KR100925021B1 - 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법에 관한 것으로서, 일정한 주파수와 강도를 갖는 음을 발생시키는 발진기(Oscillator), 발진기에 연결되어 발진기에 의해 발생된 음을 출력하는 이어폰 및 피검자의 응답신호를 입력받는 입력장치를 포함하는 장치를 이용하여 청력도 기반 이퀄라이제이션을 수행하는 방법에 있어서, (a) 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 검사음을 출력하는 단계와, (b) 검사음에 대한 피검자의 응답신호가 수신되는지 판단하여 응답신호가 수신된 경우 검사음에 대한 피검자의 응답신호 수신정보를 저장한 후 다음단계로 진행하고, 응답신호가 수신되지 않는 경우 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 (a) 단계로 되돌아 가는 단계와, (c) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 검사음을 변경한 후 (a) 단계로 되돌아 가고, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우 다음 단계로 진행하는 단계와, (d) 응답신호 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 청각역을 결정하는 단계 및 (e) 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 사용자의 청력도를 측정하고 측정된 청력도에 기반하여 이퀄라이제이션을 수행하여 사용자의 개인 청력도에 기반한 맞춤형 음향을 제공할 수 있고, 나아가 사용자의 청력보호를 꾀할 수 있다는 장점이 있다.

청력도, 청력검사, 이퀄라이제이션, 순음청력검사, 이음향방사검사

Description

청력도 기반 이퀄라이제이션 방법{EQUALIZATION METHOD BASED ON AUDIOGRAM}

도 1a와 도 1b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이퀄라이제이션 장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순음청력검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 도시한 순서도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유발이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 도시한 순서도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 변조이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 도시한 순서도.

본 발명은 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순음청력검사 또는 이음향방사검사를 이용하여 개인의 주파수 대역별로 청력도를 측정하고, 측정된 청력도를 기반으로 이퀄라이제이션(equalization)을 수행함 으로써 최적의 소리 및 최상의 청력보호 기능을 제공할 수 있는 방법에 관한 것이다.

통계적으로, 대략 인구대비 0.1 내지 0.2%가 소리를 전혀 들을 수 없는 심도 난청(profound hearing loss), 1 내지 2%는 중도 고도 난청(moderate and severe hearing loss)이고, 10 내지 15%는 경도 난청(mild hearing loss)으로 추정된다. 여기서, 경도 난청은 20 내지 40dB 정도의 소리를 듣는 데 장애가 있는 경우로서 가까이 있는 사람과 대화를 나누는 데는 큰 지장이 없는 사람이다. 그러나, 이러한 경도 난청의 경우, 대부분 그 심각성을 인지하지 못하여 경도 난청으로 병원을 찾는 예가 많지는 않으나 경도 난청인 사람이 계속적으로 과도한 볼륨으로 음행 재생 장치를 사용하게 되는 경우, 중도 난청이 될 수 있고, 더 심해지는 경우에는 고도 또는 심도 난청으로까지 발전할 수 있다.

현대 사회에서 많은 사람들은 다수의 음향 재생 장치를 접하면서 생활하고 있는데, 대표적인 것으로는 TV, AM-FM Radio, CD 플레이어, MP3 플레이어, 오디오, PC 및 어학 재생기와 같은 것들이 있다.

현재 시중에서 판매되고 있는 음향 재생 장치는 사용자의 청력 손상을 초래할 수 있을 만큼의 충분한 음량 증폭 기능을 가지고 있는데, 대부분의 사용자들이 볼륨을 높여 음악을 듣기 때문에 음향 재생 장치를 이용하는 사용자들의 청력 손상이 갈수록 심각해져 경도 난청이 발생하는 경우가 많아지고 있는 실정이며, 음악을 선호하는 사람일수록 음량을 최대로 하여 음악을 재생하는 경향이 있어 이러한 사용자의 경우, 청력 손실 문제는 더욱 심각하여 중도 난청 내지 심도 난청이 발생하 는 경우가 많아지고 있다.

종래의 음향 재생 장치를 통해 음악을 청취하는 경우, 청력 손실이 더욱 심하게 유발되는 이유는 종래의 음향 재생 장치가 개개인의 청력도를 무시한 채 음악을 재생하였기 때문이다.

달팽이관의 청각 세포들은 각각 처리할 수 있는 주파수 대역과 음량이 정해져 있는데, 청력도(audiogram)는 청력 측정을 통해 얻어진 청각 세포의 주파수별 감도 분포도이며, 사람들은 지문이나 DNA 구조와 같은 개개인의 고유한 청력도를 가지고 있다. 이러한 청력도는 노화나 과도한 음향 환경에 노출됨으로써 변형될 수 있는데, 예를 들어, 1kHz 주파수의 소리를 80dBHL 이상의 강도로 수 시간 청취하였다고 가정하였을 때, 이 사람의 1kHz를 처리하는 특정 청각 세포는 과도한 소리에 노출됨으로써 돌발성 난청 증세를 나타내게 되고, 어떤 사람이 날카롭고 자극적인 음향을 선호해 10kHz 주파수 대역의 소리를 크게 키워 날마다 반복적으로 청취하는 경우, 이 사람의 청각은 일정기간이 지나면 10kHz 주파수 대역에 대해서만 기능성 난청 증세를 나타내게 된다.

종래의 음향 재생 장치의 경우, 대부분 볼륨의 선형적인 제어만 수행되기 때문에, 청각세포가 음향 왜곡(distortion) 및 피로감을 느끼게 되어, 청각세포가이 쉽게 손상되는 문제점이 발생한다.

이와 같이 음향 재생 장치 볼륨의 선형적인 제어 때문에 발생하는 청각 세포의 손실을 방지하기 위해, 주파수 대역별로 독립적인 음향 조절이 가능하도록 하는 이퀄라이제이션이 수행될 수 있다.

일반적으로 이퀄라이저(equalizer: 등화기)는 사용자가 자신의 원하는 음색으로 음악을 들을 수 있도록 하는 것으로서, 예를 들어, 투명하고 청아한 높은 주파수 대역을 선호하는 사람은 이퀄라이저의 높은 주파수 대역을 키움으로써 본인이 원하는 사운드를 만들 수 있으며, 웅장하고 힘 있는 사운드를 원하는 경우에는 낮은 주파수 대역을 키우게 된다.

또한, 이퀄라이저는 사용자가 원하는 음색을 만들기 위해서 뿐만 아니라 보청기 및 인공와우(인공달팽이관)와 같은 의료 목적으로도 사용되고 있다.

보청기나 인공와우를 필요로 하는 난청 환자들의 주파수별 청력을 측정한 후 그들의 청력도에 맞추어 이퀄라이저를 조절하는 과정이 필수적으로 수행되는데, 이는, 예를 들어, 10kHz 대역에 대해서는 그다지 큰 청력 손실이 없는 난청 환자가 10kHz 주파수 대역에 대해 이퀄라이제이션(청각학에서는 ‘피팅(fitting)’이라 함)이 수행되지 않은 보청기나 인공와우로 음향을 공급받게 되는 경우에는 오히려 청력이 더욱 악화되는 문제점이 발생하기 때문이다.

본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 편리하게 사용자의 청력도를 측정하여 청각역을 결정하고, 측정된 사용자의 청력도에 기반하여 사용자에게 최적의 사운드와 최상의 청력보호 기능을 제공할 수 있는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법을 제안하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 주파수 대역을 세분화하더라도 청력도 측정 검사 시 간을 최소화 할 수 있는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법을 제안하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 일정한 주파수와 강도를 갖는 음을 발생시키는 발진기(Oscillator), 상기 발진기에 연결되어 상기 발진기에 의해 발생된 음을 출력하는 이어폰 및 피검자의 응답신호를 입력받는 입력장치를 포함하는 장치를 이용하여 청력도 기반 이퀄라이제이션을 수행하는 방법에 있어서, (a) 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 검사음을 출력하는 단계; (b) 상기 검사음에 대한 피검자의 응답신호가 수신되는지 판단하여 응답신호가 수신된 경우 상기 검사음에 대한 피검자의 응답신호 수신정보를 저장한 후 다음단계로 진행하고, 응답신호가 수신되지 않는 경우 상기 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상기 (a) 단계로 되돌아 가는 단계; (c) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 상기 검사음을 변경한 후 상기 (a) 단계로 되돌아 가고, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우 다음 단계로 진행하는 단계; (d) 상기 응답신호 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 청각역을 결정하는 단계; 및 (e) 상기 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 일정한 주파수와 강도를 갖는 검사음을 발 생시키는 검사음발생기, 상기 검사음발생기에 연결되어 상기 검사음발생기에 의해 발생된 검사음을 출력하는 이어폰 및 상기 검사음에 반응하여 피검자의 내이로부터 발생되는 방사음을 입력받는 검층기를 포함하는 장치를 이용하여 청력도 기반 이퀄라이제이션을 수행하는 방법에 있어서, (A) 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 검사음을 출력하는 단계; (B) 상기 검사음에 대한 방사음이 수신되는지 판단하여 방사음이 수신되고, 수신된 방사음이 기준조건을 만족하는 경우 상기 검사음에 대한 사용자의 방사음정보를 저장한 후 다음단계로 진행하고, 방사음이 수신되지 않거나 또는 수신된 방사음이 기준조건을 만족하지 못하는 경우 상기 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상기 (A) 단계로 되돌아 가는 단계; (C) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 상기 검사음을 변경한 후 상기 (A) 단계로 되돌아 가고, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우 다음 단계로 진행하는 단계; (D) 상기 응답신호 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 청각역을 결정하는 단계; 및 (E) 상기 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 일정한 주파수와 강도를 갖는 검사음을 발생시키는 검사음발생기, 상기 검사음발생기에 연결되어 상기 검사음발생기에 의해 발생된 검사음을 출력하는 이어폰 및 상기 검사음에 반응하여 피검자의 내이로부터 발생되는 변조음을 입력받는 검층기를 포함하는 장치를 이용하여 청력도 기반 이퀄라이제이션을 수행하는 방법에 있어서, (가) 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 제1검사음과 상기 제1검사음과 다른 기준 주파수와 동일한 기준강도를 갖는 제2검사음을 동시에 출력하는 단계; (나) 상기 제1검사음과 제2검사음에 대한 변조음이 수신되는지 판단하여 변조음이 수신되고, 수신된 변조음이 기준조건을 만족하는 경우 상기 제1검사음과 제2검사음에 대한 사용자의 변조음정보를 저장한 후 다음단계로 진행하고, 변조음이 수신되지 않거나 또는 수신된 변조음이 기준조건을 만족하지 못하는 경우 상기 제1검사음과 제2검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상기 (가) 단계로 되돌아 가는 단계; (다) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 상기 제1검사음과 제2검사음을 변경한 후 상기 (가) 단계로 되돌아 가고, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우 다음 단계로 진행하는 단계; (라) 상기 응답신호 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 청각역을 결정하는 단계; 및 (마) 상기 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법이 제공된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순음청력검사를 이용한 이퀄라이제이션 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 순음청력검사를 이용한 이퀄라이제이션 장치는 발진기(100), 이어폰(110), 입력장치(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.

발진기(Oscillator)(100)는 일정한 주파수와 강도를 갖는 검사음을 발생시키게 되며, 이어폰(110)은 발진기(100)에 연결되어 발진기(100)에 의해 발생된 검사음을 출력하게 된다. 피검자는 이어폰(110)을 착용한 상태에서, 이어폰(110)을 통해 출력되는 검사음이 들리는 경우 입력장치(120)를 조작하여 검사음을 들었다는 것을 표시하게 된다. 이때, 발진기(100)는 가청주파수 대역의 범위 중 일정한 대역(예를 들어 125Hz에서 8000Hz까지)의 순수한 음을 겨우 들을 수 있는 작은 소리부터 큰 소리까지 크기별로 단계적으로 발생시키게 된다.

제어부(130)는 발진기(100) 및 이어폰(110)을 제어하여 미리 설정된 주파수 대역의 검사음이 출력되도록 하며, 청력도 검사가 계속되는 동안 입력장치(120)로부터 피검자의 응답신호가 수신되는지 여부에 따라 검사음의 강도를 조절하고, 응답신호를 처리하여 사용자의 청각역을 결정하는 기능을 수행하게 된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순음청력검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 도시한 순서도이다. 첨부된 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 구성된 이퀄라이제이션 장치를 이용한 순음청력검사에 기반한 이퀄라이제이션 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

순음청력검사(pure tone audiometry)란 피검자가 이어폰(110)을 착용한 후, 검사음이 들리면 입력장치(120)를 누르는 방법으로 피검자의 청력도를 검사하는 것 을 말한다. 이러한 순음청력검사에는 검사할 때 이어폰을 귀에 착용하여 소리가 공기를 전파하여 고막을 통해 듣게하는 방법을 조사하는 것을 기도청력검사(air conduction test)와, 이어폰(110) 옆에 달리 진동기를 귀 뒤 유양돌기에 대어 소리의 진동이 뼈를 통하여 머리에 도달하게 하여 듣는 방법을 조사하는 것을 골도청력검사(bone conduction test)가 있다. 본 발명에 따른 순음청력검사는 기도청력검사방법을 이용하여 구성된다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 본 발명에 따른 순음청력검사에 기반한 이퀄라이제이션 방법은 인간의 가청주파수 대역(16Hz~20000Hz) 중 측정하고자 하는 주파수대역의 검사음(순음)을 피검자에게 들려주고, 피검자의 반응에 따라 검사음의 강도(소리의 세기, dB(데시벨) 단위)를 조정하여 피검자가 반응하는 검사음의 세기를 이용하여 해당 주파수대역에서의 피검자의 청각역을 결정하게 된다.

먼저 본 발명에 따른 이퀄라이제이션 장치는 이어폰(110)을 통해 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 검사음을 출력한다(S200). 이때, 기준 주파수와 기준강도는 측정하고자 하는 검사음의 주파수 대역과 강도를 말한다. 예를 들어 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz 로 구성된 6밴드의 주파수 대역에 대하여 청각검사를 하고자 하는 경우, 측정을 시작할 때 최초 기준 주파수는 250Hz가 되고, 250Hz의 검사음에 대하여 피검자가 반응하는 경우, 500Hz를 기준 주파수로서 검사음을 발생하여 청각검사하는 방식으로 검사가 수행된다. 즉, 해당 주파수 대역의 검사가 완료된 후 순차적으로 기준 주파수를 증가시키면서 검사를 수행하게 된다. 검사음의 기준강도는 검사음의 강도를 말하는 것으로서 본 발명에 따른 검사음의 기준강도는 피검자가 반응할때까지 최초 0dB로 시작해서 100dB까지 선형적으로 증가되어 청각검사에 이용된다. 검사음의 기준강도를 증가시키는 정도는 당업자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있으다. 즉, 검사음의 기준강도는 피검자가 반응할때까지 최초 0dB로 시작해서 100dB까지 5dB씩 증가하도록 설정될 수도 있으며, 또는 10dB씩 증가하도록 설정될 수도 있고, 또는, 낮은 데시벨(예를 들어 0~50dB)에서는 5dB씩 증가시키고 높은 데시벨(예를 들어 50~100dB)에서는 10dB씩 증가시키도록 구성될 수 있으며, 이러한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 최초 검사시 본 발명에 따른 이퀄라이제이션 장치는 250Hz, 0dB의 검사음을 피검자에게 들려주고, 피검자가 반응하지 않는 경우 250Hz, 10dB의 검사음을 피검자에게 들려준 뒤 피검자의 반응여부를 판단한다. 만약 250Hz, 10dB의 검사음에도 반응하지 않는 경우, 피검자가 반응할때까지 검사음의 강도를 높여가며 검사음을 출력하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 주파수 대역의 수는 6 밴드, 11 밴드, 17밴드 및 34 밴드 등 필요에 의하여 다양한 방식으로 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz 로 구성된 6밴드를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 검사음의 기준강도의 범위 역시 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있으나, 바람직하게는 0dBHL로부터 100dBHL 사이에서 변화하도록 구성될 수 있다.

이퀄라이제이션 장치는 검사음에 대한 피검자의 응답신호가 수신되는지 판단하여(S202) 응답신호가 수신된 경우 검사음에 대한 피검자의 응답신호 수신정보를 저장한 후 다음단계로 진행하고(S206), 응답신호가 수신되지 않는 경우 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상술한 S200단계로 되돌아가서 기준강도를 증가한 검사음을 출력하여 피검자의 반응여부를 판단한다(S204). 이러한 과정은 피검자가 검사음에 대하여 반응할때까지 반복하여 수행된다.

피검자가 검사음에 반응하면, 이퀄라이제이션 장치는 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여(S208) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 검사음을 변경한 후 상술한 S200단계로 되돌아 가서 다른 주파수 대역의 청각을 검사한다(S210). 즉, 피검자가 250Hz, 10dB의 검사음에 반응한 경우, 이퀄라이제이션 장치는 이 정보를 저장한 후, 측정하야여할 주파수 대역이 남아 있으므로 검사음을 500Hz, 0dB로 변경하여 상술한 S200 단계 내지 S206 단계를 수행하여 500Hz의 청력도를 검사한다. 이러한 과정은 미리 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료될 때까지 수행된다(예를 들어 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz 로 구성된 6밴드의 주파수 대역에 대하여 청각검사를 하고자 하는 경우 각 주파수대역에 대한 청각검사가 완료될때까지). 설정된 주파수 대역이란, 본 발명에 따른 청각역 검사를 수행하기 위한 주파수 대역으로서, 당업자의 필요에 따라 인간의 가청주파수 대역 또는 가청주파수 대역 중 일부를 임의의 숫자로 분할하여 측정대상이되는 주파수 대역을 설정할 수 있으며, 측정대상이 되는 주파수 대역 중 중심주파수를 측정 주파수로 설정할 수 있다. 즉 전술한 바와 같이, 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz 로 구성된 6밴드의 주파수 대역에 대하여 청각검사를 하고자 하는 경우, 청각측정 대상이 되는 설정된 주파수 대역은 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz이 되며, 각각의 주파수 대역에 대한 청각역 검사를 수행하게 되는 것이다. 이러한 주파수 대역의 범위와 숫자는 당업자의 필요에 따라 다양하게 설정되어 이용될 수 있으며, 전술한 실시예에 한정되지 않는다.

반면, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우, 이퀄라이제이션 장치는 응답신호 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 피검자의 청각역을 결정하고(S212), 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행한다(S214).

도 1b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이음향방사검사를 이용한 이퀄라이제이션 장치의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 이퀄라이제이션 장치는 이음향방사검사를 이용하여 피검자의 청력을 측정하고, 이에 기반하여 피검자의 청각역을 결정한 후, 그에 따른 이퀄라이제이션을 수행하도록 구성될 수 있다.

이음향방사(OAE.Otoacoustic Emissions)란, 달팽이관 안에서 자발적으로 발생하는 생체 음향 에너지로서, 1978년 영국 생리학자 DT 켐프에 의하여 처음 발견되었다. 이음향방사는 0.5㎜ 간격으로 최대 에너지를 발생하면서 움직이는 음악적 자율진동이다. OAE 미세 구조의 스펙트럼을 정밀 분석해 청력 상태를 판단할 수 있다. 인간의 달팽이관 안에는 소리의 높낮이를 구분하는 3천여개의 내유모 세포와 음량에 반응하는 1만5천여개의 외유모 세포가 있다.

이음향방사검사(OAE Test, Octoacustic Emission Test)란, 이러한 이음향방사를 이용하여 피검자의 청력을 측정하는 검사로서, 일정한 검사음을 방사하여 달팽이관 헤어셀의 반응을 분석한 것을 토대로 청력의 이상유무를 측정하는 청력검사방법이다. 즉, 외이도에서 측정되는 강도가 적은 소리로 와우 내의 외유모세포(Outer Hair Cell)의 능동적인 움직임의 결과를 관찰하는 것으로, 이러한 이음향방사검사에는 유발이음향방사(TEOAEs)검사와 변조이음향방사(DPOAEs)검사가 있다.

1. 클릭유발이음향 검사(TEOAE(Transient Evoked OAE) Test) : 자극을 주고 그에 반응해 방사되는 음향을 측정하는 것으로 와우를 동기화 시키기 위하여 순간적인 유발음이나 클릭(Click)음을 사용한다. 유발이음향방사(TEOAEs)는 클릭(Click)자극을 사용하는 경우 자극강도는 보통 80dB 정도이며, 반응은 와우의 움직임처럼 비선형적이며 일정하지 않다. TEOAE는 click(transient)이나 tone pip 자극 후 4~15 msec에 유발되며 자극음의 주파수를 반영하므로 여러 주파수대를 반영한다. 양성 기준은 echo response 5dB SPL, 50% 이상의 reproducibility를 기준으로 한다.

2. 변조이음향방사 검사(DPOAE(Distortion Product OAE) Test) : 와우기능검사로써 주파수 특성을 잘 나타낼 수 있으며 일정 외유모세포에 대한 특이주파수 부분의 기능검사가 될 수 있으며, 청능의 정량적 분석을 가능하게 할 수 있다.

변조이음향방사(DPOAEs)의 경우 서로 다른 주파수를 가진 두 순음(f1<f2)을 동시에 외이도에 제시하면, 와우의 기저막에서 두 음과 관련된 위치의 외유모세포가 자극을 받아서 제3의 위치에서, 제3의 주파수를 가진 변조음(distortion product)을 발생시킨다. 외이도에서 측정된 변조음을 DPOAE라 부르며, 여러 변조음 중 보통 2f1<f2의 강도가 가장 많이 사용된다. 주파수 특성을 가지고 있으며 청력손실이 10~15 dB를 넘지 않으면 발현하고 50~60 dB를 넘으면 발현하지 않으며, 그 사이에서는 자극음의 강도를 높여주면 대부분 발현할 수 있다. 일반적으로 방사음이 평균 배경 소음보다 3~4 dB 이상이거나 1~2 표준편차 이상이면 의미있는 이음향방사로 본다.

즉, 본 발명에 따른 이퀄라이제이션 장치 및 방법은 상술한 바와 같이, 피검자에게 일정한 검사음을 들려준 후, 검사음에 따라 피검자의 달팽이관에서 나오는 소리(방사음, 변조음)를 귀 입구에서 수신하여 그 결과를 분석함으로써 피검자의 청각기관 특히 달팽이관의 상태 및 청력도를 측정하게 된다.

이러한 기능을 수행하기 위하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이음향방사검사를 이용한 이퀄라이제이션 장치는 검사음발생기(140), 이어폰(110), 검층기(150) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.

검사음발생기(140)는 일정한 주파수와 강도를 갖는 검사음을 발생시키게 되며, 이어폰(110)은 검사음발생기(140)에 연결되어 검사음발생기(140)에 의해 발생된 검사음을 출력하게 된다. 이때, 검사음발생기(140)는 가청주파수 대역의 범위 중 일정한 대역(예를 들어 125Hz에서 8000Hz까지)의 순수한 음을 겨우 들을 수 있 는 작은 소리부터 큰 소리까지 크기별로 단계적으로 발생시키게 된다. 또한, 청력검사방법에 따라 하나의 순음 또는 서로 다른 주파수를 가지는 두개의 순음을 동시에 출력하게 된다.

검층기(150)는 피검자의 귀도에 삽입되어, 검사음으로 인하여 피검자의 내이로부터 발생되는 방사음을 입력받게 된다.

제어부(130)는 검사음발생기(140) 및 이어폰(110)을 제어하여 검사음의 출력을 제어하며, 청력도 검사가 계속되는 동안 검층기(150)를 통해 입력되는 방사음(변조음)에 따라 검사음의 강도를 조절하고, 방사음를 처리하여 사용자의 청각역을 결정하는 기능을 수행하게 된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유발이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 도시한 순서도이다. 첨부된 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이 구성된 이퀄라이제이션 장치를 이용한 유발이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

피검자가 검층기를 귀도에 삽입하고, 이어폰을 착용하여 유발이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 수행하기 위한 준비를 완료하고, 검사를 시작하면, 이퀄라이제이션 장치는 이어폰(110)을 통해 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 검사음을 출력한다(S300). 이때, 기준 주파수와 기준강도에 대해서는 이미 상술하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

이퀄라이제이션 장치는 출력된 검사음에 대한 방사음이 수신되는지 판단한다(S302). 만약 방사음이 수신된 경우, 방사음이 미리 설정된 기준을 만족시키는지를 판단하고(S306), 방사음이 수신되지 않은 경우 또는 방사음이 수신되었으나 기준을 만족시키지 못하는 경우 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상술한 S300단계로 되돌아가서 기준강도를 증가한 검사음을 출력하여 방사음의 수신여부를 판단한다(S304). 이러한 과정은 수신된 반사음이 미리 설정된 기준을 만족시킬 때까지 반복하여 수행된다. 여기서 미리 설정된 기준이란, 통상적으로 이빈후과 등의 병원 또는 청각역을 측정하는 검사를 수행할 때, 수신된 방사음이 정상인지 여부를 판정하기 위한 의학적 기준으로서, 이미 공지된 다양한 의학적 판단기준이 이용될 수 있으며, 이러한 의학적 판단기준은 이미 공지된 것을 이용하고 있는 바, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

반면, 수신된 방사음이 설정된 기준을 만족시키는 경우, 피검자의 방사음 수신정보를 저장한 후 다음단계로 진행한다(S308).

다음으로, 이퀄라이제이션 장치는 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여(S310) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 검사음을 변경한 후 상술한 S300단계로 되돌아 가서 다른 주파수 대역의 청각을 검사한다(S312). 예를 들어 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz 로 구성된 6밴드의 주파수 대역에 대하여 청각검사를 하고자 하는 경우, 250Hz, 10dB의 검사음에 유효한 반사음이 수신되었다면, 이퀄라이제이션 장치는 이 정보를 저장한 후, 측정하야여할 주파수 대역(500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz)이 남아 있으므로 검사음을 500Hz, 0dB로 변경하여 상술한 S300 단계 내지 S308 단계를 수행하여 500Hz에 대한 피검자의 청력도를 검사한다. 이러한 과정은 미리 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료될 때까지 수행된다.

반면, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우, 이퀄라이제이션 장치는 방사음 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 피검자의 청각역을 결정하고(S314), 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행한 다(S316).

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 변조이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 도시한 순서도이다. 첨부된 도 4를 참조하여 상술한 바와 같이 구성된 이퀄라이제이션 장치를 이용한 변조이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

피검자가 검층기(150)를 귀도에 삽입하고, 이어폰(110)을 착용하여 유발이음향방사검사에 기반한 이퀄라이제이션 과정을 수행하기 위한 준비를 완료하고, 검사를 시작하면, 이퀄라이제이션 장치는 이어폰(110)을 통해 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 제1검사음과 제2검사음(제1검사음과 제2검사음은 동일한 기준강도와 서로 다른 기준 주파수(f1, f2)를 갖는다)을 출력한다(S400). 이때, 기준강도는 상술한 바와 같이, 유효한 변조음이 수신될 때까지 0dB 에서 100dbB 까지 증가되며, 기준주파수 f1, f2는 일정한 알고리즘에 따라 피검자의 측정하고자 하는 청각역의 주파수 대역에 따라 정해진다. 즉, 250Hz 대역의 청각도를 측정하고자 하는 경우, 250Hz 대역의 청각도를 측정하기 위한 기준주파수 f1, f2이 정해지며, 500Hz 대역의 청각도를 측정하기 위한 다른 기준주파수 f1, f2이 정해지게 된다.

이퀄라이제이션 장치는 출력된 제1검사음 및 제2검사음에 대한 변조음이 수신되는지 판단한다(S402). 만약 변조음이 수신된 경우, 변조음이 미리 설정된 기준을 만족시키는지를 판단하고(S406), 변조음이 수신되지 않은 경우 또는 변조음이 수신되었으나 기준을 만족시키지 못하는 경우 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상술한 S400단계로 되돌아가서 기준강도를 증가한 제1검사음과 제2검사음을 출력하여 변조음의 수신여부를 판단한다(S404). 이러한 과정은 수신된 변조음이 미리 설정된 기준을 만족시킬 때까지 반복하여 수행된다. 여기서 미리 설정된 기준이란, 통상적으로 이빈후과 등의 병원 또는 청각역을 측정하는 검사를 수행할 때, 수신된 변조음이 정상인지 여부를 판정하기 위한 의학적 기준으로서, 이미 공지된 다양한 의학적 판단기준이 이용될 수 있으며, 이러한 의학적 판단기준은 이미 공지된 것을 이용하고 있는 바, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

반면, 수신된 변조음이 설정된 기준을 만족시키는 경우, 피검자의 변조음 수신정보를 저장한 후 다음단계로 진행한다(S408).

다음으로, 이퀄라이제이션 장치는 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여(S410) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 검사음을 변경한 후 상술한 S400단계로 되돌아 가서 다른 주파수 대역의 청각을 검사한다(S312).

반면, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우, 이퀄라이제이션 장치는 변조음 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 피검자의 청각역을 결정하고(S314), 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행한다(S316).

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법은 정확하고 신속한 청각역 결정과 이를 기반으로 한 이퀄라이제이션이 수행된 음향 재생 장치를 제공할 수 있어 사용자의 개인 청력도에 기반한 맞춤형 음향을 제공할 수 있고, 나아가 사용자의 청력보호를 꾀할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 주파수 대역 별 청각역을 결정하여 볼륨을 조정하기 때문에 저전력으로 명료한 사운드를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (12)

1. 일정한 주파수와 강도를 갖는 음을 발생시키는 발진기(Oscillator), 상기 발진기에 연결되어 상기 발진기에 의해 발생된 음을 출력하는 이어폰 및 피검자의 응답신호를 입력받는 입력장치를 포함하는 장치를 이용하여 청력도 기반 이퀄라이제이션을 수행하는 방법에 있어서,

   (a) 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 검사음을 출력하는 단계;

   (b) 상기 검사음에 대한 피검자의 응답신호가 수신되는지 판단하여 응답신호가 수신된 경우 상기 검사음에 대한 피검자의 응답신호 수신정보를 저장한 후 (c) 단계로 진행하고, 응답신호가 수신되지 않는 경우 상기 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상기 (a) 단계로 되돌아 가는 단계;

   (c) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되었는지 판단하여 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 상기 검사음을 변경한 후 상기 (a) 단계로 되돌아 가고, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우 (d) 단계로 진행하는 단계;

   (d) 상기 응답신호 수신정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 청각역을 결정하는 단계; 및

   (e) 상기 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행하는 단계를 포함하되,

   상기 (a) 단계의 상기 검사음의 시작시 기준강도는 0dB이며,

   상기 (b) 단계는 상기 검사음에 대한 사용자 응답신호가 수신될 때까지 상기 검사음의 기준강도를 0dB로부터 100dB까지 5dB씩 증가시켜 설정하거나, 또는 0dB로부터 100dB까지 10dB씩 증가시켜 설정하며,

   상기 (c) 단계의 상기 주파수 대역의 수는 6 밴드, 11 밴드, 17밴드 및 34 밴드 중 어느 하나로서, 상기 6밴드는 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz인 것을 특징으로 하는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법.
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5. 일정한 주파수와 강도를 갖는 검사음을 발생시키는 검사음발생기, 상기 검사음발생기에 연결되어 상기 검사음발생기에 의해 발생된 검사음을 출력하는 이어폰 및 상기 검사음에 반응하여 피검자의 내이로부터 발생되는 방사음을 입력받는 검층기를 포함하는 장치를 이용하여 청력도 기반 이퀄라이제이션을 수행하는 방법에 있어서,

   (A) 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 검사음을 출력하는 단계;

   (B) 상기 검사음에 대한 방사음이 수신되는지 판단하여 방사음이 수신되고, 수신된 방사음이 기준조건을 만족하는 경우 상기 검사음에 대한 사용자의 방사음정보를 저장한 후 (C) 단계로 진행하고, 방사음이 수신되지 않거나 또는 수신된 방사음이 기준조건을 만족하지 못하는 경우 상기 검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상기 (A) 단계로 되돌아 가는 단계;

   (C) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 상기 검사음을 변경한 후 상기 (A) 단계로 되돌아 가고, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우 (D) 단계로 진행하는 단계;

   (D) 상기 (B) 단계에서 저장된 방사음정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 청각역을 결정하는 단계; 및

   (E) 상기 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행하는 단계를 포함하되,

   상기 (A) 단계의 상기 검사음의 시작시 기준강도는 0dB이며,

   상기 (B) 단계는 상기 검사음에 대한 수신된 방사음이 기준조건을 만족될 때까지 상기 검사음의 기준강도를 0dB로부터 100dB까지 5dB씩 증가시켜 설정하거나, 또는 0dB로부터 100dB까지 10dB씩 증가시켜 설정하며,

   상기 (C) 단계의 상기 주파수 대역의 수는 6 밴드, 11 밴드, 17밴드 및 34 밴드 중 어느 하나로서, 상기 6밴드는 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz인 것을 특징으로 하는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법.
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9. 일정한 주파수와 강도를 갖는 검사음을 발생시키는 검사음발생기, 상기 검사음발생기에 연결되어 상기 검사음발생기에 의해 발생된 검사음을 출력하는 이어폰 및 상기 검사음에 반응하여 피검자의 내이로부터 발생되는 변조음을 입력받는 검층기를 포함하는 장치를 이용하여 청력도 기반 이퀄라이제이션을 수행하는 방법에 있어서,

   (가) 기준 주파수 및 기준강도를 갖는 제1검사음과 상기 제1검사음과 다른 기준 주파수와 동일한 기준강도를 갖는 제2검사음을 동시에 출력하는 단계;

   (나) 상기 제1검사음과 제2검사음에 대한 변조음이 수신되는지 판단하여 변조음이 수신되고, 수신된 변조음이 기준조건을 만족하는 경우 상기 제1검사음과 제2검사음에 대한 사용자의 변조음정보를 저장한 후 (다) 단계로 진행하고, 변조음이 수신되지 않거나 또는 수신된 변조음이 기준조건을 만족하지 못하는 경우 상기 제1검사음과 제2검사음의 기준강도를 미리 설정된 수치만큼 조절한 후 상기 (가) 단계로 되돌아 가는 단계;

   (다) 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료었는지 판단하여 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 모두 완료되지 않은 경우 상기 제1검사음과 제2검사음을 변경한 후 상기 (가) 단계로 되돌아 가고, 설정된 모든 주파수 대역의 검사가 완료된 경우 (라) 단계로 진행하는 단계;

   (라) 상기 (나) 단계에서 저장된 변조음정보를 이용하여 미리 설정된 주파수 대역 별로 청각역을 결정하는 단계; 및

   (마) 상기 결정된 주파수별 청각역에 따라 이퀄라이제이션을 실행하는 단계를 포함하되,

   상기 (가) 단계의 상기 검사음의 시작시 기준강도는 0dB이며,

   상기 (나) 단계는 상기 검사음에 대한 수신된 변조음이 기준조건을 만족할 때까지 상기 검사음의 기준강도를 0dB로부터 100dB까지 5dB씩 증가시켜 설정하거나, 또는 0dB로부터 100dB까지 10dB씩 증가시켜 설정하며,

   상기 (다) 단계의 상기 주파수 대역의 수는 6 밴드, 11 밴드, 17밴드 및 34 밴드 중 어느 하나로서, 상기 6밴드는 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 8KHz인 것을 특징으로 하는 청력도 기반 이퀄라이제이션 방법.
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