[보청기 기능] 보청기 소음제거 기능에 대한 고찰

보청기에는 다양한 여러가지 기능들이 탑재되어 있습니다. 

시중에 소개, 판매되고 있는 보청기는 제조사별 다양한 스펙의 제품이 출시되어 있고 보청기 제조기술도 갈수록 발전되고 있는것은 분명해 보입니다.

 

다양한 청각연구를 바탕으로 난청인들의 삶의 질을 개선하고 편안한 청취생활을 돕고자 해외 유명 청각연구그룹과 재단에서는 끊임없이 연구를 진행하고 있습니다.  아쉽게도 국내에서는 보청기와 관련한 청각연구를 체계적으로 진행하고있는 단체는 아직 없거나 미비한 실정입니다.

 

단지, 해외 유명브랜드 제품의 보청기를 분석하여  벤치마킹하여 국산보청기 이름으로 판매하고 있거나, 일부 국내 벤처기술진에의해 순수한 국내기술로 만들어진 보청기제품을 개발 또는 시연 단계에 있긴 하지만  마케팅, 유통단계의 어려움으로 아직 일반인 들에게 대중화되지 못하였고 그 단계에 이르기까지 넘어야 할 단계, 즉 진입장벽이 상당히 높다 하겠습니다.

보청기는 단지 음향학, 전파공학적인 기술 뿐만 아니라 청각학, 이과학을 바탕으로 연구되어야 하는 분야입니다. 단지 국내연구기술은 전기, 움향학적인 기술만으로 가지고 제품을 개발하여 대중화, 보급화라는 거시적인 목표를 가지고 시장에 뛰어들다 보니 번번히 실패하거나 난청인들의 병리적인 측면에 대한 연구는 소홀한 것이 사실 입니다.

 

요컨데 획기적인 국산브랜드의 제품을 만들기 위해서는 전문연구기관을 설립하여 산학연구단체 또는 의학연구기관 전문의 와의 협업 및 연구를 통해 충분한 임상시험을 거친 뒤 출시되어야 하지 않을까 생각합니다.

 

다시 처음으로 돌아와, 보청기에는 자동소음감소 기능, 방향성기능, 채널분석기능, 소음속환경에서의 말소리분석, 바람소리제거기능, 이명차폐기능 등 여러가지 기능들이 포함되어 있습니다.  물론 이러한 최신기능들이 모두 포함된 제품은 다소 고가의 프리미엄급 모델에 해당되는 제품이라 다양한 제품군 중에서도 상위모델에 해당되어 소비자가격 및 공급가격이 높게 책정되어 있습니다.

 

이러한 대표적인 기능들은 제조사별로 명칭을 달리하지만, 상당수 유사한 기능들도 많이 있습니다.

소음제거기능 (Noise management, Noise Canceling)이란 어떤 것?

제조사마다 명칭을 다소 달리 표기하지만 덴마크업체 Oticon사의 최신 뷔록스칩셋을 탑재한 오픈사운드 내비게이터(Open Sound Navigator) 기능을 중심으로 설명을 드리겠습니다. 

 

일반적으로 이어폰제조사에서 개발하는 노이즈 캔슬링과는 다소 다르긴 하지만 그 원리는 비슷하다고 볼 수 있습니다. 초기의 노이즈 캔슬링의 콘셉은 비행기나 항공기에서 발생하는 저음역대의 잡음을 막고자 만들어졌다고 알려져 있습니다.

노이즈 캔슬링의 개념은 1934년에 첫 특허가 나왔을 만큼 오래된 아이디어이지만, 최근에는 다양한 분야에 적용된 제품이 출시 될 만큼 기술적 상용화하는데 적잖은 시간이 걸렸습니다. 이는 반도체를 비롯한 각종 부품의 발전으로 가능해졌습니다.

 

노이즈 캔슬링의 원리는 비교적 간단합니다.  주변의 소음과 정확하게 반대되는 소리의 파형을 생성하여, 해당 소음과 합치면(위상상쇄) 서로 상쇄되어 사라진다는 원리입니다.

오픈사운드 내비게이터의 핵심기술은 다음과 같습니다.

• 모든 소리 환경을 조용한 곳에서부터 가장 시끄러운 곳까지 처리하는 전체론적인 시스템으로 모드 전환 없이 사용자의 소리에대한 반응을 조정합니다.

• 방향성 및 소음 감소기능의 통합 - 다양한 소리들이 환경에 맞게 재조정되며 모든 말소리가 보존되고 선택적으로 소음이 감소됩니다.

• 환경소음의 공간적 정보를 위해 사용하는 2개의 마이크로폰의 소음 측정은 빠르고 정확한 소음감소를 가능하게 합니다.

이러한 알고리즘의 속도와 정확성은 화자를 고립시키지 않고 선택적 소음감소를 가능하게 하여 많은 청취이점의 새로운 가능성을 열어줍니다.

소음 속 의사소통의 어려움

소리는 우리 주변에서 항상 발생하며 예기치 않게 시작하고 멈춥니다. 우리는 이러한 끊임없는 변화를 모니터링하고 익숙한 목소리로 대화를 할 때와 같은 일부 환경에서는 상호작용도 가능합니다. 복잡한 음향 환경에서의 일상대화, 소리탐지 및 의사소통은 청각장애가 있는 사람들에겐 가장 큰 어려움으로 느껴질 수 있습니다. 

 

심각한 청력손실을 가진 일부 사람들은 청취가 어려운 환경을 피하게 되고, 사회적 참여에 제한을 받을 수 있습니다. 최근 연구에 따르면 청력손실을 치료하지 않으면 청력손실과 관련된 사회적 격리가 인지기능 저하를 가속화 시킵니다. 청각 장애인이 시끄러운 환경에서도 원활한 의사소통을 유지하도록 돕는 것은 삶의 질과 편안함뿐 만 아니라 건강과도 관련됩니다.

오픈사운드 내비게이터 기능

이 기술은 말소리 향상 알고리즘으로 단일 화자를 격리하지않고 복잡한 환경에서 소음을 줄이지만 반대로 모든 다화자에게 접근을 유지합니다. 오티콘의 다중화자 접근기술(MSAT)은 국제특허를 받았으며,  오픈사운드 내비게이터의 새로운 기능으로 구현됩니다.

소음제거(Noise Removal) 단계는 방향성(밸런스) 이후에 배치되며, 두 모듈 모두 분석단계에서 다중 마이크 소음 추정기를 통해 측정한 공간적 소음 추정치를 사용하고 있습니다.

 

모든 소음의 근원은 정확한 위치를 차지하지 않으며 이는 밸런스 모듈로 감쇄될 수 있습니다. 많은 음향 환경에서 재조정 된 신호의 목표 말소리는 여전히 약간의 소음을 포함하고 있습니다. 예를 들어, 소음이 많이 있는 환경이나 소음 근원이 화자 바로 뒤에 있는 경우에 발생하는데 여기에서 이 모듈은 16개의 주파수 대역에서 독립적으로 작동하여 빠른 소음감소를 가능하게 합니다.

 

또한 다중 화자는 공통적으로 청취하기가 힘든 상황을 만들곤 합니다. 이러한 상황에서 오픈사운드 내비게이터(OSN)는 16개의 주파수 대역 각각에서 독립적으로 작동하는 음성활동 감지기가 장착되어 있습니다. 

 

기술적인 관점에서 보면 OSN은 말소리-향상 시스템 개발에 돌파구를 제시하고 있습니다. 이것은 다중화자접근(MSAT) 단계에 속하는 것으로 사용자 귀의 음향적 기능을 향상시킬 뿐만 아니라 뇌의 자체 처리를 용이하게 하기위해 설계되었습니다. 즉, 전면에 있는 화자를 격리하지 않고 모든 화자에게 접근할 수 있는 가능성을 유지한다고 하겠습니다.

- 이편한보청기 일산청각센터 031-994-2544 - 히어링마스터 -

 

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