KR101156648B1

KR101156648B1 - 디지털 보청기의 신호처리 방법

Info

Publication number: KR101156648B1
Application number: KR1020100131331A
Authority: KR
Inventors: 권유정
Original assignee: (주)알고코리아
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-06-18
Also published as: KR20110005669A

Abstract

본 발명의 목적은 난청인의 청력역치 역동범위 내에서 디지털 보청기의 출력 음압이 주파수 채널별로 각기 다르게 발생하고, 귓속형 디지털 보청기를 착용에서 발생할 수 있는 음향 피드백을 자동으로 제거하며, 협소한 주파수 밴드의 특정 주변 잡음을 자동으로 소거할 수 있도록 하며, 디지털 보청기를 착용자의 취향에 맞춰 음색을 변화시켜줄 수 있을 뿐만 아니라, 다 목적 성능의 디지털 보청기를 구현할 수 있는 디지털 보청기의 신호처리 방법을 제공하는 데 있다.

Description

디지털 보청기의 신호처리 방법{SIGNAL PROCESSING METHOD OF DIGITAL HEARING AID}

본 발명은 귓속 삽입형 디지털 보청기에 관한 것으로서, 특히 난청인의 청력역치 역동범위 내에서 디지털 보청기의 출력 향상음압이 주파수 채널별로 각기 다르게 발생하고, 귓속형 보청기의 착용에서 발생할 수 있는 음향 피드백을 자동으로 제거하며, 협소한 주파수 밴드의 특정 주변 잡음을 자동으로 소거할 수 있도록 하며, 보청기의 착용자의 취향에 맞춰 음색을 변화시켜줄 수 있을 뿐만 아니라, 다 목적 성능의 보청기를 구현할 수 있는 디지털 보청기의 신호처리 방법에 관한 것이다.

현재까지 개발되거나 시판되는 귓속 삽입형 디지털 보청기들에 내장된 디지털 IC 칩의 디지털신호처리 방법은 음성 신호의 채널별 압축과 음향 피드백 제거, 주변 환경 잡음 소거, 음색 변화를 위한 방법들이 모두 개별적으로 실행되도록 하여 디지털 IC 칩 내의 중앙연산장치(CPU)의 계산양이 많아져서 전력 소모가 많게 되고 실행 프로그램 알고리즘이 복잡해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 모두 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 난청인의 청력역치 역동범위 내에서 디지털 보청기의 출력 음압이 주파수 채널별로 각기 다르게 발생하고, 귓속형 보청기를 착용에서 발생할 수 있는 디지털 보청기의 신호처리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 음향 피드백을 자동으로 제거할 수 있는 디지털 보청기의 신호처리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 협소한 주파수 밴드의 특정 주변 잡음을 자동으로 소거할 수 있는 디지털 보청기의 신호처리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 디지털 보청기를 착용자의 취향에 맞춰 음색을 변화시켜줄 수 있는 디지털 보청기의 신호처리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다 목적 성능의 보청기를 구현할 수 있는 디지털 보청기의 신호처리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 디지털 보청기의 신호처리 방법은 한 프레임 당 128개의 입력 신호에 대한 디지털 신호를 처리하되 CPU에 의한 신호 처리 시간으로 인해 일부 신호 끊김 현상이 발생하지 않도록, 입력 버퍼를 통해 32개의 신규 음성 신호가 입력되자마자 0.0625msec 샘플링 시간 동안, 스펙트럼 변조 알고리즘 신호 처리가 완료된 최종 128개의 프레임 데이터 중에서 먼저 입력되었던 32개의 최종 음성 신호를 출력 버퍼에 이동시킨 후, 32개의 출력 버퍼를 리시버로 0.0625msec 샘플링 시간에 동기화시켜 출력시키는 프로그래밍 알고리즘 수행단계와; 상기 프로그래밍 알고리즘 수행단계 후에 마이크로폰 입력신호 128개 데이터를 고속 프리에 변환 후 65개의 복소수 데이터를 로그 단위(dB HL)로 변환시켜 스펙트럼 진폭 변조 신호 처리를 수행한 후, 다시 로그 단위로부터 기대칭의 128개 복소수 단위로 재변환시켰다가 고속 프리에 역변환으로 128개의 완료된 최종 출력 음성 데이터를 연산하는 고속 프리에 역변환 알고리즘 수행단계와; 고속 프리에 역변환 알고리즘 수행단계 후에 200msec 동안 연속적으로 입력된 음성 신호의 스펙트럼이 대화음의 자음 역치 레벨 곡선보다 작으면 이를 주변 소음으로 간주하여 증폭이 아닌 감쇄로 난청인이 계속 증폭된 주변 소음에 노출되지 않도록 하여 대화음 위주의 음성에만 집중하도록 하는 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘을 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 디지털 보청기의 신호처리 방법에 의하면, 난청인의 청력역치 역동범위 내에서 디지털 보청기의 출력 음압이 주파수 채널별로 각기 다르게 발생하고, 귓속형 보청기를 착용에서 발생할 수 있고, 음향 피드백을 자동으로 제거할 수 있고, 협소한 주파수 밴드의 특정 주변 잡음을 자동으로 소거할 수 있으며, 디지털 보청기를 착용자의 취향에 맞춰 음색을 변화시켜줄 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 성능의 디지털 보청기를 구현할 수 있다는 효과가 있다.

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도 1은 본 발명이 적용되는 귓속 삽입형 디지털 보청기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디지털 IC 칩의 아날로그-디지털 변환기에 의해 변환된 디지털 신호를 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 1 바이트 당 13 비트로 구성되는 일련의 메모리 버퍼 공간(1～128 주소번지)을 보여주는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 65개의 복소수 데이터들로부터 128개의 기대칭된 복소수 데이터들을 계산하는 동작 운영을 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 1～4차 메모리 버퍼 공간에서의 디지털 신호 처리를 위한 데이터 흐름을 보여주는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 128개씩의 메모리 버퍼로 디지털 신호처리를 연속적으로 수행하면서 32개씩 신규 데이터들을 옮겨 이동시켜가는 동작 운영을 보여주는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 고속 프리에 변환 후 스펙트럼 변조 알고리즘 및 고속 프리에 역변환을 수행하는 동작 운영을 보여주는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 난청인의 청력 검사 결과표를 구분하여 보여주는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 청력 검사에 의한 역치 레벨 곡선들과 음성 신호 스펙트럼을 동시에 보여주는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 음성 신호의 파형 중에서 초성, 중성, 종성을 구분하여 보여주는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 난청인의 청력 상태에 맞춰 음성 신호를 주파수 대역에서 얼마나 증폭하거나 감쇄시켜야 하는 지 보여주는 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 대화음의 역동 범위를 난청인의 저하된 청력 역동 범위에 맞추는 정도를 보여주는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 난청인의 청력 검사 결과표와 대화음의 역동 범위를 스펙트럼 상에서 함께 보여주는 개념도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘 중에서 역동 범위 압축 알고리즘의 전체 동작 운영을 보여주는 개념도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 의한 음성의 진폭 스펙트럼을 보여주는 개념도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 의한 음성 진폭 스펙트럼의 평균치를 계산하여 순간 진폭 스펙트럼과 비교하여 보여주는 개념도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 의한 음향 피드백이나 협대역 소음이 발생할 경우 음성과 함께 입력된 전체 신호음의 진폭 스펙트럼을 보여주는 개념도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 의한 음향 피드백이나 협대역 소음에 의해 음성 진폭 스펙트럼이 급격하게 변할 때에, 나타나는 진폭 스펙트럼 평균치를 보여주는 개념도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 의한 음향 피드백이나 협대역 소음의 발생 시, 대응하는 디지털 신호 처리 동작 운영을 보여주는 개념도이다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 보청기의 신호처리 방법에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 19에 도시한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 보청기의 신호처리 방법에 대하여 설명한다.

디지털 보청기의 이어쉘(10)에 내장되는 디지털 IC 칩의 아날로그-디지털 변환 모듈에 의해 변환된 디지털 신호는 일정한 시간 간격(샘플링시간)의 시간 축(X 축)에 대한 연속적으로 입력되는 음성 신호 세기 축(Y 축)으로 표기된다.

아날로그-디지털 변환된 음성 신호 데이터는 일정한 샘플링시간 간격으로 수집되어 디지털 IC 칩 내부 메모리에 연속적으로 저장되는데, 예를 들면 1～128번 메모리 주소에 1바이트 단위로 저장되며 각 메모리 1바이트는 13비트로 구분되어 0 혹은 1의 디지털 이진 수치를 입출력한다. 13비트의 이진 수치는 십진수 로그(dB) 스케일로 환산하면, 20 x log₁₀(2¹³), 즉, 약 78 dB 까지 로그 스케일 범위를 갖는다. 디지털 보청기가 필요한 난청인의 청력 역치가 약 25dB의 정상 역치에서부터 증가하므로 25dB에서 78dB를 더한 25dB ～ 103dB 까지가 디지털 보청기의 입출력 역동 범위가 된다.

디지털화 되어 연속해서 입력되는 이진 음성 신호 데이터를 128개 바이트 메모리 공간에 입출력시키면서 디지털 신호 처리를 수행할 경우, 샘플링주파수를 16kHz라고 하면 샘플링시간은 0.0625msec이다. 128개의 음성 데이터를 순서대로 입력 저장하게 되면, 샘플링시간 0.0625msec에 128을 곱한 8msec 시간 동안의 음성 신호를 수집하게 되는데, 이는 8msec의 역수, 즉 125Hz의 정현파 신호 한 주기에 해당하는 시간 길이로써, 난청인의 청력 역치 보정에 필요한 최소 데이터 개수가 128개임을 의미한다. 128개의 시간 영역 실수 데이터, x(n),로부터 고속 프리에 변환을 실행하면 128개의 주파수 영역 복소수 데이터, X(n),가 계산된다. 여기서 n=1～128 이다. 128개 복소수의 데이터는 전체의 절반인 64개씩 데이터들이 기대칭하기 때문에, 모두 저장할 필요 없이 65개만 저장하도록 한다. 이렇게 고속 프리에 변환에 의해 계산된 65개 주파수 영역 복소수의 데이터로부터 다시 시간 영역으로 고속 프리에 역변환을 하기 위해서는 역변환 직전에 65개의 복소수 데이터들로부터 나머지 63개(66～128)의 기대칭된 복소수 데이터들을 먼저 계산하여야 한다.

예를 들면, X(66)=X(64)^* 이다. 예를 들면 X(64)=0.5+j2.4라고 하면, X(66)=0.5-j2.4 가 된다. 여기서 j 는

이다. 마찬가지로 X(67)=X(63)^* 이며 이와 같은 방식으로 X(68),...,X(128)에 대해 동일하게 기대칭 복소수 데이터들을 계산한다.

예를 들면, 샘플링시간 0.0625msec 동안 디지털 보청기의 성능 구현에 필요한 디지털 신호처리 연산을 수행하기에는 디지털 IC 칩의 연산 능력에 물리적인 한계가 있다. 그러므로 디지털 IC 칩의 연산 능력을 감안하여 디지털 보청기의 성능 구현에 필요한 연산 시간을 T_a라 할 때, 예를 들면, T_a를 2msec라고 하면 2msec를 샘플링시간 0.0625msec으로 나눈 32번의 샘플링 시간 동안 디지털 IC 칩은 디지털 보청기의 성능 구현에 필요한 연산을 다 수행하여야 한다. 이럴 경우, T_a, 즉 2msec의 디지털 IC 칩 연산 시간 동안 끊임없이 연속적으로 입력되는 음성 신호가 일부 끊기게 된다. 따라서 이와 같은 끊김 현상을 근본적으로 해결하기 위해서 본 발명에서는 새로운 연산 방법을 고안하였다.

1. 본 발명에서 제안한 기술은 128개씩의 음성 신호 시간 영역 데이터들을 가지고 2msec 동안 디지털 보청기의 성능 구현에 필요한 연산을 실행하기 위해 다음 순서대로 프로그래밍 알고리즘을 제시하였다.

1차 메모리 버퍼 공간(입력버퍼)은 입력 음성 신호를 1차 수집하여 저장하는 장소이고, 2차 메모리 버퍼 공간(전처리버퍼)은 1차 메모리 버퍼 공간의 32개 이진 데이터들을 4개의 그룹으로 순차적으로 이동 저장하는 장소이고, 3차 메모리 버퍼 공간(후처리버퍼)은 2차 메모리 버퍼 공간의 128개 이진 데이터들을 가지고 디지털 신호처리가 수행된 결과를 임시적으로 이동 저장하는 장소이고, 4차 메모리 버퍼 공간(출력버퍼)은 3차 메모리 버퍼 공간으로부터 가장 먼저 저장되었던 32개 이진 데이터들을 이동 저장한 후, 외부 리시버로 출력시키기 위해 대기하는 장소이다.

1-1) 32개의 1차 메모리 버퍼 공간에 FIFO (First In First Out) 방식으로 끊임없이 입력되는 음성 신호 데이터를 샘플링 시간 간격으로 1개씩 순차적으로 (1,2,3,..,32) 저장한다.

1-2) 위의 1-1) 항이 실행되는 2msec 시간 동안 128개의 2차 메모리 버퍼 공간에 들어있는 128개의 이진 데이터들(1,2,...128)을 가지고 디지털 IC 칩에서는 디지털 보청기의 성능 구현에 필요한 연산을 병렬 실행한 후, 그 최종 결과를 3차 메모리 버퍼 공간에 이동 저장한다. 128개씩의 2차 및 3차 메모리 버퍼 공간들은 32개씩 4개의 메모리 버퍼 공간으로 구분 된다(G1, G2, G3, G4).

1-3) 위의 1-1)항과 1-2)항에서 1차 메모리 버퍼 공간에 32개의 음성 신호 데이터가 모두 신규 입력되는 때에, 0.0625 msec 샘플링시간 이내에서, 우선, 3차 메모리 버퍼 공간의 G4 그룹의 32개 데이터가 4차 메모리 버퍼 공간의 32개 데이터 위치로 병렬 이동하고, 2차 메모리 버퍼 공간의 G1, G2, G3 그룹의 96개 데이터가 2차 메모리 버퍼 공간의 G2, G3, G4 그룹의 96개 데이터 공간으로 쉬프트 이동한다, 그리고 1차 메모리 버퍼 공간이 32개 데이터가 2차 메모리 버퍼 공간의 G1 그룹의 32개 데이터 위치로 병렬 이동한다. 디지털 IC 칩의 중앙연산처리에서 산술적 연산에 비해 메모리 데이터 이동 속도가 월등하게 고속으로 실행되기 때문에 32개의 메모리 버퍼 데이터 병렬이동 2회와 96개의 메모리 버퍼 데이터 쉬프트 이동에 소요되는 시간은 매우 적어 샘플링시간 이내에서 구현이 충분히 가능하다.

1-4) 4차 메모리 버퍼 공간은 디지털 IC 칩에서 연산된 최종 결과를 단순히 외부 리시버로 출력시키기 위한 메모리로써, 1차 메모리 버퍼 공간으로 외부 음성 신호가 디지털 IC 칩 시스템 클럭에 동기화되어 샘플링시간에 맞춰 입력됨과 동시에, 4차 메모리 버퍼 공간으로부터 최종 처리된 음성 신호가 디지털 IC 칩 시스템 클럭에 동기화 되어 샘플링시간에 맞춰 출력된다. 이 같은 발명으로 인해 앞서 설명한 끊김 현상은 근본적으로 해결된다.

2. 이번에는 일실시예로 2msec 시간 동안 128개의 2차 메모리 버퍼 공간에 들어있는 128개의 입력 음성 신호 데이터들(1,2,...128)을 가지고 디지털 IC 칩에서 디지털 보청기의 성능 구현에 필요한 연산을 병렬 실행하는 과정을 설명하겠다.

2-1) 2차 버퍼 메모리 공간의 128개의 데이터를 5차 메모리 버퍼 공간 (프리에 시간 버퍼)으로 이동시킨다. 5차 버퍼 메모리 공간의 128개의 시간 영역 실수 데이터, x(n),로부터 고속 프리에 변환을 실행하면 128개의 주파수 영역 복소수 데이터, X(n),가 계산된다. 여기서 n=1～128 이다. 계산된 128개의 주파수 영역 복소수 데이터들을 6차 메모리 버퍼 공간 (프리에 주파수 버퍼)에 저장하도록 한다. 계산된 128개의 주파수 영역 복소수 데이터에서 초기 1번부터 65번까지 65개만 6차 메모리 버퍼 공간으로부터 7차 메모리 버퍼 공간 (선형 버퍼1)에 저장하도록 한다. 7차 메모리 버퍼 공간은 복소수를 저장해야 하기 때문에 65개씩 2 그룹으로 총 130개 메모리 버퍼 공간으로 구성되며, 실수 65개와 허수 65개로 나뉘어 저장된다.

2-2) 디지털 보청기는 로그 단위(dB HL)의 청력 역치를 일정한 단위의 주파수의 함수로 측정한 난청인의 청력 검사 결과를 근거로 난청인 청력 역치 역동 범위 내에서 가장 적합한 피팅을 수행하여 저하된 청력 역치를 보정하는 것이 주 목적이다. 그러므로 디지털 IC 칩에서 고속 프리에 변환이 실행되고 나서부터 최종적으로 고속 프리에 역변환을 실행하기 전까지의 디지털 보청기의 성능 구현에 필요한 연산을 dB 단위로 처리하는 것이 효율적이다. 이를 위해서는 우선 7차 메모리 버퍼 공간의 실수와 허수로 구성된 복소수 데이터로부터 진폭과 위상을 계산하여 실수, 허수 대신에 진폭, 위상으로 변환시켜 각각 65개씩 재저장한다. 만약 실수와 허수가 각각 x 와 y 라면, 진폭은

이고 위상은

이다.

2-3) 7차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터를 dB 단위로 변환시켜 재저장한다.

20 x log₁₀ (x)

2-4) dB단위의 7차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터는 보청기의 마이크로폰으로 감지된 음성의 음압 신호로써 일반적으로 0 dB 이하의 수치로 계산된다. 이 수치에 절대 음압 보정을 해주어야 실재 음압 dB SPL(Sound Pressure Level) 단위로 변환되는데, 절대 음압 보정을 위해서는 마이크로폰의 수신 감도 측정으로부터 획득한 주파수 함수의 절대 음압 보정값 (dB SPL 단위)을 7차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터(dB 단위)에 주파수별로 더해준다.

2-5) 위 2-4)항의 7차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터 (dB SPL 단위)를 dB HL 단위로 변환시킨다. 이를 위해서는 주파수 함수의 라우드니스 곡선을 사용한다.

2-6) 위 2-5)항의 7차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터(dB HL 단위)를 사용하여 스펙트럼 변조 알고리즘을 수행한 후, 최종 수행 결과를 8차 메모리 버터 공간 (로그 버퍼)에 65개 진폭 데이터 (dB HL 단위)로 저장한다.

2-7) 8차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터 (dB HL 단위)를 dB SPL 단위로 변환시킨다. 이를 위해서는 주파수 함수의 라우드니스 역곡선을 사용한다.

2-8) 8차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터 (dB SPL 단위)를 dB 단위로 변환시킨다. 이를 위해서는 위 4.항과 마찬가지로 주파수 함수의 절대 음압 보정값(dB SPL 단위)을 8차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터(dB SPL 단위)로부터 주파수별로 감해준다.

2-9) dB 단위로 저장된 8차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터를 선형 단위로 변환시켜 재저장한다.

10^0.05*x

2-10) 8차 메모리 버퍼 공간의 65개 진폭 데이터 (선형 단위)와 7차 메모리 버퍼 공간에 저장되었던 65개 위상 데이터(선형 단위)로부터 계산 방식에 의해 복소수 단위로 변환시켜 9차 메모리 버퍼 공간 (선형 버퍼2)에 이동 저장한다.

x+j*y = Amp x cos (phase) + j * Amp x sin (phase)

2-11) 9차 메모리 버퍼 공간의 65개 복소수 데이터를 앞서 언급한 기대칭 방식에 따라 128개 복소수 데이터로 확장하여 6차 메모리 버퍼 공간에 이동 저장한다.

2-12) 6차 메모리 버퍼 공간의 128개 주파수 영역의 복소수 데이터로부터 고속 프리에 역변환에 의해 128개 시간 영역 실수 데이터로 변환시켜 5차 메모리 버퍼 공간에 이동 저장한다.

2-13) 5차 메모리 버퍼 공간의 128개 시간 영역 실수 데이터 (최종 디지털 신호 처리된 데이터)를 3차 메모리 버퍼 공간에 이동 저장한다.

3. 다음에는 예를 들면, 2-6)항의 스펙트럼 변조 알고리즘 연산을 병렬 실행하는 과정을 설명하겠다. 스펙트럼 변조 알고리즘은 두 개로 나누어 병렬 처리한다.

하나는 스펙트럼 압축, 스펙트럼 스퀄치, 스펙트럼 등화와 같이 음성의 진폭 스펨트럼 곡선 형태를 변화시키는 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘이고, 다른 하나는 협대역 소음이나 음향 피드백이 발생하면서 생기는 특이 진폭 스펙드럼 형태를 임의로 적정하게 자동 조절하는 스펙트럼 잡음 소거 알고리즘이다. 주파수 스펙트럼은 본 발명의 일실시예의 7차 메모리 버퍼에 저장되는 65개 진폭 데이터(dB HL 단위)에 대해 샘플링주파수가 16000Hz 인 경우, 0Hz, 125Hz, 250Hz, 375Hz, 500Hz, 625Hz, 750Hz, 875Hz, 1000Hz, 1125Hz, 1250Hz, 1375Hz, 1500Hz, 1625Hz, 1750Hz, 1875Hz, 2000Hz, 2125Hz, 2250Hz, 2375Hz, 2500Hz, 2625Hz, 2750Hz, 2875Hz, 3000Hz, 3125Hz, 3250Hz, 3375Hz, 3500Hz, 3625Hz, 3750Hz, 3875Hz, 4000Hz, 4125Hz, 4250Hz, 4375Hz, 4500Hz, 4625Hz, 4750Hz, 4875Hz, 5000Hz, 5125Hz, 5250Hz, 5375Hz, 5500Hz, 5625Hz, 5750Hz, 5875Hz, 6000Hz, 6125Hz, 6250Hz, 6375Hz, 6500Hz, 6625Hz, 6750Hz, 6875Hz, 6000Hz, 7125Hz, 7250Hz, 7375Hz, 7500Hz, 7625Hz, 7750Hz, 7875Hz, 8000Hz 로 주파수 간격이 결정된다.

스펙트럼 압축, 스펙트럼 스퀄치, 스펙트럼 등화와 같이 진폭 스펨트럼 곡선 형태를 변화시키는 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘를 설명하기 위해서 먼저, 청력 검사에 의한 역치 레벨 곡선들을 알아야 한다. 역치 레벨 곡선은 세 가지로 나뉜다. 0Hz를 제외한 64개 순음 주파수의 정현파 신호음을 압력 보정된 이어폰을 통해 귀의 고막 가까이에 들려주면서, 피검자의 청각 반응에 따라 역치 레벨 곡선을 측정, 작성한다. 청력 역치 레벨 곡선은 개별적인 주파수의 순음에 대해 소리가 거의 들릴 정도의 청각 정도를 나타낸다. 청력 역치 레벨 곡선보다 낮은 세기의 음압은 들리지 않는다는 뜻이다. 불쾌 역치 레벨 곡선은 피검자가 소리를 듣기에 불편할 정도로 큰 음압의 소리에 대한 청각 반응 정도이다. 불쾌 역치 레벨 곡선보다 높은 세기의 음압은 듣기에 불쾌할 만큼 음압이 세다는 뜻이다. 안정 역치 레벨 곡선은 개별적인 주파수 순음에 대해 소리가 피검자에게 가장 편하게 느껴지는 청각 반응 정도를 가리킨다. 피검자의 청감에 따라 스스로 가장 편하게 느껴지는 소리의 세기가 주파수별로 달라지는데, 피검자는 스스로 느껴지는 청감 선호도에 따라 가장 편한 역치 레벨을 선택한다. 그러므로 안정 역치 레벨 곡선은 자연스레 피검자가 원하는 스펙트럼 등화(Equalizing)를 결정하게 된다. 또한 저음이나 고음같이 피검자가 경우에 따라 듣기 싫은 주파수의 소리 세기를 달리하고 자 안정 역치 레벨 곡선도 피검자의 선택에 따라 변경할 수 있다. 따라서 청력이 저하된 난청인에게는 외부 소리가 작게 들리는데, 각 주파수 별로 난청인의 안정 역치 레벨 곡선만큼 외부 소리가 증폭되면 가장 편하게 느껴지게 된다. 이 세 가지 역치 레벨 곡선은 모두 dB HL 단위로 측정되기 때문에, 7차 메모리 버퍼에 저장되는 65개 진폭 데이터는 dB HL 단위로 저장되었다. 불쾌 역치 레벨 곡선과 청력 역치 레벨 곡선의 차이를 청력 역동 범위라고 하는데 이는 주파수의 함수로써 주파수에 따라 그 범위가 달라지며 청력 역동 범위는 난청인의 청력이 외부 소리를 들을 수 있는 최저와 최고의 물리적 한계 범위로 정한다.

7차 메모리 버퍼에 저장되는 65개 진폭 데이터(dB HL 단위)는 외부 음성 신호의 음압 세기를 나타내는 음성 진폭 스펙트럼으로써 각 주파수별로 외부 음성 신호 세기를 감지, 저장한 데이터이다. 외부 음성 진폭 스펙트럼은 각 주파수별 세기가 난청인의 청력 역치 레벨 곡선, 안정 역치 레벨 곡선, 불쾌 역치 레벨 곡선 사이에서 매순간 다른 패턴의 곡선을 형성한다.

또한 청력 역치 레벨 곡선 이하의 작은 세기의 소리에 대해서도 고려하였다. 일상적인 대화음은 음소들 (예를 들어 'ㅈ', 'ㅏ', 'ㅇ')로 음절 (예를 들어 '장)을 이루고, 음절이 더해져서 단어 (예를 들어 '장미' )를 구성한다. 그리고 음절은 초성, 중성, 종성으로 구분하기도 한다. 그런데 일반적으로 모음은 자음에 비해 음향 에너지가 크고 주파수는 저음에 가까운 반면에, 자음은 모음에 비해 음향 에너지가 작고 주파수는 고음에 가깝다. 특히 초성 자음을 대부분의 난청인들이 놓치게 되는데 이는 초성 자음의 음향 에너지가 작기 때문이다. 따라서 디지털 보청기는 대화음의 초성 자음을 최소한 감지할 수 있어야하고 초성 자음을 난청인이 들을 수 있도록 해당 주파수의 음성 진폭을 청력 역치 레벨 곡선만큼 증폭해 주어야 한다. 그런데 대화음이 아닌 주변의 작은 소음까지도 함께 증폭해 버린다면 주변 소음에 의해 정작 들어야 할 대화음의 어음 변별이 어려워진다. 그래서 주변의 작은 소음과 대화음의 차이를 구별할 수 있어야 하는데, 본 발명에서는 200msec 동안 연속적으로 입력된 음성 신호의 스펙트럼이 대화음의 초성 자음의 음향 에너지에 해당하는 적정 역치 (대화음의 자음 역치 레벨 곡선, dB HL 단위)보다 작으면, 이를 주변의 작은 소음으로 간주하고 증폭이 아닌 감쇄를 실행하고 자 한다. 이를 가리켜 스펙트럼 스퀄치 자동 조절이라고 한다. 즉, 대화음의 자음 초성보다도 작은 세기의 주변 소음 음향 신호가 디지털 보청기의 마이크로폰을 통해 입력되면 200msec의 시간을 지켜본 후, 200msec 동안에도 여전히 작은 세기의 소리가 입력되면 이를 주변 환경 소음으로 간주하여 디지털 보청기의 증폭 대신에 감쇄를 수행하도록 하는 것이다. 이를 위해서는 200msec의 시간 간격으로 스펙트럼 스퀄치를 관찰할 타이머가 필요해 진다. 200msec로 관측 시간을 가진 이유는 대화음의 한 음절 시간은 최대 200msec이기 때문이다. 디지털 보청기의 디지털 IC 칩은 평상시에는 청력 역치 레벨 곡선보다 작은 세기의 입력 음성에 대해 증폭을 수행하지만 200msec 이상 계속 작게 입력되는 경우가 발생하면, 즉시 증폭 대신에 감쇄를 수행함으로써 난청인이 계속 증폭된 주변 소음에 노출되지 않도록 하고 자 하여, 디지털 보청기를 착용하는 난청인은 대화음 위주의 소리에 집중하도록 하게 된다.

그러므로 통상의 대화음으로 판단되는 경우에는 외부 음성 진폭 스펙트럼을 난청인의 청력 역치 레벨 곡선과 불쾌 역치 레벨 곡선 사이의 청력 역동 범위 안에서 중심값이 안정 역치 레벨 곡선에 근사하도록 각 주파수별 진폭 레벨을 자동으로 조절해 준다면, 난청인은 자신의 청력에 가장 편하게 소리를 들을 수 있게 된다. 이를 위해서 어떤 주파수에서는 음성 진폭 스펙트럼을 임의로 증폭시키거나, 또 다른 주파수에서는 임의로 감쇄시켜줘야 한다.

일반 대화음의 초성 자음과 중성 모음 사이의 에너지 레벨 차이는 대화음의 경우 45～50dB이다. 그런데 난청인의 청력 역치 레벨과 불쾌 역치 레벨의 차이인 청력 역동 범위는 주파수에 따라 달라지는데 경도 난청에서 중도, 중고도, 고도, 심도 난청으로 난청의 정도가 심해질수록 매우 협소해 진다. 예를 들어 고도 난청인의 청력 역동 범위는 30dB로 줄어들기도 한다. 따라서 난청인의 청력 역동 범위 안으로 대화음의 역동 범위가 들어가도록 주파수에 따른 음성 진폭 스펙트럼을 적절하게 변화시켜 주어야 하는데 이를 스펙트럼 압축이라고 부른다.

스펙트럼 압축은 대화음의 역동 범위를 미리 정한 후, 난청인의 측정된 청력 역동 범위에 따라 주파수마다 다르게 일정한 비율로 증폭의 정도를 달리하도록 알고리즘을 작성한다. 일실시예로 대화음의 역동 범위를 어떤 주파수에서 25 dB HL ～ 70 dB HL로 정한다고 하고, 같은 주파수에서 난청인의 청력 역동 범위를 60 dB HL ～ 90dB HL이라고 한다고 하자. 그러면

비율이 나오므로, 예를 들면, 주파수에서 입력 음성 스펙트럼의 진폭이 x=50dB HL이라면,

공식에 의해, 출력되어야 할 진폭은 y=76.6667dB 이며, 원래 입력 진폭이 50dB HL이므로, 증폭 정도는 y-x=16,6667dB로 결정된다.

통상적인 대화음의 스펙트럼을 고속 프리에 변환으로 주파수 특성을 분석해 보면, 대화음 중 모음 역치 레벨은 저음에서 75dB HL 정도로 높고 고음에서 70dB HL로 낮아지며, 자음 역치 레벨은 저음에서 35dB HL 정도로 높고 고음에서 25dB HL로 낮아진다. 이는 대화음의 역동 범위가 저음에서는 약 40dB 이고 고음에서는 약 45dB 정도임을 가리킨다. 정상인은 대화음을 모두 알아들을 만큼 청력 역치 레벨이 대화음의 자음 역치 레벨보다 낮으나, 난청인은 청력 역치 레벨이 대화음의 자음 역치 레벨보다 높기 때문에 대화음의 자음 역치 레벨을 최소한 청력 역치 레벨만큼 올려주어야 하는 데 이를 위해 디지털 보청기의 증폭이 불가피하게 된다. 반면에 대화음의 모음 역치 레벨은 경중도 난청인에게는 청력 역치 레벨보다 높을 수도 있고 중고도 난청인에게는 청력 역치 레벨보다 낮을 수도 있다. 따라서 대화음의 역동 범위가 난청인의 청력 역동 범위에 들어가도록 주파수별로 각기 다르게 입력 음성을 증폭하거나 감쇠하여야 한다.

본 발명에서는 통상적인 대화음의 자음 역치 레벨과 모음 역치 레벨 사이의 대화음 역동 범위를 난청인의 청력 역치 레벨과 불쾌 역치 레벨 사이의 청력 역동 범위에 맞추는 새로운 알고리즘을 제안한다. 이를 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘 중 역동 범위 압축 알고리즘으로 구분한다. 본 발명의 제안은 통상적인 대화음의 자음 역치 레벨을 청력 역치 레벨보다 5dB( = A ) 더한 만큼 증폭하도록 제안한다. 이로써 난청인이 가장 놓치기 쉬운 대화음의 초성 자음이 난청인에게 명료하게 들릴 수 있게 된다. 그리고 통상적인 대화음의 모음 역치 레벨을 안정(희망) 역치 레벨보다 10dB(=B) 더한 만큼 증폭하도록 제안한다. 이로써 난청인이 불쾌하게 느껴지지 않는 정도까지만 모음을 증폭해 줌으로써 편안하게 디지털 보청기를 착용할 수 있게 된다. 경중도 난청인에게는 이러한 제안이 어렵지 않은 반면에 중고도 이상의 난청인에게는 안정(희망) 역치 레벨과 불쾌 역치 레벨 사이가 10dB(=B)이하로 매우 협소해 질 수 있는데, 이 경우에는 통상적인 대화음의 모음 역치 레벨을 불쾌 역치 레벨 만큼만 증폭하도록 제안한다. 이러한 증폭의 변화는 개별적인 주파수마다 달리 적용한다.

4. 앞서 언급한 스펙트럼 압축, 스펙트럼 스퀄치, 스펙트럼 등화와 같이 진폭 스펨트럼 곡선 형태를 변화시키는 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘이란 7차 메모리 버퍼 공간의 64개 음성 진폭 스펙트럼을 통상적인 대화음의 역동 범위가 주파수 별로 난청인에게서 측정한 청력 역치 레벨 곡선과 불쾌 역치 레벨 곡선 사이의 청력 역동 범위에 근접하도록 하는 프로그래밍 방법이다. 이를 실현하는 역동 범위 압축 알고리즘 방법은 다음과 같다.

4-1) 난청인으로부터 청력 검사에 의해 측정된 불쾌 역치 레벨 곡선을 65개 번지를 갖는 10차 메모리 버퍼 공간(불쾌 역치 버퍼)에 125Hz에서 8000Hz까지의 주파수에 해당하는 2번부터 65번까지 저장하고(1번은 0 값을 저장), 마찬가지로 청력 검사에 의해 측정된 안정(희망) 역치 레벨 곡선을 65개 번지를 갖는 11차 메모리 버퍼 공간(희망 역치 버퍼)에 2번부터 65번까지 저장하고(1번은 0 값을 저장), 마찬가지로 측정된 청력 역치 레벨 곡선을 65개 번지를 갖는 12차 메모리 버퍼 공간(청력 역치 버퍼)에 2번부터 65번까지 저장한다(1번은 0 값을 저장).

4-2) 통상적인 대화음의 모음 역치 레벨 곡선을 65개 번지를 갖는 13차 메모리 버퍼 공간(모음 역치 버퍼)에 125Hz에서 8000Hz까지의 주파수에 해당하는 2번부터 65번까지 저장하고(1번은 0 값을 저장), 마찬가지로 대화음의 자음 역치 레벨 곡선을 65개 번지를 갖는 14차 메모리 버퍼 공간 (자음 역치 버퍼)에 2번부터 65번까지 저장한다(1번은 0 값을 저장). 또한 65개 번지를 갖는 15차 메모리 버퍼 공간(스퀄치 버퍼)에 125Hz에서 8000Hz까지의 주파수에 해당하는 2번부터 65번까지 이진수 0값을 저장하여(1번은 0 값을 저장) 초기화 한다.

4-3) 7차 메모리 버퍼 공간에 2msec 간격으로 이동되어온 음성 신호 진폭 스펙트럼 데이터를 주파수 별로 곧바로 8차 메모리 버퍼 공간에 이동하게 되면, 진폭 스펙트럼 변조는 전혀 이뤄지지 않는 셈이다. 스펙트럼 진폭 변조를 위해 우선 65개 이진 주소를 갖는 8차 메모리 버퍼 공간(로그 버퍼)에 7차 메모리 버퍼 공간의 65개 이진 데이터를 그대로 옮겨 복사한다. 8차 메모리 버퍼 공간에 나타난 음성 진폭 스펙트럼이 10차 메모리 버퍼 공간에 저장된 불쾌 역치 레벨보다 크면 바로 불쾌 역치 레벨로 수정한다. 이는 난청인인 듣기에 불쾌한 최대 출력을 자동으로 제한하기 위함이다.

4-4) 앞서 언급한 스펙트럼 스퀄치 기능을 위해 200msec의 시간 간격을 연속해서 관측하여야 하므로, 디지털 IC 칩에 내장돼 있거나 프로그래밍에 의해 작동하는 타이머를 디지털 IC 칩 초기화 시에 자동 세팅하여 항시 가동시킨다. 7차 메모리 버퍼 공간의 65개 이진 데이터는 15차 메모리 버퍼 공간에 평균값으로 저장된다. 즉, 15차 메모리 버퍼 공간의 기 저장된 주파수별 데이터들(1번～65번)을 7차 메모리 버퍼 공간으로부터 신규 입력되는 새로운 데이터들(1번～65번)과 각각 합산한 후 다시 2로 나눈 평균값을 다시 15차 메모리 버퍼 공간에 1번부터 65번까지 주파수 별로 재저장한다. 이로써 15차 메모리 버퍼 공간은 외부 음성 신호의 평균 진폭 스펙트럼 레벨을 관측하는데 활용된다. 타이머가 인터럽트 방식에 의해 관찰 시간 (200msec)마다 인터럽트 신호를 전달하면, 그때마다 15차 메모리 버퍼 공간의 진폭 스펙트럼 세기를 14차 메모리 버퍼 공간과 주파수별로 비교, 합산하여 적정 문턱치보다 작으면, 이 상황을 외부에서 음성 신호가 입력되지 않는 것(스퀄치 상황이 발생한 것)으로 판단하고 8차 메모리 버퍼 공간의 내용을 1dB HL 값으로 세팅시킨 후, 15차 메모리 버퍼를 이진수 0 값으로 재초기화 한 다음, 스펙트럼 진폭 변조(역동 범위 압축) 알고리즘을 종료한다.

4-5) 스퀄치 상황이 발생하지 않는 경우에는 계속해서 다음 과정으로 넘어간다.

앞서 설명한 데로, 통상적인 대화음의 자음 역치 레벨(14차 메모리 버퍼)과 모음 역치 레벨(13차 메모리 버퍼) 사이의 대화음 역동 범위를 난청인의 청력 역치 레벨(12차 메모리 버퍼)과 불쾌 역치 레벨(10차 메모리 버퍼) 사이의 청력 역동 범위에 맞추려는 역동 범위 압축 알고리즘으로써, 본 발명에서는 통상적인 대화음의 자음 역치 레벨(14차 메모리 버퍼)을 청력 역치 레벨(12차 메모리 버퍼)보다 5dB(=A) 더한 만큼 증폭하도록 제안하였고, 통상적인 대화음의 모음 역치 레벨(13차 메모리 버퍼)을 안정(희망) 역치 레벨(11차 메모리 버퍼)보다 10dB(=B) 더한 만큼 혹은 불쾌 역치 레벨(10차 메모리 버퍼) 이하까지만 증폭하도록 제안하였다. 이는 2～65개 메모리 주소의 주파수마다 별도로 계산한다.

일실시예로 1개 주파수에서 대화음의 자음 역치 레벨이 a 이고, 대화음의 모음 역치 레벨이 b 이며, 불쾌 역치 레벨이 c 이고, 안정(희망) 역치 레벨이 d 이고, 청력 역치 레벨이 e 이라고 하였을 경우, 증폭율은 다음 식과 같이 y로 결정된다.

여기서 f는 d+B 혹은 c 값으로써 c 보다 같거나 더 작은 값을 선호하도록 한다. 일실시예로 A는 5dB, B는 10dB 로 제안하였으나, 맞춤형 디지털 보청기는 고객 맞춤형이므로 고객의 청감 상태에 따라 A와 B 수치를 조정할 수 있다. x 는 7차 메모리 버퍼 공간의 음성 스펙트럼 진폭이고, y 는 8차 메모리 버퍼 공간에 저장될 증폭된 음성 스펙트럼 진폭이다. 이 같은 방식으로 역동 범위 압축 알고리즘을 주파수 별로 수행한다.

앞서 언급한 협대역 소음이나 음향 피드백이 발생하면서 생기는 특이 진폭 스펙드럼 형태를 임의로 적정하게 자동 조절하는 스펙트럼 잡음 소거 알고리즘을 설명하고 자 한다. 7차 메모리 버퍼 공간에 신규 입력 저장되는 음성 신호 진폭 데이터들(1번～65번)은 2msec 간격으로 입력되는 순간 음성 신호 스펙트럼 진폭이다. 순간 음성 신호 스펙트럼의 진폭 변화는 크게 나타나는데, 이를 시간에 대해 평균화시키면 시간이 지날수록 스펙트럼이 평탄화되며 안정적으로 나타난다.

그러다가 음향 피드백(하울링)이나 협대역 소음이 발생하게 되면 그동안 시간에 따라 연속적으로 계산한 평균치에서 특정 하울링 혹은 협대역 소음에 해당하는 주파수 대역의 진폭이 갑자기 커지게 된다. 이러한 급격한 변화는 주로 고주파수 대역에서 발생하기 쉬운데 이러한 음향 피드백이나 협대역 소음은 난청인뿐만 아니라 정상인도 듣기 거북한 소리이다.

그러므로 이 같은 급격한 진폭 스펙트럼의 변화가 협대역에서 발생하는 것이 관측되면, 이를 일종의 소음으로 간주하고 해당 주파수 대역의 진폭을 낮춰져야 한다. 디지털 보청기에 이같이 피드백 자동 제거 기능이나 협대역 소음 자동 제거 기능이 갖추게 되면 디지털 보청기를 착용자에게 보청기 사용이 더욱 용이해 진다.

5. 이제, 바로 언급한 스펙트럼 잡음 소거 알고리즘 기능을 구현하는 과정을 설명한다.

5-1) 7차 메모리 버퍼 공간에 2 msec 간격으로 계속해서 신규 입력 저장되는 음성 신호 진폭 스펙트럼 데이터들(1번～65번)을 65개 주소의 15차 메모리 버퍼 공간(스퀄치 버퍼)에 저장함과 동시에 65개 주소의 16차 메모리 버퍼 공간(피드백 버퍼)에도 병렬 처리로 평균화하며 저장한다. 16차 메모리 버퍼 공간은 15차 메모리 공간과 마찬가지로 같은 시간에 0 값들로 초기화 되었다. 16차 메모리 버퍼 공간의 기 저장된 주파수별 진폭 데이터들(1번～65번)을 7차 메모리 버퍼 공간으로부터 신규 입력되는 새로운 진폭 데이터들(1번～65번)과 각각 합산한 후 다시 2로 나눈 평균값을 다시 16차 메모리 버퍼 공간에 1번부터 65번까지 주파수 별로 재저장한다. 이로써 16차 메모리 버퍼 공간은 외부 음성 신호의 평균 진폭 스펙트럼 레벨의 변화를 관측하는데 활용된다. 스퀄치 제어와 달리 피드백 제어는 타이머가 필요 없다. 왜냐하면 음향 피드백이나 협대역 소음이 발생하자마자 곧바로 해당 주파수 대역의 진폭을 낮춰줘야 하기 때문이다. 그러므로 16차 메모리 버퍼에 저장되는 스펙트럼 진폭 중 어느 특정한 주파수에서 진폭의 크기가 초기 설정된 문턱치보다 크게 나타나면, 즉 음향 피드백이나 협대역 소음이 발생하면, 곧바로 해당 주파수의 진폭 스펙트럼 수치를 안정(희망) 역치 레벨(11차 메모리 버퍼)로 낮춰준다.

이렇게 해서 스펙트럼 잡음 소거 알고리즘으로써 음향 피드백이나 협대역 소음과 같이 원치 않게 급격히 발생하는 주변 소음 중 어음과 다른 특이한 스펙트럼을 가진 신호의 진폭 스펙트럼을 변조시킨다.
본 발명의 설명에 있어서 대화음이라 함은 통상적인 대화음을 의미한다.

도면에 있어서 미설명 부호 30은 배터리 도어이다.

상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러 가지로 설계 변경하는 것도 본 발명의 청구범위에 포함되는 것은 물론이다.

10:이어 쉘 30:배터리 도어

Claims

한 프레임 당 128개의 입력 신호에 대한 디지털 신호를 처리하되 CPU에 의한 신호 처리 시간으로 인해 일부 신호 끊김 현상이 발생하지 않도록, 입력 버퍼를 통해 32개의 신규 음성 신호가 입력되자마자 0.0625msec 샘플링 시간 동안, 스펙트럼 변조 알고리즘 신호 처리가 완료된 최종 128개의 프레임 데이터 중에서 먼저 입력되었던 32개의 최종 음성 신호를 출력 버퍼에 이동시킨 후, 32개의 출력 버퍼를 리시버로 0.0625msec 샘플링 시간에 동기화시켜 출력시키는 프로그래밍 알고리즘 수행단계와;
상기 프로그래밍 알고리즘 수행단계 후에 마이크로폰 입력신호 128개 데이터를 고속 프리에 변환 후 65개의 복소수 데이터를 로그 단위(dB HL)로 변환시켜 스펙트럼 진폭 변조 신호 처리를 수행한 후, 다시 로그 단위(dB HL)로부터 기대칭의 128개 복소수 단위로 재변환시켰다가 고속 프리에 역변환으로 128개의 완료된 최종 출력 음성 데이터를 연산하는 고속 프리에 역변환 알고리즘 수행단계와;
고속 프리에 역변환 알고리즘 수행단계 후에 200msec 동안 연속적으로 입력된 음성 신호의 스펙트럼이 대화음의 자음 역치 레벨 곡선보다 작으면 이를 주변 소음으로 간주하여 증폭이 아닌 감쇄로 난청인이 계속 증폭된 주변 소음에 노출되지 않도록 하여 대화음 위주의 음성에만 집중하도록 하는 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘을 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기의 신호처리방법.
제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘 수행단계에서 입력 음성 신호를 증폭하는 정도를 주파수 별로 달리하되, 대화음의 자음 역치 레벨을 난청인의 청력 역치 레벨보다 5dB 더 증폭하고, 대화음의 모음 역치 레벨을 난청인의 안정 역치 레벨보다 10dB 더 증폭하거나, 역치 레벨만큼만 증폭하도록 하여, 대화음의 역동 범위를 난청인의 청력 역동 범위에 맞추도록 함으로써, 난청인에게 디지털 보청기의 착용에 따른 어음 변별력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기의 신호처리방법.
제1항에 있어서, 상기 스펙트럼 진폭 변조 알고리즘 수행단계에서 음성 진폭 스펙트럼에 대한 평균치를 연산하여 저장하면서 평상 시의 스펙트럼 형태를 모니터링 하고 있다가, 진폭 스펙트럼 상의 일정 주파수 대역의 진폭이 순간적으로 급격히 커지는 음향 피드백이나 협대역 소음 발생 시, 임의로 해당 주파수 대역의 진폭을 낮추도록 하여 디지털 보청기를 착용하는 난청인에게 음향 피드백이나 외부 잡음이 노출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 디지털 보청기의 신호처리방법.