[웨어러블 장치] 음성 추적 보청기는 뇌를 읽고 자극합니다.

대부분의 사람들은 소음속 환경에서 특정 음성에 집중하기가 어렵다는 것을 알고 있지만, 사람들은 자신의 목소리에 귀를 기울여 다른 사람의 말을 이해할 수 있습니다.  하지만, 잘 들리지 않는 사람들에게는 특히 어렵습니다.

 

그러나 독일의 Fraunhofer 연구원의 도움을 받아 개발 된 새로운 유형의 보청기는 소음의 배경에 대해보다 명료 한 음성을 제공하도록 설계되어 단일 소음원을 쉽게 따라갈 수 있습니다.

 

독일의 프라운호퍼 디지털 미디어 기술 연구소 (Fraunhofer Institute for Digital Media Technology)의 과학자들은 업계 및 학계 파트너와 협력하여 3 년간의 mEEGaHStim 연구 프로젝트를 진행했습니다.

 

그 결과 웨어러블 장치에는 실제로 청력에 초점을 맞추고 있는 방향을 결정하기 위해 착용자의 뇌의 전기적 활동을 분석하는 EEG (electroencephalograph)가 통합되어 있습니다. 빔 포머 (beamformer)라고하는 통합 지향성 마이크로폰은 같은 방향으로 초점을 맞추면서 동시에 양쪽에서 나오는 잡음을 걸러냅니다. 동시에, 경 두개 전기 자극이라 불리는 기술을 통해, 웨어러블은 매우 낮은 전류를 사용하여 사용자 뇌의 청각 피질을 자극합니다. Fraunhofer에 따르면, 이는 스피커 음성의 명료성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

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독일의 경우, 약 1,500 만명 가량이 난청을 보고하고 있습니다.(독일 청각장애인 협회-DSB자료)  청각 장애가있는 사람들은 특히 대화에 여러 사람이 참여할 때 시끄러운 환경에서 토론하기가 어려울 수 있습니다. 그들은 종종 개별 음성을 선택하는 데 어려움을 겪습니다. 칵테일 파티 효과라고 알려진 기능을 사용할 수 없기 때문입니다. 한 스피커에 집중하고 다른 배경 소음을 걸러내는 기능입니다.

 

현재의 보청기는 선택적인 청각 과정을 설명하는 귀와 뇌 사이의 특별한 연결 고리를 확립 할 수 없습니다. 올덴 부르크에있는 프라운호퍼 디지털 미디어 기술 IDMT 연구소의 연구원인 악셀 윈 네크 박사는 다음과 같이 말합니다.

 

“정상적인 청력이있는 사람의 경우 귀와 뇌의 연결이 손상되지 않습니다."

 

"이것은 그들이 신호를들을 때마다 어떤 방향을 향해야 하는지 아는 방법입니다. 하지만, 보청기 착용자의 경우이 능력은 심각하게 제한됩니다. 하이 엔드 장치조차도 원하는 음향 신호의 소스를 정확히 찾아 낼 수 없습니다. 따라서 우리는 뇌에서 이 정보를 검색해야합니다.  EEG (electro encephalo graph)를 사용하여 청각 장애인의 뇌 활동을 분석하고 듣고있는 사람을 결정할 수 있습니다." 

 

이 기술은 청각 피질의 EEG, 오디오 신호 처리 및 전기 자극의 조합을 기반으로합니다. EEG는 청각 장애인이 듣고자 하는 방향, 즉 신호의 소스를 향하여 뇌와 마이크로 프로세서 사이의 인터페이스를 형성하기 위해 뇌 활동을 측정합니다.

 

이 정보는 보청기로 전송되며, 보청기로 지향성 마이크로폰 (빔포 머라고 함)을 해당 방향으로 초점을 맞춥니다. 이 빔 포머는 청취자가 집중하려고하는 특정 오디오 신호를 증폭시키면서 동시에 다른 음색을 포함하여 다른 모든 노이즈 소스를 필터링합니다.

 

시스템의 세 번째 요소는 경 두개 전기 자극 (tES)이라는 신경 과학 분야의 과정입니다. 이것은이 음성 신호에 기초하여 청각 피질을 자극하기 위해 매우 낮은 전류를 사용함으로써, 말하는 사람의 명료성을 향상시킵니다. 자극 과정과 필수 하드웨어는 신경절 (NeroConn GmbH)이 올덴 부르크 대학과 제휴하여 개발하고 있습니다.

 

[그림] mEEGaHStim 헤드셋의 랜더링

이러한 새로운 청각의 모양을 시각화하기 위해 설계 연구가 이미 수행되었습니다. 컨셉과 디자인은 숨기지 않고 뇌와 장치의 상호 작용을 강조하기위한 것입니다. 동시에, 이 디자인은 착용자의 이점을 강조함으로써, 보청기 착용시 외형적인 부정적 인식에 초첨을 맞추고 있습니다.

 

앞으로 센서 기술을 포함하여 프로젝트 용으로 개발된 구성 요소를 웨어러블 헤드 피스에 통합 할 수 있습니다. 또 다른 옵션은 이 새로운 모듈과 EEG 센서로 기존 보청기를 개조하는 것입니다. Winneke는 “현재 시제품은 휴대용 보청기 형태로 아직 제공되지 않습니다. 그러므로 여전히 실질적으로 소형화되어야합니다."

 

장치에 대한 초기 시험으로 청각 장애가 없는 사람들에게 실시된 이 원칙은 잘 작동하는 것으로 나타났습니다. 난청 인을 대상으로 한 연구가 계획 중입니다.

 

 

 

이편한보청기 청각센터 031-994-2544

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