까다로운 청취환경에서 보청기 사용자를 위한 "마스크 제거"시의 이점

대화 중 안면 마스크를 착용하는 것은 COVID-19의 확산을 막기 위해 보편화되었습니다. 그러나 안면 마스크는 마스크를 쓰고있는 사람의 고음역대를 약화시킵니다. 이것은 말하기 수준의 감소가 중요한 말하기 신호의 가청도에 영향을 미치고 따라서 말하기 이해에 해를 끼칠 수있는 청각 장애가 있는 커뮤니티에 도전적인 문제를 제시합니다. 

 

안면 마스크와 사회적 거리두기가 음성감각에 미치는 영향

아래의 그림 1~3은 안면 마스크를 착용하고 대화자와 청취자 사이에 물리적인 거리를 두었을 때, 음성 가청성에 미치는 영향을 보여줍니다. 그림 1에서 녹색 곡선은 대화자와 청취자 사이의 3피트의 "일반적인" 대화 거리에서 측정된 65 dB SPL에서 제시된 대화용 전자 음향 연구용 마네킹(KEMAR)의 귀 시뮬레이터에서 녹음된 음압 수준을 나타냅니다. 

 

[그림1] 안면마스크를 착용하지 않은채 화자-청취자의 거리에서 측정된 대화수준의 말하기에 대해 청취자의 고막에서 측정한 비보조 장기음성 수준(녹색곡선)

[그림2] 안면마스크를 착용하지 않았을 때 3피트(녹색 곡선) 대 6피트(청녹색 곡선) 거리에서 대화수준의 말하기에 대해 청취자의 고막에서 측정한 비보조 장기 말하기 수준

[그림3] 안면마스크 미착용시 3피트의 화자-청취자의 대화수준 말하기수준과 6피트거리의 N95 안면마스크를 착용한경우 화자-청취자의 거리(주황색곡선)와의 비교

 

그림 2는 사회적 거리두기의 영향을 보여주며 화자와 청취자 사이의 거리를 6피트까지 늘린 상태로 측정되었습니다. 이렇게 할 때 음압 레벨(수준)은 약 6dB 감소함을 나타냅니다.

 

그림3은 N95 안면 마스크(3M 8210 Plus)를 화자와 청취자 사이의 6피트 거리에서 착용했을 때 가청도의 추가 감소를 보여줍니다. 분명히 안면마스크의 사용과 신체적인 거리감각은 청취자의 고막에 도달하는 음성이 무 마스크에 비해 최대 15dB까지 감소하기 때문에 정상적인 청력을 가진 개인에게도 청력을 감소시킵니다.

 

청력손실은 문제를 더 복잡하게 한다

이러한 상황은 청력 손실을 가진 사람들에게 복합적으로 작용합니다. 그림 4는 그림 3에 나타낸 것과 같은 조건에 대해 점진적으로 경사진 고주파 청력 손실(빨간색 곡선)을 가진 개인의 무방향 음성 가청성에 미치는 영향을 보여줍니다.  이 개인의 경우, 안면 마스크와 사회적 거리 조절의 조합을 사용할 때 중요 고주파 정보가 감소합니다. 계산된 음성 인지 지수(Speech Intelligibility Index : SII)는 0.65에서 0.52로 감소하며 음성 지능 지수에서 최대 25%까지 감소할 것으로 예측합니다. 여기에 배경 잡음이 추가되면 청각 장애가 있는 사람에게 중요한 음성 정보는 거의 들리지 않을 수 있습니다.    

 

[그림4] 그림1~3과 동일한 조건하에서 경도의 장기 경사진 고주파 청력손실을 가진 사람의 경우, N95마스크를 착용한 6피트거리의 화자-청취자의 곡선(주황색)과 비교된다. 그림에서 적색 곡선위의 영역을 가청영역이고, 그 아래영역은 듣지 못하는 영역이다. 

 

보청기가 듣는 것에 도움이 될 수 있습니다

아래 그림 5-6은 적절한 보청기를 착용한 사람의 음성 가청성에 미치는 사회적 거리 조절 및 얼굴 마스크 사용이 미치는 영향을 보여줍니다. 그림 5는 마스크를 착용하지 않은 경우 3피트 정도의 화자-청취자의 거리에 대해 증폭된 음성 스펙트럼을 보여줍니다. 그러나 그림 6은 N95 마스크의 사용과 사회적 거리(6피트)의 조합이 "정상적인" 메모리(티알 곡선)의 청각성을 어떻게 감소시키는지 보여줍니다. 여기에 "안면 마스크의 딜레마"가 있습니다 : COVID-19의 확산으로부터 보호하면서도, 얼굴 마스크의 사용, 사회적 거리감, 그리고 립스레딩 단서 상실은 제대로 장착된 청각 도구(보청기)를착용하더라도 의사소통을 어렵게 만듭니다! 

 

[그림5] 경사진 고주파 청력손실(빨간색곡선)을 가진 사람을 위한 "정상"프로그램에 대한 보조 말하기 수준(녹색곡선) - 안면 마스크를 착용하지 않은 3피트거리 측정,

[그림6] 일반프로그램(청록색 곡선)을 위해 N95 안면 마스크를 착용했을 때와 보청기의 에지(Edge)모드가 활성활 될 때 6피트 거리에서 측정된 곡선(오렌지 곡선)

 

모든 마스크는 동일하게 만들어지지 않습니다!

유행병이 시작된 지 8개월 만에 일회용 의료용 마스크, 세탁이 가능한 천 마스크, 립리딩 복원을 위한 투명 창이 있는 마스크 등 개인별로 다양한 얼굴 마스크 선택이 가능해졌습니다. 많은 사람들에게 이 솔루션은 보호, 편안함, 편리함 및 적절한 착용감의 최상의 조합을 반영합니다. 특히 청각 장애가 있는 사람들의 또 다른 요인은 음향 성능과 시각 신호의 보존에 점점 더 초점을 맞추고 있습니다. 

 

얼굴 마스크 간의 소음 감쇠 차이를 평가하기 위해 상업적으로 이용 가능한 많은 최신 스타일에 대해 음향 측정을 수행했습니다. 그림 7은 마스크 유형의 차이를 보여줍니다. 이 데이터는 마스크가 착용되지 않은 경우를 기준으로 정규화되며 x축의 "0" 선으로 표시됩니다. 모든 마스크는 중요한 고주파 사운드 정보를 감소시키지만, 직물, 의료용, 종이 마스크, 특히 플라스틱 "창"을 장착한 마스크에 상당한 변화가 있습니다. 한 가지 예상치 못한 발견은 투명한 플라스틱을 사용하는 페이스 마스크와 페이스 실드가 고주파 감소와 함께 저/중주파에서 몇 dB의 향상된 기능을 가지고 있다는 것입니다.  이러한 데이터는 고정된 고주파 이득 조정과 함께 사회적 거리 조정과 안면 마스크 사용의 영향에 적응하기 위해 미리 정해진 보상 체계를 사용하는 과제를 보여줍니다. 

 

[그림7] 안면 마스크 미 착용시(검정라인)와 각기 다른 안면 마스크를 착용할 때의 음향효과 (참고로 측정은 HATS 마네킹을 사용해 측정됨)

 

스타키의 Livio AI 마스크 모드

스타키는 또한 다양한 얼굴 마스크 유형의 측정 값을 기반으로 이득 오프셋을 제공하는 "마스크 모드" 솔루션을 도입했습니다(그림 7 참조). 리비오 AI 1200-2000 제품의 경우, 보청기 사용자는 규정된 정상 프로그램 대비 4.0 - 9.4kHz 및 2.0 - 3.9kHz에서 각각 6dB, 4dB의 이득을 올리는 '맞춤형' 프로그램을 선택할 수 있습니다. 또 고정 지향성 마이크가 활성화돼 보청기 사용자 앞에서 음성 소리를 강조합니다. 마스크 모드는 특정 안면 마스크, 사회적 거리 또는 배경 소음 조건에 맞춰 맞춤화되지는 않았지만, COVID-19 대유행으로 인해 발생하는 의사소통 문제에 직면했을 때 보청기 사용자들에 의해 의사소통을 개선하도록 설계되었습니다.

 

보청기 사용자를 위한 안면 마스크의 효과를 극복하기 위해

보청기 착용자를 돕기 위한 해결책은 마스크를 착용 한 화자의 감소된 말하기 수준을 보상하기 위해 이득을 증가시키는 안면 마스크 프로그램을 보청기에 제공하는 것입니다.

 

아래 표는 음성에 대한 안면 마스크의 영향을 상쇄하기 위해 음향 및 동작 모두에 표시된 타겟 게인 조정을 제공합니다. 이러한 게인 조정을 적용하려면 청각 전문의는 기본 프로그램 설정을 특수 안면 마스크 프로그램에 복사 한 후 다음을 수행 해야합니다.

• 피팅 소프트웨어 및 보청기의 기능을 고려하여 최대한 게인 조정을 적용합니다.

• 증가 된 이득이 피드백 문제를 일으키지 않는지 확인하십시오.

• 증가 된 게인이 마스킹 된 음성 이외의 소리에 대해 불편한 음량을 유발하지 않도록합니다.

• 증가 된 게인이 보청기가 출력 또는 게인 한계에 도달했기 때문에 음질 문제를 일으키지 않도록합니다.

• 이 안면 마스크 프로그램에서 최대 방향성 및 소음 감소 설정을 활성화하면 마스크 프로그램을 사용하는 동안 들리는 환경 소리의 크기가 줄어 듭니다.

• 보청기 착용자의 안전과 만족을 보장하기 위해 보청기를 조정할 때 사용되는 기타 모범 사례 및 임상 / 청각 전문 지식을 적용하십시오.

요약

사회적 거리두기와 안면마스크가 제시하는 도전은 소통을 더욱 어렵게 만듭니다. 안면 마스크를 착용했을 때 의사소통을 개선하기 위해 보청기 사용자가 선택하는 '마스크 모드'에서 고정 오프셋이 제공된다. 이에 비해 마스크용 에지 모드는 머신러닝 기술로 훈련된 네이티브 AI 모델을 사용하여 얼굴 마스크, 사회적 거리감 및 배경 잡음이 제시하는 의사소통 과제를 상쇄하기 위해 음성 가청성을 즉각적으로 최적화합니다. AI가 발생하면 수동 볼륨 컨트롤이나 스마트폰 애플리케이션에 액세스할 필요 없이 환자가 원하는 시간과 장소에서 쉽게 '탭'을 눌러 들을 수 있습니다.  실험실 테스트에서, 이 두 가지 해결책(마스크와 마스크 모드용 에지 모드)은 보청기 사용자가 의료용 N95 얼굴 마스크를 사용할 때 "정상적인" 처방 목표보다 훨씬 선호했습니다. 그러나 "평균" 마스크 특성을 벗어나는 안면 마스크의 경우, 조용하고 소음이 심한 청취 환경에서는 에지 모드(Edge Mode for Mask)가 효과적이고 개인화된 음향 솔루션을 제공합니다.

 

원문참조 : Hearing Review -2010.11월

DavId Fabry, PhD, Thomas Berns, PhD, Martin McKinney, PhD, Achin Bhowmik, PhD

 

 

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