[논문]헤드폰을 이용한 가청역치레벨의 측정 방법 비교

김득성; 장서일; 김동준; 이연수

헤드폰을 이용한 가청역치레벨의 측정 방법 비교
Comparison of a hearing threshold level using a headphone 원문보기

김득성 (서울시립대학교 환경공학과 대학원) , 장서일 (서울시립대학교 환경공학과) , 김동준 (서울시립대학교 환경공학과 대학원) , 이연수 (서울시보건환경연구원)

This research presents a laboratory study about a comparison between two methods that measure a hearing threshold of the Subjects who participated in an experiment of the Jury test. The Subjects heard a signal by a headphone. The Subjects of total 63 persons (man=42, woman=21 persons) participated in an experiment. A test of hearing was divided into two (Top-Down, Bottom-Up) methods. Total time of hearing test was about 80 minute(40min/day). As a results of the hearing test, a hearing threshold of the Subjects who used to wear a headphone was higher than that of the Subjects who not used to wear a headphone. A hearing threshold of a man was higher than that of a woman. The result of hearing test was showed that ISO's hearing threshold(MAF) was lower than a result that get from an experiment.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

Figure 5의 결과를 감안한다면, 청감실 환경에서 ISO 389-7(2005)의 가청역치와 직접 비교하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구에서 청감실험실 기준(Table 1 참고)에 해당하는 환경에서 실행된 상대 가청역치와 음의 재생 방법에 따른 차이에 대한 결과를 제시하고자 한다.
본 연구는 충격성 소음의 주관적 반응 연구 과정에서 실험에 참여하는 피험자들의 난청 정도를 판단하기 위해 실시된 청력테스트(hearing test) 과정의 결과이다. 이 실험은 계속 진행 중에 있다.
본 연구에서는 충격성 소음의 청감실험을 실행하기 이전에 피험자들의 난청 정도를 판단하기 위해 ISO 389-7⁷⁾의 가청역치와 피험자들의 가청역치 실험결과를 비교해 보았다. Figure 4는 실험방법(TD와 BU)에 따른 총인원의 가청역치레벨 분포와 ISO 389-7(2005)의 결과를 비교해놓은 것이다.
그리고 8kHz 이상에서는 가청역치의 범위가 점차 확장되는 것을 알 수 있다. 이러한 이유를 찾기 위해 본 연구에서는 사용 음원과 청감실 환경에 대해 다시 검토해 보았다. Figure 5는 청감실의 PDP, 흡배기 시설 및 조명들을 모두 켜놓은 상태에서 측정한 배경소음(Narrow &, 1/3 Octave Band)으로, 저주파 영역에서는 룸모드의 영향이, 2k~8kHz까지의 영역에서는 흡배기 소리의 영향이 청감역치레벨에 영향을 주는 것으로 보인다.

제안 방법

이 방법은 적용 대상 범위가 폭넓고, 자유음장과 확산음장에 대한 결과가 각각 제시되어 있으며, 불연속 소음에도 적용가능하다. 특히 임계대역폭(Critical Bandwidth) 개념을 적용한 "Bark" 단위를 사용하였다.¹⁶⁾
실험인원은 한 번에 3명 또는 4명씩 그룹을 지어 동시에 실행하였으며, 실험하기 전에 간단한 설문지를 작성하도록 하였다. 본 연구는 충격성 소음의 주관적 평가와 관련된 실험 결과로, 총 실험시간은 4시간(청력테스트+SDM+PCM)이며, 하루에 약 2시간 정도로 이틀(2hr/day)에 걸쳐 진행되었다. 청력테스트에 걸린 시간은 약 80분 정도(40min/day)이다.
이 실험은 계속 진행 중에 있다. 본 연구에서는 ISO 규격¹⁾⁷⁾에서 제공하고 있는 최소가청역치를 비교 대상으로, 청감실(listening room)에서, 실험에 참여한 피험자들의 최소가청역치를 헤드폰을 이용하여 측정하고, 그 결과를 ISO 규격과 비교해 보았다.
본 연구에서는 음원 레벨 확인 과정에서 위에서 설명한 ID 필터를 적용하였다. 또한, 피험자에게 동일한 음원을 들려주기 위해, 헤드폰을 사용하였다.
본 연구에서는 청감실험을 실행하기 전에 전체 실험의 일부분으로 피험자들의 가청역치를 측정하였다. 이는 정상 청력의 유무를 판단하기 위함이다.
실험은 음을 들려주는 방법에 따라 두 가지로 분류하여 실시하였다. 첫 번째는 하향식(Top-Down, TD) 방법으로, 두 번째는 상향식(Bottom-Up, BU) 방법으로 실험을 진행하였다.
이는 정상 청력의 유무를 판단하기 위함이다. 실험인원은 총 63명이었고, 실험방법은 하향식(Top-Down, TD)과 상향식(Bottom-Up, BU)의 두 가지 방법으로 진행하였다.
또한, 피험자에게 동일한 음원을 들려주기 위해, 헤드폰을 사용하였다. 실험인원은 한 번에 3명 또는 4명씩 그룹을 지어 동시에 실행하였으며, 실험하기 전에 간단한 설문지를 작성하도록 하였다. 본 연구는 충격성 소음의 주관적 평가와 관련된 실험 결과로, 총 실험시간은 4시간(청력테스트+SDM+PCM)이며, 하루에 약 2시간 정도로 이틀(2hr/day)에 걸쳐 진행되었다.
실험하기 전 여러 문항들에 대한 설문조사를 실시하였다. 실험에 참여한 총 인원수는 63명(여자 : 21명, 남자 : 42명)이며, 실험 대상 평균연령은 22.
실험은 음을 들려주는 방법에 따라 두 가지로 분류하여 실시하였다. 첫 번째는 하향식(Top-Down, TD) 방법으로, 두 번째는 상향식(Bottom-Up, BU) 방법으로 실험을 진행하였다. TD 방법은 소리가 들리지 않는 단계에서 체크를 하고 BU 방법에서는 소리가 들리는 단계에 체크하도록 하였다.
5시간 정도로, 대부분 3시간미만 착용하는 것으로 응답했다. 청력실험에 소요된 시간은 총 80분 정도로 하루에 40분 정도씩 이틀에 걸쳐 진행하였다. 결과는 모두 청력손실이 없는 정상청력으로 판명되었다.
TD 방법은 소리가 들리지 않는 단계에서 체크를 하고 BU 방법에서는 소리가 들리는 단계에 체크하도록 하였다. 피험자들에게는 음원을 보여주지 않았으며, 개인별로 총 2회 실시하였다.

대상 데이터

실험하기 전 여러 문항들에 대한 설문조사를 실시하였다. 실험에 참여한 총 인원수는 63명(여자 : 21명, 남자 : 42명)이며, 실험 대상 평균연령은 22.4세(18~29세)였다. 헤드폰 또는 이어폰 착용에 대한 질문에서는 51명(81%)이 항상 착용을, 12명(19%)이 미착용하는 것으로 응답했다.
실험은 청감실에서 실행하였다. 청감실의 재원 및 사양은 AES 기준²⁴⁾ 및 SAE 가이드라인²⁵⁾과 비교하여 다음 Table 1에 정리해 놓았다.
또한 ISO 389-7(2005)⁷⁾에서 제공하는 가청역치도 있다. 이 규격의 측정 방법과 주파수별 음압레벨은 ISO 226과 동일하지만, 주파수 영역이 18kHz까지 확장되어 제공하고 있기 때문에 본 연구에서는 ISO 389-7의 자유음장 가청역치를 주로 사용하였다.
청력테스트 음원은 호주의 University of New South Wales의 Web-site에서 제공하는 음원²⁷⁾을 사용하였다. 음원의 주파수 영역은 30~16kHz로 순음 성분이며, 레벨간격은 3dB이고, 지속시간은 1초이다.

성능/효과

인체의 귀는 외이, 중이, 내이로 구성되며, 내이의 달팽이관에서 소리 신호의 주파수 성분과 소리의 크기 정도를 분석하여 신호를 신경신호로 변환시켜 뇌에 전달한다.²⁾³⁾ 사람마다 서로 다른 환경이나 체질 및 생활습관을 가지고 있기 때문에 귀가 감지할 수 있는 소리의 크기(Loudness)는 서로 다르다.
그리고 헤드폰 착용시 청력에 영향을 줄 수 있다는 사실도 확인하였다. 헤드폰을 착용하지 않는 피험자 군에서는 BU 방법에서 더 낮은 가청역치를 나타낸 반면 헤드폰을 착용하는 피험자 군에서는 TD 방법에서 더 낮은 가청역치를 나타냈다.
여성의 경우는 대다수의 주파수 영역에서 BU 방법이 더 높은 가청역치를 나타냈다. 또한, BU 방법에서, 남성이 1k~8kHz 영역 내에서는 여성보다 더 낮은 가청역치를 가지는 것으로 나타났다. 하지만 전반적으로 여성이 남성보다 더 낮은 가청역치를 나타냈다.
또한, 성별에 따라 비교해 보면, 남성과 여성 모두 BU 방법보다는 TD 방법에서 더 낮은 가청역치를 나타냈다. 청력 테스트 방법으로 남성과 여성을 비교해 보면, TD 방법에서는 여성이 더 낮은 가청역치를 나타낸 반면, BU 방법에서는 일부구간(1~8kHz)에서 남성이 여성보다 낮은 가청역치를 보였지만, 전체 결과로 본다면, 여성이 남성보다 더 낮은 가청역치를 지닌 것으로 나타났고 BU 방법보다는 TD 방법으로 측정한 가청역치 결과가 더 낮았다.
헤드폰을 착용하지 않는 피험자 군에서는 BU 방법에서 더 낮은 가청역치를 나타낸 반면 헤드폰을 착용하는 피험자 군에서는 TD 방법에서 더 낮은 가청역치를 나타냈다. 또한, 테스트 방법에서는 TD 및 BU 방법에서 모두 헤드폰을 착용하지 않는 피험자 군의 가청역치가 더 낮게 나타났다.
이는 헤드폰을 착용하지 않는 피험자 군이 작은 소리를 더 쉽게 감지할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 헤드폰 착용 여부에 따라 테스트 방법의 결과를 살펴보면, TD 및 BU 방법에서는 헤드폰을 착용하지 않는 피험자 군이 더 낮은 가청역치를 나타냈다. 다만, TD 방법의 경우, 90~4kHz까지 거의 비슷한 결과를 나타냈다.
이 결과를 이용하여 실험에 참여한 피험자들의 난청 정도를 살펴본 결과, 모두 정상 청력으로 판명되었다.
또한, 성별에 따라 비교해 보면, 남성과 여성 모두 BU 방법보다는 TD 방법에서 더 낮은 가청역치를 나타냈다. 청력 테스트 방법으로 남성과 여성을 비교해 보면, TD 방법에서는 여성이 더 낮은 가청역치를 나타낸 반면, BU 방법에서는 일부구간(1~8kHz)에서 남성이 여성보다 낮은 가청역치를 보였지만, 전체 결과로 본다면, 여성이 남성보다 더 낮은 가청역치를 지닌 것으로 나타났고 BU 방법보다는 TD 방법으로 측정한 가청역치 결과가 더 낮았다. 이 결과는 사람들이 소리가 들리기 시작하는 크기를 감지하는 것보다 소리가 들리지 않는 크기를 감지하는 능력이 더 예민하다 할 수 있다.

후속연구

본 연구는 아직 진행 중에 있어 판단하기에는 이른 시점이지만, 가청역치를 측정하기 위해서는 우리에게 잘 들리지 않는 배경소음(흡배기, 조명, 룸모드 등)과 실험에 참여하는 인원수 및 음장 형성에 좀 더 주의해야 할 것이다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

ISO 규정에 따른 가청역치의 정의는?

사람들마다 청력 민감도(hearing sensitivity)는 각자 다르지만 사람의 귀로 들을 수 있는 최소한의 소리의 크기를 가청역치(hearing threshold)라 한다. ISO 규정에 따르면, 자유음장 상태에서, 반복된 실험을 통해 사람들이 50% 인지 반응을 나타내는 사운드 레벨1)이라 정의하였다. 인체의 귀는 외이, 중이, 내이로 구성되며, 내이의 달팽이관에서 소리 신호의 주파수 성분과 소리의 크기 정도를 분석하여 신호를 신경신호로 변환시켜 뇌에 전달한다.

가청역치란 무엇인가?

사람의 귀는 소리를 감지할 수 있는 능력뿐만 아니라 평형감각에도 영향을 준다. 사람들마다 청력 민감도(hearing sensitivity)는 각자 다르지만 사람의 귀로 들을 수 있는 최소한의 소리의 크기를 가청역치(hearing threshold)라 한다. ISO 규정에 따르면, 자유음장 상태에서, 반복된 실험을 통해 사람들이 50% 인지 반응을 나타내는 사운드 레벨1)이라 정의하였다.

인체의 귀는 어떻게 구성되나?

ISO 규정에 따르면, 자유음장 상태에서, 반복된 실험을 통해 사람들이 50% 인지 반응을 나타내는 사운드 레벨1)이라 정의하였다. 인체의 귀는 외이, 중이, 내이로 구성되며, 내이의 달팽이관에서 소리 신호의 주파수 성분과 소리의 크기 정도를 분석하여 신호를 신경신호로 변환시켜 뇌에 전달한다.2)3) 사람마다 서로 다른 환경이나 체질 및 생활습관을 가지고 있기 때문에 귀가 감지할 수 있는 소리의 크기(Loudness)는 서로 다르다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

헤드폰을 이용한 가청역치레벨의 측정 방법 비교
Comparison of a hearing threshold level using a headphone 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

헤드폰을 이용한 가청역치레벨의 측정 방법 비교 Comparison of a hearing threshold level using a headphone 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

헤드폰을 이용한 가청역치레벨의 측정 방법 비교
Comparison of a hearing threshold level using a headphone 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper