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문제 정의
- 본 논문에서는 신뢰도 있는 청력검사 기능과 간단한 피팅 적용을 사용자에게 제공하기 위해 스마트폰 어플리케이션을 개발하였다. 현재 난청인을 대상으로 출시되어 있는 어플리케이션은 청력검사 기능만 있거나 이어폰으로의 증폭도 조절 기능만을 가지고 있다.
제안 방법
- 본 논문에서 개발한 어플리케이션의 이름은 ‘UF Hearing Aids’로, 사용자 스스로 피팅 과정을 진행할 수 있다는 의미를 강조하기 위해 UF (User Fitting)와 Hearing Aids를 조합하여 정의하였다. JAVA 언어와 Eclipse, 안드로이드 SDK (Software Development Kit)를 바탕으로 어플리케이션을 개발하였으며, 그림 1은 UF Hearing Aids의 구성을 보여주고 있다. 처음 어플리케이션을 실행하게 되면 초기 화면으로 연결되는데, 사용 환경 설정 및 음량 조절이 가능하다.
- 기존에 시장에 출시된 어플리케이션과의 비교를 위해 ‘Hearing Aids’, ‘Hearing loss’, ‘Hearing Test’, ‘보청기’, ‘청력검사’ 등을 키워드로 안드로이드 기반인 ‘Google Play Store’과 iOS 기반인 ‘App Store’에서 보청기 관련 청력검사 및 증폭기 어플리케이션을 조사하였다.
- 본 논문에서 개발한 어플리케이션의 이름은 ‘UF Hearing Aids’로, 사용자 스스로 피팅 과정을 진행할 수 있다는 의미를 강조하기 위해 UF (User Fitting)와 Hearing Aids를 조합하여 정의하였다. JAVA 언어와 Eclipse, 안드로이드 SDK (Software Development Kit)를 바탕으로 어플리케이션을 개발하였으며, 그림 1은 UF Hearing Aids의 구성을 보여주고 있다.
- 본 논문에서는 급속청력검사 방법을 적용한 기본검사와 정밀검사의 검사시간 차이를 비교하고, 사용자의 환경에 따른 보청기의 환경설정기능의 필요성을 검증하기 위한 실험을 진행하였다.
- 순음청력검사는 주관적인 청력검사 중 하나로, 인간이 주파수별 음에서 겨우 들을 수 있는 음압의 크기인 최소가청역치를 측정하여 청력의 손실 정도를 나타내주는 검사이다. 정상인이 들을 수 있는 가청음역은 20 Hz에서 20,000 Hz인데, 본 어플리케이션에서는 총 6개의 주파수 (250 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz)에서 순음청력검사를 진행 한다 [3,4].
대상 데이터
- 실험 대상은 정상 청력을 가진 20대 남성 네 명이며 두 종류의 잡음 환경에서 왼쪽 귀에 대하여 정밀검사와 기본검사를 진행하였다.
- 잡음 환경은 40dB와 80dB의 babble 잡음을 이용하였다. 피험자의 정면(0°)과 좌측 방향 (90°)으로 1미터 거리에 스피커를 위치시키고 잡음을 발생하였다.
데이터처리
- 표 3에서 총 9개의 보청기 관련 어플리케이션과 본 논문에서 개발한 UF Hearing Aids를 청력검사 여부와 검사시간, 검사결과표시, 증폭기능여부, 주파수별 증폭도 구분 여부, 사용자 환경 설정기능여부, 귀 구분 여부의 기준으로 기능을 비교하였다.
이론/모형
- UF Hearing Aids에서는 NAL-NL1법을 적용하여 사용자의 음성 명료도를 최대화 하며, 사용자의 일상생활에서 의사소통의 문제점을 줄여 준다. 또한 UF Hearing Aids에 내장된 청력검사 외에 다른 기관에서의 검사 결과 있을 경우, 사용자 스스로 청력 데이터를 입력하여 NAL-NL1법을 이용한 청력 손실 보상법을 적용시킬 수 있다.
- UF Hearing Aids에서는 NAL-NL1법을 적용하여 사용자의 음성 명료도를 최대화 하며, 사용자의 일상생활에서 의사소통의 문제점을 줄여 준다. 또한 UF Hearing Aids에 내장된 청력검사 외에 다른 기관에서의 검사 결과 있을 경우, 사용자 스스로 청력 데이터를 입력하여 NAL-NL1법을 이용한 청력 손실 보상법을 적용시킬 수 있다.
- 하지만 단순히 전 주파수 대역의 소리 크기를 일정 수준으로 증폭시키는 것은 좋은 음성 명료도 (Speech intelligibility)를 보장하는 것은 아니다. 이에 호주의 NAL (The National Acoustic Laboratories)에서는 음성 명료도와 음질을 최대화 시키는 청력 손실 보상 방법인 NAL-NL1법을 개발하였다. NAL-NL1은 미국 표준 협회에서 제공하는 음성명료도지수 (Speech Intelligibility Index, SII) [7]을 사용하여 음성의 명료도를 최대화 하였으며, 모든 주파수대역의 말소리를 같은 강도로 인식하도록 하는 것(Loudness Equalization)을 기본으로 하고 있다.
성능/효과
- 따라서 본 논문에서 개발된 UF Hearing Aids 어플리케이션은 난청인의 청력손실도를 정확하고 신속하게 측정하여, 사용자의 잡음 환경에 알맞은 피팅 방법을 적용할 수 있다. 서로 다른 잡음 환경에서, 기본검사를 통해 신속하게 청력손실도를 측정하고 저장함으로써 증폭을 다양하게 적용할 수 있다.
- 수행된 실험 결과는 기본검사와 정밀검사를 비교하여 청력검사 시간을 약 5분 이상 단축하였으며 청력손실도의 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 기본검사의 청력 손실 측정에 대한 정확성을 나타내며, 기존의 정밀검사의 단점을 보완한다.
- 그에 따라 많은 보청기 관련 청력검사 및 증폭기 목적의 스마트폰 어플리케이션들이 시장에 출시되었지만, 현재 출시 된 어플리케이션은 다소의 한계점을 가지고 있다. 청력검사를 목적으로 하는 어플리케이션은 사용자의 청력손실도측정을 위해 최소한의 잡음 공간이 필요로 하며, 증폭기 목적의 어플리케이션은 일상의 잡음 환경에서 사용자의 청력손실도가 반영되지 않는다.
후속연구
- 그 결과 사용자 스스로 주변 환경에 적합한 손쉬운 피팅을 제공하여 보청기 사용자의 만족도를 높이는 역할을 하며, 이는 난청인의 보청기 착용률 증가와 그들의 삶의 질 향상에 도움을 줄 것으로 기대한다.
- 그에 따라 많은 보청기 관련 청력검사 및 증폭기 목적의 스마트폰 어플리케이션들이 시장에 출시되었지만, 현재 출시 된 어플리케이션은 다소의 한계점을 가지고 있다. 청력검사를 목적으로 하는 어플리케이션은 사용자의 청력손실도측정을 위해 최소한의 잡음 공간이 필요로 하며, 증폭기 목적의 어플리케이션은 일상의 잡음 환경에서 사용자의 청력손실도가 반영되지 않는다.
- 주기적인 피팅 작업은 현재 낮은 수준의 보청기 사용자 만족도를 높일 수 있는 방법이라고 기대 되어 진다. 스마트폰은 우리 사회에서 누구나 사용하고 있기에 사용자가 접하기 쉬우며, 간단한 UI(User Interface)를 도입한 스마트폰 어플리케이션을 이용한다면 번거로운 피팅 작업을 보다 간편하게 진행할 수 있을 것이다.
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