KR20040028889A - 반대쪽 방향의 소리도 잘 들을 수 있는 한쪽 귓속형보청기 구조 설계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한쪽 귀 청각 장애가 있는 사람의 건측 귀에 귓속형 디지털 보청기를 착용한 상태에서 디지털 보청기의 시간 지연 파라미터를 조절하되, 보청기의 주 지향성이 건측의 반대 방향 (환측, 전방에서 90도 꺽은 방향)으로 향해지도록 시간 지연 파라미터를 맞춰줌으로써 한쪽 귀 청각 장애자의 보청기 착용 효과를 높이는 방법에 관한 것이다. 귓속형 보청기의 2 개 마이크로폰을 종래와 다르게 배치하여 건측 반대 방향 즉, 환측에서 들려오는 소리도 잘 들을 수 있는 귓속형 보청기를 발명하였다.

Description

반대쪽 방향의 소리도 잘 들을 수 있는 한쪽 귓속형 보청기 구조 설계{One Side ITE(In-The-Ear) Hearing Aid with Opposite Side Directivity Increment}

본 발명은 보청기에 관한 의료기기 기술 분야에 해당되며, 반대쪽 방향의 소리도 잘 들을 수 있는 한쪽 귓속형 보청기 구조 설계 기술에 관한 것이다. 현재까지 개발되거나 시판되는 보청기들 중에서 한쪽 귀는 정상인데 다른 쪽 귀가 심한 청각 장애를 가지는 청각 장애자들을 위한 보청기는 그 종류가 매우 제한적이다. 이 같은 청각 장애자들을 위한 보청기의 원리는 양쪽 귀에 모두 보청기를 착용하되 환측(건강하지 않은 귀쪽) 귀는 보청기 착용 효과가 없으므로 환측에서 증폭된 소리 신호를 외부 회로선을 거쳐 건측(건강한 귀쪽)으로 보내어 건측에 착용한 보청기로 소리를 듣도록 고안되어 있다. 이렇게 함으로써 환측 방향과 건측 방향의 소리를 모두 들을 수 있도록 한 것이다. 이 같은 종래 기술의 문제점은 환측에서 건측으로 전기 신호를 보내기 위해 바깥으로 전기 회로선이 도출되어야 했다. 보통안경테 안으로 전기선이 지나도록 한다. 그러다 보니 보청기를 착용하려면 양쪽 귀에 모두 보청기를 착용하여야 하고, 안경을 쓸 필요가 없는 사람도 도수 없는 안경을 쓰거나 전기선이 통과하는 머리띠를 둘러야 하는 불편이 많았다.

한쪽 귀는 정상인데 반대쪽 귀는 비정상인 청각 장애자가 청각 장애자들 중에서 가장 수적 비율이 높은 것으로 알려진다. 따라서 이 같은 청각 장애자들을 위한 보청기 개발이 필요하며, 특히 양쪽 귀 모두 보청기를 착용하지 않고도 양쪽 귀방향에서 들려오는 소리를 모두 잘 들을 수 있는 보청기의 개발이 필요했다.

도 1은 사람 오른쪽 귀의 그림도.

도 2는 귓속형 보청기 착용 전의 사람 왼쪽 귀의 사진도.

도 3a는 본 발명에 의한 귓속형 보청기 착용 후의 사람 왼쪽 귀의 사진도.

도 3b는 도 3a의 사각형 내부 창을 확대한 사진도.

도 4는 외이도로 삽입되는 귓속형 보청기 외형 사진도.

도 5는 사람의 머리와 양쪽 귀의 대략적인 모양을 3차원으로 CAD 모델링 하여 보여주는 그림도.

도 6은 디지털 보청기 전자 칩의 시간 지연 파라미터를 0 [msec]로 조절하여 나타난 지향성 패턴도. 주파수는 2000 [Hz].

도 7은 디지털 보청기 전자 칩의 시간 지연 파라미터를 약 0.425 [msec]로 조절하여 나타난 지향성 패턴도. 주파수는 2000 [Hz].

상기한 목적을 위해 발명한 본 귓속형 보청기는 한쪽 귀(건측 귀)에만 착용하면서도 반대쪽 귀(환측 귀) 방향에서 들려오는 소리도 잘 들을 수 있도록 구조가설계 되었다. 반대쪽 방향의 소리도 잘 들을 수 있는 한쪽 귓속형 보청기의 구조는 다음과 같다.

1) 도 1, 도 2, 도 3a에서 보여주듯이 발명된 귓속형 보청기는 한쪽 귀의 귓바퀴 내부 일부와 외이도 내부 일부를 점유하도록 구조 설계하여 보청기가 쉽게 밖으로 빠지지 않도록 고안 하였다.

2) 환측 방향으로의 지향성을 가지기 위해 두 개의 보청기용 소형 마이크로폰이 도 3b가 보여주듯이 왼쪽 귀와 오른쪽 귀를 직선으로 잇는 방향으로 약 10mm의 간격으로 떨어져 배치되도록 하였다. 보통 사람들의 귓바퀴 내부 공간의 크기가 10㎜의 간격을 두기에 적당하고, 왼쪽 귀와 오른쪽 귀를 직선으로 잇는 방향으로의 배치가 가능하다는 데서 본 발명의 아이디어를 고안하였다. 두 개 마이크로폰의 간격을 더 벌어지게 하면 귓바퀴 바깥으로 도출되어 외관이 안 좋아진다.

3) 두 개 마이크로폰은 귓바퀴 내부 부분에 배치되고 증폭기와 리시버는 외이도 안쪽으로 삽입된 쉘 내부에 고정 된다 (도 3b, 도 4).

4) 증폭기로는 두 개 마이크로폰 사이의 시간 지연을 임의로 줄 수 있도록 디지탈 보청기용 전자 칩을 사용한다.

5) 도 3b의 화살표 E가 보여주는 연결 접속 단자는 디지탈 보청기용 전자 칩과 외부 컴퓨터와의 인터페이스를 위한 접속 단자이다. 이 접속 단자를 경유하여 컴퓨터는 디지탈 보청기 전자 칩의 내부 파라미터들을 조절하게 되는 데, 내부 파라미터들 중에서 두 개 마이크로폰 사이의 시간 지연을 위한 파라미터를 조절한다.

6) 양쪽 귀와 머리의 모양과 크기를 모두 고려하여 각기 다른 방향에서 입사되는 외부 음압에 대해 두 개 마이크로폰에 감지되는 음압 크기와 위상을 계산하는 수치해석기법으로 경계요소기법을 사용한다.

7) 도 5는 경계요소기법을 위한 3차원 구조표면의 메쉬 요소를 보여주는데, 본 발명을 위해 머리와 양쪽 귀의 근사적인 모양을 3차원으로 CAD 모델링 하였다. 양쪽 귀 구멍 입구 사이의 거리는 18cm로 하였다.

8) 디지털 보청기 전자 칩의 시간 지연 파라미터를 조절하여 나타난 지향성 패턴을 도 6과 도 7에서 보여주고 있으며, 시간 지연을 다르게 주면 지향성 패턴도 달라진다. 도 6은 시간 지연을 0.0 [msec]로 조절하였고, 도 7은 시간 지연을 약 0.425[msec]로 조절하였다 적용된 주파수는 2000 [Hz] 이다.

9) 도 6과 도 7은 머리와 귓바퀴 그리고 외이도를 모두 고려하여 계산한 시간 지연 파라미터를 디지털 보청기 전자 칩에 입력시켜서 얻은 결과 그림도이다. 시간 지연 파라미터가 달라지면 도 7의 지향성 패턴도 달라지므로 이를 역으로 이용하면, 사람들마다 머리와 귀의 크기와 모양이 다르므로 각 사람에게 적합한 시간 지연 파라미터를 입력시키면 변화된 지향성 패턴을 얻게 된다. 도 6과 도 7에서 보여주듯이 건측(왼쪽 귀)에만 본 발명된 귓속형 보청기를 착용하고도 지향성은 건측보다 환측이 더 강하다는 것을 알 수 있으며, 건측 방향의 지향성이 환측에 비해 작다고 하나 건측 쪽 귀는 정상이기 때문에 소리를 어차피 잘 들을 수 있는 장점을 착안하였다.

본 발명은 반대쪽 방향의 소리도 잘 들을 수 있는 한쪽 귓속형 보청기 구조설계에 관한 것으로써 한쪽 귀는 정상이나 반대쪽은 비정상인 청각 장애자들이 건측 귀에만 한쪽 귓속형 보청기를 착용하고도 환측 방향에서 들려오는 소리도 잘 들을 수 있는 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 본 발명에서 고안한 반대쪽 방향의 소리도 잘 들을 수 있는 한쪽 귓속형 보청기의 구조 설계