KR101931916B1 - 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기 - Google Patents

회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보청기에 관한 것으로서, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비하여, 사용자에 대해 고충실도의 청감각을 제공하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에 관한 것이다.
본 발명은, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비하고, 사용자의 청각 특성을 반영할 뿐만 아니라 이어 스피커와 골전도 변환기의 전달함수를 보상함으로써 사용자에 대해 고충실도의 청감각을 제공하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기를 제공한다.

Description

회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기 {Hearing aid offering diffraction andbone-conduction sound}
본 발명은 보청기에 관한 것으로서, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비하여, 사용자에 대해 고충실도의 청감각을 제공하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에 관한 기술이다.
본 발명에 대한 배경 기술로서 도면 제1도에 도시된 대한민국 등록특허공보 제10-1724050 B1호의 두개골에 밀착되는 골전도 헤드셋 기술이 있다. 이 기술은, 헬멧 표면에 탈부착되는 하우징; 상기 하우징에 내장되는 골전도유닛; 상기 골전도유닛과 연결되어서 골전도유닛의 진동자극을 착용자의 두개골로 전달하는 진동자극전달체; 상기 하우징에 내장되고, 무선단말기로부터 음원데이터를 무선통신으로 수신하고, 이를 증폭하여 상기 골전도유닛으로 송출하는 구동유닛;을 포함한 탈부착형 헬멧용 골전도 음향장치를 특징으로 한다. 이 기술은, 사용자의 청각 특성에 무관하게 골전도유닛의 진동자극만을 착용자의 두개골로 전달하는 구조로 되어 있으므로 보청기로 사용하기 위해서는 부적합한 문제가 있다.
본 발명에 대한 다른 배경 기술로서 도면 제2도에 도시된 대한민국 등록특허공보 제10-1757845 B1호의 헬멧용 골전도 음향장치 기술이 있다. 이 기술은, 골전도유닛; 무선단말기로부터 음원데이터를 무선통신으로 수신하는 무선모듈; 상기 무선모듈을 통해 전송된 음향신호를 처리하여 상기 골전도유닛으로 전송하는 음향처리모듈; 상기 골전도유닛, 무선모듈 및 음향처리모듈을 내장하는 하우징; 상기 골전도유닛과 연결되고 상기 하우징의 외면으로 노출되어서 골전도유닛의 진동자극을 헬멧을 통해 착용자의 두개골로 전달하는 진동자극전달체; 상기 하우징에 연결되고, 탄성력을 헬멧의 내외면을 가압지지하여 탈부착 가능하게 결합되는 탄성 브라켓;을 포함하는 헬멧용 골전도 음향장치를 특징으로 한다. 그러나 이 기술은, 골전도유닛의 진동자극을 착용자의 두개골로 전달하기 위한 헬멧이 필요하고, 또한 사용자의 청각 특성과 골전도 경로의 특성과 무관하게 골전도유닛의 진동자극만을 전달하는 구조로 되어 있으므로 보청기로서의 이용에 제약이 있다.
본 발명에 대한 또 다른 배경 기술로서 도면 제3도에 도시된 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0121176A 호의 무선 골전도 헤드셋 및 이를 이용한 오디오 신호 출력 방법 기술이 있다. 이 기술은, 일반적인 이어폰(헤드셋)에 이용되는 스피커와 골전도 진동부를 하나의 헤드셋에 포함시켜, 사용자의 선택에 따라서 스피커 및 골전도 진동부 중 어느 하나를 통해서 오디오 신호를 출력하거나, 양자 모두를 통해서 오디오 신호를 출력함으로써, 사용자는 일반적인 환경에서는 스피커를 통해서 오디오 신호를 청취하고, 외부소음이나 상황에 따라 스피커를 통해서 오디오 신호를 청취하거나 외부의 소리를 청취해야 하는 경우에는 골전도 진동부를 통해서 오디오 신호를 청취하며, 양자 모두를 통해서 오디오 신호를 청취하는 경우에는 헤드셋이 적응적으로 주변의 소음도에 따라서 스피커와 골전도 진동부의 출력과 진동 및 주파수 대역의 출력을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 그러나, 이 기술도 사용자의 청각 특성과 스피커 및 골전도 진동부의 전달 특성이 고려되지 않고 오디오 신호만을 전달하는 구성이므로 보청기로서의 기능을 수행할 수 없는 문제가 있다.
KR 10-1724050 B1 KR 10-1757845 B1 KR 10-2010-0121176 A KR 10-1343858 B1
Xiuyuan QIN et. al.,"On frequency characteristics of bone conduction actuators by measuring loudness, acceleration and otoacoustic emission", Inter-noise 2014, 16-19 November 2014 Stefan Stenfelt et. al.,"Vibration characteristics of bone conducted sound in vitro", J. Acoust. Soc. Am. 107 (1), January 2000 Enrique A. Lopez-Poveda et. al.,"A physical model of sound diffraction and reflections in the human concha", J. Acoust. Soc. Am. 100 (5), November 1996
본 발명은, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비하고, 사용자의 청각 특성을 반영할 뿐만 아니라 이어 스피커와 골전도 변환기의 전달함수를 보상하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비하고, 사용자의 청각 특성을 반영할 뿐만 아니라 이어 스피커와 골전도 변환기의 전달함수를 보상함으로써 사용자에 대해 고충실도의 청감각을 제공하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기를 과제의 해결 수단으로 제공한다.
본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에 의하면, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비하고, 사용자의 청각 특성을 반영할 뿐만 아니라 이어 스피커와 골전도 변환기의 전달함수를 보상함으로써 사용자에 대해 고충실도의 청감각을 제공하는 기술적 효과가 있다.
도면 제1도는 본 발명에 대한 배경 기술로서 두개골에 밀착되는 골전도 헤드셋 기술의 구성
도면 제2도는 본 발명에 대한 다른 배경 기술로서 헬멧용 골전도 음향장치 기술의 구성
도면 제3도는 본 발명에 대한 또 다른 배경 기술로서 선 골전도 헤드셋 및 이를 이용한 오디오 신호 출력 방법 기술의 구성
도면 제4도는 기존 보청기의 구조
도면 제5도는 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기의 기본 구성
도면 제6도는 본 발명의 청각 유닛의 작용관계
도면 제7도는 본 발명의 보청기 본체의 구성
도면 제8도는 본 발명의 청각 유닛의 구성
도면 제9도는 청각 특성의 보상을 위한 난청 실측값의 일례
도면 제10도는 골전도 전달 특성의 보상을 위한 주파수별 임피던스 실측값의 일례
도면 제11도는 외이 회절 특성의 보상을 위한 주파수별 음압 실측값의 일례
도면 제12도는 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기의 사용예
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 이에 따라 이 기술이 속하는 분야에서 보통의 지식을 가진 자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도면 제4도는 기존 보청기의 구조를 도시한다. 보청기는, 소리를 청신경으로 전달하는 달팽이관 내부의 청신경 섬유가 노화 또는 재해에 의하여 손상된 난청을 극복하기 위해 사용된다. 통상적인 보청기는 마이크로폰으로 픽업된 소리를 증폭하여 사용자의 외이에 장착된 이어폰으로써 고막-청소골-달팽이관의 경로로 음파가 전달되도록 한다. 아울러 기존의 보청기는, 단순히 소리를 증폭하여 제공하는 기능만으로는 그 효과를 기대할 수 없으며, 청력 손상의 상태와 지각의 정도가 사용자마다 각각 다르기 때문에 사용자별로 가청주파수 대역에 결쳐 청각 특성을 보상하는 기능도 요구된다.
이와 같은 기존의 보청기는 외이-중이-내이의 공기를 경로로 음파를 전달하도록 되어 있어 사용자의 고막이나 청소골이 손상된 경우에는 달팽이관으로 직접 전달되는 음파의 효율이 저하된다. 또한, 보청기는 일반 이어폰과는 달리 장시간 사용되므로, 외이와 중이를 밀폐하는 이어폰에 의해 접촉성 피부염(contact dermatitis), 중이염(tympanitis) 등의 질환을 유발할 수 있으며, 사용자가 느끼는 외이측의 이물감(feeling of irritation)에 의해 지속적인 사용이 불편한 문제가 있다.
본 발명은, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비한 청각 유닛과, 소리를 픽업하여 근거리 통신 채널을 통해 데이터 스트림(data stream)으로 상기 청각 유닛에 제공하는 보청기 본체로 구성된 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기를 제공한다.
도면 제5도는 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기의 기본 구성을 도시한다. 본 발명의 보청기는, 마이크로폰(110)으로써 외부의 소리를 전기 신호로 픽업하고, 상기 픽업된 전기 신호를 신호 변환부(120)를 통해 증폭한다. 상기 증폭된 외부의 소리 신호는, 사용자별 청력 손상의 상태와 지각의 정도에 따라 결정되는 사용자 청각 보상함수 h(u)로써 주파수 대역별 이득을 설정한다. 상기 사용자 청각 보상함수 h(u)가 반영된 신호는, 외이 회절의 전달 특성을 보상하는 외이 회절 보상함수 h(e)를 적용하여 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커(250)로 제공되고, 또한 골전도 변환기의 전달 특성을 보상하는 골전도 보상함수 h(b)를 적용하여 골전도 변환기(260)로 제공된다.
따라서 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기는, 사용자의 청각 특성을 반영할 뿐만 아니라 이어 스피커(250)와 골전도 변환기(260)의 전달함수를 보상함으로써 사용자에 대해 고충실도의 청감각을 제공할 수 있도록 한다.
도면 제6도는 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에서 청각 유닛(200)의 작용관계를 도시한다. 본 발명의 청각 유닛(200)은 사용자의 외이 부근에 배치되며, 소리를 픽업하고 처리하여 데이터 스트림(data stream)으로써 제공하는 보청기 본체(100)와 근거리 통신 채널을 통해 접속된다. 상기 청각 유닛(200)은, 공기중으로 회절되는 음파를 전달하는 이어 스피커(250)와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기(260)를 구비한다. 이때 보청기 본체(100)로부터 전달되는 데이터 스트림(data stream)은, 상기 이어 스피커(250)와 골전도 변환기(260) 각각에 대해 2채널로 구분되어 제공된다. 상기 이어 스피커(250)로부터 출력되는 음파는 그 회절음이 외이를 통해 고막-청소골-달팽이관으로 전달되고, 골전도 변환기(260)로부터 발생되는 골전도 진동은 청소골-달팽이관, 또는 직접 달팽이관으로 전달되어 상기 달팽이관 내로부터 뇌까지 연결된 청신경으로 전달된다.
도면 제7도는 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에서 보청기 본체(100)의 구성을 도시한다. 본 발명의 보청기 본체(100)는 아날로그 및 디지털 방식으로 모두 구성될 수 있다 본 발명의 보청기 본체(100)는, 외부의 소리를 전기 신호로 픽업하는 마이크로폰(110); 상기 픽업된 전기 신호를 변환하는 신호 변환부(120);를 구비하며, 상기 신호 변환부(120)는 아날로그 방식으로 상기 픽업된 전기 신호를 증폭하도록 구성될 수 있으며, 디지털 방식으로는 상기 신호 변환부(120)가 상기 픽업된 전기 신호를 증폭하고 A/D 변환하도록 구성된다.
상기 증폭된 전기 신호를 제공받아 사용자별 청력 손상의 상태와 지각의 정도에 따라 사용자 청각 보상함수 h(u)로써 주파수 대역별 이득을 보상하는 사용자 청각 보상 필터(130); 상기 청각 보상 필터(130)에 연결되어 주파수 대역별 이득을 설정하는 필터 설정부(140); 상기 청각 보상 필터(130)의 출력을 제공받아 외이 회절 보상함수 h(e)에 따른 외이 회절 특성을 보상하는 외이 회절 등화기(150); 상기 청각 보상 필터(130)의 출력을 제공받아 골전도 보상함수 h(b)에 따른 골전도 전달 특성을 보상하는 골전도 채널 등화기(160); 상기 외이 회절 등화기(150)와 골전도 채널 등화기(160)의 출력을 각각 제공받아 두 출력간의 음량비를 조절하는 밸런스 조절부(170); 상기 밸런스 조절부(170)의 출력에 대한 음량을 조절하는 음량 조절부(180); 상기 음량 조절부(180)의 출력들을 각각 데이터 스트림(data stream)으로써 청각 유닛(200)으로 근거리 송신하는 2CH 근거리 송신부(190);로 구성된다.
도면 제8도는 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에서 청각 유닛(200)의 구성을 도시한다. 본 발명의 보청기 본체(100)는 앞의 도면 제7도에서 설명된 바와 같이, 사용자의 청각 특성을 반영할 뿐만 아니라 이어 스피커(250)와 골전도 변환기(260)의 전달함수를 보상한다. 또한 이어 스피커(250)와 골전도 변환기(260)의 음량비와 음량이 조절된 데이터 스트림(data stream)을 제공하므로, 이를 수신하여 이어 스피커(250)와 골전도 변환기(260)를 구동하는 청각 유닛(200)은 최소한의 회로로써 구성될 수 있는 특징이 있다.
본 발명의 청각 유닛(200)은, 보청기 본체(100)로부터 전송된 2CH의 데이터 스트림을 수신하는 2CH 근거리 수신부(210); 상기 2CH 근거리 수신부(210)의 2CH 데이터 스트림을 각각 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(220); 상기 D/A 변환기(220)의 출력에 대해 이어 스피커(250)에 대응되는 출력을 제공받아 전력 증폭하는 이어 스피커 드라이버(230); 상기 D/A 변환기(220)의 출력에 대해 골전도 변환기(260)에 대응되는 출력을 제공받아 전력 증폭하는 골전도 변환기 드라이버(240); 상기 이어 스피커 드라이버(230)의 출력으로써 구동되어 공기중으로 회절되는 음파를 사용자의 외이에 전달하는 이어 스피커(250); 상기 골전도 변환기 드라이버(240)의 출력으로써 구동되어 골전도 진동을 제공하는 골전도 변환기(260);로 구성된다.
도면 제9도는 청각 특성의 보상을 위한 난청 실측값의 일례를 도시한다. 난청의 측정은 피측정자의 왼쪽 및 오른쪽 귀 각각에 대하여, 음성(voice) 대역의 250KHz~8KHz의 대역에 걸쳐 골전도와 공기 매질로 전달되는 음파에 대해 시행되었다. 도시된 바와 같이 피측정자의 오른쪽 청각은 2KHz 이상의 주파수에서 급격한 난청 현상이 측정되었고, 왼쪽 귀는 전체적인 청각의 둔화를 나타낸다. 따라서 피측정자의 오른쪽 청각 특성을 보상하기 위해서는 2KHz 이상의 주파수에서 옥타브(octave)당 + 40dB의 특성을 가지는 보상회로가 필요하다. 또한 피측정자의 왼쪽 청각 특성을 보상하기 위해서는 중심주파수 5KHz 대역폭 2KHz~8KHz 에서 + 20dB의 특성을 가지는 보상회로가 필요하다.
본 발명에서 상기의 특성은, 사용자 청각 보상함수 h(u)로써 주파수 대역별 이득을 보상하는 사용자 청각 보상 필터(130)에 의해 보상된다. 상기 사용자 청각 보상 필터(130)는, 아날로그 방식으로는 옥타브 밴드패스 필터뱅크(octave band pass filter bank) 또는 1/3 옥타브 밴드패스 필터뱅크(1/3 octave band pass filter bank)로 구성될 수 있으며, 상기 사용자 청각 보상 필터(130)는 필터 설정부(140)로써 주파수 대역별 이득을 설정한다.
또한 상기 사용자 청각 보상 필터(130)는, 디지털 방식으로는 FIR(finite impulse response) 필터 또는 IIR(infinite impulse response) 필터로 구성될 수 있으며, 이때 사용자 청각 보상 필터(130)는 필터 설정부(140)에 필터 계수(filter coefficients)를 설정함으로써 주파수 대역별 이득을 조절한다.
도면 제10도는 골전도 전달 특성의 보상을 위한 주파수별 임피던스 실측값의 일례를 도시한다. 도면은 앞의 비특허문헌2 Stefan Stenfelt et. al.,"Vibration characteristics of bone conducted sound in vitro" 에서의 실측값으로서, 두개골의 다양한 위치에 골전도 변환기를 배치하고 주파수별로 청각의 위치에 도달되는 신호를 측정하여 임피던스로 변환한 것이다. 도면의 우측 그래프는 두개골의 주파수별 평균 임피던스(skull impedance)와 골전도 변환기의 위치 2와 3에 골전도 변환기를 배치한 측정 결과로서, 임피던스가 크다는 것은 해당 주파수의 진동이 잘 전달되지 않는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 청각 유닛(200)은, 골전도 변환기의 위치 2와 3에 대응되는 외이의 부근에 배치되며, 이 경우 약 500Hz 를 중심으로 250Hz~1.2KHz 대역에서 골전도 진동이 잘 전달되지 못한다. 본 발명에서는 골전도 채널 등화기(160)에 의해 상기 특성을 골전도 보상함수 h(b)로 하여 보상한다.
상기 골전도 채널 등화기(160)는 전술한 사용자 청각 보상 필터(130)와 마찬가지로, 아날로그 방식으로는 옥타브 밴드패스 필터뱅크(octave band pass filter bank) 또는 1/3 옥타브 밴드패스 필터뱅크(1/3 octave band pass filter bank)로 구성될 수 있으며, 상기 사용자 청각 보상 필터(130)는 필터 설정부(140)로써 주파수 대역별 이득을 설정한다.
또한 상기 골전도 채널 등화기(160)는, 디지털 방식으로는 FIR(finite impulse response) 필터 또는 IIR(infinite impulse response) 필터로 구성될 수 있으며, 이때 사용자 청각 보상 필터(130)는 필터 설정부(140)에 필터 계수(filter coefficients)를 설정함으로써 주파수 대역별 이득을 조절한다.
도면 제11도는 외이 회절 특성의 보상을 위한 주파수별 음압 실측값의 일례를 도시한다. 도면은 앞의 비특허문헌3 Enrique A. Lopez-Poveda et. al.,"A physical model of sound diffraction and reflections in the human concha"에서의 실측값으로서, 음원과의 각도에 따른 회절음의 음압레벨을 계측한 것이다. 본 발명의 청각 유닛(200)은, 이어 스피커(250)에 의해 공기중으로 방사되고 회절되는 음파를 외이로 전달하도록 구성되므로, 도면에서 N1, N2, N3의 대역 주파수를 외이 회절 보상함수 h(e)로 하여 외이 회절 등화기(150)로써 외이 회절 특성을 보상한다.
상기 외이 회절 등화기(150)는, 아날로그 방식으로는 옥타브 밴드패스 필터뱅크(octave band pass filter bank) 또는 1/3 옥타브 밴드패스 필터뱅크(1/3 octave band pass filter bank)로 구성될 수 있다. 또한 상기 외이 회절 등화기(150)는, 디지털 방식으로는 FIR(finite impulse response) 필터 또는 IIR(infinite impulse response) 필터로 구성될 수 있다.
도면 제12도는 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기의 사용예를 도시한다. 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기는, 사용자의 머리에 부착되거나 안경이나 모자에 부착하여 사용자의 외이부에 접촉되는 청각 유닛(200)과, 소리를 픽업하여 근거리 통신 채널을 통해 데이터 스트림(data stream)으로써 상기 청각 유닛(200)으로 제공하는 보청기 본체(100)로 구성된다. 상기 보청기 본체(100)는 모바일 기기에 디지털 방식으로 응용 프로그램(App: application program)으로 구성될 수도 있으며, 상기 청각 유닛(200)은 공기중으로 회절에 의해 귀로 전달되는 소리와 골전도에 의해 전달되는 진동을 청신경으로 전달한다.
이상과 같이 설명된 본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에 의하면, 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비하고, 사용자의 청각 특성을 반영할 뿐만 아니라 이어 스피커와 골전도 변환기의 전달함수를 보상함으로써 사용자에 대해 고충실도의 청감각을 제공하는 특징이 있다.
본 발명의 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기 기술은, 비록 한정된 실시예들과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 보청기 본체 110 : 마이크로폰
120 : 신호 변환부 130 : 청각 보상 필터
140 : 필터 설정부 150 : 외이 회절 등화기
160 : 골전도 채널 등화기 170 : 밸런스 조절부
180 : 음량 조절부 190 : 2CH 근거리 송신부
200 : 청각 유닛 210 : 2CH 근거리 수신부
220 : D/A 변환기 230 : 이어 스피커 드라이버
240 : 골전도 변환기 드라이버 250 : 이어 스피커
260 : 골전도 변환기

Claims (7)

  1. 개방된 경로로 외이에 음파를 전달하는 이어 스피커와 두개골의 진동으로 음파를 전달하는 골전도 변환기를 동시에 구비한 청각 유닛(200)과, 소리를 픽업하여 근거리 통신 채널을 통해 데이터 스트림(data stream)으로 상기 청각 유닛(200)에 제공하는 보청기 본체(100)로 구성된 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기에 있어서,

    상기 보청기 본체(100)는;
    외부의 소리를 전기 신호로 픽업하는 마이크로폰(110);
    상기 픽업된 전기 신호를 변환하는 신호 변환부(120);
    상기 신호 변환부(120)의 출력을 제공받아 사용자별 청력 손상의 상태와 지각의 정도에 따라 사용자 청각 보상함수 h(u)로써 주파수 대역별 이득을 보상하는 사용자 청각 보상 필터(130);
    상기 청각 보상 필터(130)에 연결되어 주파수 대역별 이득을 설정하는 필터 설정부(140);
    상기 청각 보상 필터(130)의 출력을 제공받아 외이 회절 보상함수 h(e)에 따른 외이 회절 특성을 보상하는 외이 회절 등화기(150);
    상기 청각 보상 필터(130)의 출력을 제공받아 골전도 보상함수 h(b)에 따른 골전도 전달 특성을 보상하는 골전도 채널 등화기(160);
    상기 외이 회절 등화기(150)와 골전도 채널 등화기(160)의 출력을 각각 제공받아 두 출력간의 음량비를 조절하는 밸런스 조절부(170);
    상기 밸런스 조절부(170)의 출력에 대한 음량을 조절하는 음량 조절부(180);
    상기 음량 조절부(180)의 출력들을 각각 데이터 스트림(data stream)으로써 청각 유닛(200)으로 근거리 송신하는 2CH 근거리 송신부(190);
    로 구성되고,

    상기 청각 유닛(200)은;
    보청기 본체(100)로부터 전송된 2CH의 데이터 스트림을 수신하는 2CH 근거리 수신부(210);
    상기 2CH 근거리 수신부(210)의 2CH 데이터 스트림을 각각 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(220);
    상기 D/A 변환기(220)의 출력에 대해 이어 스피커(250)에 대응되는 출력을 제공받아 전력 증폭하는 이어 스피커 드라이버(230);
    상기 D/A 변환기(220)의 출력에 대해 골전도 변환기(260)에 대응되는 출력을 제공받아 전력 증폭하는 골전도 변환기 드라이버(240);
    상기 이어 스피커 드라이버(230)의 출력으로써 구동되어 공기중으로 회절되는 음파를 사용자의 외이에 전달하는 이어 스피커(250);
    상기 골전도 변환기 드라이버(240)의 출력으로써 구동되어 골전도 진동을 제공하는 골전도 변환기(260);

    로 구성된 것을 특징으로 하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기.
  2. 제1항에 있어서 상기 신호 변환부(120)는,
    상기 픽업된 전기 신호를 증폭하며,
    상기 사용자 청각 보상 필터(130)는,
    옥타브 밴드패스 필터뱅크(octave band pass filter bank) 또는 1/3 옥타브 밴드패스 필터뱅크(1/3 octave band pass filter bank)로
    구성되는 것을 특징으로 하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기.
  3. 제2항에 있어서 상기 사용자 청각 보상 필터(130)는,
    필터 설정부(140)로써 주파수 대역별 이득을 설정하도록
    구성되는 것을 특징으로 하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기.
  4. 제1항에 있어서 상기 신호 변환부(120)는,
    상기 픽업된 전기 신호를 증폭하고 A/D 변환하며,
    상기 사용자 청각 보상 필터(130)는,
    FIR(finite impulse response) 필터 또는 IIR(infinite impulse response) 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기.
  5. 제2항에 있어서 상기 사용자 청각 보상 필터(130)는,
    필터 설정부(140)에 필터 계수(filter coefficients)를 설정함으로써 주파수 대역별 이득을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회절 및 골전도 음을 제공하는 보청기.
  6. 삭제
  7. 삭제
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