KR20200136086A - 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치 - Google Patents

구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구강음과 비강음 간의 간섭으로 인한 음향피드백 현상을 해소하고 구강음과 비강음을 서로 분리시켜 포집함으로써 비성치를 정밀하게 산출하여 제공할 수 있는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 안면에 착용하여 입과 코를 덮는 마스크; 상기 마스크의 내면 하측에 설치되고 입에서 발생하는 구강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제1마이크로폰; 상기 마스크의 내면 상측에 설치되고 코에서 발생하는 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제2마이크로폰; 상기 마스크의 외면에 설치되고 상기 마스크의 외부로 유출되는 구강음과 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제3마이크로폰; 상기 제1마이크로폰과 상기 제2마이크로폰의 사이에서 상기 마스크의 내면에 안면을 향해 돌출되게 설치되고 인중에 밀착되며 구강음과 비강음을 서로 분리시키는 분리부재; 상기 제1마이크로폰을 사이에 두고 상기 마스크의 양측에 관통 형성되어 상기 마스크의 내부에 공기 흐름을 유도하여 구강음과 비강음에 대한 하울링 현상을 방지하고 구강음과 비강음을 증폭시키는 음향홀; 및 상기 마스크에 설치되고 상기 제1마이크로폰과 상기 제2마이크로폰과 상기 제3마이크로폰에 각각 변환된 전기적 신호들을 입력받아 비성치를 산출하고 출력하는 음향신호처리모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 기술적 요지로 한다.

Description

구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치{Nasalance measuring device for prognostic observation of oral and nasal diseases}
본 발명은 구강과 비강 관련 질병의 예후를 관찰하기 위해 구강음과 비강음을 측정하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 과다비성 또는 과소비성 증상의 마비말장애, 청각장애, 구개열로 인한 연인두 기능부전을 동반하는 공명장애가 있는 경우 정상인에 비해 비강음 수치가 높게 나타난다. 특히 구개열로 인해 연인두 구조가 제대로 동작하지 않을 경우 공명장애가 발생하게 된다. 그리고 해부 및 생리학적으로 정상임에 불구하고 청각장애 및 고령화로 인해 공명장애가 발생하게 된다.
이러한 공명장애는 부정교합과 안명장애 등의 질병을 초래하게 될 뿐만 아니라 일상적인 생활에서 의사소통에 어려움을 주게 된다.
한편, 공명장애의 진단 및 치료는 관련 분야의 전문의나 언어치료사가 시각적, 청각적, 촉각적 방식 등을 이용하여 주관적인 방법으로 유추해 내는 수준에 머물러 있다. 극히 일부에서는 비음측정기를 이용하여 공명장애를 진단 및 치료하려고 시도하고 있다.
이러한 비음측정기는 음성 발화시 발생하는 구강음과 비강음을 동시에 측정하여 비강과 구강에서 발생하는 음향신호 에너지 총합 중에서 비강에서 발생하는 음향신호 에너지의 비율로 정의되는 음성비강음 비율인 비성치(nasalance)를 수치화하는 장치이다. 상기와 같이 비음측정기에서 측정되어 수치화되는 비성치를 이용하여 공명장애를 진단 및 치료하게 된다.
현재 개발된 비음측정기는 머리에 착용하는 헤드부와, 헤드부에 연결되고 단부에 코와 입의 전방에서 구강음과 비강음을 각각 포집하는 제1마이크로폰과 제2마이크로폰이 구비된 마이크부과, 마이크부의 제1마이크로폰과 제2마이크로폰의 사이에 설치되어 구강음과 비강음을 분리하는 분리판과, 마이크부에서 포집된 구강음과 비강음을 신호처리하여 비성치를 출력하는 연산부로 구성되어 있다.
그러나 종래의 비음측정기는 제1마이크로폰과 제2마이크로폰이 외부에 노출되게 설치됨에 따라 구강음과 비강음을 정확하게 포집할 수 없는 문제점이 있다.
그리고 분리판도 외부에 노출되게 설치됨에 따라 분리판이 구비됨에도 불구하고 제1마이크로폰에 비강음이 포집되고 제2마이크로폰에 구강음이 포집되면서 구강음과 비강음의 분리가 제대로 되지 않고 서로 간섭되는 음향피드백 현상이 발생하는 문제점도 있다.
또한 비강음을 측정하는 제2마이크로폰의 위치가 코 아래에 위치함에 따라 비강의 진동에 의해 전달되는 비강음을 정확하게 포집할 수 없는 문제점도 있다.
따라서 공명장애의 진단 성능을 높이고 공명장애의 치료 효과를 보장할 수 있도록 구강음과 비강음을 포집할 때 구강음과 비강음 간의 간섭으로 인한 음향피드백 현상을 해소할 수 있고 구강음과 비강음을 서로 분리하여 포집할 수 있는 비음 측정 장치의 개발이 절실하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-00023853호, 2018.03.07.자 공개.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 공명장애의 진단 성능을 높이고 공명장애의 치료 효과를 보장할 수 있도록 구강음과 비강음을 포집할 때 구강음과 비강음 간의 간섭으로 인한 음향피드백 현상을 해소할 수 있고 구강음과 비강음을 서로 분리시켜 포집할 수 있는 비음 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치는 안면에 착용하여 입과 코를 덮는 마스크; 상기 마스크의 내면 하측에 설치되고 입에서 발생하는 구강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제1마이크로폰; 상기 마스크의 내면 상측에 설치되고 코에서 발생하는 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제2마이크로폰; 상기 마스크의 외면에 설치되고 상기 마스크의 외부로 유출되는 구강음과 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제3마이크로폰; 상기 제1마이크로폰과 상기 제2마이크로폰의 사이에서 상기 마스크의 내면에 안면을 향해 돌출되게 설치되고 인중에 밀착되며 구강음과 비강음을 서로 분리시키는 분리부재; 상기 제1마이크로폰을 사이에 두고 상기 마스크의 양측에 관통 형성되어 상기 마스크의 내부에 공기 흐름을 유도하여 구강음과 비강음에 대한 하울링 현상을 방지하고 구강음과 비강음을 증폭시키는 음향홀; 및 상기 마스크에 설치되고 상기 제1마이크로폰과 상기 제2마이크로폰과 상기 제3마이크로폰에 각각 변환된 전기적 신호들을 입력받아 비성치를 산출하고 출력하는 음향신호처리모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 마스크를 통해 입과 코를 덮고 마스크의 내면에 입과 코를 구획하는 분리부재가 설치되며 마스크의 내면에 분리부재를 중간에 두고 상측과 하측에 각각 구강음과 비강음을 포집하는 마이크로폰이 설치됨에 따라 구강음과 비강음 간의 간섭으로 인한 음향피드백 현상을 해소할 수 있으므로 구강음과 비강음을 서로 분리시켜 포집하여 비성치를 정확하게 산출할 수 있다.
그리고 마스크의 양측에 헬름홀츠 공명기 이론에 기반한 음향홀이 관통 형성됨에 따라 구강음과 비강음의 하울링 현상을 해소하고 구강음과 비강음을 증폭시킬 수 있으므로 노이즈를 최소화하고 구강음과 비강음을 효과적으로 포집하여 비성치를 정확도 있게 산출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치의 사용상태를 도시한 일측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 도시한 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치의 음향신호처리모듈을 도시한 구성도이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치의 음향신호처리모듈에 의해 비성치가 산출되는 과정을 도시한 모식도이다.
본 발명은 공명장애를 진단하고 치료하기 위해 구강음과 비강음을 각각 포집하여 구강음과 비강음 중에서 비강음의 비율인 비성치를 수치화하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치는 공명장애의 진단 성능을 향상시킬 수 있고 공명장애의 치료 효과를 보장할 수 있도록 구강음과 비강음을 포집할 때 구강음과 비강음 간의 간섭으로 인한 음향피드백 현상을 해소할 수 있고 구강음과 비강음을 서로 분리시켜 포집할 수 있는 것이 특징이다.
이러한 특징은, 안면에 착용하고 코와 입을 덮는 마스크, 마스크의 내면에 서로 상하 이격되게 설치되어 구강음과 비강음을 각각 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제1마이크로폰과 제2마이크로폰, 마스크의 외면에 설치되어 마스크의 외부로 유출되는 구강음과 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제3마이크로폰, 마스크의 내면에 제1마이크로폰과 제2마이크로폰의 사이에 설치되어 구강음과 비강음을 분리하는 분리부재, 마스크에 형성되고 공기 흐름을 유도하여 구강음과 비강음의 하울링 현상을 방지하고 구강음과 비강음을 증폭시키는 음향홀, 마스크에 설치되고 제1마이크로폰과 제2마이크로폰과 제3마이크로폰에서 각각 변환된 전기적 신호들을 입력받아 비성치를 산출하여 출력하는 음향신호처리모듈을 포함한 구성에 의해 달성될 수 있다.
즉, 마스크를 안면에 착용하여 코와 입을 덮고 음향홀을 통해 마스크와 안면의 사이 공간에 공기흐름이 가능하게 유도하며 제1마이크로폰과 제2마이크로폰을 분리부재로 서로 분리시킨 상태에서, 구강음과 비강음을 포집함으로써 가능하게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 도시한 정면도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치의 사용상태를 도시한 일측면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치를 도시한 종단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치(100)는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 마스크(10)와 제1마이크로폰(20)과 제2마이크로폰(30)과 제3마이크로폰(40)과 분리부재(50)와 음향홀(60) 및 음향신호처리모듈(70)로 구성될 수 있다.
먼저, 상기 마스크(10)는 안면에 착용하여 입과 코를 덮는 구성이다.
이를 위해 마스크(10)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 안면에 착용한 상태에서 하악면이 포함되게 입과 코를 완전히 덮는 형태를 가질 수 있다.
그리고 마스크(10)는 사람마다 크기가 서로 다른 안면에 대응될 수 있도록 안면에 대응되는 크기별로 다양하게 구비될 수 있다.
또한 마스크(10)는 안면에 착용한 상태에서 피부에 밀착되고 거부감이 유발하지 않고 위생적이고 청결하여 인체에 적합한 실리콘 재질 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 마스크(10)를 안면에 착용하면 도 4에 도시된 바와 같이 마스크(10)는 하악면이 포함되게 입과 코를 덮게 되고 마스크(10)와 안면의 사이에는 공기가 유동할 수 있도록 공기유동공간(11)이 마련되며 마스크(10)의 테두리단은 안면에 밀착되면서 공기유동공간(11)을 외부와 격리시키게 된다.
다음으로, 상기 제1마이크로폰(20)은 마스크(10)의 내면 하측에 설치되어 발화시 입에서 발생하는 구강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 구성이다.
즉, 제1마이크로폰(20)은 마스크(10)와 안면 간에 구획된 공기유동공간(11) 내에서 구강에서 발생하는 구강음에 대한 음향신호를 포집하여 데이터화를 위해 전기적 신호를 변환한다.
이때 제1마이크로폰(20)의 설치위치는 도 4에 도시된 바와 같이 구강음을 정확하게 포집할 수 있도록 마스크(10)를 안면에 착용한 상태에서 입의 전방에 배치되는 위치가 바람직하다.
다음으로, 상기 제2마이크로폰(30)은 마스크(10)의 내면 상측에 설치되고 발화시 코에서 발생하는 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 구성이다.
즉, 제2마이크로폰(30)은 마스크(10)과 안면 간에 구획된 공기유동공간(11) 내에서 제1마이크로폰(20)의 상측에 위치하여 비강에서 발생하는 비강음에 대한 음향신호를 포집한 후 데이터화를 위해 전기적으로 신호로 변환한다.
여기서 제2마이크로폰(30)의 설치위치는 도 3에 도시된 바와 같이 마스크(10)를 안면에 착용한 상태에서 콧등에 밀착되는 위치가 바람직하다.
이는 제2마이크로폰(30)이 비강의 진동을 통해 비강음을 포집하고 비강의 진동이 콧등에 그대로 전달되므로 제2마이크로폰(30)을 통해 비강음을 정확하게 포집하기 위함이다.
그리고 제2마이크로폰(30)은 비강의 진동을 효과적으로 감지하여 비강음을 포집할 수 있도록 박막 형태의 피에조 필름 등을 포함하는 진동판을 가진 것으로 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 제3마이크로폰(40)은 마스크(10)의 외면에 설치되어 구강음과 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 구성이다.
즉, 제3마이크로폰(40)은 발화시 마스크(10)와 안면 사이의 공기유동공간(11)에서 발생하여 마스크(10)의 외부로 유출되는 구강음과 비강음에 대한 음향신호를 마스크(10)의 외부에서 포집한 후 데이터화를 위해 전기적 신호로 변환한다.
다음으로, 상기 분리부재(50)는 마스크(10)의 내면에 설치되어 구강음과 비강음을 서로 분리되도록 하는 구성이다.
즉, 분리부재(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 마스크(10)의 내면에 설치되고 제1마이크로폰(20)과 제2마이크로폰(30)의 사이에서 안면을 향해 돌출 형성되어 마스크(10)를 안면에 착용한 상태에서 인중에 밀착된다.
따라서 분리부재(50)는 발화시 입과 코에서 각각 발생하는 구강음과 비강음을 물리적으로 분리시켜 제1마이크로폰(20)과 제2마이크로폰(30)에 각각 서로 분리되게 포집되도록 한다.
그러면 구강음과 비강음 간의 간섭으로 인해 구강음이 제2마이크로폰(30)에 포집되고 비강음이 제1마이크로폰(20)에 포집되는 음향 피드백 현상을 최소화함으로써 구강음과 비강음을 효과적으로 분리시켜 포집되도록 한다.
여기서 분리부재(50)는 인중에 밀착되도록 피부에 대한 밀착성을 가지고 인중에 밀착될 때 인중에 압박 통증을 유발하지 않도록 탄성 변형되며 위생적이고 청결하여 인체에 적합한 실리콘 재질 등으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 음향홀(60)은 마스크(10)의 하부 양측에 각각 관통 형성되어 마스크(10)의 내부에 공기 흐름을 유도하는 구성이다.
즉, 음향홀(60)은 헬름홀츠 공명기(Helmholtz resonator) 이론에 기반하여 도 2에 도시된 바와 같이 제1마이크로폰(20)의 중심에 두고 마스크(10)의 하부 좌측과 우측에 각각 관통 형성되어 마스크(10)와 안면 사이의 공기유동공간(11)을 외부와 연통시킴으로써 공기유동공간(11) 내에 공기 흐름을 유도한다.
따라서 발화시 공기유동공간(11)의 밀폐 구조로 인해 발생하는 구강음과 비강음의 하울링 현상을 방지하고 구강음과 비강음을 증폭시켜 구강음과 비강음이 공기유동공간(11)을 통해 제1마이크로폰(20)과 제2마이크로폰(30)으로 각각 포집될 때 하울링 현상에 따른 노이즈를 방지할 수 있고 구강음과 비강음을 정확하게 포집할 수 있다.
여기서 음향홀(60)에는 도 1에 도시된 바와 같이 메쉬 형태의 투과막(61)이 설치될 수 있다. 상기 투과막(61)은 외부에서 발생하는 노이즈가 음향홀(60)을 통해 공기유동공간(11)의 내부로 유입되지 않도록 차단할 수 있다.
한편 음향홀(60)의 개수와 크기에 따른 넓이(A)는 하기의 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
f는 사용자의 음향 대역에 포함된 중심주파수이고, V는 마스크(10)의 부피이며, h는 음향홀(60)의 입구부 직경이고, c는 대기에서의 음속이다.
일반적으로 사람의 음성 대역 주파수는 500㎐~8㎑를 기준으로 하는데, 저주파 또는 고주파 음성대역에서의 음성신호 크기가 낮아지므로 이를 방지하기 위해 중심주파수를 4㎑로 설정하여 마스크(10)의 전체 넓이에 대한 음향홀(60)의 넓이 비율을 선출한다.
실시예에 따르면, 마스크(10)의 전체 넓이가 1.67×10-2㎡이고, 중심주파수가 4㎑이며, 마스크(10)의 부피가 1.88×10-2㎥이고, 음향홀의 입구부 직경이 2㎜인 경우 수학식 1에 따라 음향홀(60)의 넓이가 2.02×10-2㎡로 산출될 수 있다.
이때 음향홀(60)의 개수와 크기에 따른 넓이는 하울링 현상을 방지하고 음향 증폭이 가능하도록 마스크(10)의 전체 넓이에 대하여 10~15%로 비율로 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 음향홀(60)의 넓이가 마스크(10)의 전체 넓이에 대하여 10% 미만일 경우 공기유동공간(11)의 내부에서 공기 흐름이 원활하지 않으면서 하울링 현상이 발생하고 음향 증폭이 되지 않고, 15% 초과할 경우 외부 공기에 따른 영향으로 노이즈가 증가하면서 구강음과 비강음이 정확하게 포집되지 않으므로, 음향홀(60)의 개수와 크기에 따른 넓이는 상기한 비율을 구성되어야 한다.
따라서 음향홀(60)은 개수와 크기에 따라 제1마이크로폰(20)을 사이에 두고 마스크(10)의 하부 좌측과 우측에 각각 관통 형성될 수 있고, 제1마이크로폰(20)을 사이에 두고 마스크(10)의 상부 좌측과 우측에도 각각 관통 형성될 수도 있다.
마지막으로, 상기 음향신호처리모듈(70)은 제1마이크로폰(20)에서 변환된 구강음에 대한 전기적 신호와, 제2마이크로폰(30)에서 변환된 비강음에 대한 전기적 신호와, 제3마이크로폰(40)에서 변환된 구강음과 비강음에 대한 전기적 신호를 각각 입력받아 비성치를 산출하고 외부의 모니터링기기(M)로 출력하는 구성이다.
이를 위해 음향신호처리모듈(70)은 마스크(10)의 외면에 설치되고 제1마이크로폰(20)과 제2마이크로폰(30)과 제3마이크로폰(40)과는 전기적으로 연결된다.
그리고 음향신호처리모듈(70)은 도 5에 도시된 바와 같이 신호변환부(71)와 산출부(72)와 신호역벽환부(73)와 비성치계산부(74)와 증폭부(75) 및 출력부(76)로 구성될 수 있다.
상기 신호변환부(71)는 제1마이크로폰(20)과 제2마이크로폰(30)과 제3마이크로폰(40)에서 각각 변환된 시간대역값들인 전기적 신호들(c, a, b)을 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 주파수대역값들(c', a', b')로 변환한다.
상기 산출부(72)는 신호변환부(71)에서 각각 변환된 주파수대역값들(c', a', b')에 기초하여 구강음에 대한 주파수대역값과 비강음에 대한 주파수대역값을 각각 산출한다.
이때 마스크(10)에 음향홀(60)이 형성됨에 따라 밀폐 상태에서의 구강음과 비강음을 포집할 수 없다. 즉, 제1마이크로폰(20)에서는 구강음 뿐만 아니라 음향홀(60)을 통해 비강음이 함께 포집될 수 있다.
그리고 제2마이크로폰(30)에서도 비강음 뿐만 아니라 음향홀(60)을 통해 구강음이 함께 포집될 수 있다. 또한 제3마이크로폰(40)에서도 마스크(10)의 외부로 유출된 상대적으로 감소된 구강음과 비강음이 추가로 포집될 수 있다.
따라서 산출부(72)는 비강의 진동에 대한 주파수대역값(b') 중에서 구강음에 대한 주파수대역값(c')과 비강음에 대한 주파수대역값(a')을 제외한 값과, 비강음에 대한 주파수 대역값(a') 중에서 구강음에 대한 주파수대역값(c')과 비강의 진동에 대한 주파수대역값(b')을 제외한 값의 합으로 비강음(FFT(비강음))을 산출할 수 있고, 구강음에 대한 주파수대역값(c')에서 산출된 비강음의 주파수대역값(FFT(비강음))을 제외한 값으로 구강음(FFT(구강음))을 산출할 수 있다.
상기 신호역변환부(73)는 산출부(72)에서 산출된 구강음에 대한 주파수대역값과 비강음에 대한 주파수대역값을 각각 고속 푸리에 역변환(FFT-1)을 통해 구강음에 대한 시간대역값과 비강음에 대한 시간대역값으로 변환한다.
상기 비성치계산부(74)는 신호역변환부(73)에서 변환된 시간대역값의 구강음과 비강음에 기초하여 비성치를 산출하고 산출된 비성치에 대응되는 데이터신호를 생성한다.
여기서 비성치는 하기의 수학식 2에 의해 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
상기 증폭부(75)는 비성치계산부(74)에서 생성된 비성치에 대한 데이터신호를 증폭하고 노이즈를 제거한다.
상기 출력부(76)는 증폭부(75)에서 증폭되고 노이즈가 제거된 비성치에 대한 데이터신호를 외부의 외부의 모니터링기기(M)로 출력하여 모니터링기기(M)를 통해 비성치를 확인할 수 있도록 한다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
100: 비음 측정 장치
10: 마스크
11: 공기유동공간
20: 제1마이크로폰
30: 제2마이크로폰
40: 제3마이크로폰
50: 분리부재
60: 음향홀
61: 투과막
70: 음향신호처리모듈
71: 신호변환부
72: 산출부
73: 신호역변환부
74: 비성치계산부
75: 증폭부
76: 출력부
M: 모니터링기기

Claims (6)

  1. 안면에 착용하여 입과 코를 덮는 마스크;
    상기 마스크의 내면 하측에 설치되고 입에서 발생하는 구강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제1마이크로폰;
    상기 마스크의 내면 상측에 설치되고 코에서 발생하는 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제2마이크로폰;
    상기 마스크의 외면에 설치되고 상기 마스크의 외부로 유출되는 구강음과 비강음을 포집하여 전기적 신호로 변환하는 제3마이크로폰;
    상기 제1마이크로폰과 상기 제2마이크로폰의 사이에서 상기 마스크의 내면에 안면을 향해 돌출되게 설치되고 인중에 밀착되며 구강음과 비강음을 서로 분리시키는 분리부재;
    상기 제1마이크로폰을 사이에 두고 상기 마스크의 양측에 관통 형성되어 상기 마스크의 내부에 공기 흐름을 유도하여 구강음과 비강음에 대한 하울링 현상을 방지하고 구강음과 비강음을 증폭시키는 음향홀; 및
    상기 마스크에 설치되고 상기 제1마이크로폰과 상기 제2마이크로폰과 상기 제3마이크로폰에 각각 변환된 전기적 신호들을 입력받아 비성치를 산출하고 출력하는 음향신호처리모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1마이크로폰은
    상기 마스크의 외면에 콧등에 밀착되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1마이크로폰은
    피에조 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음향홀은
    상기 마스크의 넓이에 대하여 10~15%의 넓이가 되는 개수와 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 음향홀에는
    메쉬 형태의 투과막이 설치되는 것을 특징으로 하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음향신호처리모듈은
    상기 제1마이크로폰에서 변환된 구강음에 대한 전기적 신호와, 상기 제2마이크로폰에서 변환된 비강음에 대한 전기적 신호와, 상기 제3마이크로폰에서 변환된 구강음과 비강음에 대한 전기적 신호를 각각 입력받아 주파수대역값들로 변환하는 신호변환부;
    상기 신호변환부에서 변환된 상기 주파수대역값들에 기초하여 구강음에 대한 주파수대역값과 비강음에 대한 주파수대역값을 산출하는 산출부;
    상기 산출부에서 산출된 주파수대역값의 구강음과 비강음을 시간대역값으로 변환하는 신호역변환부;
    상기 신호역변환부에서 변환된 시간대역값의 구강음과 비강음에 기초하여 시간대역값의 비성치를 계산하는 비성치계산부; 및
    상기 비성치계산부에서 계산된 비성치를 외부의 모니터링기기로 출력하는 출력부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 구강 및 비강 관련 질병 예후 관찰용 비음 측정 장치.
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