A Short Review About Tone Deaf

Kim, Choung-Soo

doi:2023.34.3.79

Abstract

To become skilled in singing, one needs the ability to accurately perceive music and the capacity to vocalize it. Recognition of music can be distinguished by the perception of pitch and rhythm. Pitch perception is often determined by genetics and neurological differences, whereas rhythm perception is influenced more by environmental factors than genetics. Tone deafness, or amusia, can stem from difficulties in perceiving pitch or from an inability to sing despite accurate pitch perception, known specifically as “purely vocal tone deafness.” This condition involves a disconnect between perception and the act of singing. And this can also arise from problems in the memory of perceived musical notes. Tone deafness not only affects musical abilities but also impacts language processing and communication.

Key words: Tone deafness; Amusia; Genetics; Neuroscience of music; Communication

중심 단어: 음치; 선청성 음치; 유전학; 음악의 신경생리학; 의사소통

서 론

음치는 노래를 잘 못 부르는 사람을 일컫는 일반적인 말이다. 생각해보면 노래는 말을 하는것과 기본적인 메커니즘은 비슷하다. 잘 알아듣고 발성기관을 움직이면 되는 것이다. 그러나 노래는 이와 더불어 높이와 박자가 있어야 한다. 노래를 잘 부르기 위해서는 우선 정확한 음높이와 박자를 인지할 수 있는 능력이 필요하다. 이러한 능력은 음악교육으로 길러지는 것이 맞지만, 음악교육으로도 되지 않는 선천적인 원인도 있다.

초기의 노래에 대한 연구는 대부분 노래를 전문적으로 사용하는 성악가 가수 등을 대상으로 이들의 음향학적 특성을 분석하여, 어떻게 정상인보다 더 뚜렷하고 큰 소리를 낼 수 있는지를 알아보는 것이었다. 그러나 노래를 함에 있어 정상인보다 음정, 박자, 리듬이 떨어지는 음치에 대한 연구도 중요하다고 생각된다. 최근의 신경생리학, 유전학, 그리고 영상의학의 도움으로 음치에 대한 이해도가 높아지고 있다.

본 논문에서는 음치에 관한 몇가지 정의 그리고 원인 및 영향에 대하여 언급하고자 한다.

본 론

음치의 평가 및 유병률

노래를 잘 부르기 위해서는 여러 밴딩과 비브라토 등의 기교가 필요할 수 있지만, 정확히 부르기 위해서는 음정과 박자, 리듬이 맞아야 한다. 이를 위해서는 우선 노래를 정확하게 듣고 인지하는 능력이 필요하다. 이러한 능력을 평가하는 방법으로 여러 연구에서 많이 쓰이는 평가 도구 중의 하나가 몬트리올 배터리(Montreal Battery of evaluation of Amusia, MBEA)이다[1].

여기서는 음계(scale), 음악의 흐름(contour), 음정(interval), 리듬(rhythm), 박자(meter), 메모리(memory) 영역을 평가하는데, 각 영역별로 30문항을 테스트하게 된다. 1문항 당 1점으로 30점 만점에 보통 사람의 평균 점수(26-27)보다 2표준편차 아래 점수인 20-23 이하를 컷오프 점수(cut-off score)로 음치를 판별한다. 이를 토대로 연구자마다 차이가 있지만 대략 1.5%-4%는 정확한 음을 인지하기 어려운 congenital amusia로 볼 수 있다[1-3].

그러나 일반인이 본인이 음치라고 생각하는 경우는 거의 17%로 위의 congenital amusia 유병률과 확연한 차이를 보인다. 본인이 음치라고 생각하는 경우 MBEA 결과를 보면, 본인이 음치가 아니라고 생각하는 사람보다 높은 점수에는 분포하지 못하지만, 높은 점수를 제외하면 음치가 아닌 사람의 점수가 비슷하지만, congenital amusia의 낮은 점수대와는 확연한 차이를 보인다. 이러한 차이는 MBEA 점수가 평균 이상인 사람도 노래를 잘 부르지 못하는 경우에 스스로 음치라고 생각할 수 있다. 또 음악에 관심을 가지고 자주 접하는 사람일수록 주어진 음악에 대한 이해와 인식이 높아 MBEA 점수가 높게 나오는 반면, 음에 대한 관심이 부족하거나 음악을 접할 수 있는 환경이 어려운 경우는 관심이 높은 사람보다 MBEA에서 낮은 점수를 받게되고 스스로도 음치라고 생각하는 경향이 있다[4].

음치의 원인

발달과 지능

노래하는 것은 말하는 것과 비슷하다. 특히 성조음(tone language)을 사용하는 중국이나 베트남에서 확연하다. 그러면 말을 배우는 과정에서 어려움이 있는 아이들(dyslexia)은 음치인가라는 의문이 생긴다[5]. 한 연구에 따르면 dyslexia을 보이는 아이들에서 34%, 정상 발달 아이들에서 5%만이 MBEA test 결과 congenital amusia로 보고하여 음치와 언어 발달 과정의 연관성이 제시되었다[6,7].

음악활동에는 인지능력이 사용되기 때문에 음치인 사람은 인지능력이 떨어진다고 생각할 수 있다. 그러나 음치인 사람의 대부분의 지능은 정상으로 발달한다는 점에서 지적능력과는 관계가 없는 것으로 판단된다[8,9]. 그러나, 다른 연구에서는 음의 인지와 IQ가 연관성이 있는 것으로 밝혀졌는데, 이는 지적능력을 측정하는 방식에 의한 차이라고 생각된다[10].

구조적 원인

음악은 말과 같은 경로로 머리에 인식된다. 즉 음향 에너지는 와우(cochlea)를 거치면서 전기적 신호로 변환되고 일차 청각 피질을 거쳐 상측 측두이랑으로 전달된다. 이렇게 인식된 정보는 말을 담당하는 하측 전두이랑을 통하여 발성하게 된다(Fig. 1).

연구에 따르면, 소리는 좌측, 우측 뇌에 독립적으로 인식된다. 일차 청각 피질에 전달되는 청각신호는 정상과 congenital amusia 간에 큰 차이가 없다. 그러나 이후 일차 청각 피질내부에서의 연결과 좌측, 우측 청각 피질간에 연결성에서 차이를 보인다[11,12]. 그리고 amusia를 설명하는 간단한 모델을 살펴보면, 음악에서 음의 높이(pitch)를 정확히 인지하는 능력은 청각 피질에 연결되는 우측 상측 궁상다발의 부피와 비례하며, 또 인식한 음을 정확히 내는 능력은 발성을 담당하는 하측 전두이랑에 연결되는 우측 하부 궁상다발의 부피와 관련되어 있고, 이 부분의 부피가 감소할수록 인식한 음과 발성하는 음의 괴리(mismatch)가 나타난다[13,14]. 쉽게 얘기하면 음의 인지와 노래하기 등의 대뇌 피질의 기능이 정상이더라도 피질에 정보를 전달하는 신경망이 충분한 정보를 제공하기 어려운 경우 대뇌피질의 기능에 제한이 걸린다는 것이다. 연구에서는 좌측의 궁상다발(arcuate fasciculus)의 부피는 우측에 비해 성별, 좌우 손잡이 등에 상관없이 항상 크게 나타나므로 우측 궁상다발의 부피는 측정이 정상과 congenital amusia 사람을 구별하는 데 유용하다.

유전적 원인

Amusia는 혈족안에서 흔하게 발견된다. 20000명 이상을 연구한 보고에 의하면, 1촌 간에 46% 정도의 유병률을 보인다고 하였고, 또 9가족 71명을 대상으로 한 연구에서는 1촌 간에 39%의 유병률을 나타내어, 일반인의 평균 유병률 1.5%-4%를 상회하여 유전된다는 것을 짐작할 수 있다[3,15].

Amusia를 나타내는 유전적 요인에 대한 대규모 연구는 없지만 현재까지 디조지 증후근(Digeorge syndrome) (22q11.2 deletion)이 관련성이 있을 것으로 알려져 있다[16]. FOXP2 유전자 또한 amusia와 연관이 있다고 알려져 있다. 그러나 사실 위의 두 유전자는 음의 인지 뿐 아니라 일상의 대화도 문제가 있다는 점에서 amusia와 직접 관련이 있다고 하기에는 어려움이 있다[17].

이와 반대로 특정한 유전자가 특별한 음악적 능력을 나타낸다고 밝힌 연구도 있다. AVPR1A on chromosome 12는 절대음감과 SLC6A4 on chromosome 17q는 음악적 기억력과 관련있다고 보고되기도 하였다[18]. 쌍둥이(n=10500)를 대상으로 음악 인지능력과 유전적 요인 그리고 환경적 요인 간의 관계를 살펴본 연구에 의하면, 음악 인지는 유전적 요인과 관련성이 있다고 보고하고 있다[10].

환경적 원인

앞서 음높이의 인식은 유전과 이에 따른 뇌의 신경구조와 연관이 있다고 알려져 있으나, 시간과 연관된 박자 및 리듬의 인식에서는 환경의 영향이 큰 것으로 밝혀지고 있다.

앞서 언급한 9가족 71명을 대상으로 한 연구에서는 음높이를 인식하는 능력은 congenital amusia와 정상군에서는 차이가 있으나, 음의 간격(time)을 인지하는 능력(엇박[off-bear] 검사)은 차이가 크지 않은 것으로 나타났다[15]. 또 382명의 쌍둥이를 대상으로 한 연구에서 박자의 변화를 감지하는 엇박 검사는 유전적 요인과는 관계가 없거나 미미하지만 환경적 요인에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

최근 fMRI나 PET를 이용한 연구에서 음의 인지는 앞서 언급한 것처럼 상측 측두이랑에서 일어나는 반면, 리듬은 선조체(striatum)와 소뇌(cerebellum)를 포함하는 운동피질 영역(motor cortical area)에서 일어나, 음높이의 인지와 다르게 작동함을 알 수 있다[19-22].

Poor singing

정확하게 노래를 부르는 것이 어려운 poor singing은 10%-15%의 유병률을 가지는 것으로 보고되고 있으며, 이는 congenital amusia의 유병률(1.5%-4%)과 차이를 보인다.

앞선 MBEA 테스트는 음악을 인지하기 위한 6개 영역을 검사하지만 노래를 평가하기는 어렵다. Poor singing을 평가하기 위해서는 sung performance battery를 사용하는데 여기서는 음의 높이, 음정, 짧은 멜로디를 따라 부르기, 익숙한 멜로디를 다른 템포로 부르기 등의 평가가 진행된다. MBEA와 마찬가지로 평균보다 2표준편차 아래인 점수를 컷오프 점수로 설정하여 평가한다[23].

Poor singing은 박자(time)보다 음높이에서 부정확성이 자주 관찰된다[24].

정상인의 노래도 절대음(absolute pitch)이라는 측면에서는 부정확하지만 음의 간격(relative pitch)을 유지함으로써 전체적인 노래의 골격을 유지하는 반면, poor singing의 노래는 절대음에서도 부정확하지만 음의 간격을 유지하지 못하는 것이 더욱 두드러진다.

Poor singing 중 음의 인지 즉 MBEA는 정상이지만 노래는 잘 부르지 못하는 사람을 purely vocal tone deafness라고 부르기도 한다[23]. Purely vocal tone deafness에서 기억력과 발성 기관이 정상이라고 한다면, 인지와 발성의 부조화(perception-production mismatch)에 의한 것으로, 본인이 들은 것을 바로 발성하지 못하는 것이다. 이런 사람은 음의 인지는 정상이므로 합창을 할 때 본인이 내는 소리와 정상인의 소리 차이를 인지하고 이에 맞추어 음을 조정하기 때문에 빈번한 음의 변동이 관찰된다[25,26].

이에 반해 congenital amusia는 음의 인식이 정확하지 않고 본인이 노래한 것을 제대로 평가(피드백) 할 수 없어 노래를 잘 할 수 없다. 그러나 간혹 congenital amusia에서 노래를 어느 정도 하는것이 보고된다. 이는 음에 대한 정보가 우리가 인식하는 경우와 이와 별개로 인식하지 못하더라도 운동영역 즉 발성에 바로 작용하는 다른 경로가 있기 때문이라고 설명하기도 한다[27].

기억력

노래하는 것은 말하기와 같은 원리로 설명할 수 있다. 음악 → 인식 → 음악기억 → 발성 → 인식 (피드백) 순서로 이루어진다(Fig. 2).

음의 인식과 발성이 정상이더라도 복잡한 음을 기억하는 능력이 제한될 때는 기억되는 음만 낼 수 있다. 그러면 기억력이 문제가 있는 상황에서 기억력의 역할이 줄어들면 노래가 좋아지는가라는 의문이 생긴다. 실제로 단순한 멜로디 또는 따라 부르기에서는 정상과 poor singing 간의 차이가 줄어드는 것을 확인할 수 있어 기억력의 중요성을 확인할 수 있다[25].

음치와 언어 생활

Amusia는 음의 높이 뿐 아니라 음의 흐름(contour)의 인지에서도 문제가 발생한다. 이러한 사실은 음악에서 더 강하게 나타나지만 언어 인식에도 영향을 미친다[28].

영어와 한국어는 강세에 의해서 그리고 억양에 의해서 그 뉘앙스가 조금씩 다르다[29]. 그러나 영어와 한국어는 원래 비성조언어(non-tonal language)로 억양과 높이가 단어의 해석에 영향을 미치지 않는다. 이와 반대로, 높이에 따라 의미가 달라지는 성조음의 경우, 높이를 정확히 인식하지 못하면 단어의 인식에 영향을 줄 수 밖에 없다[30,31]. 성조음을 사용하는 나라에서 대부분의 amusia는 언어 소통에 크게 영향을 받지 않는다. 그 이유는 각 단어의 의미를 앞뒤 맥락과 함께 해석하기 때문이다. 그러나 각 단어로 평가하는 경우는 정상인과 어느정도 차이를 보이게 된다[32].

결 론

결론적으로 우리나라에서 사용되는 음치라는 용어는 amusia와 poorly vocal tone deafness를 포함하는 광의의 개념이다. 음치는 유전적, 신경학적 원인 뿐 아니라, 접하는 환경과 교육 여건, 개인의 관심에 의해서도 나타날 수 있다.

음치는 개인의 음악생활에 영향을 주지만 언어 생활에도 영향을 줄 수 있는 만큼 이에 대한 연구가 더욱 필요할 것으로 생각된다.

ACKNOWLEDGEMENTS

None

NOTES

Funding Statement

None

Conflicts of Interest

The author has no financial conflicts of interest.

Fig. 1.

Schematic presentation of arcuate fasciculus that connect superior temporal gyrus and inferior frontal gyrus.

Fig. 2.

Processing component involved in the generation of singing.

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