KR100963139B1 - A digital hearing aid - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 보청기에 관한 것이다.The present invention relates to a digital hearing aid.

본 발명에 따른 디지털 보청기는 보청기 유닛 및 상기 보청기 유닛을 포함하는 디지털 보청기를 외이도에 삽입하고 상기 보청기 유닛을 통과한 시험 신호가 상기 외이도에 전달된 후 상기 외이도의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득과 청력검사에 의해 획득된 이득을 상기 신호 처리부의 이득계수로 적용하여 상기 공명 이득을 보정하도록 하는 피드백 제어 모드 유닛을 포함한다.The digital hearing aid according to the present invention includes a hearing aid unit and a digital hearing aid including the hearing aid unit in the ear canal, and after a test signal passing through the hearing aid unit is transmitted to the ear canal, the resonance gain generated by the residual volume of the ear canal And a feedback control mode unit configured to correct the resonance gain by applying the gain obtained by the hearing test to a gain coefficient of the signal processor.

본 발명에 따르면, 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차를 감소시키고 개인별 성능을 최적화하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing gain correction time and possible errors and optimizing individual performance.

외이도 잔여 체적에 의한 공명 이득, 디지털 보청기, 개인 최적화, 피드백 모드, 보청기 모드 Resonance gain due to ear canal residual volume, digital hearing aid, personal optimization, feedback mode, hearing aid mode

Description

디지털 보청기{A digital hearing aid}A digital hearing aid

본 발명은 디지털 보청기에 관한 것으로서, 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차가 감소되고 개인별 성능이 최적화된 디지털 보청기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital hearing aid, and more particularly, to a digital hearing aid in which gain correction time and possible errors are reduced and individual performance is optimized.

듣는 능력의 손실에 의해 생기는 난청(hearing impairment)을 보상해주기 위해 사용하는 도구인 보청기(hearing aid)는 난청인의 청력기관으로 입력되는 음향신호를 변형하여 결과적으로 뇌에 의해 인식되는 정도를 정상인과 같아지도록 하는데 그 목적을 두고 있다. 그러나 일반적인 보청기는 이득 맞춤 및 보정의 과정에서 개인의 외이가 가지는 고유한 공명이득을 고려하지 않고 청력검사만을 통하여 이득을 추출하고 보정함으로써 최초 보정을 통한 개인의 만족도가 극히 낮다.Hearing aid, a tool used to compensate for hearing impairment caused by the loss of hearing ability, transforms the acoustic signal input into the hearing organ of a hearing impaired person, and as a result, the degree of recognition by the brain The goal is to be the same. However, general hearing aids have very low personal satisfaction through the initial correction by extracting and correcting gains through hearing test only without considering the inherent resonance gain of the external ear in the process of gain adjustment and correction.

보청기 착용에 의한 외이도 잔여 체적의 변화 및 보청기 사용에 의한 외부 음의 증폭으로 외이도 공명에 변화가 생긴다. 즉 외이도를 보청기로 폐쇄하는 경우 250~500 Hz의 저음에서 20~30 dB, 1000 Hz에서 6 dB 정도의 외이도 공명이 증가한다. 10 dB의 공명 증가를 환자가 느끼는 소리 크기(loudness)로 환산하면 2 배의 증가가 됨으로 20~30 dB의 증가는 실제로 3~4 배의 소리 크기의 증가가 되는 것이다. Changes in the volume of the ear canal due to wearing the hearing aid and amplification of external sound caused by the use of the hearing aid result in changes in the ear canal resonance. In other words, when the ear canal is closed with a hearing aid, the ear canal resonance increases by 20 to 30 dB at low frequencies of 250 to 500 Hz and 6 dB at 1000 Hz. The 10 dB increase in resonance translates into 2 times the loudness that the patient feels, so a 20 to 30 dB increase is actually a 3 to 4 times increase in loudness.

외이도를 보청기로 폐쇄하는 경우 일반적인 폐쇄 모음에서 자체의 소리를 제외하고도 80~95 dB가 증폭된다. 따라서 보청기 음향의 변형은 보청기를 착용하는데 있어서 매우 중요하다고 할 수 있다. When the ear canal is closed with a hearing aid, 80 to 95 dB is amplified in the normal closed vowel, except for its own sound. Therefore, it can be said that the deformation of the hearing aid sound is very important in wearing the hearing aid.

외이도 공명을 변화시키거나 공명 주파수를 상승시키기 위해 벤트(vent)의 크기를 크게 하고 길이를 길게 하는 방법이 있다. 그러나 고막형 보청기인 경우 압력을 배출할 수 있는 작은 벤트만 가능하다. 다른 방법으로 외이도에 깊게 보청기를 위치시켜서 잔여 체적을 줄이는 방법이 있다. 외이도에 얕게 리시버(receiver)가 위치하는 경우 125 Hz에서 20~25 dB, 200 Hz에서 8.5 dB의 외이도 공명이 발생하나 외이도 깊은 곳에 쉘(shell)을 위치시킬 경우 5~10 dB 정도만 증가시키게 된다. 또한 소리 특성의 변화를 저대역 필터(low pass filter) 혹은 고대역 필터(high pass filter) 등의 주파수 조절기로 조절하거나 저항이 다른 댐퍼(damper) 혹은 필터(filter)를 사용한다.In order to change the ear canal resonance or increase the resonance frequency, there is a method of increasing the length of the vent and length of the vent. However, for eardrum type hearing aids, only small vents capable of releasing pressure are possible. Another method is to place the hearing aid deep in the ear canal to reduce the residual volume. If the receiver is located shallowly in the ear canal, the ear canal resonance of 20-25 dB at 125 Hz and 8.5 dB at 200 Hz is increased, but if the shell is placed deep in the ear canal, only 5-10 dB is increased. In addition, a change in sound characteristics is controlled by a frequency regulator such as a low pass filter or a high pass filter, or a damper or filter having a different resistance is used.

위와 같은 지속적인 후 보정(Post-fitting management)이 필요하며 이로 인하여 발생하는 이득 보정시간 및 이득 오차는 연령별, 개인별로 그 차이가 크며 이득 보정을 어렵게 하는 가장 큰 이유가 된다. As mentioned above, post-fitting management is necessary, and the gain correction time and the gain error generated by this are largely different by age and individual, and are the biggest reason for making the correction difficult.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보청기의 삽입 후 외이도의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득을 포착하여 보청기의 초기 이득 계수로 사용할 수 있도록 디지털화 하고 신호 처리하여 잔여 체적에 의 해 부가적으로 발생하는 공명 이득을 보상하는 구조를 가지는 디지털 보청기를 제공함에 있다. 이를 구현하기 위하여 내부 피드백을 이용하여 외이도 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득을 추출하는 회로, 추출한 공명 이득을 보청기의 이득 계수로 전환할 수 있도록 디지털화하고 신호 처리하는 회로 및 이를 보청기의 신호처리부에 적용하는 회로를 제안하였다. 제안된 회로를 사용하여 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차를 감소시키고 개인별 성능을 최적화한다.The present invention is to solve this problem, the object of the present invention is to capture the resonance gain caused by the residual volume of the ear canal after the insertion of the hearing aid to digitize and use it as an initial gain factor of the hearing aid to process the residual volume The present invention provides a digital hearing aid having a structure for compensating for additional resonance gain. To implement this, a circuit for extracting the resonance gain generated by the remaining volume of the ear canal using internal feedback, a circuit for digitizing and processing the signal so that the extracted resonance gain can be converted into the gain factor of the hearing aid, and applied to the signal processor of the hearing aid A circuit was proposed. The proposed circuit is used to reduce gain compensation time and possible error and to optimize individual performance.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 보청기는 마이크로폰을 통해 입력된 신호를 증폭하기 위한 전증폭기, 시험 신호 또는 상기 전증폭기에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제1 AD 변조기와, 상기 제1 AD 변조기에 의해 변환된 디지털 신호에 대해 이득 보정 및 디지털 신호처리를 수행하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DA 변조기와, 상기 DA 변조기에 의해 변환된 아날로그 신호를 리시버를 통해 출력되도록 하는 리시버 드라이버를 포함하는 보청기 유닛, 및 상기 보청기 유닛을 포함하는 디지털 보청기를 외이도에 삽입하고 상기 보청기 유닛을 통과한 시험 신호가 상기 외이도에 전달된 후 상기 외이도의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득과 청력검사에 의해 획득된 이득을 상기 신호 처리부의 이득계수로 적용하여 상기 공명 이득을 보정하도록 하는 피드백 제어 모드 유닛을 포함한다.According to an aspect of the present invention, a digital hearing aid includes a pre-amplifier for amplifying a signal input through a microphone, a test signal, or a first AD modulator for converting an analog signal amplified by the preamplifier into a digital signal. A signal processor for performing gain correction and digital signal processing on the digital signal converted by the first AD modulator, a DA modulator for converting the digital signal processed by the signal processor into an analog signal, and the DA modulator. A hearing aid unit including a receiver driver for outputting a converted analog signal through a receiver, and a digital hearing aid including the hearing aid unit is inserted into the ear canal and the test signal passed through the hearing aid unit is transmitted to the ear canal. Resonance gain caused by residual volume of And a feedback control mode unit configured to correct the resonance gain by applying the gain obtained by the power test to the gain coefficient of the signal processor.

상기 전증폭기는 상기 시험 신호를 통해 발생하는 상기 외이도의 잔여 체적에 의한 증폭 신호에 상기 디지털 보청기의 벤트 손실에 대응하는 벤트 이득을 부가하고, 상기 피드백 제어 모드 유닛은 상기 외이도의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득을 추출하기 위한 0.5 kHz 이상 8 kHz 이하의 시험 신호를 생성하는 시험 신호 생성기, 상기 전증폭기에서 출력되는 증폭 신호의 주파수 특성에 대응되는 제1 직류전압을 출력하는 제1 포락선 검파기, 상기 보청기 유닛에 포함된 DA 변조기의 출력 신호의 주파수 특성에 대응되는 제2 직류전압을 출력하는 제2 포락선 검파기, 상기 제1 직류전압과 상기 제2 직류전압의 크기를 비교함으로써 상기 외이도 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하기 위한 계수 비교부, 상기 계수 비교부에서 출력되는 제3 직류전압을 디지털 신호로 변조하기 위한 제2 AD 변조기, 상기 2 AD 변조기의 출력 값을 통하여 공명 이득값을 결정하기 위한 이득 계수를 증가 혹은 감소시킴을 결정하는 카운터, 상기 카운터의 제어신호에 따라 기설정된 이득 계수 값을 증가 혹은 감소시키기 위한 임시 레지스터 및 상기 임시 레지스터에 저장된 값에 따라 상기 공명 이득을 보정하기 위한 이득 계수값을 상기 보청기 유닛에 포함된 신호처리부로 출력하기 위한 제1 계수 생성부를 포함하는 것이 바람직하다.The preamplifier adds a vent gain corresponding to the vent loss of the digital hearing aid to an amplified signal by the remaining volume of the ear canal generated through the test signal, and the feedback control mode unit is generated by the remaining volume of the ear canal. A test signal generator for generating a test signal of 0.5 kHz or more and 8 kHz or less for extracting a resonance gain, a first envelope detector for outputting a first DC voltage corresponding to a frequency characteristic of the amplified signal output from the preamplifier, A second envelope detector for outputting a second DC voltage corresponding to a frequency characteristic of an output signal of the DA modulator included in the hearing aid unit, and comparing the magnitudes of the first DC voltage with the second DC voltage by the remaining volume of the ear canal; A coefficient comparator for extracting a resonance gain, and a third DC voltage output from the coefficient comparator A second AD modulator for modulating a digital signal, a counter for determining to increase or decrease a gain factor for determining a resonance gain value through an output value of the 2 AD modulator, and a gain factor preset according to a control signal of the counter And a first coefficient generator for outputting a temporary register for increasing or decreasing a value and a gain coefficient value for correcting the resonance gain according to a value stored in the temporary register to a signal processor included in the hearing aid unit. Do.

상기 디지털 보청기에 전원을 공급하는 경우, 상기 피드백 제어 모드 유닛이 상기 보청기 유닛보다 먼저 동작하여 상기 외이도의 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하는 것이 바람직하다.In the case of supplying power to the digital hearing aid, it is preferable that the feedback control mode unit operates before the hearing aid unit to extract resonance gain due to the remaining volume of the ear canal.

상기 공명 이득이 추출된 후 상기 피드백 제어 모드 유닛에 대한 전원 공급이 차단되는 것이 바람직하다.It is preferable that the power supply to the feedback control mode unit is cut off after the resonance gain is extracted.

상기 공명 이득은 0.5 KHz의 간격으로 증가하는 16개의 주파수를 갖는 순음(純音) 시험 신호에 따른 공명이득인 것이 바람직하다.It is preferable that the resonance gain is a resonance gain according to a pure sound test signal having 16 frequencies increasing at intervals of 0.5 KHz.

상기 전증폭기는 상기 피드백 제어 모드 유닛이 동작하는 동안 상기 벤트 이득을 갖는 것이 바람직하다.The preamplifier preferably has the vent gain during operation of the feedback control mode unit.

상기 전증폭기는 피드백 제어 모드 유닛의 동작이 종료된 후 상기 보청기 유닛이 동작하는 동안 상기 청력검사에 의해 추출된 이득을 갖는 것이 바람직하다.The preamplifier preferably has a gain extracted by the hearing test during the operation of the hearing aid unit after the operation of the feedback control mode unit is terminated.

본 발명에 따르면, 보청기의 삽입 후 외이도의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득을 포착하여 보청기의 초기 이득 계수로 사용할 수 있도록 디지털화 하고 신호 처리하여 잔여 체적에 의해 부가적으로 발생하는 공명 이득을 보상하는 구조를 가짐으로써 개인에 따라 다른 값을 가지는 외이도의 형태 및 잔여 체적을 고려하여 성능을 최적화할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the resonance gain generated by the remaining volume of the ear canal after the insertion of the hearing aid is captured and digitized to be used as an initial gain factor of the hearing aid, and the signal is processed to compensate for the resonance gain additionally generated by the residual volume. Having a structure has the advantage of optimizing performance in consideration of the shape and residual volume of the ear canal having different values for different individuals.

또한 본 발명에 따르면, 잔여 외이의 구조적 특징에 의해 발생한 공명 이득과 개인의 청력 검사를 통하여 획득된 이득을 동시에 고려한 이득계수를 통해 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차가 감소되고 개인별 성능이 최적화된다. 이를 통하여 보청기 이득 삽입 및 보정에 소요되는 시간이 더욱 감소되고 개인에 따라 서로 다른 외이도의 특징 및 잔여 체적에 부합되는 이득을 얻을 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, the gain correction time and the possible error is reduced and the individual performance is optimized through the gain coefficient which simultaneously considers the resonance gain generated by the structural features of the remaining outer ear and the gain obtained through the hearing test of the individual. Through this, the time required for inserting and correcting the hearing aid is further reduced, and according to the individual, there is an advantage that a gain corresponding to the characteristics of the ear canal and the remaining volume can be obtained.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보청기를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a digital hearing aid according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보청기는 전증폭기(10), 보청기 유닛(30) 및 피드백 제어 모드 유닛(20)을 포함하고, 보청기 유닛(30)은 제1 AD 변조기(103), 신호 처리부(104), DA 변조기(105), 리시버 드라이버(106)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a digital hearing aid according to an embodiment of the present invention includes a preamplifier 10, a hearing aid unit 30, and a feedback control mode unit 20, and the hearing aid unit 30 includes a first AD modulator. (103), signal processing unit (104), DA modulator (105), and receiver driver (106).

전증폭기(10)는 마이크로폰(100)을 통해 입력된 신호를 증폭한다.The preamplifier 10 amplifies the signal input through the microphone 100.

제1 AD 변조기(103)는 시험 신호 또는 전증폭기(10)에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.The first AD modulator 103 converts the test signal or the analog signal amplified by the preamplifier 10 into a digital signal.

신호 처리부(104)는 제1 AD 변조기(103)에 의해 변환된 디지털 신호에 대해 이득 보정 및 디지털 신호처리를 수행한다.The signal processor 104 performs gain correction and digital signal processing on the digital signal converted by the first AD modulator 103.

DA 변조기(105)는 상기 신호 처리부(104)에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다.The DA modulator 105 converts the digital signal processed by the signal processor 104 into an analog signal.

리시버 드라이버(106)는 DA 변조기(105)에 의해 변환된 아날로그 신호를 리시버(107)를 통해 출력되도록 리시버(107)를 구동한다.The receiver driver 106 drives the receiver 107 to output the analog signal converted by the DA modulator 105 through the receiver 107.

피드백 제어 모드 유닛(20)은 보청기 유닛(30)을 포함하는 디지털 보청기를 외이도(110)에 삽입한 후에 보청기 유닛(30)을 통과한 시험 신호가 외이도(110)에 전달된 후 외이도(110)의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득과 청력검사에 의해 획득된 이득을 신호 처리부(104)의 이득계수로 적용하여 공명 이득을 보정하도록 한다.The feedback control mode unit 20 inserts a digital hearing aid including the hearing aid unit 30 into the ear canal 110, and then, after the test signal passing through the hearing aid unit 30 is transmitted to the ear canal 110, the ear canal 110. The resonance gain generated by the residual volume of and the gain obtained by the hearing test are applied to the gain coefficient of the signal processor 104 to correct the resonance gain.

전증폭기(10)는 시험 신호를 통해 발생하는 외이도(110)의 잔여 체적에 의한 증폭 신호에 디지털 보청기의 벤트 손실에 대응하는 벤트 이득을 부가하고, 피드백 제어 모드 유닛(20)은 시험 신호 생성기(200), 제1 포락선 검파기(206), 제2 포락선 검파기(207), 계수 비교부(205), 제2 AD 변조기, 카운터(203), 임시 레지스터(202) 및 제1 계수 생성부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하고, 전증폭기(10)는 피드백 제어 모드 유닛(20)이 동작하는 동안만 벤트 이득을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 벤트 손실은 시험 신호 생성기(200)의 출력을 통해 발생하는 외이도(110)의 잔여 체적에 의한 증폭 신호가 디지털 보청기의 벤트를 통과하면서 발생하는 이득 손실이다.The pre-amplifier 10 adds a vent gain corresponding to the vent loss of the digital hearing aid to the amplified signal due to the remaining volume of the ear canal 110 generated through the test signal, and the feedback control mode unit 20 includes a test signal generator ( 200, a first envelope detector 206, a second envelope detector 207, a coefficient comparator 205, a second AD modulator, a counter 203, a temporary register 202, and a first coefficient generator Preferably, the preamplifier 10 has a vent gain only while the feedback control mode unit 20 is operating. Vent loss is a gain loss that occurs when an amplified signal due to the remaining volume of the ear canal 110 occurring through the output of the test signal generator 200 passes through the vent of the digital hearing aid.

시험 신호 생성기(200)는 외이도(110)의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득을 추출하기 위하여 0.5 kHz 이상 8 kHz 이하의 시험 신호를 생성한다. 보다 구체적으로, 시험 신호 생성기(200)는 0.5 kHz에서 8 kHz까지 0.5 kHz 간격으로 16 개의 순음 시험 신호를 0.5 초 간격으로 생성하여 외이도(110)의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득을 추출하도록 하는 것이 바람직하다.The test signal generator 200 generates a test signal of 0.5 kHz or more and 8 kHz or less in order to extract the resonance gain generated by the remaining volume of the ear canal 110. More specifically, the test signal generator 200 generates 16 pure tone test signals at 0.5 second intervals from 0.5 kHz to 8 kHz in 0.5 second intervals to extract the resonance gain generated by the remaining volume of the ear canal 110. It is preferable.

제1 포락선 검파기(206)는 전증폭기(10)에서 출력되는 증폭 신호의 주파수 특성에 대응되는 제1 직류전압을 출력한다.The first envelope detector 206 outputs a first DC voltage corresponding to the frequency characteristic of the amplified signal output from the preamplifier 10.

제2 포락선 검파기(207)는 보청기 유닛(30)에 포함된 DA 변조기(105)의 출력 신호의 주파수 특성에 대응되는 제2 직류전압을 출력한다.The second envelope detector 207 outputs a second DC voltage corresponding to the frequency characteristic of the output signal of the DA modulator 105 included in the hearing aid unit 30.

계수 비교부(205)는 제1 직류전압과 제2 직류전압의 크기를 비교함으로써 외 이도(110) 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하도록 한다. 보다 구체적으로, 계수 비교부(205)는 외이도(110) 잔여 체적에 의해 발생하는 증폭 신호의 크기를 반영하는 제1 직류 전압과 보청기 유닛(30)에 포함된 DA 변조기(105)로부터 공급받은 증폭되지 않은 최초 시험 신호의 크기를 반영하는 제2 직류 전압의 크기를 비교함으로써 외이도(110) 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하도록 한다.The coefficient comparing unit 205 extracts the resonance gain due to the remaining volume of the outer ear canal 110 by comparing the magnitudes of the first DC voltage and the second DC voltage. More specifically, the coefficient comparator 205 may include an amplification received from the DA modulator 105 included in the hearing aid unit 30 and the first DC voltage reflecting the magnitude of the amplified signal generated by the remaining volume of the ear canal 110. The resonance gain due to the remaining volume of the ear canal 110 is compared by comparing the magnitude of the second DC voltage reflecting the magnitude of the first test signal that is not.

제2 AD 변조기는 계수 비교부(205)에서 출력되는 제3 직류전압을 디지털 신호로 변조한다.The second AD modulator modulates the third DC voltage output from the coefficient comparator 205 into a digital signal.

카운터(203)는 제2 AD 변조기의 출력 값을 통하여 공명 이득값을 결정하기 위한 이득 계수를 증가 혹은 감소시킴을 결정한다.The counter 203 determines to increase or decrease the gain factor for determining the resonance gain value through the output value of the second AD modulator.

임시 레지스터(202)는 카운터(203)의 제어신호에 따라 기설정된 최초 이득 계수 값을 증가 혹은 감소시킨다.The temporary register 202 increases or decreases a predetermined initial gain factor value according to the control signal of the counter 203.

제1 계수 생성부는 임시 레지스터(202)에 저장된 값에 따라 공명 이득을 보정하기 위한 이득 계수값을 보청기 유닛(30)에 포함된 신호처리부로 출력한다.The first coefficient generator outputs a gain coefficient value for correcting the resonance gain according to the value stored in the temporary register 202 to the signal processor included in the hearing aid unit 30.

한편, 디지털 보청기에 전원을 공급하는 경우, 피드백 제어 모드 유닛(20)이 보청기 유닛(30)보다 먼저 동작하여 외이도(110)의 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하고, 공명 이득이 추출된 후 피드백 제어 모드 유닛(20)에 대한 전원 공급이 차단되는 것이 바람직하다. 또한, 전증폭기(10)는 피드백 제어 모드 유닛(20)의 동작이 종료된 후 보청기 유닛(30)이 동작하는 동안 청력검사에 의해 추출된 이득을 갖는 것이 바람직하다.On the other hand, in the case of supplying power to the digital hearing aid, the feedback control mode unit 20 operates before the hearing aid unit 30 to extract the resonance gain due to the remaining volume of the ear canal 110, and the feedback after the resonance gain is extracted It is preferable that the power supply to the control mode unit 20 is cut off. In addition, the preamplifier 10 preferably has a gain extracted by a hearing test during the operation of the hearing aid unit 30 after the operation of the feedback control mode unit 20 ends.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보청기의 동작을 피드백 제 어 모드와 보청기 모드로 나누어 설명한다.Hereinafter, the operation of the digital hearing aid according to an embodiment of the present invention will be described by dividing it into a feedback control mode and a hearing aid mode.

먼저 피드백 제어 모드에서의 동작을 설명한다.First, the operation in the feedback control mode will be described.

도 2는 피드백 제어 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for describing an operation in a feedback control mode.

도 2를 참조하면, 시험 신호 생성기(200)에서 발생되는 순음 시험 신호는 0.5 kHz에서 8 kHz까지 0.5KHz의 간격으로 증가하면서 하나의 주파수 당 0.5초의 지속 시간을 갖는다. 시험 신호 생성기(200)에서 발생한 순음 시험 신호는 제1 AD 변조기(103), 신호 처리부(104), DA 변조기(105), 리시버 드라이버(106) 및 리시버(107)를 거쳐서 외이도(110)에 가해지게 된다. 이 때 신호 처리부(104)의 이득을 1 로 하여 순음 시험 신호가 외부 이득을 가지지 않고 순수한 외이도(110) 잔여 체적에 의한 공명 이득을 가질 수 있도록 한다. Referring to FIG. 2, the pure tone test signal generated by the test signal generator 200 has a duration of 0.5 seconds per frequency while increasing in an interval of 0.5 KHz from 0.5 kHz to 8 kHz. The pure tone test signal generated by the test signal generator 200 is applied to the ear canal 110 through the first AD modulator 103, the signal processor 104, the DA modulator 105, the receiver driver 106, and the receiver 107. You lose. At this time, the gain of the signal processing unit 104 is set to 1 so that the pure tone test signal can have a resonance gain due to the pure volume of the outer ear canal 110 without having an external gain.

순음 시험 신호(300)가 보청기 유닛(30)을 통과하여 외이도(110)의 잔여 체적에 가해진 후 리시버(107)의 출력 신호(307)는 잔여 체적의 크기와 개인이 가지는 외이도(110)의 구조에 따라 주파수별로 서로 다른 공명 이득을 갖는 신호(308)가 된다. 이렇게 공명 이득을 가지게 된 순음 시험 신호는 보청기의 벤트(209)와 마이크로폰(100)을 통해 보청기의 전증폭기(10)의 입력으로 피드백 된다. 이 때 보청기의 벤트의 구조에 따라 이득 손실이 발생하게 되는데 이는 보청기의 제작 사양으로부터 추출할 수 있는 값이다. 따라서 전증폭기(10)에서 벤트 이득(AVent)을 피드백된 순음 시험 신호에 가하여 벤트를 통과할 때 발생한 이득 손실을 보상한다.After the pure tone test signal 300 passes through the hearing aid unit 30 and is applied to the remaining volume of the ear canal 110, the output signal 307 of the receiver 107 is the structure of the ear canal 110 having the size of the remaining volume and the individual. As a result, a signal having a different resonance gain for each frequency becomes 308. The pure tone test signal having the resonance gain is fed back to the input of the preamplifier 10 of the hearing aid through the vent 209 and the microphone 100 of the hearing aid. At this time, a gain loss occurs according to the structure of the vent of the hearing aid, which is a value that can be extracted from the manufacturing specifications of the hearing aid. Therefore, in the pre-amplifier 10, the vent gain A Vent is applied to the feedback pure tone test signal to compensate for the gain loss generated when the vent passes.

전증폭기(10)의 출력 신호인 공명 이득 신호(311)에 대하여 각 주파수 특성 에 대응되는 직류전압을 출력하는 제1 포락선 검파기(206)의 출력 신호인 제1 직류 전압(309)과 공명 이득을 가지지 않는 DA 변조기(105)의 출력 신호(306)를 입력 신호로 하여 각 주파수 특성에 대응되는 직류전압을 출력하는 제2 포락선 검파기(207)의 출력 신호인 제2 직류 전압(310)은 계수 비교부(205)의 입력으로 사용된다. 계수 비교부(205)에서는 제1 포락선 검파기(206)의 출력 신호인 제1 직류 전압(309)과 제2 포락선 검파기(207)의 출력 신호인 제2 직류 전압(310)의 크기를 비교한다. 계수 비교부(205)에서 출력되는 제3 직류 전압은 제2 AD 변조기(204)를 통해 디지털 신호화 된 후 카운터(203)와 제1 계수 생성부(201)를 통해 신호 처리부(104)의 계수 입력값이 생성된다. 이러한 신호 처리작업은 DA 변조기(105)의 출력 신호(306)의 크기가 전증폭기(10)의 출력 신호(311)의 크기와 같은 값을 가질 때까지 진행된다. 즉 제1 포락선 검파기(206)의 출력 신호인 제1 직류 전압(309)과 제2 포락선 검파기(207)의 출력 신호인 제2 직류 전압(310)의 값을 동일하게 만들기 위해 내부 피드백을 이용하여 신호 처리부(104)의 계수값을 증가 혹은 감소시킨다.Resonance gain and the first DC voltage 309 which is the output signal of the first envelope detector 206 for outputting the DC voltage corresponding to each frequency characteristic with respect to the resonance gain signal 311 which is the output signal of the pre-amplifier 10 The second DC voltage 310, which is an output signal of the second envelope detector 207 that outputs a DC voltage corresponding to each frequency characteristic using the output signal 306 of the DA modulator 105 which does not have an input signal, compares the coefficients. It is used as an input to the unit 205. The coefficient comparing unit 205 compares the magnitudes of the first DC voltage 309, which is an output signal of the first envelope detector 206, and the second DC voltage 310, which is an output signal of the second envelope detector 207. The third DC voltage output from the coefficient comparing unit 205 is digitally signaled through the second AD modulator 204 and then coefficients of the signal processing unit 104 through the counter 203 and the first coefficient generating unit 201. The input value is generated. This signal processing operation proceeds until the magnitude of the output signal 306 of the DA modulator 105 has the same value as that of the output signal 311 of the preamplifier 10. That is, internal feedback is used to make the values of the first DC voltage 309 which is the output signal of the first envelope detector 206 and the second DC voltage 310 which is the output signal of the second envelope detector 207 the same. The coefficient value of the signal processor 104 is increased or decreased.

예를 들어, 보청기의 전원을 켠 후 대략 10 초가 지나면 피드백 제어 모드 유닛(20)의 동작이 끝나게 되고 0.5 kHz에서 8 kHz까지 0.5 KHz의 간격으로 증가하는 16 개의 순음 시험 신호에 대하여 외이도(110)의 잔여 체적이 가지는 공명 이득이 추출되어 신호처리부(104)의 계수로 입력되고 저장되며 피드백 제어 모드 유닛(20)은 외이도(110) 잔여 체적에 의한 이득 계수의 추출이 끝나면 전원과 절연되어 전력 소모를 줄이게 된다.For example, approximately 10 seconds after the hearing aid is turned on, the operation of the feedback control mode unit 20 is terminated and the ear canal 110 is applied to 16 pure tone test signals which are increased at intervals of 0.5 KHz from 0.5 kHz to 8 kHz. The resonance gain of the remaining volume is extracted, inputted and stored as a coefficient of the signal processing unit 104, and the feedback control mode unit 20 is insulated from the power supply after the extraction of the gain coefficient by the remaining volume of the ear canal 110 ends and consumes power. Will be reduced.

다음으로 보청기 모드에서의 동작을 설명한다.Next, operation in the hearing aid mode will be described.

도 3은 보청기 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation in the hearing aid mode.

도 3을 참조하면, 보청기의 전원을 켠 후 대략 10 초 이후에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보청기는 일반 보청기 모드로 동작하게 된다. 청력 검사를 이용하여 환자가 필요로 하는 이득 값이 계산되고 이 값은 제2 계수 생성부(108)에 저장된다. 이때 전증폭기(10)는 청력검사에 의해 추출된 이득값 AHA(303)을 외부 신호에 가해줄 수 있도록 세팅된다. 또한 신호처리부(104)의 계수도 계수 생성부(108)에서 결정된다. 외부에서 들어온 신호는 전증폭기(10), AD변조기(103), 신호처리부(104), DA변조기(105), 리시버 드라이버(106) 및 리시버(107)를 거쳐서 외이도(110)에 가해지게 된다.Referring to FIG. 3, approximately 10 seconds after the hearing aid is turned on, the digital hearing aid according to an embodiment of the present invention operates in the normal hearing aid mode. By using the hearing test, a gain value required by the patient is calculated and the value is stored in the second coefficient generator 108. At this time, the pre-amplifier 10 is set to apply the gain A HA 303 extracted by the hearing test to the external signal. The coefficient of the signal processor 104 is also determined by the coefficient generator 108. The signal from the outside is applied to the ear canal 110 through the pre-amplifier 10, the AD modulator 103, the signal processor 104, the DA modulator 105, the receiver driver 106 and the receiver 107.

이상에서 상세히 설명한 본 발명의 디지털 보청기에 따르면, 보청기의 착용으로 인한 외이도의 잔여 체적에 의해 자연 발생하는 공명이득을 보청기의 이득 삽입 및 보정에 고려하여 개인별로 최적화 할 수 있다. 또한 이를 통하여 이득 삽입 및 보정에 소요되는 시간을 줄이고 발생 가능한 오차를 감소시킬 수 있다.According to the digital hearing aid of the present invention described in detail above, the resonance gain naturally occurring due to the remaining volume of the ear canal due to the wearing of the hearing aid can be optimized for each individual in consideration of gain insertion and correction of the hearing aid. This also reduces the time required for gain insertion and correction and reduces possible errors.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보청기의 내부 피드백 응답을 보여주는 그래프이다. 1 kHz의 주파수 성분을 가지는 순음 시험 신호에 의하여 도 2의 보청기 유닛(30)을 통과하여 도 4의 (a)와 같은 응답 신호(도 2의 307)가 출력 된다. 응답 신호 (b)는 외이도 잔여 체적에 의해 공명 이득을 가지게 된 신호(도 2의 308)를 나타낸다. 보청기의 전원을 켜면 내부 피드백 유닛이 동작하게 되고 이에 따라 순음 시험 신호에 따른 응답 신호 (a)의 크기가 증가하게 되어 공명 이득을 가지는 응답 신호(b)의 크기와 동일하게 된다.4 is a graph illustrating an internal feedback response of a digital hearing aid according to an embodiment of the present invention. The response signal (307 of FIG. 2) as shown in FIG. 4A is output through the hearing aid unit 30 of FIG. 2 by the pure sound test signal having a frequency component of 1 kHz. The response signal (b) shows a signal (308 of FIG. 2) which has a resonance gain due to the remaining ear canal volume. When the hearing aid is turned on, the internal feedback unit operates to increase the magnitude of the response signal (a) according to the pure tone test signal, which is equal to the magnitude of the response signal (b) having a resonance gain.

이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보청기의 구조를 나타낸 블록구성도이다. 1 is a block diagram showing the structure of a digital hearing aid according to an embodiment of the present invention.

도 2는 내부 피드백을 이용하여 외이도의 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하는 피드백 제어 모드 유닛이 동작하는 구성도이다.2 is a configuration diagram in which a feedback control mode unit for extracting a resonance gain due to the remaining volume of the ear canal using internal feedback is operated.

도 3은 피드백 제어 모드 유닛의 동작이 끝나고 보청기 모드로 동작하는 구조를 나타낸 구성도이다.3 is a configuration diagram illustrating a structure in which the operation of the hearing aid mode is completed after the operation of the feedback control mode unit is completed.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 보청기의 내부 피드백 유닛 응답을 보여주는 그래프이다.4 is a graph showing an internal feedback unit response of a digital hearing aid according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

삭제delete 마이크로폰을 통해 입력된 신호를 증폭하기 위한 전증폭기;A preamplifier for amplifying a signal input through the microphone; 시험 신호 또는 상기 전증폭기에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 AD 변조기와, 상기 AD 변조기에 의해 변환된 디지털 신호에 대해 이득 보정 및 디지털 신호처리를 수행하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DA 변조기와, 상기 DA 변조기에 의해 변환된 아날로그 신호를 리시버를 통해 출력되도록 하는 리시버 드라이버를 포함하는 보청기 유닛; 및An AD modulator for converting a test signal or an analog signal amplified by the preamplifier into a digital signal, a signal processor for performing gain correction and digital signal processing on the digital signal converted by the AD modulator, and in the signal processor A hearing aid unit including a DA modulator for converting the processed digital signal into an analog signal, and a receiver driver for outputting the analog signal converted by the DA modulator through a receiver; And 상기 보청기 유닛을 포함하는 디지털 보청기를 외이도에 삽입한 후에 상기 보청기 유닛을 통과한 시험 신호가 상기 외이도에 전달된 후 상기 외이도의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득과 청력검사에 의해 획득된 이득을 상기 신호 처리부의 이득계수로 적용하여 상기 공명 이득을 보정하도록 하는 피드백 제어 모드 유닛을 포함하고,After inserting the digital hearing aid including the hearing aid unit into the ear canal, the test signal passing through the hearing aid unit is transmitted to the ear canal, and the resonance gain generated by the remaining volume of the ear canal and the gain obtained by the hearing test are recalled. A feedback control mode unit configured to apply the gain coefficient of the signal processing unit to correct the resonance gain, 상기 전증폭기는 상기 시험 신호를 통해 발생하는 상기 외이도의 잔여 체적에 의한 증폭 신호에 상기 디지털 보청기의 벤트 손실에 대응하는 벤트 이득을 부가하고,The preamplifier adds a vent gain corresponding to the vent loss of the digital hearing aid to an amplified signal by the remaining volume of the ear canal generated through the test signal, 상기 피드백 제어 모드 유닛은The feedback control mode unit 상기 외이도의 잔여 체적에 의해 발생하는 공명 이득을 추출하기 위한 0.5 kHz 이상 8 kHz 이하의 시험 신호를 생성하는 시험 신호 생성기;A test signal generator for generating a test signal of 0.5 kHz or more and 8 kHz or less for extracting a resonance gain generated by the remaining volume of the ear canal; 상기 전증폭기에서 출력되는 증폭 신호의 주파수 특성에 대응되는 제1 직류전압을 출력하는 제1 포락선 검파기;A first envelope detector configured to output a first DC voltage corresponding to a frequency characteristic of the amplified signal output from the preamplifier; 상기 보청기 유닛에 포함된 DA 변조기의 출력 신호의 주파수 특성에 대응되는 제2 직류전압을 출력하는 제2 포락선 검파기;A second envelope detector configured to output a second DC voltage corresponding to a frequency characteristic of an output signal of the DA modulator included in the hearing aid unit; 상기 제1 직류전압과 상기 제2 직류전압의 크기를 비교함으로써 상기 외이도 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하기 위한 계수 비교부;A coefficient comparison unit for extracting a resonance gain due to the remaining volume of the ear canal by comparing the magnitudes of the first DC voltage and the second DC voltage; 상기 계수 비교부에서 출력되는 제3 직류전압을 디지털 신호로 변조하기 위한 아날로그 디지털 변조기;An analog digital modulator for modulating a third DC voltage output from the coefficient comparator into a digital signal; 상기 아날로그 디지털 변조기의 출력 값을 통하여 공명 이득값을 결정하기 위한 이득 계수를 증가 혹은 감소시킴을 결정하는 카운터;A counter for determining to increase or decrease a gain factor for determining a resonance gain value through an output value of the analog digital modulator; 상기 카운터의 제어신호에 따라 기설정된 이득 계수 값을 증가 혹은 감소시키기 위한 임시 레지스터; 및A temporary register for increasing or decreasing a predetermined gain factor value according to a control signal of the counter; And 상기 임시 레지스터에 저장된 값에 따라 상기 공명 이득을 보정하기 위한 이득 계수값을 상기 보청기 유닛에 포함된 신호 처리부로 출력하기 위한 계수 생성부를 포함하는, 디지털 보청기.And a coefficient generator for outputting a gain coefficient value for correcting the resonance gain according to a value stored in the temporary register to a signal processor included in the hearing aid unit. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 디지털 보청기에 전원을 공급하는 경우,When powering the digital hearing aid, 상기 피드백 제어 모드 유닛이 상기 보청기 유닛보다 먼저 동작하여 상기 외이도의 잔여 체적에 의한 공명 이득을 추출하는, 디지털 보청기.And the feedback control mode unit is operated before the hearing aid unit to extract the resonance gain due to the remaining volume of the ear canal. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 공명 이득이 추출된 후 상기 피드백 제어 모드 유닛에 대한 전원 공급이 차단되는, 디지털 보청기.The power supply to the feedback control mode unit is cut off after the resonance gain is extracted. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 공명 이득은 0.5 KHz의 간격으로 증가하는 16개의 주파수를 갖는 순음(純音) 시험 신호에 따른 공명이득인, 디지털 보청기.Said resonance gain is a resonance gain according to a pure sound test signal having 16 frequencies increasing at intervals of 0.5 KHz. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 전증폭기는 상기 피드백 제어 모드 유닛이 동작하는 동안 상기 벤트 이득을 갖는, 디지털 보청기.And the preamplifier has the vent gain while the feedback control mode unit is in operation. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, 상기 전증폭기는 피드백 제어 모드 유닛의 동작이 종료된 후 상기 보청기 유닛이 동작하는 동안 상기 청력검사에 의해 추출된 이득을 갖는, 디지털 보청기.And the preamplifier has a gain extracted by the hearing test during operation of the hearing aid unit after the operation of the feedback control mode unit is terminated.
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