[청각장애의 특성] - 어음청취능력, 역동범위, 주파수해상도, 시간분별력, 신호대잡음비

청력감소는 사람들 사이의 대화를 어렵게 하거나 심지어는 불가능하게 만드는 경우도 있다. 이처럼 청력감소는 여러 형태의 청각장애로 나타나지만 그 중에서도 어음청취능력, 역동범위, 주파수해상도, 시간분별력과 신호대잡음비 등의 감소를 중요한 형태로 볼 수 있다. 난청의 형태 가운데 가장 흔하게 나타나는 감각신경성 난청에서 나타나는 이들의 특성을 알아보도록 하자.

 

1. 어음청취능력의 감소

 

일반적으로  노화로 인한 청력의 손실은 갑자기 발생하는 것이 아니라, 서서히 나이가 들어가면서 일어난다. 처음에는 작은 소리를 듣는데 좀 신경이 쓰이는 정도여서 청력의 손실이 곧바로 인식되지는 않는다. 그러나 청력손실의 정도가 증가하면서 말소리의 일부를 듣지 못하게 되고 더 나아가서는 말소리 전체를 알아듣지 못하게 되기도 한다. 이처럼 청각기관에서 말소리를 인식할 수 있는 능력을 어음청취능력(audiobility)이라고 한다.

스피치바나나(Speech Banana)

청력손실이 발생함에 따라서 어음청취능력이 감소하는 원인을 살펴보기 위하여 주파수에 따른 어음의 특성을 알아보도록 하자. 사람의 음성에 대한 주된 주파수대역인 100~8,000kHz에서 저음은 주로 말소리의 크기를, 고음은 명료도에 관여한다. 예로서, 오디오 공학에서도 소리의 크기를 의미하는 음량감이 저음에 의해 결정된다고 알려져 있다. 그 뿐만 아니라 저음에서는 모음이 그리고 고음에서는 자음이 주로 만들어진다. 말소리의 크기가 주로 모음의 강도에 의해 결정된다고 할 수 있다.

 

그 이유는 모음을 생성하는 주파수대역이 주로 저음일 뿐만 아니라 자음에 비하여 모음의 크기와 길이의 조정이 쉽기 때문일 것이다. 그리고 말소리를 구성하는 음소들이 고음보다는 저음에 의해 상대적으로 많이 만들어진다.

 

2. 역동범위의 감소

 

사람이 일상생활을 하는 동안에 들을 수 있는 소리의 크기는 0~140dB 정도로 알려져 있다. 그러나 120dB 이상으로 소리의 크기가 커지면 대체로 불쾌감이나 고통을 느끼기 때문에 120dB을 사람의 불쾌수준으로 본다. 따라서 사람이 편안하고 안락하게 들을 수 있는 소리의 크기는 0~120dB로 120dB 범위를 갖는다. 이를 사람의 청각에 대한 역동범위라고 하며, 마이크로폰을 제외한 어떤 음향기기에 비하여 넓은 범위를 갖는다.

 

정상인(normal)과 난청인의 역동범위(Dynamic Range)비교

앞서 설명한 바와 같이 120dB의 역동범위는 보통 청력손실이 없는 건청인의 경우라고 할 수 있다. 만약 감각신경성 난청으로 인한 청력손실이 있는 경우에는 난청인의 역동범위(불쾌수준-청력역치)가 감소하게 된다. 왜냐하면 감각신경성 난청의 경우에 청력손실이 커지는 양보다도 불쾌수준이 높아지는 양이 훨씬 작기 때문이다.

 

역동범위의 비교

난청으로 인한 역동범위의 감소는 결과적으로 어음청취능력을 감소시킨다. 소리의 크기가 작을 경우에 그 소리는 난청인의 역동범위에 속하지 않아서 알아듣지 못할 것이다. 그렇다고 이 소리를 들릴 수 있도록 증폭한다고 해서 모든 일이 한꺼번에 해결되는 것은 아니다. 건청인과 비교하여 난청인들의 역동범위를 벗어난 소리의 크기를 보상받기 위해서는(역동범위 안에 포함시키기 위해서는) 비선형증폭방식의 보청기를 사용하는 것이 좋다. 

 

3. 주파수에 대한 해상도의 저하

 

청각기관의 내이에서는 소리의 진동을 청각신호로 바꾸어주는 기저막이 있다. 기저막은 난원창(oval window)에서 시작되는 기저부(base)부터 첨부(apex)까지 약 35mm의 길이를 가지고 있다. 그리고 기저부의 유모세포에서는 고음(20kHz)을 인식하는 가운데, 첨부로 갈수록 유모세포가 반응하는 주파수가 낮아져서 첨부에서는 주파수가 가장 낮은 20Hz의 소리를 인식하게 된다. 이는 각 주파수를 인식하는 기저막의 위치가 별도로 정해져 있다는 의미로서 어느 특정한 주파수에 대해 기적막에 있는 유모세포들이 여러 곳에서 반응하지 않는다는 것을 말한다.

 

청력손실이 없는건청인의 경우에 어떤 가청주파수에 대해 반응하는 유모세포의 위치가 매우 제한적이다. 주파수가 다른 소리를 청각에서 서로 다른 소리로 인식할 수 있는 능력을 주파수해상도(frequcncy resolution 또는 frequcncy selectivity)라고 한다.

 

어떤 말소리가 소음과 함께 청각으로 전달되는 경우가 있다. 이때에 소음이 갖는 주파수가 말소리에 포함되어 있는 주파수의 한 성분과 매우 비슷하다고 가정할 때, 건청인의 경우에는 기저막에서 이들 사이의 주파수 차이를 분명하게 구별하여 대뇌에 전달할 것이다. 그리고 대뇌에서는 이들 사이의 주파수특성과 눈으로 들어온 정보(예: 입술모양), 소리가 들어온 방향에 대한 정보와 문맥 등을 종합적으로 고려하여 소음과 듣고자 하는 말소리를 구분하게 된다.

 

주파수 변별현상(난청인)

감각신경성 난청을 가진 사람에게 이들의 구별이 어려울 수 있으며 감각신경성 난청의 정도가 심해질수록 주파수에 대한 해상도가 더 감소하게 된다. 동일한 소리가 내이로 들어왔을 때에 청각장애로 인하여 외유모세포들이 이들 각각의 주파수에 대한 증폭능력을 상실하여 유사한 주파수에 대한 해상도를 감소시키기 때문이다. 따라서 다소간의 차이를 갖는 주파수들이 서로 분리되지 못하여 소음으로부터 말소리에 대한 어음명료도를 감소시킨다. 그리고 주파수에 대한 해상도의 감소는 소음의 존재 여부와 관계없이도 어음명료도를 감소 시킬 수 있다.

 

4. 시간에 대한 분별력의 저하

 

큰 소리에 의하여 작은 소리가 제대로 들리지 않는 현상을 차폐효과(masking effect)라고 한다. 이를 음향학적으로 정의하면 어떤 방해음에 의하여 목적음의 최소가청한계를 높이는 현상이라고 할 수 있다.

 

마스킹(차폐)효과

음악과 같이 소리의 크기가 연속적으로 변화하는 소리들 사이에 발생시간과 음압레벨의 차이에 의해 발생하는 시간차폐(temporal masking)는 건청인 보다도 감각신경성 난청을 가지고 있는 사람들에게서 더 많이 일어나며, 어음명료도를 감소시키는 결과를 초래한다. 그 이유를 살펴보면 치폐음이 종료된 후에 내이에 있는 손상된 유모세포들이 반응하는 감도가 건청인만큼 높아지지 않기 때문이다. 특히, 큰 차폐음들 사이에 존재하는 작은 말소리는 청력손실이 클 수록 더욱 얻기가 어려워진다.

 

5. 신호대 잡음비의 감소

 

정상인과 난청인의 신호대잡음비(SNR)개선

어음청취능력, 역동범위, 주파수 또는 시간에 대한 해상도의 감소가 말소리의 명료도를 낮춘다고 앞서 설명하였다. 어떤 난청인에게 두 종류 이상의 감소가 함께 나타난다면 그 사람의 어음명료도는 더 크게 감소할 것이다. 따라서 건청인과 유사한 정도의 어음명료도를 갖기 위해서는 소리신호에 대한 잡음비(signal to noise ratio, SNR)가 매우 높아야 한다. 다시 말하면 난청인이 보청기를 착용한다고 하여도 소리신호의 신호대 잡음비가 높지 않으면 건청인과 동일한 어음명료도를 얻기 어렵다는 것이다. 

 

이 신호대 잡음비는 뇌간, 중뇌 또는 청각피질에서 발생하는 청각처리장애(auditory processing disorder)로 인하여 추가적으로 낮아질 수 있다.

 

감각신경성 난청에서 발생하는 신호대잡음비의 감소량은 청력손실의 정도에 비례한다. 이는 감각신경성 난청에서 청력손실의 정도가 클 수록 일정한 수준의 어음명료도를 얻는 데 필요한 신호대잡음비도 함께 증가한다는 것을 의미한다.

 

 

이편한보청기 일산청각센터 031-994-2544 히어링마스터

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