포낙보청기(Phonak),주파수이동방식: Nonlinear Frequency Compression

주파수를 이동시키는 기술인 "Frequency Lowering"이라는 주제로 지난번 포스팅에 이어  2번째 회사, 오늘은 바로 포낙보청기의 주파수 이동방식에 대한 내용입니다. 제가 개인적으로 관심이 아주 많이 가는 회사이기도 합니다. 사진 tribune.com.pk

오늘도 역시 주파수를 이동시키는 테크놀로지에 대한 이야기만 언급하고자, 제품의 성능, 음질, 기능에 대한 이야기는 하지 않도록 하겠습니다. 조만간 포낙코리아 신대표님을 만나 식사할 일이 있기에 최대한 험한 분위기를 만들고 싶진 않습니다.D:) 



현재 주파수 이동에 대한 제품은 시장에 출시된 기준으로 와이덱스, 포낙 두 회사입니다. 그리고 스타키가 2월에 신제품(X시리즈,  이그나잇 시리즈)을 출시하면서 대열에 합류한 상태입니다. 최신 보청기 기술이 적용한 제품들이다 보니 보청기 테크놀로지에 대한 최신 경향을 살펴보는데 의미가 있겠습니다. 

Non-linear frequency compression

제조사: Phonak (포낙코리아)

기술명칭:"Sound Recover"

적용모델:  Exelia Art (프리미엄형/20채널), Versata Art (고급형/16채널), Certena Art (일반형/6채널)

 

고주파수 정보를 바로 아래 주파수로 옮기는 방식은 동일하나, 이동하고자 하는 고주파수 대역의 에너지를 압축시켜서 이동하는 방식입니다. 가장 높은 주파수 대역에서는 압축되고 이동시키는 정도가 가장 크며, 반면에 낮은 주파수 대역 정보는 압축되고 이동시키는 정도가 점진적으로 낮게 설정되어 있습니다.



포낙의 ‘사운드 리커버’(Sound Recover; 주파수 이동에 대한 기술적 명칭)는 보청기 피팅 프로그램 내에서 cut-off frequency (주파수를 구분하는 기준 주파수)가 설정되어 있으며, 이 기준주파수 (cut-off frequency) 이하에서 증폭된 신호음은 변경할 수가 없습니다. 반대로 이 기준주파수 (cut-off frequency)를 넘어서는 상위 주파수 대역의 소리정보는 주파수 도메인을 기준으로 모두 압축되도록 설계되었습니다.

위 그림은 NLFC(Non-linear frequency compression) 신호처리과정을 쉽게 이해할 수 있도록 도식화한 그림입니다. 숫자는 보청기 채널을 의미하며, 1번은 저주파수 대역을 그리고 6번은 고주파수 대역을 나타냅니다. 패널 A 는 일반적인 보청기 신호처리방식을 나타내고 있으며, 패널 B 는 압축된 소리 정보를 아래 주파수 대역으로 이동하는 것을 보여주며, 아래 주파수 대역과 고주파수 대역과의 관계를 그림으로 보여주고 있습니다.

 

와이덱스 사에서 적용했던 Linear frequency Transposition (LFT) 방식과는 달리, NLFC (Non-linear frequency compression)방식은 기준주파수(cut-off frequency)가 설정할 수 있습니다. 따라서 기준주파수를 기준으로 좌/우 측 주파수 대역을 독립적으로 컨트롤 할 수 있기 때문에 주파수 대역간에 겹쳐지는 부분(overlap)이 발생하지 않습니다. 이 기준주파수 상위에 해당되는 모든 고주파수 소리 정보는 압축이라는 과정을 통해 감소된 고주파수 범위(그림에서 설명)를 갖게 됩니다.

 

기준 주파수 설정을 낮게 할 수도 있고 높게 설정할 수도 있으나 경우에 따라 중요한 포먼트를 포함하고 있는 주파수 대역이 기준 주파수 위 또는 아래에 위치할 수 있겠으나, 이에 대한 음질은 내부 데이터의 일반화(extrapolation) 과정을 통해 조절된다고 보고하고 있습니다.

위 그림은 단어의 중간과 말미에 ‘SH’, /∫/ 가 들어가는 단어를 분석한 스펙트로그램으로 패널 A는 NLFC(Non-linear frequency compression)를 적용하지 않은 상태로 분석한 것이며, 패널 B는 NLFC(Non-linear frequency compression)를 적용하여 분석한 것입니다. 그림에서 하얀 박스로 표시한 부분은 압축한 고주파수 대역을 아래 주파수 대역으로 이동시켰을 때와 그렇지 않았을 때를 비교한 부분이다.

 

그래프의 세로축은 주파수 대역을 의미하기 때문에 패널 B를 보면 압축된 고주파수 대역이 아래 주파수로 이동했기 때문에 전체적인 주파수 대역이 줄어든 모습이며, 흰색 박스 안의 붉은색 말소리 부분이 더욱 진하게 나타나 보이는 것이다. 줄어든 주파수 대역은 스펙트로그램을 통해 알 수 있으며 5,000Hz 이상의 고주파수 대역 이후에서는 출력의 증가 없이 일정함을 보이고 있습니다. (참고로 widex 는 4,000Hz 이상의 고주파수에서 출력이 미약하게 나타났음)  

 

 

---

 

포낙 (Phonak) 보청기 제품 문의

웨이브히어링 청각센터

 

 

보청기 ㅣ 브라이언송 ㅣ 02) 736-9966