[청력 리포트] 청력 향상 장치로서 가능성을 보여주는 삼성 이어폰 : 갤럭시 버즈2 프로

국내 연구진들은 2023.4월, 연구를 통한 갤럭시 버즈2 프로의 청력 향상 장치로서의 타당성을 평가한 내용을 발표했습니다. 아래에서 연구내용을 소개해 드립니다.

 

[사진] (좌로부터) 김가영박사, 이재승박사, 문한길박사, 문일준교수

* 연구진 소개 :
- 김가영 박사(삼성서울병원 청각연구소) - 연구분야 : 난청환자의 개인 소리증폭제품의 실현가능성 연구
- 이재승 박사(삼성전자 오디오 사업부 연구원) - 연구분야 : 음성, 오디오 신호처리 및 개인 사운드 증폭  
- 문한길 박사(삼성전자 모바일사업부) - 삼성전자, 갤럭시 스마트폰, 스마트워치, 이어버드형 오디오 솔루션 개발 
- 문일준 교수(삼성서울병원 이비인후과 교수) - 성균관대 의과대학 두경부외과학 교수, SMC 청각연구소장 겸임

 

지난해 (2022년) 미국 식품의약국(FDA)은 난청 관리를 촉진하기 위해 보청기의 일반 판매를 허용하는 최종 규칙을 발표했습니다. 이에 따라 스마트폰 제조사를 비롯한 히어러블 등 다양한 형태의 청각향상 기기가 출시될 것으로 예상되고 있습니다.

 

삼성은 난청이 있는 사람들을 돕기 위해 스마트폰에 다양한 청력 향상 기능을 제공했습니다. 사운드 적응 기능에는 사용자의 연령대에 따라 적절한 사운드를 찾거나 청각 장애 수준에 맞는 맞춤형 사운드를 만드는 기능이 포함됩니다. 주변 소리 기능은 주변 소음의 볼륨을 증가시켜 사용자가 기존 보청기와 유사한 경험을 하게 합니다 (그림1).

 

본 기사에서는 경도에서 중등도 난청 환자의 청력 향상 장치로 주변 음향을 가진 Galaxy Burs2 Pro의 실현 가능성을 평가합니다.

[그림1]  주변 사운드를 탑재한 Galaxy Burds2 Pro

연구방법

참가자들

이 연구에는 20명의 참가자가 참여했습니다. 포함 기준은 1) 18세에서 70세 사이,  2) 양쪽 귀의 4개 주파수 평균(0.5, 1, 2, 4kHz)에 기초한 26dB와 55dB(mild-to-moderate HL)사이의 청각 임계값, 평균 연령은 63.5세. 20명의 참가자 중 4명(20%)이 남성이었고 16명(80%)이 여성이었습니다. 중간 순음 평균은 오른쪽 귀의 경우 36.88dB HL, 왼쪽 귀의 경우 38.13dB HL이었습니다. 서울 삼성서울병원 임상시험심사위원회의 승인(IRB 2022-04-094)을 받았습니다.

 

결과측정

환경음이 있는 Galaxy Burws2 Pro가 경도에서 중등도 난청 환자에게 어떻게 도움이 되었는지 파악하기 위해 표준 보청기 검증 측정을 수행하였습니다(그림2).

 

1. 음장 청력 검사

기능적 이득을 검사하기 위해 비착용 및 착용시 필드 청력 측정 임계값(gain)을 얻었습니다. 기능적 이득은 착용 및 비착용 행동 임계값(비착용 임계값 - 착용 임계값)을 비교하여 결정됩니다. 0.25~8kHz의 주파수 변조음은 방위각 0°에서 1m 떨어진 확성기를 통해 제시되었습니다. 참가자들은 신호음이 들릴 때마다 버튼을 눌러 응답했습니다.

 

2. 음장 단어인식 점수 (WRS)

보청기를 사용했을 때 어음 변별 능력이 얼마나 향상되었는지 확인하기 위해 비착용 음장 WRS와 보청기 착용 WRS를  얻었습니다. 50dB HL에서 25개의 단음절 단어가 0° 방위각에서 1m 떨어진 스피커를 통해 제시되었습니다. 참가자들은 테스터에게 단어를 다시 반복하도록 요청 받았으며, 정답 점수(백분율)로 계산되었습니다.

 

3. 소음환경하에서 문장 인식 

소음에서 음성 인식을 평가하기 위해 성인용 한국어 표준 문장 목록(KS-SL-A)을 활용했습니다. KS-SL-A는 각각 10개의 문장과 40개의 단어로 구성된 8개의 목록으로 구성되었습니다. 참가자가 5명의 화자 중 가운데에 앉은 후 전면 화자에서는 50dBA로 문장을 제시하고, 45°, 135°, 225°, 315°의 화자에서는 4명의 화자 옹알이 소리를 제시하였다. 참가자들은 테스터에게 문장을 다시 반복하도록 요청 받았으며, 백분율 정답 점수로 계산되었습니다.

 

[그림2] 임상 연구과정 개요

 

  * 절차 (Procedure)

이 연구에는 Android 버전 10을 실행하는 Galaxy S9(SM-G960N)과 페어링된 Galaxy Buds2 Pro(모델 번호 SM-R510)가 사용되었습니다. 갤럭시 버즈2 프로는 양쪽에 착용했습니다. Galaxy Buds2 Pro를 착용한 후 주변 소리를 켜고 볼륨을 3단계(최대)로 설정했습니다. 각 임상 측정은 비착용 및 착용조건에서 두 번 수행되었습니다.

 

  * 통계분석

기술 통계 분석을 사용하여 연속 변수에 대해 중앙값 및 사분위수 범위를 제시하고 범주형 변수에 대해 숫자와 백분율을 제시했습니다. Wilcoxon 부호 순위 테스트는 두 조건 간의 쌍별 비교에 사용되었습니다. 모든 통계 분석은 SPSS ver.25.0(IBM Corp, NY, USA)을 사용하여 완료되었습니다(그림3).

 

[그림3] 비착용 및 착용시 임계값 및 기능적 이득(n=20). (A) 음장 청력 측정의 비착용 및 착용 임계값, (B) 기능적 이득(비착용 임계값- 착용 임계값).

 

결과

1. 음장 청력 검사 (Sound-field Audiometry)

250(p =0.018), 500(p =0.048), 1000(p< 0.001), 2000(p< 0.001), 4000(p <0.001), 6000(p =0.002) 및 8000(p =0.004)Hz에서 두 조건 간에 유의한 차이가 있었습니다. 250Hz를 제외한 모든 주파수에서 착용 조건이 비착용 조건 보다 더 증폭되었습니다(그림 3 ).

 

2. 음장 WRS

착용 조건 (128=90%)은 비착용 조건 (128=68%)보다 높은 점수를 산출했습니다(p< 0.001) (그림 4).

[그림4] 비착용 및 착용시 음장 단어 인식 점수(n=20)

 

3. 소음환경에서의 문장 인식

소음 테스트에서 문장 인식에 관한 두 조건 사이에는 유의미한 차이가 없었습니다(p=0.954) (그림 5). 

[그림5] 소음환경 테스트에서 비착용 및 착용시 문장인식(n=20)

요약

결과는 Galaxy Buds2 Pro의 주변 소리 기능이 경도에서 중간 정도의 난청을 가진 사람들을 도울 수 있는 가능성이 있음을 시사합니다. 주변 소리 기능은 집에서 TV를 보거나 조용한 곳에서 대화를 나눌 때 유용합니다. 하지만 기존의 보청기와 달리 주변 소리 기능은 시끄러운 환경에서 큰 도움이 되지 않았는데, 이는 대상 소리와 소음이 모두 동일한 수준으로 증폭되었기 때문일 수 있습니다. 이러한 제한에도 불구하고 주변 소리 기능은 경증에서 중등도 난청이 있는 사람들에게 예산 매력적인 옵션이 될 수 있습니다. 이 기능은 가까운 시일 내에 제공될 예정입니다.

 

 

Citation for this article : Kim GY, Moon HG, Lee J, et al. Samsung earbuds show promise as a hearing enhancement device. The Hearing Review. 2023;30(4):28-29.

 

Source : The Hearing Review

 

 

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