KR100844905B1 - 인간의 외이의 구조를 고려한 디지털 보청기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 보청기에 관한 것으로서, 개인에 따라 서로 다른 크기, 형태적 특징을 가지는 외이의 구조를 모형화하여 구조상의 특징에 의해 발생하는 공명 이득을 취득한 후 이를 디지털 보청기의 이득 계수로 사용할 수 있도록 디지털화 하고 신호 처리하여 디지털 신호처리부에 적용한다. 또한 구조적 특징에 의해 발생한 공명 이득과 청력 검사를 통하여 획득한 이득을 동시에 고려할 수 있는 이득 획득 유닛 회로를 제안함으로써 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차를 감소시키고 개인별 성능을 최적화한다.
Figure R1020060103478
외이 모형화, 공명 이득, 디지털 보청기, 개인 최적화, 외이 구조

Description

인간의 외이의 구조를 고려한 디지털 보청기{A fully integrated digital hearing aid with human external canal considerations}
도 1내지 도 2는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 구조를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 이득 획득 유닛을 나타낸 회로구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 디지털 보청기의 축차비교형 아날로그 디지털 변조기를 나타낸 회로구성도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 이득 획득 유닛을 이용하여 구한 최대 이득 주파수에서의 이득계수와 4KHz 대역에서의 이득계수를 보여주는 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 이득 획득 유닛을 적용한 주파수 응답을 보여주는 그래프이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
100 : 외이 모형화 회로
101 : 포락선 검파기
102 : 축차비교형 아날로그 디지털 변조기
103, 104 : 비교기
105 : 덧셈기
106 : 제어 신호 생성기
108, 109, 110 : 신호처리부
200 : 이득 획득 유닛
본 발명은 디지털 보청기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개인에 따라 서로 다른 크기, 형태적 특징을 가지는 외이의 구조를 모형화하고 구조상의 특징에 의해 발생하는 공명 이득을 포착하여 이를 이득계수로 사용할 수 있도록 디지털화하고 신호 처리하여 개인의 특징을 고려하여 성능을 최적화 한 디지털 보청기에 관한 것이다.
소리를 듣는다는 것은 단순한 감각작용 이상의 의미를 갖는다. 듣는 능력을 상실할 경우 사회적인 활동을 정상적으로 할 수 없고 그 결과로 정신적인 지체까지 이르게 할 수 있다. 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.
현재 상용화되어 있는 보청기는 크게 아날로그, 디지털, 그리고 아날로그/디지털 혼합형의 세가지 종류로 분류할 수 있다.
현재 보청기 시장의 대부분을 차지하고 있는 아날로그 보청기는 지난 수십년간 기능면에서 많은 발전을 이루어왔지만, 가능한 신호처리 방법이 가청영역을 제한된 대역수(주로 2-3대역)로 압축하거나 증폭시키는 등의 기본적인 것들로 제한될 수밖에 없었다. 이는 아날로그 회로가 유연성이나 신뢰성이 떨어지며 기능조정이 용이하지 않기 때문에 복잡한 신호처리 방법을 구현하기가 곤란하다는 등의 여러 가지 문제점에 의한 것이다.
따라서, 디지털 회로를 내장한 디지털 보청기에 대한 요구는 오랫동안 계속되어 왔으며, 이에 필요한 디지털 신호처리 알고리즘의 개발도 계속되어 왔다.
디지털 보청기의 경우 회로의 유연성과 신뢰성 면에서 갖는 장점 뿐만 아니라 복잡한 고성능 신호처리 알고리즘을 쉽게 실현시킬 수 있으며, 특히 감음 신경성 난청환자에 대한 비선형 교정 방법과 같은 고성능 난청 보상 알고리즘을 효율적으로 구현할 수 있다.
그런데, 일반적인 디지털 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.
따라서 지속적인 후(後)보정(Post-fitting management)이 필요하며 이로 인 하여 발생하는 이득 보정시간 및 이득 오차는 연령별, 개인별로 그 차이가 크며 이득 보정을 어렵게 하는 가장 큰 이유가 된다.
후(後)보정을 하기 위한 일반적인 방법으로는 프루브-튜브 마이크로폰 보정 방법(Probe-tube microphone fitting verification)과 기능 이득 보정 방법(Functional gain fitting verification)이 있다.
그러나 프루브 튜브 마이크로폰 보정 방법의 경우 프루브-튜브의 위치에 따라 측정이득에 상당한 오차가 발생하게 되며 측정 시 개인의 움직임을 제한하여 아동에게 사용하기 힘들다는 문제점이 있으며, 기능 이득 보정 방법의 경우 재검사시 신뢰도의 저하, 그리고 주파수 영역의 해상도의 저하라는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 개인에 따라 서로 다른 크기, 형태적 특징을 가지는 외이의 구조를 모형화하고 구조상의 특징에 의해 발생하는 공명 이득을 포착하여 이를 이득계수로 사용할 수 있도록 디지털화하고 신호 처리하여 개인의 특징을 고려하여 성능을 최적화 한 디지털 보청기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 외이의 구조적 특징에 의해 발생한 이득과 개인의 청력 검사를 통하여 획득된 이득을 동시에 고려한 이득계수를 통해 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차를 감소시키고 개인별 성능을 최적화하여 1차 이득 삽입 및 보정을 실행한 후 보청기를 착용하여 다시 청력 검사를 행하여 획득된 이득으로 2차 이득 삽입 및 보정을 실행함으로써 보청기 이득 삽입 및 보정에 소요되는 시간을 더욱 감소시키고 개인에 따라 서로 다른 귀의 특징에 부합되는 이득을 가지는 디지털 보청기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 마이크로폰을 통해 입력된 외부 음성신호를 증폭하기 위한 증폭부와, 증폭부에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털로 변환하기 위한 AD변환기와, AD변환기에 의해 변환된 디지털 신호에 대해 이득 보정 및 디지털 신호처리를 수행하는 신호처리부와, 신호처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DA변환기와, DA변환기에 의해 변환된 아날로그 신호를 리시버를 통해 출력되도록 하는 리시버 드라이버를 포함하여 구성된 디지털 보청기에 있어서, 형태적 특징을 갖는 외이의 구조에 따른 외이 모형화 회로에서 획득한 공명이득과 청력검사에 의해 획득된 이득을 신호처리부의 이득계수로 적용하여 보정할 수 있도록 하는 이득 획득 유닛을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 이득 획득 유닛은: 외이의 구조를 LC 필터로 모형화하여 주파수 특성을 추출하기 위한 외이 모형화 회로와; 상기 외이 모형화 회로에서 출력되는 주파수 특성에 대응되는 직류전압을 출력하는 포락선 검파기와; 상기 포락선 검파기에서 출력되는 직류전압을 디지털 신호로 변조하기 위한 축차비교형 아날로그 디지털 변조기와; 상기 축차비교형 아날로그 디지털 변조기의 출력(111) 중에서 최대 크기를 갖는 주파수 대역의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수 (G11)와, 청력검사의 출력(112)에서 최대 크기를 갖는 주파수 대역의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수(G12) 및 1KHz ~ 8KHz 사이의 주파수 대역에서의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수(G13)를 추출하기 위한 제어신호를 생성하는 비교기와; 상기 비교기의 제어신호에 따라 상기 축차비교형 아날로그 디지털 변조기의 출력을 통해 획득된 이득계수(G11)와 청력검사의 출력을 통해 획득한 이득계수(G12)를 더해서 최종 필요한 이득계수와 1KHz ~ 8KHz 사이의 주파수 대역에서의 이득계수(G13)를 더하여 상기 신호처리부로 출력하기 위한 덧셈기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 외이 모형화 회로는 인덕터와 캐패시터로 구성되는 고정탭과 가변 인덕터와 가변 캐패시터로 구성되는 가변탭이 어느 하나 이상 다수개가 직렬 연결되어 외이의 특징에 따라 외부의 제어신호에 의해 가변탭의 인턱턴스와 캐패시턴스를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때 가변탭은 4개의 직렬연결 인덕터와 4개의 병렬연결 캐패시터로 이루어져 외부의 제어신호에 따라 온오프되어 개수가 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 외이 모형화 회로에서 주파수에 다른 공명이득은 1KHz부터 8kHz까지 1KHz의 간격으로 증가하는 주파수를 갖는 순음에 대한 응답에 따른 공명이득인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 축차비교형 아날로그 디지털 변조기는 출력 비트가 나오지 않는 타이밍에서 멀리플렉서와 플립플롭의 전원을 절연시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 축차비교형 아날로그 디지털 변조기에서 출력되는 이득계수를 저장하기 위한 제 1레지스터부가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 청력검사에 의해 얻은 필요이득을 구현하는 이득계수를 저장하기 위한 제 2레지스터부가 포함되는 것을 특징으로 한다.
이때 제 1내지 제 2레지스터부는 다수개의 5비트 레지스터로 이루어져 클럭 주파수에 따라 차례대로 이동하여 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 청력검사에 의해 얻는 이득계수는 1KHz에서 8KHz까지의 주파수 대역에서의 이득인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 특정 주파수 대역은 4KHz 대역인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어진 본 발명은 개인에 따라 서로 다른 크기, 형태적 특징을 가지는 외이의 구조를 LC 필터로 모형화 회로룰 구성하여 주파수에 따른 공명 이득을 포출하여 이를 이득계수로 사용할 수 있도록 디지털화하고 신호 처리함으로써 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차를 감소시켜 개인에 따라 서로 다른 귀의 특징에 부합되는 이득을 얻을 수 있어 개인별 성능을 최적화 할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다
도 1내지 도 2는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 구조를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 이득 획득 유닛을 나타낸 회로구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 디지털 보청기는 마이크로폰(10)을 통해 입력된 외 부 음성신호를 증폭하기 위한 증폭부(20)와, 증폭부(20)에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털로 변환하기 위한 AD변환기(30)와, AD변환기(30)에 의해 변환된 디지털 신호에 대해 이득 보정 및 디지털 신호처리를 수행하는 신호처리부(108)(109)(110)와, 신호처리부(108)(109)(110)에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DA변환기(40)와, DA변환기(40)에 의해 변환된 아날로그 신호를 리시버(60)를 통해 출력되도록 하는 리시버 드라이버(50)를 포함하여 구성될 뿐만 아니라 형태적 특징을 갖는 외이의 구조에 따른 외이 모형화 회로(100)에서 획득한 공명이득과 청력검사(107)에 의해 획득된 이득을 신호처리부(108)(109)(110)의 이득계수로 적용하여 보정할 수 있도록 하는 이득 획득 유닛(200)을 포함하여 이루어진다.
이때 이득 획득 유닛(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 외이의 구조를 LC 필터로 모형화하여 주파수 특성을 추출하기 위한 외이 모형화 회로(100)와, 외이 모형화 회로(100)에서 출력되는 주파수 특성에 대응되는 직류전압을 출력하는 포락선 검파기(101)와, 포락선 검파기(101)에서 출력되는 직류전압을 디지털 신호로 변조하기 위한 축차비교형 아날로그 디지털 변조기(102)와, 비교기 및 덧셈기를 포함하여 이루어진다. 비교기(103, 104)는 축차비교형 아날로그 디지털 변조기(102)의 출력(111) 중에서 최대 크기를 갖는 주파수 대역의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수 (G11)와, 청력검사(107)의 출력(112)에서 최대 크기를 갖는 주파수 대역의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수(G12) 및 특정 주파수 대역에서의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수(G13)를 추출하기 위한 제어신호(117)를 생성한다. 덧셈기(105)는 비교기(103, 104)의 제어신호(117)에 따라 축차비교형 아날로그 디지털 변조기(102)의 출력을 통해 획득된 이득계수(G11)와 청력검사(107)의 출력을 통해 획득한 이득계수(G12)를 더해서 최종 필요한 이득계수와 특정 주파수 대역에서의 이득계수(G13)를 더하여 신호처리부(108, 109, 110)로 출력한다. 여기서, 특정주파수 대역은 1KHz ~ 8KHz 사이의 주파수 대역을 말한다.
이를 구체적으로 설명하면 외이 모형화 회로(100)는 2차원 X-ray 사진을 사용하여 개인별로 서로 다른 특징을 가지는 외이의 구조를 LC 필터로 모형화함으로써 주파수에 따른 공명 이득을 추출한다.
이때 외이의 개인별 차이를 고려하기 위하여 L과 C의 값을 조절해야 하며 이를 위하여 11 비트의 디지털 제어 신호 SEMC(118)가 사용된다.
본 발명의 실시예에서는 외이 모형화 회로(100)는 총 30개의 탭으로 구성되어 있으며 14개의 고정 탭과 16개의 가변 탭으로 나누어진다. 이는 추후 30개의 가변 탭으로 확장할 수 있으며 탭 수도 30개에서 N 개로 확장 가능하다.
이때 하나의 탭은 각각 4개의 직렬연결 인덕터(119)와 4개의 병렬연결 캐패시터(120)로 이루어져 있다. 따라서 디지털 제어 신호(118)를 이용하여 가변 탭의 인덕터와 캐패시터의 개수를 조절함으로써 개인의 외이의 특징을 모형화 할 수 있도록 하였다.
또한, 포락선 검파기(101)는 1KHz부터 8KHz까지의 외이 모형화 회로(100)의 주파수 응답을 1KHz의 단계로 포착하여 주파수 별 최대 이득 값을 검출한다.
그리고, 검출된 최대 이득값을 보청기의 신호처리부(108)(109)(110)에서 이득계수로 사용하기 위해서는 디지털화하고 신호처리 할 필요가 있다. 따라서 5 비트를 가지는 저전력 축차비교형 아날로그 디지털 변조기(102)를 사용하여 검출된 이득을 디지털화한다. 이때 획득된 이득계수 G1EM(111)는 1KHz에서 8KHz까지의 최대 이득값을 포함하고 있다.
그러나 1KHz에서 8KHz까지의 모든 대역에 대한 이득을 모두 고려하는 신호 처리부(108)(109)(110)를 구현할 경우 성능 대비 전력 소모가 심해지기 때문에 전력 소모를 줄이면서도 개인별로 요구되는 이득을 충분히 얻기 위한 알고리즘이 요구된다.
따라서 일반적인 청각 장애 환자들에게 보편적으로 나타나는 4KHz 대역의 손실을 보상하기 위한 4KHz 대역의 이득계수 G1EMF(113)과 전체 주파수 대역에서의 최대 이득계수 G1EMA(114)만을 취하는 알고리즘을 비교기(103)를 통하여 구현한다.
청력검사(107)를 통해 획득한 이득도 1KHz에서 8KHz까지의 모든 대역에서의 이득을 포함하고 있으며 위와 같은 이유로 4KHz 대역의 이득계수 G1EXF(115)과 전체 주파수 대역에서의 최대 이득계수 G1EXA(116)만을 선택하고, 최대이득을 가지는 주파수 대역을 선정하기 위하여 비교기(104)를 도입한다.
비교기(103)(104)를 통해서 축차비교형 아날로그 디지털 변조기(102)의 출력과 청력검사의 출력에서 각각 최대 이득을 가지는 주파수 1개씩을 선정하는 알고리즘을 구현하였으며 이 정보를 바탕으로 제어신호생성기(106)에서는 최대 이득 주파수 선택을 위한 제어신호인 Wi(117)를 생성한다.
G1EM(111) 신호와 G1EX(112) 신호는 덧셈기(105)에서 더해지며 이때 이득은 1KHz에서 8KHz까지의 이득을 모두 포함하고 있다. 제어신호인 Wi(117)를 사용하여 비교기(103)(104)에서 각각 획득한 최대 이득계수 G11(121)과 G12(122) 및 G1EMF(113)과 G1EXF(115)의 합에 해당하는 이득계수인 G13(123)을 획득할 수 있다.
이 3개의 이득계수는 각각 3개의 주파수 대역에 대한 이득을 담당하게 되며 신호처리부(107, 108, 109)의 이득계수로 입력된다.
또한 외이의 구조와 관련이 없는 이득계수인 PS0~4(124)는 청력검사(107)결과로부터 획득되어 역시 1KHz에서 8KHz까지의 모든 대역에서의 이득계수를 포함하고 있다. 따라서 제어신호인 Wi(117)를 이용하여 특정 주파수 대역에서 사용될 이득계수인 PS1(125), PS2(126), PS3(127)만을 신호처리부(108, 109, 110)에 적용한다.
이러한 과정을 거쳐 1차 이득 삽입 및 보정을 행한 후 다시 청력 검사를 하여 보정된 이득과 원하는 이득 사이의 차이를 파악하고 이를 새로운 이득계수인 G1EXF(115), G1EXA(116)에 적용하여 이득 보정을 행한다.
이와 같이 이루어진 디지털 보청기에 의해 개인별로 서로 다른 외이의 특징에 의해 자연 발생하는 공명이득을 보청기의 이득 삽입 및 보정에 고려하여 개인별 최적화 할 수 있다.
또한 이득 삽입 및 보정에 소요되는 시간을 줄이고 발생 가능한 오차를 감소시킬 수 있으며 개인에 최적화된 이득을 구하기 위하여 구조적 특징에 의해 발생한 이득과 개인의 청력검사를 통하여 획득된 이득을 동시에 고려할 수 있는 외이 모형화 회로에 의해 디지털 보청기의 신호처리부에 이득계수를 도입함으로써 1차 이득 삽입 및 보정을 실행한 후 보청기를 착용하여 다시 청력검사를 행하고 이후 획득된 이득으로 2차 이득 삽입 및 보정을 실행함으로써 보청기 이득 삽입 및 보정에 소요되는 시간을 대폭 감소시키고 개인에 따라 서로 다른 귀의 특징에 부합되는 이득을 가지는 디지털 보청기를 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 디지털 보청기의 축차비교형 아날로그 디지털 변조기를 나타낸 회로구성도이다.
여기에서는 축차비교형 아날로그 디지털 변조기(102)의 전력 소모를 줄이기 위해 출력 비트가 나오지 않는 타이밍에서 멀티플렉서와 플립플롭의 전원을 절연시킬 수 있도록 제어 신호인 GCC와 GCS를 생성하여 저전력으로 구동할 수 있도록 하였다.
도 4a내지 도 4c는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 이득 획득 유닛을 이용하여 구한 최대 이득 주파수에서의 이득계수와 4KHz 대역에서의 이득계수를 보여주는 그래프이다.
도 4a는 외이 모형화 회로(100)의 출력을 주파수 영역에서 측정한 결과이다. 3KHz와 4KHz대역에서 이득이 발생함을 관찰할 수 있다.
도 4b는 포락선 검파(101)기 출력을 나타낸다. 외이 모형화 회로(100)의 출력을 1KHz에서 8KHz까지 1KHz단위로 나타낸 것을 알 수 있다.
도 4c는 포락선 검파기(101)의 출력을 이득계수로 신호처리한 후 그 결과를 축차비교형 아날로그 디지털 변조기(102)에 적용하여 그 출력을 측정한 그래프이 다.
도 4d는 다수의 이득계수 중 4KHz대역의 이득을 나타내는 이득계수와 출력과 4KHz를 제외하고 최대 이득을 나타내는 이득계수를 출력한 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 디지털 보청기의 이득 획득 유닛을 적용한 주파수 응답을 보여주는 그래프이다.
이득 삽입 및 보정 구조를 적용한 디지털 보청기의 주파수 응답을 측정한 결과이다.
도 5a에서 파란색 실선은 검사를 통해 획득한 청력 손실 환자의 주파수 응답을 나타낸다. 1KHz와 4KHz영역에서 청력 손실이 발생하고 있음을 알 수 있다. 빨간색 점선은 청력 손실을 가지지 않는 일반인의 청력의 주파수 응답을 나타내고 있다.
도 5b에서 빨간색 점선은 청력 검사와 외이의 특징을 고려하여 얻어진 필요 이득이며 파란색 실선은 1차 이득 삽입 및 보정의 결과를 통해 획득된 이득을 나타낸다. 1KHz와 4KHz에서 발생하였던 청력 손실이 많이 보상되었으며 외이의 특징적인 형태에 따른 공명이득이 2kHz대역에서 보상되었음을 알 수 있다.
도 5c에서 파란색 실선은 청력검사를 통한 2차 이득 삽입 및 보정의 결과를 통해 획득된 이득을 나타낸다.
상술한 바와 같이 본 발명은 개인에 따라 서로 다른 크기, 형태적 특징을 가지는 외이의 구조를 모형화하고 구조상의 특징에 의해 발생하는 공명 이득을 포착하여 이를 이득계수로 사용할 수 있도록 디지털화하고 신호 처리하여 개인의 특징을 고려하여 성능을 최적화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 외이의 구조적 특징에 의해 발생한 이득과 개인의 청력 검사를 통하여 획득된 이득을 동시에 고려한 이득계수를 통해 이득 보정 시간과 발생 가능한 오차를 감소시키고 개인별 성능을 최적화하여 1차 이득 삽입 및 보정을 실행한 후 보청기를 착용하여 다시 청력 검사를 행하여 획득된 이득으로 2차 이득 삽입 및 보정을 실행함으로써 보청기 이득 삽입 및 보정에 소요되는 시간을 더욱 감소시키고 개인에 따라 서로 다른 귀의 특징에 부합되는 이득을 얻도록 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 마이크로폰을 통해 입력된 외부 음성신호를 증폭하기 위한 증폭부와, 증폭부에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털로 변환하기 위한 AD변환기와, AD변환기에 의해 변환된 디지털 신호에 대해 이득 보정 및 디지털 신호처리를 수행하는 신호처리부와, 신호처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 DA변환기와, DA변환기에 의해 변환된 아날로그 신호를 리시버를 통해 출력되도록 하는 리시버 드라이버를 포함하여 구성된 디지털 보청기에 있어서,
    형태적 특징을 갖는 외이의 구조에 따른 외이 모형화 회로에서 획득한 공명득과 청력검사에 의해 획득된 이득을 상기 신호처리부의 이득계수로 적용하여 보정할 수 있도록 하는 이득 획득 유닛을 더 포함하되,
    상기 이득 획득 유닛은:
    외이의 구조를 LC 필터로 모형화하여 주파수 특성을 추출하기 위한 외이 모형화 회로와;
    상기 외이 모형화 회로에서 출력되는 주파수 특성에 대응되는 직류전압을 출력하는 포락선 검파기와;
    상기 포락선 검파기에서 출력되는 직류전압을 디지털 신호로 변조하기 위한 축차비교형 아날로그 디지털 변조기와;
    상기 축차비교형 아날로그 디지털 변조기의 출력(111) 중에서 최대 크기를 갖는 주파수 대역의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수 (G11)와, 청력검사의 출력(112)에서 최대 크기를 갖는 주파수 대역의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수(G12) 및 1KHz ~ 8KHz 사이의 주파수 대역에서의 이득을 신호처리기의 계수로 변환한 이득계수(G13)를 추출하기 위한 제어신호를 생성하는 비교기와;
    상기 비교기의 제어신호에 따라 상기 축차비교형 아날로그 디지털 변조기의 출력을 통해 획득된 이득계수(G11)와 청력검사의 출력을 통해 획득한 이득계수(G12)를 더해서 최종 필요한 이득계수와 1KHz ~ 8KHz 사이의 주파수 대역에서의 이득계수(G13)를 더하여 상기 신호처리부로 출력하기 위한 덧셈기
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 외이 모형화 회로는 인덕터와 캐패시터로 구성되는 고정탭과 가변 인덕터와 가변 캐패시터로 구성되는 가변탭이 어느 하나 이상 다수개가 직렬 연결되어 외이의 특징에 따라 외부의 제어신호에 의해 상기 가변탭의 인턱턴스와 캐패시턴스를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 가변탭은 4개의 직렬연결 인덕터와 4개의 병렬연결 캐패시터로 이루어져 상기 외부의 제어신호에 따라 온오프되어 개수가 조절되는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 외이 모형화 회로에서 주파수에 다른 공명이득은 1KHz부터 8kHz까지 1KHz의 간격으로 증가하는 주파수를 갖는 순음에 대한 응답에 따른 공명이득인 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 축차비교형 아날로그 디지털 변조기는 출력 비트가 나오지 않는 타이밍에서 멀리플렉서와 플립플롭의 전원을 절연시키는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 축차비교형 아날로그 디지털 변조기에서 출력되는 이득계수를 저장하기 위한 제 1레지스터부가 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 청력검사에 의해 얻은 필요이득을 구현하는 이득계수를 저장하기 위한 제 2레지스터부가 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 제 1레지스터부는 다수개의 5비트 레지스터로 이루어져 클럭 주파수에 따라 차례대로 이동하여 저장되는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 청력검사에 의해 얻는 이득계수는 1KHz에서 8KHz까지의 주파수 대역에서의 이득인 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 특정 주파수 대역은 4KHz 대역인 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 제 2레지스터부는 다수개의 5비트 레지스터로 이루어져 클럭 주파수에 따라 차례대로 이동하여 저장되는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기.
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