Frequency lowering, 고주파 대역에 중고도 또는 고심도 난청이 있는 경우 유용한 보청기 기능

대명보청기 청능재활센터의 이진태 청능사입니다.

오디오그램의 타입에 따라 보청기의 일반적인 증폭 방식으로는 고주파 대역의 소리를 정확히 파악하지 못하는 케이스가 있는데요.

Steeply sloping audiogram

Sloping audiogram

예를 들면, 2000Hz 이상의 고주파 대역에서부터 가파르게 기울어진 형태인 Steeply sloping 타입이나, 저주파 대역에서 고주파 대역까지 비스듬하게 기울어진 Sloping 타입의 오디오그램을 나타내는 경우가 이에 해당됩니다.

조금 더 정확히 말하면, Steeply sloping 타입이나 Sloping 타입 중 고주파 대역에서 중고도 또는 심도의 청력 손실을 보이는 경우에 일반적인 증폭 방식으로는 고주파 대역의 신호를 정확히 파악하지 못할 수 있는 것인데요.

Sloping audiogram (3KHz- No response)

특히, 2KHz 나 3KHz 이상의 고주파 대역에서 반응이 없는 경우에는 달팽이관 내 해당 주파수를 담당하는 세포가 거의 손실되어 소리를 증폭시켜도 듣지 못하거나, 왜곡되어서 들릴 수 있습니다. 따라서, 이런 경우에는 고주파 대역의 소리를 청력 손실이 덜 심하고 달팽이관 내 세포의 기능이 좋은, 조금 더 낮은 대역의 주파수로 압축 또는 이동시켜 가청능력을 향상시키는 방법이 있는데요.

바로 Frequency lowering 이라고 불리는 기능이며, 각 제조사마다 그 알고리즘에 있어 주파수를 압축하거나, 주파수를 이동하는 등의 차이가 있지만 모두 고주파 대역 신호의 가청능력을 향상시키기 위한 기능들입니다. 고주파 대역의 신호를 제대로 듣지 못하면 일상적인 대화에서 단어의 구별이 어려울 뿐만 아니라, 직업적인 특성상 특정 고주파 대역의 소리를 들어야 하는데 그 소리가 들리지 않아 곤란한 케이스도 발생할 수 있는데요.

그럼 고주파 대역에 고심도 청력 손실이 있는 경우를 예로 들어, 일반적인 보청기 증폭 방식과 Frequency lowering 기능을 활성화했을 때 증폭 방식이 어떻게 다른지 실제 보청기에서 출력되는 반응을 통해 비교해봅시다.

Frequency Response Curve

Frequency response curve

Frequency lowering 기능을 활성화시켰을 때 주파수 반응 곡선을 보면 청취하기 어려운 3KHz 이상 고주파 대역의 신호는 더 낮은 주파수 대역으로 압축된 것을 알 수 있는데요. 뿐만 아니라 1.3KHz-2KHz 대역의 신호는 적응형 압축 방식이 적용돼 입력되는 음에 따라 소리의압축 정도가 달라집니다. 따라서, 일반적인 증폭 방식으로도 잘 들리는 저주파 대역의 소리는 그대로 청취하고, 압축 없이 들리지 않는 고주파 대역의 소리의 가청도는 높아지게 되는 것입니다.

Spectrogram

Spectrogram - Frequency lowering OFF

Spectrogram - Frequency lowering ON

고주파 대역의 음소인 /s/ , 그리고 비슷한 듯하지만 보다 낮은 주파수 대역에 위치한 /sh/ 음소의 스펙트로그램을 살펴보면 Frequency lowering 을 활성화 하기 전에는 고주파 대역의 신호가 보청기로 들어오면 처방법 상의 값 그대로 증폭이 됩니다. 그러나, 앞서 언급했던 것처럼 해당 주파수 대역에 고심도 청력 손실이 있는 경우에는 증폭된 소리를 듣기 어려운데요. Frequency lowering 를 활성화 한 후에는 고주파 대역의 신호가 보청기로 들어오면 착용자가 들을 수 있는 주파수 대역으로 소리가 압축되어 증폭됩니다.

Octave RTA

주파수 스펙트럼이 넓은 소리가 보청기로 들어올 때의 반응으로 Frequency lowering 에 대해 조금 더 설명드리면, 1KHz 를 기준(흰색 선)으로 봤을 때 Frequency lowering 을 활성화한 경우 저주파수 대역의 증폭은 일반적인 방식과 똑같이 증폭되는데요. 보다 높은 주파수 대역의 음이 보청기로 들어올 때는 일반적인 증폭 방식과 달리 낮은 주파수 대역으로 소리를 압축시켜 들려주는 것을 볼 수 있습니다.

여기까지 Frequency lowering 기능에 대해서 살펴봤는데요. 물론, 보청기로 들어오는 소리의 주파수를 압축 또는 이동해서 청취할 경우, 원래 증폭되는 소리와 압축돼서 증폭되는 소리의 구별을 위해 정밀한 보청기 피팅이 필요합니다.

또한, 보청기 제조사마다 Frequency lowering 기능의 알고리즘이 조금씩 차이가 나는데요. 개인적인 생각으로 특정 제조사의 방식이 더 좋다 라기 보다는, 보청기를 착용하실 분의 청력 환경에 따라 이 방식이 더 효과적일 수도 있고 저 방식이 더 적합할 수도 있는 것 같습니다. <明>

* Frequency response curve, Spectrogram, Octave RTA 분석에 사용된 기능은 Phonak 의 SoundRecover2 임.