소음과 어음이 동시에 들리는 경우, 보청기의 증폭 시스템은 어떻게 진행될까?

By 브라이언송

앞의 포스팅에서는 어음과 소음의 파형에 따라 보청기는 소음과 어음을 구분하게 되는 기본 알고리즘을 아주 간단하게 설명드렸습니다. 그런데 실제 보청기가 단순하게 흑백논리로 이거 아님 저거..이런식으로 증폭을 하지는 않습니다. 왜나면 언제나 소음속에서 어음이 노출되어 있는 실제 환경이 더욱 많기 때문입니다. 제조사마다 신호처리 방식에 대한 알고리즘이 다릅니다. 지금 설명드리는 것은 스타키사에서 새롭게 출시한 S시리즈에 적용되어 있는 증폭 시스템 처리 과정을 소개합니다. 이는 이론을 토대로 실제 제품에 적용한 개념이라고 생각하시면 좋겠습니다.

 

이번에 S 시리즈에는 소음과 어음을 구별하여 증폭하게 하는 일련의 알고리즘에 대해서 특허를 받았는데, 이를 제품특성에서 Acoustic Scene Analyzer (어쿠스틱 신 어날라이져/이하 ASA)라 부릅니다. 가만보면 뭐 하나 개발하면 이름 참 폼나게 짓는 경향이 있습니다. 이러한 특허를 받은 통계기법을 활용하여 보청기의 마이크로폰에 입력되는 신호가 상당히 변조되어있는지(highly modulated), 어음형식을 띄는 파형인지(speech), 안정적인 파형인지(steady state), 소음형식을 띄는 파형인지(noise)를 입력되는 신호를 실시간으로 계산하여 신호유형을 결정합니다.

일단 입력되는 신호 강도(input level), 입력 유형(input type)과 신호대 잡음비를 파악해서 계산을 하는데, 이 때 ASA가 별도의 조절여부를 결정하게 됩니다. 조절이 필요하다고 판단되면 어떠한 채널에서 조절을 해야할지 그리고 얼마나(양의 개념) 조절해야 할지를 결정하게 됩니다.

어렵죠? 간단히 말씀드리면, 입력되는 신호의 특성을 파악해서 소음이면 증폭을 덜하게 하고 어음이면 증폭을 더하게 하는데, 입력되는 소리 주파수에 맞는 채널(주파수 영역)이 알아서??(미리 정해진 알고리즘이죠) 조절된다는 말씀입니다.

위 그림을 잠시 설명드리면, 기계 소음이 돌아가는 환경에 보청기 사용자가 있다라고 가정했을 때, 기계소음에 해당되는 채널의 이득(gain)이 실시간 계산에 근거해서 적정 이득이 다운되는 것입니다. 그럼 사용자 입장에서는 기계 소음의 크기가 순간적으로 줄어들어(증폭을 적게한다는 의미) 기계 소음이 노출되어 있는 환경이라도 소음에 대한 불편함이 감소할 수 있다는 것입니다.