청각/음향/이명
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청각실이측정시 마이크 삽입 위치에 따른 오차 - 정재파의 영향

관리자
2020-04-24
조회수 1445

실이측정을 하기 위해서는 고막 근처에 마이크를 삽입하여야 하는데, 실제로는 마이크를 

외부에 위치하고 마이크와 연결된 프로브 튜브(Probe Tube) 를 귀 안에 삽입합니다.



이 때 외이도 안에서 프로브 끝의 위치가 중요하고, 음파가 고막에 반사되어 형성되는

정재파의 영향으로 마이킹 위치에 따라 측정 결과가 달라집니다.


외이도는 고막으로 막혀 있어서 막힌 파이프의 음향특성과 비슷합니다.





음파의 속도를 340m/sec, 외이도의 길이가 30mm 이면,

외이도 공명주파수는 340m/(4*30mm)를 계산하면 약 2800Hz 가 됩니다.


공명(Resonance)이 생기는 이유는 정재파(Standing Wave)의 영향인데,

이 때 음압(Sound Pressure)은 고막에서 최대가 되고, 외이도 입구에서 0 이 됩니다.

폐관의 특성처럼 외이도의 경우 정재파는 2800Hz 의 홀수배의 하모닉이 존재합니다.





즉, 2800, 2800*3, 2800*5, 2800*7, ...


위 그림에서 첫번째 그래프가 2800Hz의 정재파를 나타낸 것이라면,

두번째 그래프는 8400Hz 의 정재파의 음압과 공기입자의 진동을 나타낸 것입니다.

음압이 최대값을 가지는 곳을 피크(Peak), 음압의 변화가 없는 곳을 딥(Dip)이라고 부릅니다.


8400Hz 의 공명으로 인한 고막으로 부터의 첫번째 딥은 1/3지점입니다.

이는 고막에서 약 10mm 떨어진 곳입니다. 만일 이 지점에 마이크가 노이게 되면,

음압 측정값은 0 이 됩니다. 의미없는 데이터가 되는 셈입니다.


그러므로 마이크가 고막 가까이에 있지 않으면 3KHz 이상의 고음역의 실이측정에

오차가 커지게 됩니다. 따라서 프로브를 삽입할 때에는 가능한한 고막 가까이 5mm 이내에

삽입할 것을 권장하고 있습니다.


외이도의 깊이가 얕을수록 오차는 더욱 커지게 됩니다. 남성보다는 여성, 여성보다는 유소아가

고음역 측정 오차가 커지게 됩니다.


마이크 브로브를 삽입할 때 오토스크프로 들여다 보는 것도 한 방법이 됩니다.

마이크 프로브 삽입한 뒤, 보청기를 삽입할 경우는 외이도 굴곡에 의해 실제보다 고막에서

2-3mm 더 떨어지게 될 수도 있기때문에, 이를 감안해서 조금 더 깊이 삽입합니다.


아래 그림은 마이크 프로브를 고막 가까이 삽입하고 측정한 REUG(실이공명이득)입니다.



2~4KHz 대역의 15dB 정도의 이득이 있음을 알 수 있습니다.



아래 그림은 고막에서 약 1cm 정도의 거리를 두고 측정한 것입니다.



이 위치에서는 약 5KHz 부근에서 딥(Dip) 이 발생함을 알 수 있습니다.

만일 실이측정중에 약 5~6KHz 대역의 딥이 발생하면, 마이크 프로브가 너무 얕은 것입니다.


고막형이나 귓속형보청기를 착용한 상태에서의 실이측정시 마이크 프로브의 위치는

더욱 민감합니다. 왜냐하면 양쪽이 막힌 폐관의 음향특성과 같이 되기 때문입니다.


다음 포스팅에 계속됩니다.




감사합니다.



박 영 근, Ph.D.

스타키보청기 김포센터

청각음향연구소

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