비음성 사운드 인터페이스

왜 배우는가: 비음성 사운드는 화면을 보지 않고도 상태를 알려 주므로 시각 부담이 큰 기기와 작업에서 필요하다. 이 개념은 음높이 효과음의 장단점과 적용 상황을 묻는 문항으로 두 차례 출제되었으므로, 장점과 단점을 설계 근거와 함께 말할 수 있어야 한다.

출제 이력: 제109회 3교시 1번, 제103회 1교시 9번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

비음성 사운드 인터페이스는 음성이 아닌 짧은 소리로 기기 상태와 사건을 알린다.

• 비음성 사운드(Non-Speech Sound): 말소리 이외의 모든 소리 신호
• 이어콘(Earcon): 특정 사건을 나타내도록 설계한 짧고 구별되는 합성음
• 청각 아이콘(Auditory Icon): 실제 생활의 소리를 사건에 대응시킨 신호
• 소니피케이션(Sonification): 데이터의 값을 소리의 높낮이와 빠르기로 바꾸는 기법
• 음높이(Pitch): 이어콘을 구별하는 대표 속성
• 청각 피드백: 조작 결과를 소리로 되돌려 주는 것

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 화면을 보지 않고 귀로 기기의 상태를 알아차리게 하는 방법이다. 메시지가 도착하면 짧은 알림음이 나고, 오류가 나면 다른 소리가 난다. 사용자는 눈을 옮기지 않고도 무슨 일이 일어났는지 안다.

정식으로 정의하면, 비음성 사운드 인터페이스는 음성 언어를 쓰지 않고 소리의 높이·길이·리듬·음색 같은 속성으로 정보를 전달하는 청각 표시장치다. 청각 표시는 크게 오디피케이션(Audification), 소니피케이션(Sonification), 이어콘과 청각 아이콘, 음성 메시지로 나뉜다. 비음성 사운드는 이 가운데 앞의 셋을 가리킨다.

이어콘은 사건을 가리키도록 만든 합성음이다. 음의 높이, 리듬, 음색을 조합해 사건마다 다른 소리를 준다. 1985년 Sumikawa가 시각 아이콘(icon)의 청각 짝이라는 뜻으로 이 말을 제안했다. 이어콘은 자연 소리를 쓰지 않으므로 소리와 사건 사이에 자연스러운 연상이 없다. 그래서 복잡한 사건 정보를 담을 수 있지만, 사용자가 소리와 사건의 대응을 먼저 익혀야 한다.

청각 아이콘은 실제 생활의 소리를 사건에 대응시킨 신호다. 파일을 휴지통에 넣을 때 종이를 구기는 소리를 내는 방식이 그렇다. 대응이 자연스러워 배우기 쉽고 직관적이다. 다만 자연 소리로 표현할 수 있는 사건의 종류가 제한된다.

소니피케이션은 데이터의 값을 음의 높이나 빠르기로 바꿔 듣게 하는 기법이다. 이어콘이 사건을 알리는 신호라면, 소니피케이션은 연속된 데이터의 추세를 귀로 파악하는 도구다. 주가 변동을 음높이로 듣는 방식이 예다.

음높이는 여러 이어콘을 구별할 때 가장 자주 쓰는 속성이다. 그러나 음높이만으로 구별하면 항목이 늘수록 사용자가 높낮이를 기억하기 어렵다. 그래서 음높이에 리듬이나 음색을 함께 섞어 구별력을 높인다. 이것이 설계에서 속성을 조합하는 이유다.

청각 피드백은 사용자의 조작 결과를 소리로 되돌려 주는 것이다. 버튼을 눌렀을 때 나는 클릭음이 대표적이다. 시각 피드백이 있어도 소리를 더하면 조작이 끝났다는 확신을 줄 수 있다. 소리는 짧고, 같은 소리가 반복되면 사용자에게 방해가 될 수 있으므로 음량과 횟수를 함께 설계한다.

3. 등장 배경과 필요성

사용자 인터페이스가 복잡해지면서 시각 정보만으로는 주의를 나누기 어려워졌다. 화면에 여러 창과 아이콘이 동시에 떠 있으면 사용자는 상태 변화를 놓치기 쉽다. 소리는 시선이 다른 곳에 있어도 주의를 끌 수 있으므로, 시각 채널의 부담을 덜어 주는 수단으로 필요해졌다.

비음성 사운드가 일반화된 계기는 운영체제의 소리 설계다. 오류를 알리는 단순한 삑 소리에서 시작해, 시작과 종료 같은 사건마다 소리를 입히는 설정 체계가 현대 운영체제에 자리 잡았다. 1985년 이어콘이라는 용어가 처음 제안된 뒤 이 방식은 컴퓨터 인터페이스의 기본 요소가 되었다.

이동체의 경고 체계에서도 청각 신호는 필수적이다. 열차의 자동 경고 시스템은 진행을 알리는 벨과 정지 경고를 알리는 경적 같은 청각 표시기를 함께 두고 있다. 정지 경고 뒤 운전자가 확인 버튼을 누르지 않으면 비상제동이 걸린다. 운전자의 시선이 계기판과 선로 사이를 오갈 때 소리가 경고를 전달하는 방식이다.

음성 메시지만으로 모든 정보를 전달하기 어려운 이유도 있다. 음성은 길고, 언어에 묶여 있고, 여러 사람이 있는 공간에서 다른 대화와 섞인다. 비음성 사운드는 짧고 언어와 무관하며, 한 번의 짧은 신호로 상태를 알릴 수 있다. 그래서 짧은 상태 알림과 경고에 적합하다.

연구에서도 필요성이 확인된다. 2011년에 발표된 휴대용 디지털 제품 실험에서는 20명의 피험자가 기존 이어콘과 새로 설계한 이어콘을 비교했다. 음량과 멜로디 같은 지각 특성을 반영한 새 이어콘에서 재생·정지·빨리감기 같은 주요 기능의 오류율이 줄었다. 2013년 개인용 컴퓨팅 환경 실험에서는 음성 메시지, 이어콘, 청각 아이콘의 사용성을 비교했는데, 음성 메시지가 가장 높았고 청각 아이콘이 가장 낮았다. 이 결과는 소리 설계에서 무엇을 우선해야 하는지 알려 준다.

4. 구성요소·원리·절차

비음성 사운드 설계는 네 가지 구성요소로 나눠 본다. 어느 하나를 정하지 않으면 소리가 사건을 구별하지 못한다.

사용자는 소리의 속성 차이로 사건을 구별한다. 속성 차이가 작으면 혼동되고, 속성을 너무 많이 쓰면 기억 부담이 커진다. 설계의 원리는 구별력이다. 같은 음량에서도 음높이 차이가 작으면 사용자가 구별하지 못하므로, 설계자는 구별이 쉬운 속성을 골라 사건에 배정한다.

설계 절차는 다음 다섯 단계다.

• 사건을 정의하고 중요도에 따라 묶는다.
• 사건별로 이어콘 또는 청각 아이콘을 고른다.
• 음 속성을 사건에 배정하고 구별 가능한 조합만 남긴다.
• 주변 소음을 측정해 음량을 맞춘다.
• 사용자 시험으로 구별 오류율을 확인하고, 문제가 있으면 3단계로 돌아간다.

아래 도식의 되돌아가는 화살표가 절차의 핵심이다. 설계는 한 번에 끝나지 않고, 사용자 시험에서 구별이 되지 않으면 속성 배정을 고쳐 다시 검증한다. 답안에서는 이 되먹임 구조를 함께 적어야 반복 설계의 의미가 드러난다.

이어콘의 구별력은 음 속성의 조합에서 나온다. 음높이만 쓰면 항목이 많을 때 한계가 드러나고, 리듬이나 음색을 더하면 같은 음높이에서도 구별이 가능하다. 2011년 실험에서 음량과 멜로디를 지각 특성에 맞춰 설계한 이어콘이 주요 기능의 오류율을 줄인 것은 이 원리를 뒷받침한다.

5. 관련 법령·기준·표준

비음성 사운드 설계의 기준은 주로 인간공학 국제 표준과 설계 지침이다.

ISO 7731은 위험 신호를 어떻게 설계할지 정한 인간공학 국제 표준이다. 공공장소와 작업장 모두에서 위험을 알리는 소리의 원칙을 다룬다. 표의 나머지 항목은 설계 지침에서 자주 쓰는 원칙이다.

다음 기준값은 설계 지침에서 자주 인용되는 값이다.

• 경보음은 주변 소음보다 관련 기준이 정한 차이만큼 높게 맞춘다.
• 청각 경보음은 사람이 잘 듣는 대역을 쓰는 것이 권장된다.

기준값을 적용할 때는 음량과 주파수를 따로 보지 않는다. 같은 음량이라도 주파수 대역에 따라 잘 들리는 정도가 달라지므로, 두 조건을 함께 맞춘다. 주변 소음이 바뀌는 장소에서는 한 번 정한 음량이 맞지 않을 수 있다. 그래서 설계 단계에서 주변 소음을 측정하고, 사용 장소별로 음량을 나눠 정하는 것이 현실적이다.

기준을 말할 때는 값과 조건을 한 묶음으로 쓴다. '주변 소음보다 크게'라고만 쓰면 기준이 빠진 답으로 본다. 소음 조건, 음량 차이, 대역을 함께 적어야 기준을 충족한 답이 된다.

작업 현장에서 경보음은 다른 소리와 섞이기 쉽다. 기계 소음, 대화, 다른 경보가 겹치면 신호의 구별력이 떨어진다. 따라서 경보음의 음색과 리듬을 주변 소리와 다르게 두는 것도 기준의 일부로 다룬다.

6. 유형과 비교

이어콘, 청각 아이콘, 음성 메시지는 소리의 원천과 의미 전달 방식이 다르다. 아래 표는 세 방식을 같은 항목으로 비교한다.