KR20210020314A - 비교 소리의 인지 반응 평가 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비교 소리의 인지 반응 평가 장치 및 방법에 관한 것으로, 비교 소리의 인지 반응 평가 장치는 소정의 주파수를 지정하는 주파수 설정부; 지정된 주파수의 순음 신호를 생성하여 출력하는 순음 신호 생성단, 순음 신호에 고조파 신호를 합성하여 하모닉 신호를 생성하여 출력하는 RHAS 신호 생성단, 입력 신호의 레벨을 증감시킬 수 있는 신호 레벨 조절단, 및 순음 신호 생성단에서 출력되는 순음 신호와 RHAS 신호 생성단에서 출력되는 하모닉 신호를 선택하여 신호 레벨 조절단의 입력 신호로 공급하는 신호 선택단을 포함하는 신호 생성부; 및 신호 생성부에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 정보 및 하모닉 인지 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 인지 평가부를 제공함으로써, 동일 주파수와 관련된 2개의 신호들에 대한 인지 반응을 상호 비교하여 피검자의 소리 인지 특성을 평가할 수 있다.

Description

비교 소리의 인지 반응 평가 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING COGNITIVE RESPONSE OF COMPARATIVE SOUNDS}
본 발명은 비교 소리의 인지 반응 평가 장치 및 방법에 관한 것으로, 동일 주파수와 관련된 복수의 신호들에 대한 인지 반응을 상호 비교하여 피검자의 소리 인지 특성을 평가하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치 및 방법에 관한 것이다.
소리 에너지는 귀의 외이도에서 고막까지 음파 에너지로 전달되고, 고막에서 이소골을 지나 난원창까지는 진동 에너지로 변환되어 전달된다. 그리고 난원창에서 달팽이관의 유모세포까지는 유체 에너지로 변환되어 전달되고, 유체 에너지로 전달된 소리 정보는, 유모세포 중 내유모세포의 유모 운동에 의한 물리적 반응과 K, CA, NA에 의한 화학적 반응을 통하여 청신경의 95%에 해당하는 청신경에 전자계 에너지로 전달된다. 이 전자계 에너지는 뇌간과 간뇌의 중추신경을 통하여 대뇌의 청각피질로 푸리에(Fourier) 변환을 통하여 소리 정보로 인지하게 되는데, 이 과정은 각각의 신경세포의 시냅스 활동으로 소리전달이 이루어진다. 그리고 대뇌피질의 측두엽에 있는 청각피질은 소리를 재차 인지 확인을 위하여 대뇌피질의 전두엽의 사고영역과 상호 연계하여 수행하게 되는데 확인을 위하여 다시 중추신경과 청신경 5%에 해당하는 영역을 이용하여 외유모세포를 제어한다. 이러한 재확인 인지는 피드백구조로 최종적으로 대뇌의 측두엽에 있는 청각피질에서 소리를 인지하게 된다. 이는 소리가 귀를 통하여 들린다고 하지만 실질적으로 모든 소리는 뇌에서 인지한다는 것이다.
일반적으로 소리를 인지하는 부분이 유모세포로 알고 있으나, 실질적으로 소리를 인지하는 부분은 대뇌의 청각피질로, 소리는 귀가 듣는 것이 아니라 뇌가 듣는다는 뇌 과학에 기초하여 소리관련 기술이 뇌 측면으로도 발전하고 있다.
한편, 음색구분은 음고와 음량이 동일한 두 소리가 다르게 들리는 지각현상인 심리음향 개념에서 일부의 하모닉 고조파를 같은 크기 값으로 합성하여 일부 고조파를 변형함으로 나타나는 뇌의 반응으로 현재까지 분석방법을 찾고 있다. 즉 여러 순음을 같은 크기로 합성한 복합음과, 위상 변화를 주든지, 주파수 변화를 주든지, 또는 좀 더 다른 순음의 음고를 추가한 비교 대상의 복합음을 사용하여 뇌의 반응을 분석한다. 음색구분에 이러한 방법을 활용하고 있으나 기준음이 복합음으로 되어 있어 주파수 단위당 분석을 하기가 용이하지 않다.
현재 청각 측정 경우에 청력도 측정만으로 포괄적인 감각 신경성 또는 전음성 구분은 유추 해석이 가능하지만, 각각의 주파수 영역별로 난청 분류를 할 수 없다. 청력관련 센터나 의학계에서는 내이로 분류되는 달팽이관경우 기저막, 림프액, 내, 외유모세포, 청신경 부분의 문제를 감각 신경성으로 포괄적 해석을 하고 있다는 것이다. 즉 전음, 감각, 신경, 신경시냅스 등으로 분리하여 해석되지 않고 있다.
한편, 인체의 변화로 인해 외부로부터 소리가 없는데도 사람의 귀에서 소리를 인지하는 것을 일반적으로 이명이라고 한다. 이러한 이명을 측정하는 과정이 한국등록특허 제10-0647310호에 공개되어 있다. 한국등록특허 제10-0647310호에서는 가청 영역 범위 내에서 주파수 별로 순음 신호를 발생시키고 그 순음 신호를 증가시면서 갑자기 크게 들리면 이명 지점으로 정한다. 하지만, 이러한 이명 검사 방법은 실제로 이명 영역을 정확히 판별할 수 없을 뿐만 아니라 이명 원인이 소리 경로의 어디에서 기인한 것인지 알기 어렵다.
또한, 절대 음감을 학습하기 위한 방법으로 기본 진동수 순음과 배음의 기본 진동수 순음을 같은 크기로 혼합한 복합음을 출력하는 복합음 출력과 복합음 출력에서 일부 복합음의 기본 진동수를 위상 변화로 하여 절대 음감을 향상하는 방법 또는 절대 음감을 평가하는 과정이 한국등록특허 제10-1517957호에 공개되어 있다. 한국등록특허 제10-1517957호에서는 복합음들을 활용하여 기준 복합음과 비교 복합음간에 비교 복합음의 위상차를 이용하여 절대 음고 식별 능력을 정량화하는 방법을 제시하고 있다. 한국등록특허 제10-1517957호는 뇌파 검사 EEG(Electroencephalography)분야에 활용하여 음향지각 능력 평가 방법으로 제시하고 있지만, 비교 복합음에 위상차를 적용하여 기준 복합음과 다르게 인지한다는 전제하에 상호 복합음을 활용 절대 음감 또는 절대음고 분석을 하는 방법으로 정답율을 이용하여 평가하고 있다. 이는 위상차로 인하여 음색이 다르다는 부분과 위상차 없는 복합음은 같은 음색이라는 전제하에 이런 신호들을 얼마나 맞추는가의 정답율로 이미 정한 값에 확인하는 절차이다. 그리고 각각의 주파수 영역별 평가가 아니라 주워진 복합음 주파수 영역만을 인지하는지에 대한 음향지각 능력평가로서, 각각의 주파수영역별 지각인지 분석 평가가 아니며 복합음으로 구성되어 각각의 주파수 단위당 분석을 하는 것이 용이하지 않다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-0647310호 특허문헌 2: 한국등록특허 제10-1517957호
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 동일 주파수와 관련된 복수의 신호들에 대한 인지 반응을 상호 비교하여 피검자의 소리 인지 특성을 평가하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 비교 소리의 인지 반응 평가 장치는, 소정의 주파수를 지정하는 주파수 설정부; 상기 지정된 주파수의 순음 신호를 생성하여 출력하는 순음 신호 생성단, 상기 순음 신호에 고조파 신호를 합성하여 하모닉 신호를 생성하여 출력하는 RHAS 신호 생성단, 입력 신호의 레벨을 증감시킬 수 있는 신호 레벨 조절단, 및 상기 순음 신호 생성단에서 출력되는 상기 순음 신호와 상기 RHAS 신호 생성단에서 출력되는 하모닉 신호를 선택하여 상기 신호 레벨 조절단의 상기 입력 신호로 공급하는 신호 선택단을 포함하는 신호 생성부; 및 상기 신호 생성부에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 정보 및 하모닉 인지 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 인지 평가부를 제공한다.
상기 인지 평가부는 상기 신호 생성부에서 출력되는 동일 레벨의 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 청각 정보 및 하모닉 인지 청각 정보를 이용하여 피검자의 청각을 평가하는 청각 평가 파트를 포함할 수 있다.
상기 인지 평가부는 상기 신호 생성부에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 뇌파 평가 파트를 포함할 수 있다.
상기 인지 평가부는 상기 신호 생성부에서 출력되는 동일 레벨의 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 청각 정보 및 하모닉 인지 청각 정보를 이용하여 피검자의 청각을 평가하는 청각 평가 파트와 상기 신호 생성부에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 뇌파 평가 파트를 포함할 수 있고, 상기 청각 평가 파트는 상기 뇌파 평가 파트에서의 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 더 이용하여 상기 피검자의 청각을 평가할 수 있다.
상기 하모닉 신호는 톱니형 삼각파형 또는 이등변 삼각파형일 수 있다.
상기 주파수 설정부는 가청 주파수 범위 내에서 이명 가능성이 있는 주파수 대역 범위를 지정할 수 있고, 상기 신호 생성부는 상기 주파수 대역 범위 내의 복수의 주파수에 대해 차례로 상기 순음 신호와 상기 하모닉 신호를 생성시킬 수 있다.
상기 신호 생성부는 뇌파 신호를 생성하여 출력하는 뇌파 신호 생성단, 및 상기 뇌파 신호 생성단에서 출력되는 상기 뇌파 신호를 상기 순음 신호 생성단에서 출력되는 상기 순음 신호 또는 상기 RHAS 신호 생성단에서 출력되는 하모닉 신호와 각각 합성하는 2개의 합성단을 더 포함할 수 있고, 상기 신호 선택단은 상기 2개의 합성단에서 출력되는 신호를 선택하여 상기 신호 레벨 조절단의 상기 입력 신호로 공급할 수 있다.
상기 비교 소리의 인지 반응 평가 장치는, 상기 순음 인지 정보 및 상기 하모닉 인지 정보를 저장하기 위한 정보 저장부를 더 포함할 수 있고, 상기 청각 평가 파트는 상기 순음 인지 정보 및 상기 하모닉 인지 정보를 이용하여 가청 주파수 대역에서 청각 정상 영역, 청각 감각 감쇠 영역, 청각 신경 감쇠 영역, 이명 잠재 영역 및 이명 의심 영역을 구분하여 결정할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 비교 소리의 인지 반응 평가 방법은, 소정의 주파수를 지정하는 단계; 상기 지정하는 단계에서 지정된 주파수의 순음 신호를 생성하여 출력하고 상기 순음 신호에 고조파 신호를 합성하여 하모닉 신호를 생성하는 단계; 상기 생성하는 단계에서 생성되어 출력되는 상기 순음 신호와 상기 하모닉 신호를 선택하는 단계; 상기 선택하는 단계에서 선택되어 출력되는 상기 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 정보 및 하모닉 인지 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득하는 단계에서 획득된 피검자의 순음 인지 정보 및 하모닉 인지 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 단계를 제공함으로써, 상술한 목적을 달성할 수 있다.
상술한 구성에 의해, 본 발명은 동일 주파수와 관련된 2개의 신호들에 대한 인지 반응을 상호 비교하여 피검자의 소리 인지 특성을 평가할 수 있다.
또한, 본 발명은 실제로 이명 영역을 정확히 판별할 수 있을 뿐만 아니라 이명 원인이 소리 경로의 어디에서 기인한 것인지에 대한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 유모세포와 시냅스 관련 평가가 가능하여 이명과 뇌명을 구분할 수 있어 의료 치료를 통한 청각 개선 효과를 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 청각 평가 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이부에 표시되는 화면의 예시이다
도 3은 도 1에 도시된 신호 생성부를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 신호 생성부에서 생성된 리얼 하모닉 어쿠스틱 스펙트럼(Real Harmonics Acoustic Spectrum : RHAS) 신호의 예시다.
도 5는 도 1에 도시된 청각 평가부를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 청각 평가 방법의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 일실시예에 따른 청각 평가 장치와 청각 향상 장치를 포함하는 시스템을 도시하는 도면이다.
도 8a 내지 8c는 청력도가 정상적이지만 가끔 스트레스를 많이 받으면 이명을 느끼는 피검자의 청각 평가 결과들을 도시한 도면들이다.
도 9a 내지 9c는 장애등급 근접 정도로 항상 이명이 왼쪽에서 들리는 피검자의 청각 평가 결과들을 도시한 도면들이다.
도 10a 내지 10c는 장애등급은 아니지만 2.5KHz 이상에서 양 귀가 급격히 나빠지는 피검자의 청각 평가 결과들을 도시한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 비교 소리의 인지 반응 평가 장치를 도시하는 도면이다.
도 12는 뇌파 반응의 예시로써, RHAS 신호의 소리가 순음 신호와 비교하여 다른 소리이고 소리가 떨리게 들리는 경우의 뇌파를 측정하였을 때 어떤 변화가 있는지를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비교 소리의 인지 반응 평가 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 청각 평가 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이부에 표시되는 화면의 예시이고, 도 3은 도 1에 도시된 신호 생성부를 상세하게 도시하는 도면이고, 도 4는 도 3의 신호 생성부에서 생성한 RHAS 신호의 예시이고, 도 5는 도 1에 도시된 청각 평가부를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 청각 평가 장치(100)는 사용자 인터페이스 유닛(110), 청각 평가 유닛(120) 및 제어 유닛(130)을 포함한다. 이후에 설명되듯이, 도 1에 도시된 청각 평가 장치는 본 발명에 따른 비교 소리의 인지 반응 평가 장치의 하나의 예시이다.
사용자 인터페이스 유닛(110)은 사용자, 즉 검사자 또는 피검자와의 인터페이스를 위한 것으로, 디스플레이부(112), 사용자 입력부(114) 및 오디오 출력부(116)를 포함한다.
디스플레이부(112)에는 도 2에 도시된 화면이 표시될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(112)에 표시되는 화면에는 주파수 설정부(122)와 관련된 영역(210), 신호 생성부(124)와 관련된 영역(220), 정보 저장부(126)와 관련된 영역(230)이 구분되어 표시될 수 있으며, 청각 평가부(128)와 관련해서는 자동과 수동을 선택하는 영역(240) 및 평가 항목의 영역(250)이 구분되어 표시될 수 있다.
사용자 입력부(114)는 오디오 출력부(116)의 소리에 반응하여 사용자 정보를 입력하기 위한 것으로, 예를 들어 키보드일 수 있다. 한편, 수동으로 청력도 및 이명을 측정하여 평가하고자 하는 경우, 사용자는 사용자 입력부(114)를 통해 도 2에 도시된 주파수 설정부(122)와 관련된 영역(210) 및 신호 생성부(124)와 관련된 영역(220)의 항목들을 선택할 수 있다.
오디오 출력부(116)는 청각 평가 유닛(120)으로부터 제공된 신호를 출력하기 위한 것으로, 예를 들어 이어폰 또는 헤드폰일 수 있다.
청각 평가 유닛(120)은 주파수 설정부(122), 신호 생성부(124), 정보 저장부(126) 및 청각 평가부(128)를 포함한다.
주파수 설정부(122)는 순음 신호의 청각 측정에 따른 피검자의 이명 또는 난청 분류 가능성이 있는 소정의 주파수를 설정한다. 예를 들어, 주파수 설정부(122)는 일반적인 순음 신호의 청각 검사에 따른 결과를 이용하여 가청 주파수 범위 내에서 이명 또는 난청 분류 가능성이 있는 주파수 대역 범위를 설정할 수 있거나, 청각을 지각인지 반응에 따라 평가하고자 하는 소정의 주파수를 설정할 수 있다. 사용자 입력부(116)를 통해 사용자가 선택한 주파수를 이명 또는 난청 분류 가능성이 있는 소정의 주파수 또는 청각을 지각인지 반응에 따라 평가하고자 하는 소정의 주파수로 설정할 수 있다.
주파수 설정부(122)는 예를 들어, [표 1]에서와 같이 6개의 옥타브 영역을 포함할 수 있다.
옥타브번호 주파수 범위
1 OCTAVE 250 ~ 500 Hz
2 OCTAVE 500 ~ 1k Hz
3 OCTAVE 1k ~ 2k Hz
4 OCTAVE 2k ~ 4k Hz
5 OCTAVE 4k ~ 8k Hz
6 OCTAVE 8k ~ 16k Hz
그리고 각 옥타브에는 피아노의 음계에 근거한 12개의 주파수들이 사용될 수 있다. 도 2에는 이들 6개의 옥타브가 표시되어 있으며, 그 중에서 5번째 옥타브와 관련된 12개의 주파수들이 표시되어 있다.
신호 생성부(124)는 주파수 설정부(122)에서 지정된 주파수의 순음 신호를 생성시키고 그리고 순음 신호의 주파수를 포함하는 하모닉 신호를 생성시킨다. 신호 생성부(124)는 생성된 순음 신호 또는 하모닉 신호의 레벨을 조절하여 출력한다.
신호 생성부(124)는 순음(pure tone : PT) 신호 생성단(302), 리얼 하모닉 어쿠스틱 스펙트럼(Real Harmonics Acoustic Spectrum : RHAS) 신호 생성단(304), 뇌 시냅스 동기(Brain Synapse Sync : BSS) 신호 생성단(306), 신호 선택단(310) 및 신호 레벨 조절단(320)을 포함할 수 있다.
순음 신호 생성단(302)은 주파수 설정부(122)에서 지정된 주파수와 매칭되는 순음 신호를 생성시켜 출력한다. 여기서 순음 신호는 Sp(t) = sin(t)값을 갖는 신호이다.
RHAS 신호 생성단(304)은 순음 신호 주파수를 포함한 고조파로 구성된 하모닉 신호(RHAS 신호)를 생성한다. 여기서 하모닉 신호 Srh(t) = ∑[X*F(n)] = ∑[A*F(1) + B*F(2) + C*F(3) + D*F(4) + … + N*F(n)] 형태의 기준주파수의 정수배를 갖는 고조파 성분의 합으로 구성한다. 이러한 신호는 Srho(t), Srhe(t), Srhoe(t)로 분류될 수 있으며, Srho(t) = ∑[B*F(2) + D*F(4) + F*F(6) + … + N*F(2n)] (짝수 고조파 성분), Srhe(t) = ∑[A*F(1) + C*F(3) + E*F(5)+ … + N*F(n)] (홀수 고조파 성분), Srhoe(t) = ∑[A*F(1) + B*F(2) + C*F(3) + D*F(4) + … + N*F(n)] (짝/홀수 합성 고조파 성분)으로 나눌 수 있다. 만약 C*F(3)가 기준 주파수 성분이라고 하면 상수 C의 값보다 다른 A, B, D, …N는 1/3보다 작은 값을 갖는다. 모든 상수 값은 조건에 따라 +/- 값을 가질 수 있다. F(3)이 기준 주파수라면 F(4)는 2배의 고조파 성분이며, F(2)는 1/2배의 고조파 성분이다.
한편, 짝수 고조파 성분의 계수들의 값들이 모두 +값들이면, 예를 들어 Srhe(t) = sin(x) + 1/5 sin(2x) + 1/9 sin(4x) + 1/27 sin(8x)는 사각파형을 가질 것이다. 그러나 계수들의 값들이 +값 및 -값의 혼합이면, 예를 들어 Srhe(t) = sin(x) + (-1/5) sin(2x) + 1/11 sin(4x) + 1/21 sin(6x) 및 Srhe(t) = sin(x) + 1/5 sin(2x) + (-1/15) sin(4x) + 1/21 sin(6x)는 톱니형 삼각파형을 가질 것이다.
또한, 홀수 고조파 성분의 계수들의 값들이 모두 +값들이면, 예를 들어 Srho(t) = sin(x) + (1/9) sin(3x) +(1/12) sin(x/3) + 1/18 sin(5x) + 1/18 sin(x/5) + 1/27 sin(9x)는 사각파에 가까운 파형을 가질 것이다. 그러나 계수들의 값들이 +값 및 -값의 혼합이면, Srho(t) = sin(x) + (-1/9) sin(3x) +(-1/12) sin(x/3) + 1/18 sin(5x) + 1/18 sin(x/5) + 1/27 sin(9x)는 이등변 삼각파형을 가질 것이다. 위의 [0.9 sin(x) + (-1/9) sin(3x) +(-1/12) sin(x/3) + 1/18 sin(5x) + 1/18 sin(x/5) + 1/27 sin(9x)]로 합성된 Srho(t)이 도 4에 도시되어 있다.
청각 평가을 위해서는 이들 다양한 하모닉 신호들이 사용될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 하모닉 신호들 중 순음 신호 파형에 가장 가까운 형태를 가진 이등변 삼각파형 꼴이 음량 차이 정도, 신호 변화 정도 및 신호 떨림, 섞임 정도를 구분하는데 가장 적합하다는 것을 실험을 통하여 찾았다.
BSS 신호 생성단(306)은 뇌파에 동조하는 신호를 생성한다. BSS 신호는 뇌파의 활동에 따른 활성 주파수로써 텔타파, 세타파, 알파파, SMR파, 베타파, 감마파로 구분하고 있다. 이 중 알파파에서부터 감마파까지의 영역의 신호를 Sbs(t) 신호로 출력할 수 있다. 따라서 Sbs(t)신호는 8Hz ~ 200Hz분포를 가지고 있는데, 뇌파인 알파파에서 베타파까지의 8Hz ~ 30Hz 범위와 인체의 바이트 명령을 실행하기 위한 실시간 처리 시간인 5msec ~ 20msec 주기와 관련된 50Hz~ 200Hz를 범위를 포함한다.
신호 선택단(310)은 PT 신호 Sp(t), RHAS 신호 Srh(t) 및 BSS 신호 Sbs(t)을 입력받으며, BSS 신호 Sbs(t)는 합성 BSS 신호 Sbss(t)로 변환하는 과정이 수행된다. 이 변환 과정은 Sbss(t) = Sbs(t) * Sp(t) 또는 Sbs(t) * Srh(t)이다. 이에 의해, 신호 선택단(310)은 PT 신호 Sp(t), RHAS 신호 Srh(t) 및 합성 BSS 신호 Sbss(t) 중 어느 하나를 선택하여 선택 신호 Ss(t)를 출력할 수 있다.
또한, 신호 레벨 조절단(320)은 신호 선택단(310)에서 출력된 선택 신호 Ss(t)의 레벨을 조절한다. 레벨이 조절된 선택 신호 Ss(t)는 오디오 출력부(116)에 제공되고, 오디오 출력부(116)는 피검자에게 소리를 제공한다.
정보 저장부(126)에는 신호 생성부(124)에서 출력된 선택 신호 Ss(t)의 소리에 반응하여 피검자가 입력한 정보들이 저장된다. 예를 들어, 정보 저장부(126)에는 신호 생성부에서 출력된 순음 신호에 반응한 순음 인지 정보, 신호 생성부에서 출력된 RHAS 신호에 반응한 RHAS 인지 정보 및 신호 생성부에서 출력된 합성 BSS 신호에 반응한 합성 BSS 인지 정보가 저장될 수 있다. 또한, 이들 인지 정보는 왼쪽 귀와 오른쪽 귀 각각에 대해 저장될 수 있다.
청각 평가부(128)는 신호 생성부(124)에서 생성된 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 인지 정보들을 이용하여 피검자의 청각을 평가한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 청각 평가부 (128)는 비교 평가단(502) 및 청각 상태 결정단(504)을 포함할 수 있다.
비교 평가단 (502)은 정보 저장부(126)에 저장된 순음 인지 정보와 RHAS 인지 정보 및/또는 합성 BSS 인지 정보를 비교하고 평가한다. 즉, 순음 인지 정보를 기준으로 하여 RHAS 인지 정보 및/또는 합성 BSS 인지 정보를 비교 평가한다. 비교 평가단(502)은 각 주파수마다 비교한 인지 정보에 근거하여 변위차인 음량차이, 신호 변화, 신호 떨림 또는 신호 섞임을 종합적으로 평가하여 이들 결과를 주파수 대역에 표시할 수 있다.
청각 상태 결정단(504)은 비교 평가단(502)에 평가한 결과를 이용하여 청각 상태, 예를 들어 청각 정상 영역, 청각 감각 감쇠 영역, 청각 신경 감쇠 영역, 이명 잠재 영역 및 이명 의심 영역을 결정할 수 있다. 여기서 청각 정상은 순음 신호와 주파수가 같고 음량 차이도 없는 경우이며, 청각 감각 감쇠는 순음 신호와 주파수는 같으나 음량차이가 있는 경우이며, 청각 신경 감쇠는 순음 신호와 비교시 주파수가 다르고 음량차이가 큰 경우이며, 이명 잠재는 순음 신호와 비교시 주파수가 다르고 음량차이가 적은 경우이며, 이명 의심은 순음 신호와 비교시 주파수가 다르고 떨리거나, 신호들이 섞기는 경우이다.
본 발명자들은 순음 신호와 주파수는 같으나 음량이 작은 경우는 청각 감각 감쇠에따라 외유모세포 반응에 문제가 있으며, 순음 신호와 비교시 주파수가 다른 경우는 청각 신경 감쇠에 따른 내유모세포 열화가 있으며, 이명 잠재에서는 내유모세포에 열화가 시작되고 있으며, 그리고 순음 신호와 비교시 주파수가 다르고 떨리거나, 섞기는 이명 의심은 내외유모세포 열화뿐만 아니라 신경 시냅스에 불균형이 있다는 것을 알아냈다.
청각의 이러한 특성은 뇌파 검사를 통해서도 인지될 수 있어, 피검자의 소리 인지 반응에 따른 평가를 객관적인 뇌파를 이용하여 소리의 인지 반응의 변화를 평가할 수 있다. 뇌파를 이용하여 소리의 인지 반응의 측정하는 이러한 기술은, 한국지능시스템학회 논문지 2010. Vol. 20, No 3, pp. 388-393에 '음색 기반 뇌파측정 및 분석기법 개발' 등에 기재되어 있다.
피검자가 순음 신호와 하모닉 신호가 같은 주파수로 인지되지만 음량이 작아지는 경우 청력도 상태가 정상 상태, 약간 떨어진 상태, 많이 떨어진 상태에 있더라도 외유모세포의 일부 반응 문제가 있다고 생각할 수 있고, 순음 신호와 하모닉 신호가 다른 주파수로 인지되고 음량도 변하면, 청력도 상태가 정상 상태, 약간 떨어진 상태, 많이 떨어진 상태에 있더라도 내유모세포 열화로 생각할 수 있고, 순음 신호와 하모닉 신호가 다른 주파수이면서 소리가 떨리거나, 섞기면 청력도 상태가 정상 상태, 약간 떨어진 상태, 많이 떨어진 상태에 있어도 내외유모세포 열화뿐만 아니라 신경 시냅스에 불균형이 있다고 생각할 수 있다.
제어 유닛(130)은 사용자 입력부(114)에서 입력된 정보에 따라 디스플레이부(112)의 표시를 변경하고, 또한 주파수 설정부(122) 및 신호 생성부(124)를 제어하고, 정보 저장부(126)에 인지 정보를 저장할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 청각 평가 방법의 흐름도를 도시하는 도면이다.
먼저, 청각 평가 장치(100)는 피검자의 청각 검사를 수행한다(S602). 청각 검사는 도 2에 화면에서 1 OCTAVE부터 6 OCTAVE에서 필요한 구간만을 순차적으로 주파수를 증가시키면서 순음 신호를 출력하고 그 레벨을 증가시키면 피검자가 소리를 인지하는 지점에서 반응하고, 그 검사 정보가 정보 저장부(126)에 저장된다.
주파수 설정부(122)는 순음 신호의 청각 검사에 따른 결과를 이용하여 가청 주파수 범위 내에서 이명 또는 난청 분류 가능성이 있는 주파수 또는 청각을 지각인지 반응에 따라 평가하고자 하는 소정의 주파수 대역 범위를 설정한다(S604). 설정된 주파수 대역 범위 내에는 복수의 주파수들이 포함될 수 있다. 이 경우, 먼저 복수의 주파수들 중 측정할 주파수, 예를 들어 가장 낮은 주파수가 지정된다(S606).
신호 생성부(124)는 주파수 설정부(122)에서 선택된 주파수에 매칭하여 순음 신호를 생성하여 출력하고(S608), 출력된 순음 신호의 레벨을 증가시킨다. 순음 신호는 오디오 출력부(116)를 통해 출력되고, 피검자가 소리를 인지하면 사용자 입력부(114)를 통해 응답한다. 이에 의해 정보 저장부(126)에는 신호 생성부(124)에서 출력된 순음 신호에 반응한 순음 신호 인지 정보가 저장된다(S610).
신호 생성부(124)는 순음 신호에 반응한 순음 인지 정보를 기준으로 주파수 설정부(122)에서 선택된 주파수에 매칭하여 순음 신호의 레벨 기준에서 RHAS 신호를 생성하여 출력하고 상호 비교한다(S612). RHAS 신호의 레벨은 비교 환경 조건에 따라 증감될 수도 있다. RHAS 신호는 오디오 출력부(116)를 통해 출력되고, 피검자는 소리를 인지하면 사용자 입력부(114)를 통해 응답한다. 이에 의해 정보 저장부(126)에는 신호 생성부(124)에서 출력된 RHAS 신호에 반응한 RHAS 인지 정보가 저장된다(S614). 이 경우, 정보 저장부(126)에는 RHAS 인지 레벨이 저장될 뿐만 아니라 검사자 또는 피검자에 의해 신호 변화 및/또는 신호 떨림 섞임이 저장될 수 있다. 신호 변화 및/또는 신호 떨림을 체크할 때에는, 신호 생성부(124)가 순음 신호와 RHAS 신호를 반복하여 들려줄 수 있다.
신호 생성부(124)는 계속하여 주파수 설정부(122)에서 선택된 주파수에 매칭된 순음 신호 또는 RHAS 신호에 BSS 신호를 합성하여 순음 신호의 레벨 기준에서 출력하고 상호 비교한다(S616). 합성 BSS 신호의 레벨은 비교 환경 조건에 따라 증감될 수도 있다. BSS 신호는 오디오 출력부(116)를 통해 출력되고, 피검자는 소리를 인지하면 사용자 입력부(114)를 통해 응답한다. 이에 의해 정보 저장부(126)에는 신호 생성부(124)에서 출력된 합성 BSS 신호에 반응한 합성 BSS 인지 정보가 저장된다(S618). 이 경우, 정보 저장부(126)에는 합성 BSS 인지 레벨이 저장될 뿐만 아니라 검사자 또는 피검자에 의해 신호 변화 및/또는 신호 떨림 섞임이 저장될 수 있다. 신호 변화 및/또는 신호 떨림 섞임을 체크할 때에는, 신호 생성부(124)는 순음 신호와 BSS 신호를 반복하여 들려줄 수 있으며, RHAS 신호와 비교하여 신호 변화 및/또는 신호 떨림 섞임이 더 심한지 등에 상대적인 정보를 더 얻을 수 있다.
복수의 주파수들 중 지정된 주파수에 대해 모든 인지 정보가 입력되면, 청각 평가 장치(100)는 모든 주파수에 대해 측정이 완료되었는지를 체크한다(S620). 복수의 주파수들 중 아직 측정이 완료되지 않은 주파수가 있으면 다음 주파수, 예를 들어 제2 주파수를 지정한다(S622).
복수의 주파수들 모두에 측정이 완료되었으면, 청각 평가부(128)는 먼저, 정보 저장부(126)에 저장된 순음 신호 인지 정보와 RHAS 인지 정보를 비교하여(S624) 각 주파수에 대해 레벨 차이가 얼마나 발생했으며, 신호 변화 및/또는 신호 떨림, 섞임이 있었는지를 평가한다. 청각 평가부(128)는 또한, 정보 저장부(126)에 저장된 순음 신호 인지 정보 또는 RHAS 인지 정보와 합성 BSS 인지 정보를 비교하여(S626) 각 주파수에 대해 레벨 차이가 얼마나 발생했으며, 신호 변화 및/또는 신호 떨림, 섞임이 있었는지를 분석한다. 이러한 분석에 의해 신경 시냅스가 이명에 미치는 상태를 파악할 수 있다. 또한, 제어 유닛(130)은 이러한 비교 평가에 따른 결과들을 디스플레이 화면의 주파수 표시 영역에 표시할 수 있다.
청각 평가부(128)는 위의 비교 평가한 결과를 이용하여 가청 주파수 대역에서 청각 정상 영역, 청각 감각 감쇠 영역, 청각 신경 감쇠 영역, 이명 잠재 영역 및 이명 발생 영역을 구분하여 청각 상태를 결정한다(S628). 또한, 제어 유닛(130)은 이러한 청각 상태 결정을 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
도 7은 본 발명에 일실시예에 따른 청각 평가 장치와 청각 향상 장치를 포함하는 시스템을 도시하는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 청각 평가 장치(100)에서 평가된 주파수 관련 인지 정보들은 청각 향상 장치(700)에 제공될 수 있다.
청각 향상 장치(700)는 본 출원인에 의해 출원된 특허출원번호 제2018-0149990호에 지각 능력 향상 장치로 기재되어 있는바, 상기 특허출원은 본 명세서에 포함된 것으로 간주되어야 한다.
도 8a는 청력도가 정상적이지만 가끔 스트레스를 많이 받으면 이명을 느끼는 피검자의 초기 청각 평가 결과를 도시한 도면이고, 도 8b는 10일 후 청각 평가에 따른 훈련 후 청각 평가 결과를 도시한 도면이며, 도 8c는 초기 청각 평가 결과와 10일간 훈련 후 청각 평가 결과를 함께 도시한 도면이다. 청력도가 매우 정상적이지만 가끔 스트레스를 많이 받으면 이명을 느끼는 피검자는, 순음과 RHAS신호 비교시 소리가 섞기는 현상의 이명 의심이 있었다. 피검자는 이명이 의심되는 영역을 10일간 집중적으로 훈련한 후에 신호 비교시 섞기는 현상이 사라졌다고 하였고 느낌 또한, 좋아졌다고 하였다. 이 경우 청각 개선은 훈련 영역에서 최대 5dB 개선되었다.
도 9a는 장애등급 근접 정도로 항상 이명이 왼쪽에서 들리는 피검자의 초기 청각 평가 결과를 도시한 도면이고, 도 9b는 30일 후 청각 평가에 따른 훈련 후 청각 평가 결과를 도시한 도면이며, 도 9c는 초기 청각 평가 결과와 30일간 훈련 후 청각 평가 결과를 함께 도시한 도면이다. 장애등급 근접 정도로 항상 이명이 왼쪽에서 들리는 피검자는, 순음과 RHAS신호 비교시 다른 소리로 들리는 경우와 다른 소리이면서 떨리는 영역이 4KHz에서 9KHz에 분포하고 있었고, 같은 소리이나 음량차를 느끼는 영역이 2KHz에서 4KHz에 분포하고 있는바, 우선적으로 신경 감쇠와 이명 의심 부분을 훈련하였다. 약 30일 후 변화가 있어 다시 측정한 결과 다른 소리 또는 다른 소리이면서 떨림 현상 영역이 좁아졌다. 피검자는 결과적으로 이명 의심과 신경 감쇠 부분을 훈련함에 따라 이명 완화를 느꼈다고 하였으며, 이 경우 청각 개선은 훈련 영역에서 최대 7dB 개선되었다.
도 10a는 장애등급은 아니지만 2.5KHz 이상에서 양 귀가 급격히 나빠지는 피검자의 초기 청각 평가 결과를 도시한 도면이고, 도 10b는 40일 후 청각 평가에 따른 훈련 후 청각 평가 결과를 도시한 도면이며, 도 10c는 초기 청각 평가 결과와 40일간 훈련 후 청각 평가 결과를 함께 도시한 도면이다. 장애등급은 아니지만 2.5K이상에서 양 귀가 급격히 나빠지는 피검자는, 순음과 RHAS신호 비교시 다른 소리로 들리는 경우와 다른 소리이면서 떨리는 현상이 3KHz에서 12KHz에 분포하고 있었다. 3KHz까지는 같은 소리 같은 음량으로 유모세포 및 신경시냅스 관계는 정상으로 분석되어 우선적으로 신경 감쇠와 이명 의심 부분을 훈련하였다. 약 40일 후 변화가 있어 다시 측정한 결과 다른 소리 또는 다른 소리이면서 떨림 현상 영역이 좁아졌다. 피검자는 결과적으로 이명 의심과 신경 감쇠 부분을 훈련함에 따라 이명 소리가 바뀌었다고 하였으며, 이 경우 청각 개선은 훈련 영역에서 최대 12dB 개선되었다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 비교 소리의 인지 반응 평가 장치를 도시하는 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 비교 소리의 인지 반응 평가 장치는 청각 평가 디바이스(1110) 및 새롭게 추가된 뇌파 평가 디바이스(1120)를 포함할 수 있다.
청각 평가 디바이스(1110)는 도 1의 청각 평가 장치에 해당하며, 도 1의 청각 평가 장치의 구성을 모두 포함할 수 있다. 다만, 도 1의 청각 평가부(128)에 해당하는 구성을 도 11에서는 청각 평가 파트(1112)로 칭한다. 뇌파 평가 디바이스(1120)는 편의상 뇌파 평가 파트로 칭하며, 따라서 청각 평가 파트(1112)와 뇌파 평가 파트(1120)를 포함하여 인지 평가부라 칭한다.
뇌파 평가 파트(1120)는 뇌파 측정단(1122), 뇌파 정보 저장단(1124) 및 뇌파 평가단(1126)을 구비할 수 있다. 여기서 뇌파 평가단(1126)은 청각 평가 디바이스(1110)에서 소리 인지 뇌파 정보를 수신하여 평가하는 경우에는 청각 평가 디바이스(1110)에 구비될 수 있다.
청각 평가 디바이스의 신호 생성부(124)는 순음 신호에 반응한 순음 인지 정보를 기준으로 주파수 설정부(122)에서 선택된 주파수에 매칭하여 RHAS 신호를 생성하고, 이들 상호 비교 신호는 오디오 출력부(116)를 통해 피검자의 귀에 제공된다. 뇌파 측정단(1122)은 상호 비교 신호에 의해 반응한 소리 인지 뇌파 반응들을 측정하여 출력한다. 이로 인해 뇌파 정보 저장부(1124)에는 신호 생성부(124)에서 출력된 순음신호와 RHAS 신호에 반응한 뇌파 반응 정보들이 저장된다.
뇌파 평가단(1126)은 신호 생성부(124)에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가한다. 이에 의해, 인지 평가부는 청각 평가 파트(1112)에서의 피검자의 주관적인 반응에 근거한 평가와 뇌파 평가 파트(1120)에서의 개관적인 뇌파 반응에 근거한 평가를 기반으로 종합적으로 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가함으로써 더 나은 평가 결과를 얻을 수 있다.
도 12는 뇌파 반응의 예시로써, 순음 신호와 RHAS 신호의 비교에서 RHAS 신호의 소리가 순음 신호와 비교하여 다른 소리이고 소리가 떨리게 들리는 경우의 뇌파를 측정하였을 때 어떤 변화가 있는지를 도시하는 도면이다. 순음 뇌파와 RHAS 뇌파 차이점은 RHAS신호경우 Alpha와 SMR파 증가와 BetaL감소가 되며, 반대로 순음신호 경우는 Alpha와 SMR파 감소와 BetaL증가로 나타나고 있다. 이는 순음과 RHAS신호간에 비교에 따라 뇌파 반응이 변화한다는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형할 수 있을 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 청각 평가 장치 110: 사용자 인터페이스 유닛
112: 디스플레이부 114: 사용자 입력부
116: 오디오 출력부 120: 청각 평가 유닛
122: 주파수 설정부 124: 신호 생성부
126: 정보 저장부 128: 청각 평가부
130: 제어 유닛 700: 청각 향상 장치
1120: 뇌파 평가 디바이스(뇌파 평가 파트)

Claims (14)

  1. 소정의 주파수를 지정하는 주파수 설정부;
    상기 지정된 주파수의 순음 신호를 생성하여 출력하는 순음 신호 생성단, 상기 순음 신호에 고조파 신호를 합성하여 하모닉 신호를 생성하여 출력하는 RHAS 신호 생성단, 입력 신호의 레벨을 증감시킬 수 있는 신호 레벨 조절단, 및 상기 순음 신호 생성단에서 출력되는 상기 순음 신호와 상기 RHAS 신호 생성단에서 출력되는 하모닉 신호를 선택하여 상기 신호 레벨 조절단의 상기 입력 신호로 공급하는 신호 선택단을 포함하는 신호 생성부; 및
    상기 신호 생성부에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 정보 및 하모닉 인지 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 인지 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인지 평가부는 상기 신호 생성부에서 출력되는 동일 레벨의 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 청각 정보 및 하모닉 인지 청각 정보를 이용하여 피검자의 청각을 평가하는 청각 평가 파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인지 평가부는 상기 신호 생성부에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 뇌파 평가 파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인지 평가부는 상기 신호 생성부에서 출력되는 동일 레벨의 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 청각 정보 및 하모닉 인지 청각 정보를 이용하여 피검자의 청각을 평가하는 청각 평가 파트와 상기 신호 생성부에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 뇌파 평가 파트를 포함하고,
    상기 청각 평가 파트는 상기 뇌파 평가 파트에서의 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 더 이용하여 상기 피검자의 청각을 평가하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하모닉 신호는 톱니형 삼각파형 또는 이등변 삼각파형인 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주파수 설정부는 가청 주파수 범위 내에서 이명 가능성이 있는 주파수 대역 범위를 지정하고,
    상기 신호 생성부는 상기 주파수 대역 범위 내의 복수의 주파수에 대해 차례로 상기 순음 신호와 상기 하모닉 신호를 생성시키는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 신호 생성부는 뇌파 신호를 생성하여 출력하는 뇌파 신호 생성단, 및 상기 뇌파 신호 생성단에서 출력되는 상기 뇌파 신호를 상기 순음 신호 생성단에서 출력되는 상기 순음 신호 또는 상기 RHAS 신호 생성단에서 출력되는 하모닉 신호와 각각 합성하는 2개의 합성단을 더 포함하고,
    상기 신호 선택단은 상기 2개의 합성단에서 출력되는 신호를 선택하여 상기 신호 레벨 조절단의 상기 입력 신호로 공급하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 순음 인지 정보 및 상기 하모닉 인지 정보를 저장하기 위한 정보 저장부를 더 포함하고,
    상기 청각 평가 파트는 상기 순음 인지 정보 및 상기 하모닉 인지 정보를 이용하여 가청 주파수 대역에서 청각 정상 영역, 청각 감각 감쇠 영역, 청각 신경 감쇠 영역, 이명 잠재 영역 및 이명 의심 영역을 구분하여 결정하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 장치.
  9. 소정의 주파수를 지정하는 단계;
    상기 지정하는 단계에서 지정된 주파수의 순음 신호를 생성하여 출력하고 상기 순음 신호에 고조파 신호를 합성하여 하모닉 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성하는 단계에서 생성되어 출력되는 상기 순음 신호와 상기 하모닉 신호를 선택하는 단계;
    상기 선택하는 단계에서 선택되어 출력되는 상기 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 정보 및 하모닉 인지 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득하는 단계에서 획득된 피검자의 순음 인지 정보 및 하모닉 인지 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 평가하는 단계는 동일 레벨의 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 청각 정보 및 하모닉 인지 청각 정보를 이용하여 피검자의 청각을 평가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 평가하는 단계는 상기 선택하는 단계에서 출력되는 순음 신호 및 하모닉 신호에 따라 반응한 피검자의 순음 인지 뇌파 정보 및 하모닉 인지 뇌파 정보를 이용하여 피검자의 비교 소리의 인지 반응을 평가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하모닉 신호는 톱니형 삼각파형 또는 이등변 삼각파형인 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    피검자의 이명 가능성이 있는 주파수 또는 청각을 평가하고자 하는 소정의 주파수 대역 범위를 설정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 소정의 주파수를 지정하는 단계는 상기 주파수 대역 범위 중 어느 하나의 주파수를 지정하는 것을 포함하고,
    상기 순음 신호 및 상기 하모닉 신호는 상기 주파수 대역 범위 내의 복수의 주파수에 대해 차례로 생성되는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 평가하는 단계는 상기 순음 인지 정보 및 상기 하모닉 인지 정보를 이용하여 가청 주파수 대역에서 청각 정상 영역, 청각 감각 감쇠 영역, 청각 신경 감쇠 영역, 이명 잠재 영역 및 이명 의심 영역을 구분하여 결정하는 것을 특징으로 하는 비교 소리의 인지 반응 평가 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102438127B1 (ko) * 2022-06-21 2022-08-30 사운드백신 주식회사 다차원 청력도 제공 방법 및 장치
CN115278503A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 中国第一汽车股份有限公司 一种车载音响效果的评价方法、装置、设备及介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647310B1 (ko) 2005-01-26 2006-11-23 삼성전자주식회사 인간의 청각특성에 따른 주파수 특성을 갖는 신호 출력 방법 및 이를 이용한 이명 치료 장치
KR20140145394A (ko) * 2013-06-13 2014-12-23 서울대학교산학협력단 음향 지각 능력 평가 방법 및 평가 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647310B1 (ko) 2005-01-26 2006-11-23 삼성전자주식회사 인간의 청각특성에 따른 주파수 특성을 갖는 신호 출력 방법 및 이를 이용한 이명 치료 장치
KR20140145394A (ko) * 2013-06-13 2014-12-23 서울대학교산학협력단 음향 지각 능력 평가 방법 및 평가 장치
KR101517957B1 (ko) 2013-06-13 2015-05-06 서울대학교산학협력단 음향 지각 능력 평가 방법 및 평가 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102438127B1 (ko) * 2022-06-21 2022-08-30 사운드백신 주식회사 다차원 청력도 제공 방법 및 장치
WO2023249186A1 (ko) * 2022-06-21 2023-12-28 사운드백신 주식회사 다차원 청력도 제공 방법 및 장치
CN115278503A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 中国第一汽车股份有限公司 一种车载音响效果的评价方法、装置、设备及介质

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