보청기 환기구(벤트) 직경이 실이음향에 미치는 영향

청력손실은 의학적 치료를 종료하였거나 치료 후에서도 회복되지 않으면 청각재활이 필요하며, 청각재활은 보청기(HA-hearing aids)나 인공와우(CI-cochlear implants)가 대표적입니다. 이들 장치는 이개 상부나 측두골 부분에 걸거나 부착하기도 하고, 외이도 내부에 넣어 사용합니다.

 

보청기는 외이로 삽입하는 외이형(in-the-ear type), 외이도형(in the canal type), 비노출 외이도형(compleat-in-the-canal type) 등이 있고, 이개 상부에 장착하는 귀걸이형(behind the ear type)이 있습니다. 인공와우는귀걸이형과 자석을 이용하여 측두부 두피에 착용하는 동전형이 있습니다. 이들 증폭기 중 이개 상부에 고정하는 귀걸이형은 별도의 도구가 필요하며, 이를 귀꽂이(이어몰드)라 합니다.

 

[그림] 귀걸이형 보청기에 연결하는 귀꽂이(=이어몰드) / full shell형태)

귀꽂이는 보청기낭 인공와우를 이개에 고정하고 수화기가 출력한 증폭 음압을 외이도 내부로 왜곡 없이 전달하는 역할을 하게 됩니다. 이때 증폭 음압은 귀꽂이의 음향 전달특성이나 외이도 폐쇄 등에 의해 주파수마다 달라집니디.

 

귀꽂이는 연결하는 보청기 및 인공와우 종류와 외이도를 막는 정도 등에 따라 외이형, 골조형(skeleton), 개방형(open bone canal), 외이도형 등이 있습니다.

 

[그림설명] full shell의 갑개부분만 제거한 형태로 착용감이 좋고, 시원한 느낌으로 낮은 출력을 사용하거나 CI (인공와우)를 착용하는 아동에게 대부분 사용됨

 

귀꽂이는 수화기 끝에 달린 후크(hook)와 외이도 내부를 관으로 연결하여 증폭 음향을 전달하는 음도관(sound tube), 후크 음도관 내부에 깃털과 같은 저항 물체를 넣어 음압을 낮춰주는 저항체(acoustic damper), 밀폐된 외이도 내부를 외부와 환기시켜 주는 환기구(vent)등이 있습니다.

 

[그림] 귀걸이형 보청기 구성

음도관은 직경을 달리하여 대체로 3Khz 이상에서 공명 주파수를 이동시켜 고음역의 출력 음압을 증강시킵니다. 저항체는 어음역 주파수 범위에 분포하는최대 정점 출력 음압을 제한하여 불쾌강도 도달을 방지합니다. 환기구는 외불로 통하는 관을 통해 외이도 밀폐감을 완화시키고, 저음역 과다 증폭의 원인인 비음과 발화자 음성 왜곡을 개선하는데 도움을 줄 수 있습니다.

 

귀꽂이의 실이 음향 특성 변경은 보청기 조절 등에 중요한 역할을 하고, 사용 만족도에 기여합니다.

 

만약 다른 사람과 대화를 나눌 때 손가락으로 자신의 외이도를 완전히 밀폐하면 다른 사람의 목소리가 들리지 않습니다. 그러나 자신이 만들어내는 목소리는 손가락으로 외이도록 막아도 잘 들립니다. 이는 자신의 목소리가 두개골을 통해 내이로 전달되기 때문입니다.  

 

마찬가지로 외이에 보청기나 귀꽂이를 착용하면 외이도 입구가 차단됩니다. 이 경우 골도 전도로 전달된 소리는 외부로 빠져나가지 못하고 내이로 진행하면서 저주파수 음압을 증강시킵니다.  외이도 내부에서 음압 증강은 보청기 사용자에게 답답함을 줄 수 있으며, 증폭 음향의 품질을 낮출 수 있는데, 이를 폐쇄효과라고 합니다.

 

환기구는 외이도 내부의 압력을 낮추고, 외이도 용적을 변화시켜 공명 이득이 달라지며, 폐쇄효과 불편감 개선에도 도움이 되는데 직경이 클수록 효과가 크다고 할 수 있습니다. 환기구의 직경이 커질수록 보청기 착용에 의한 폐쇄효과가 줄어들기 때문에 각 난청인에게 적절한 환기구 직경은 주로 보청기의 목표이득이나 출력에 의해 결정됩니다.

 

[그림] 보청기 환기구(=벤트)의 타입 : 수평형(좌)과 대각형(우)

압력 환기구(pressure vent, tight vent)는 환기구 삽관에도 불구하고 음향 이득에 영향을 미치지 않은 것을 말하는데 대체로 가장 작은 직경(=0.06~0.8mm)을 사용하여 밀폐감만 개선하는 데 이용합니다. 이 환기구는 다른 목적보다 외이도의 잔여공간에서 공기압력이 높아지는 것을 억제하기 위해 설치되는 것이 많습니다.

 

폐쇄효과에 의한 음압 증강은 헤드폰 기도 수화기를 사용하는 경우 250 Hz에서 20dB에 이릅니다. 삽입형 수화기나 귀꽂이의 경우 이보다 낮아집니다. 실이증폭이득은 환기구의 직경에 따라 정도에 유의한 차이가 있습니다. 다만, 각각의 환기구 직경에서 공명이득과 실이증폭이득 차이가 최대를 보인 주파수보다 낮은 주파수의 경우 환기구를 통한 음향 간섭을 배제할 수는 없습니다.

 

[그림설명] 보청기 환기구지름(직경=d)이 커질수록 저주파수대역의 고유이득이 감소함

 

일반적으로 많은 난청인의 경우 저음에 대한 청력손실의 정도가 크지 않고 대체로 양호한 편입니다. 이런 난청인의 경우에 보청기를 통한 저음영역의 증폭은 크게 할 필요가 없습니다. 따라서 저음에 대한 청력손실이 적을 수록 환기구이 직경을 증가시킬 수 있기 때문에 폐쇄효과를 더욱 감소시킬 수 있다. 그러나 환기구의 직경이 커질수록 음향되울림이 발생할 수 있는 가능성이 높아진다는 것에 주의를 기울여야 합니다.

 

다시말해, 보청기에서 목표로하는 이득에서 음향되울림이 일으키지 않도록 환기구의 직경을 결정해야 합니다. 환기구 설치에 의한 음향되울림은 2~4kHz의 주파수 대역에서 귀 외부와 외이도의 잔여공간 사이에서 음압레벨 차이가 큰 주파수에서 발생합니다.

 

※ 참조문헌

- Effect of Vent Diameter on Real Ear Acoustics(환기구 직경이 실이 음향에 미치는 영향) : 김민성, 허승덕

- <보청기개론> : 오세진저

 

 

이편한보청기 일산센터 031-994-2544

 

---

[홈페이지 바로가기]

 

[이전글 보기]

[알기 쉬운 청각이야기] - 보청기에 포함된 디지털 기술의 이해 - '소리를 잘 듣는다는 것'

보청기에 포함된 디지털 기술의 이해 - '소리를 잘 듣는다는 것'

[알기 쉬운 청각이야기] - 감각신경성 난청(SNHL)의 원인은 무엇일까요?

감각신경성 난청(SNHL)의 원인은 무엇일까요?