어음명료도지수(SII, Speech Intelligibility Index)

강동훈 전문청능사 감수

청각학 박사과정, 석사, 학사 졸업 / 26.10.12 업데이트

기본 정의

어음명료도지수(SII, speech intelligibility index)는 미국 표준 ANSI S3.5에 정의된 계산 지표로, 말소리 스펙트럼 중 청취자가 들을 수 있는 부분이 얼마나 되는지를 0-1(또는 0-100%)로 나타냅니다. 과거에 쓰이던 명료도지수(AI, articulation index)를 발전시킨 개념입니다.

SII가 0.5라면 말소리 정보의 절반 정도가 가청 범위 안에 들어와 있다는 의미입니다.

무엇을 계산하나(가청성)

SII의 핵심은 가청성(audibility)입니다. 말소리를 여러 주파수 대역으로 나누고, 대역마다 '말소리 이해에 얼마나 중요한가'라는 가중치(중요도 함수)와 '그 대역의 말소리가 역치와 소음 위로 얼마나 들리는가'를 곱해 모두 더합니다.

주파수 대역별 중요도는 동일하지 않습니다. 자음 정보가 몰려 있는 중고음역이 모음 중심의 저음역보다 말소리 이해에 더 큰 비중을 차지합니다. 그래서 고음역 난청은 순음청력 평균치가 보여주는 것보다 SII를 훨씬 크게 떨어뜨립니다.

청력도와 SII

청력도 위에 말소리 에너지 분포(스피치 바나나)를 겹쳐 보면, 역치 곡선보다 큰 소리 쪽에 있는 말소리 성분만 들을 수 있습니다. SII는 이 관계를 수치화한 것입니다.

같은 평균 청력이라도 청력도의 모양에 따라 SII는 달라집니다. 고음 급추형 난청은 평균이 좋아 보여도 자음 대역의 가청성이 무너져 SII가 낮게 나오고, 실제로도 '소리는 들리는데 말이 분명하지 않다'는 호소로 이어집니다.

보청기 피팅에서의 활용

피팅 소프트웨어와 실이측정 장비는 비증폭 상태의 SII와 증폭 후 SII를 함께 보여줍니다. 증폭으로 가청성이 얼마나 회복되었는지를 한 숫자로 비교할 수 있어, 이득이 피팅 공식의 목표에 맞게 들어갔는지 확인하는 지표가 됩니다.

특히 아동 피팅에서는 말과 언어 발달에 필요한 가청성 확보가 중요해서, 증폭 후 SII를 기준값과 비교해 관리하는 프로토콜이 널리 쓰입니다.

한계

SII는 '들리는가'를 계산할 뿐 '알아듣는가'를 직접 측정하지 않습니다. 가청성이 같아도 내이와 청신경의 손상 정도, 중추청각 처리, 인지 기능에 따라 실제 어음 이해도는 다를 수 있습니다.

또한 소음 환경의 변동, 잔향, 빠른 말속도 같은 실제 상황 변수를 모두 담지 못합니다. 그래서 SII는 단독 판정 기준으로 쓰지 않고 어음청력검사, 착용 후 평가와 함께 해석하는 보조 지표로 사용합니다.