스펙트로그램 (Spectrogram)

한 줄 정의: 시간에 따라 소리의 주파수 성분과 세기가 어떻게 변하는지를 시간·주파수 축과 명암으로 보여 주는 그림입니다.

쉽게 풀면

스펙트로그램은 소리를 "사진"으로 찍은 것이라고 생각하면 됩니다. 가로로는 시간이 흐르고, 세로로는 낮은 소리부터 높은 소리까지 쌓이며, 진하게 표시된 부분일수록 에너지가 강합니다. 모음은 진한 가로 띠(포먼트)로, 마찰음은 넓게 흩어진 잡음으로 보입니다.

왜 중요한가

음성학 연구에서 모음 포먼트, 성대진동 개시시간, 억양 같은 음향 특성을 측정할 때 거의 항상 스펙트로그램을 봅니다. Praat 같은 무료 프로그램으로 쉽게 만들 수 있어 음성학·말소리장애·음성인식 연구의 기본 자료가 됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"Praat으로 추출한 광대역 스펙트로그램에서 파열 시점과 성대 진동 시작점을 표시해 VOT를 측정하였다."

스펙트로그램을 이용한 음향 측정 절차를 설명한 문장입니다.

조금 더 깊게 보면

분석 창(window) 길이에 따라 광대역 스펙트로그램은 시간 해상도가, 협대역 스펙트로그램은 주파수 해상도가 높습니다. 그래서 포먼트와 순간적인 파열을 볼 때는 광대역을, 개별 배음을 볼 때는 협대역을 주로 씁니다. 내부적으로는 짧은 구간마다 푸리에 변환을 반복하는 단시간 푸리에 변환(STFT)으로 계산합니다.

주의할 점

가장 가까운 기존 항목인 말소리 운율은 리듬·억양 같은 현상 자체이고, 스펙트로그램은 소리를 시각화하는 분석 도구라는 점이 다릅니다. 설정값(창 길이, 동적 범위)에 따라 모양이 크게 달라지므로 측정 조건을 보고해야 합니다.