보청기 기술이 일상생활에 미치는 영향 (3) -현지화(Localization)

이번에는 보청기 기술이 일상생활에 미치는 영향에 관한 세 번째 논문을 요약한 것으로, 보청기의 프리미엄 기능과 기본 기능을 갖춘 보청기를 사용한  수평 사운드의 현지화(Localization)에 초점을 맞추고 있습니다. 현지화라는 단어는 우리말로 표현하기에 다소 부족함이 있을 수 있겠으나, 소리에 대한 자연스러움 정도로 이해하면 될 수 있을것 같습니다. 소리가 현지화된다는 것은 그 만큼 국소적으로 소리를 받아들이는데 중요한 역활을 합니다.

 

연구 목적 및 대상 - Objectives

이 연구의 목표는 실험실 및 일상생활 환경 모두에서 프리미엄 기능과 기본 기능을 갖춘 보청기를 사용하여 소리 위치 파악 성능을 탐색하는 것이었습니다. 연구자들은 프리미엄 기능 보청기가 기본 기능 보청기보다 더 나은 현지화 성능을 낼 것이라고 가정했습니다. 다음과 같은 4가지 특정 연구 질문에 답변했습니다.

 

1. 보청기 착용의 현지화 성능이 보청기 미착용의 현지화 성능보다 우수한 것일까?
2. 프리미엄 기능 보청기가 실험환경에서 기본 기능 보청기보다 위치 파악 성능이 우수할까?
3. 프리미엄 기능 보청기는 일상 생활에서 기본 기능 보청기보다 현지화 성능이 우수할까?
4. 6개의 주요 보청기 제조업체 중 2개의 보청기에 대한 두 번째와 세 번째 질문에 대한 결과가 동일할까?

 

소리를 정확하게 현지화하는 것은 청각의 기본이자 중요한 기능입니다. 이 기능은 안전에 중요할 뿐만 아니라 청취자가 역청취 환경에서 음성 이해와 의사소통을 개선하는 데 도움이 될 수 있기 때문입니다. 음향 위치 파악 능력이 부족히면 난청의 주요 원인이 될 수 있습니다. 소리 현지화는 다양한 음향 신호를 이용하지만 일반적으로 세 가지 신호를 가장 두드러진 것으로 설명합니다.

 

여기에는 청각 간 시간차(ITD), 청각 간 레벨차(ILD) 및 모노럴 스펙트럼이 있습니다. ITD 단서는 주로 저주파 사운드의 현지화에 사용됩니다(1500Hz 미만). ILD 큐(단서)는 주로 고주파 사운드의 위치 파악에 사용됩니다(1500Hz 이상). 마지막으로 모노럴 스펙트럼 큐는 고주파(5000Hz 이상)로 코드화되어 있으며 수직뿐만 아니라 전면/후면 치수의 소리를 찾는 데 사용됩니다.

 

지난 20년 동안 현대 디지털 보청기 기술은 보청기 설계와 설치 모두에서 상당한 발전을 이루었습니다. 소리 현지화를 개선하기 위한 수많은 기술 또는 기능이 개발되었습니다. 이들은 Adaptive Directional Microphone(DM; 적응형 지향성 마이크) 또는 양방향 동기화 기술로 분류할 수 있습니다.

 

이에 대해 간략하게 설명하면 Adaptive DM은 원하는 방향의 소리에는 더 민감하고 다른 방향의 소리(예: 소음)에는는덜 민감하도록 설계되었습니다. DM은 일반적으로 현지화를 개선하도록 설계되어 있지 않지만 신호 대 잡음비를 개선하면 원하는 사운드의 가청성을 높일 수 있습니다. 이를 통해 이러한 사운드를 찾을 수 있는 능력이 향상될 수 있습니다.

 

양방향동기화 기술은소리 현지화를 개선할 수 있는 또 다른 기술입니다. 이 기능을 통해 좌우 보청기가 무선 전송 기술로 연동됩니다. 따라서, 볼륨 조절, 보청기 프로그램, 소음 감소, DM 모드, 압축 설정과 같은 기능은 이론적으로 두 보청기에 대해 조정될 수 있습니다.그 결과 ITD 및 ILD 신호가 유지되어 현지화 성능이 최적화될 수 있습니다.

 

설계 - Design

연구를 위해 두 주요 제조사의 프리미엄 기능 및 기본 기능 보청기의 예를 평가했습니다. 기본적으로 경도에서 중간 정도의 감각성 난청이 대칭인 45명의 노인(평균 연령 70.3세)에게 4쌍의 보청기를 각각 양쪽에 장착했습니다. 각 보청기 쌍은 4주간의 현장 시험 기간 동안 착용한 후 실험실 현지화 테스트와 표준화된 설문지를 사용하여 평가했습니다. 실험실 현지화 테스트는 360°, 24-loodspeaker 어레이를 갖춘 음향 처리실에서 실시되었습니다.

 

[그림1] 실험실 위치 파악 테스트용 스피커 배열. 24개의 스피커가 15도 간격으로 배치. 홀수 스피커(12개)만 활성화됨. 소음 테스트와 위치파악을 위해 500Hz 및 3,000Hz의 협대역 소음을 표시하기 위해 원 외부에 추가 스피커를 배치함,

 

시험 자극은 높은 빈도와 낮은 빈도로 필터링된 짧은 문장이었습니다. 무음 위치 측정 테스트는 전면/후면 위치 측정의 정확성을 평가하도록 설계되었으며, 소음 위치 측정 테스트는 수평면에서 360° 방위각 전체에 걸쳐 음원을 찾는 정확성을 평가하도록 설계되었습니다.

 

결과 - Results

실험실 데이터에 따르면 모든 보청기를 결합했을 때 비착용 현지화는 착용 현지화와 크게 다르지 않았습니다. 설문지 데이터는 일상적인 상황에서 착용시 현지화가 비착용 국소화보다 훨씬 낫다는 것을 보여주었습니다. 프리미엄 피처 보청기와 기본 피처 보청기의 차이에 대해서는 고주파 자극을 사용했을 때 전반적으로 프리미엄 피처 보청기가 기본 피처 보청기보다 정확한 위치 파악을 할 수 있었고, 청취 환경이 조용했습니다. 그렇지 않으면, 프리미엄 기능과 기본 기능의 보청기는 다른 실험실 테스트와 일상생활에서 기본적으로 동일한 성능을 보였습니다. 결과는 두 제조사 모두 일관성이 있었습니다.

 

1. 보청기 착용의 현지화 성능이 보청기 미착용의 현지화 성능보다 우수한 것일까?

 

보청기를 사용할 때, 소리를 찾기 위한 음향 신호는 보청기 신호 처리에 의해 변경될 수 있으며, 이는 위치 파악 능력을 방해할 수 있습니다. 일부 이전 연구에서는 보청기착용 실험실 현지화 성능이 착용되지 않은 성능보다 낮은 것으로 나타났습니다(예: Byrne 등 1992년; Markides 1977년; Van den Bogaert 등 2006년). 그러나 다른 연구에서는 보청기 착용시 현지화 성능이 착용하지 않은 성능과 동일하다는 것을 보여줍니다(예: Byrne 등 1995년; Kobler 등 2002년; Noble 등 1990년). 이러한 발견의 차이는 연구 방법론, 난청 및 보청기 구성 등의 차이 때문일 수 있습니다.

 

본 연구에서는 일일 사용 1개월 후, 4가지 실험실 테스트 조건 중 어느 조건에서도 도움 없이 현지화 성능이 유의하게 다르지 않다는 것을 발견했습니다. 실험실 데이터와 대조적으로, 일상 청취를 기술하는 자가 보고 데이터는 일상 생활에서 착용하지 않은 현지화보다 착용된 현지화가 훨씬 더 나은 것으로 보고되었습니다.

 

2. 프리미엄 기능 보청기가 실험환경에서 기본 기능 보청기보다 위치 파악 성능이 우수할까?

 

자체 보고 조치 결과 프리미엄 기능 보청기는 기본 기능 보청기와 비교해 일상생활에서 현지화 효과가 크게 다르지 않은 것으로 나타났습니다. 조용한 실험실에서 프리미엄 기능의 보청기로 관찰된 이점은 일상생활에서 보고되지 않았습니다. 실험실 측정과 자가 보고 측정 사이의 다른 발견은 이러한 청취 환경의 음향 차이에 기인할 수 있다.실험실 환경은 보청기가 최적으로 그리고 진짜로 기능하도록 설계된 주의 깊게 통제된 청력 상황이었고, 일상생활에서와 같이 모든 기능이 관련되었습니다. 반면 일상생활의 청취 상황은 복잡하고 예측할 수 없다. 방해음, 상당한 반향, 과도한 소음 등이 있을 수 있습니다. 이 모든 것은 일부 보청기 기능의 성능을 어느 정도 손상시켜 왜곡되거나 모호한 국부적 신호를 발생시킬 수 있습니다. 보청기 기술의 차이는 일상적인 청취 환경의 복잡성에 의해 무시될 수 있기때문입니다.

 

3. 프리미엄 기능 보청기는 일상 생활에서 기본 기능 보청기보다 현지화 성능이 우수할까?

 

2번의 내용참조

 

4. 6개의 주요 보청기 제조업체 중 2개의 보청기에 대한 두 번째와 세 번째 질문에 대한 결과가 동일할까?

 

다른 모든 실험실 및 조건과 일상 경험의 셀프 리포트에서 각 브랜드의 프리미엄 기능과 기본 기능의 보청기는 평균 비슷한 현지화 성능을 보였습니다. 두 브랜드의 데이터를 별도로 분석했을 때, 두 브랜드를 결합했을 때와 추세가 다르지 않았습니다. RMS 오류에 따르면 프리미엄 기능 보청기는 두 브랜드 모두 고주파 자극으로 조용하게 현지화 성능을 위해 기본 기능 보청기를 능가하는 경향을 보였습니다. 그러나 각 브랜드별로 별도로 분석했을 때 이러한 경향은 B 브랜드의 디바이스에 통계적으로 유의한 수준에 불과했습니다.

 

결론 - Conclusions

보청기 제품군에는 일반적으로 다양한 수준의 기술적 정교함을 가진 여러 장치가 포함됩니다. 가장 고급(프리미엄) 버전의 기능을 가진 보청기는 기본 기능 보청기보다 전반적으로 더 나은 결과를 얻을 수 있다고 추정할 수 있습니다. 본 연구에서는 소리의 수평 위치 파악에 적용하면서 이 가정을 조사했습니다. 본 연구결과는 프리미엄 기능 보청기가 하나의 특정 실험실 조건(조용히 테스트된 고주파 자극)에서 기본 기능 보청기보다 더 나은 국소화 성능을 나타냈지만 다른 실험실 테스트에서는 그렇지 않았습니다. 또한 일상 생활에서의 자기 보고에서도 프리미엄 기능과 기본 기능의 보청기는 기본적으로 동일한 개선된 국소화 성능을 발휘합니다. 이는 보청기 연구에서 실험실 결과가 항상 일상적인 성능을 예측하는 것은 아니라는 것을 상기시키고 있습니다.

 

요약하면, 주요 6개 제조사 중 2개의 보청기에 대한 현재의 연구 결과는 증폭을 사용할 때 일상적인 보조 위치 파악이 개선될 것이라고 시사하지만, 적어도 이 연구에서는 프리미엄 기능 보청기에 사용되는 더 진보된 기술이 눈에 띄게 개선될 것 같지는 않았습니다. 이를 보완하기 위해  현지화에 더 많은 도움이 필요한 보청기 사용자를 위해 현지화 훈련을 포함한 청각 재활을 고려할 수 있겠습니다.

 

* 주 : 보다 자세한 연구결과는 아래 링크를 통해 확인하실 수 있습니다.

 

원문출처 : NIH

<Impact of Hearing Aid Technology on Outcomes in Daily Life III: Localization>

 

 

이편한보청기 청각센터 문의,상담 (전화연결) 031-994-2544

 

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