Amplification and Howling Suppression of Telephonic Speech for the Hearing-Impaired Person

난청인을 위한 전화기 음성증폭 및 하울링 억제

To provide sufficient sound to the hearing-impaired person(HIP) who have many difficulty in communication with others using general telephone, big amplification is needed. But big amplification can occur howling as a side effect. In this study we developed the new technique of big amplification without howling, manufactured and estimated the new hearing aid telephone. Telephone speech is divided to three frequency band, amplified respectively and fitted to HIP's hearing ability. The telephone speech frequency is monitored by counter in time domain. The counter transfers the sinusoidal sound to rectangular wave using comparator and counts the number of rectangular wave in a certain time period, that is frequency, to monitor the howling. Telephone have microphone and speaker, which are fitted in a rigid structure and frequency band of telephone sound is limited, so howling occurs in the limited frequency band. If the counter notices that howling conditions happen, microprocessor decreases quickly the gain of the related frequency band. The result of test of our new hearing aid telephone showed that we can amplifiy the sound as much as 40dB, which is meaningful level to many HIP, and make HIP increase their perception ability from 20% to 60.8% in 1 syllable test and from 28.9% to 78% in 2 syllable test.

일반전화기로 통화가 어려운 난청인에게 충분한 수신음량을 공급하기 위해서는 큰 증폭이 필요한데 큰 증폭은 하울링(howling)을 발생시킨다. 본 연구에서는 소리를 크게 증폭하면서 하울링을 억제하는 새로운 방법을 제안하고 이를 적용한 보청전화기를 개발하여 평가하였다. 통화수신 음성은 3개의 밴드로 나뉘어져 각각 독립적으로 증폭되어 난청인의 청력에 알맞게 적합(fitting)된다. 수신음성의 주파수는 카운터에 의하여 시간영역에서 모니터링되는데 카운터부는 비교기를 이용하여 수신 정현파를 구형파로 변환시키고 시간영역에서 구형파 수를 계수함으로써 주파수를 분석하여 하울링이 발행하는가를 판단한다. 전화기는 송수화기 구조가 결정되어 있고 송수신 주파수 범위가 제한되어 있으므로 하울링 또한 일정주파수 범위내 발생하게 된다. 계수기에 의해 하울링이 검출되면 중앙제어부는 해당대역의 증폭도를 빠르게 낮춤으로써 하울링을 억제시킨다. 시험결과 개발전화기는 하울링 없이 40dB 이상 증폭할 수 있으며 중고도 난청인의 어음인지력이 1음절어의 경우는 20%에서 60.8%로, 2음절어의 경우는 28.9%에서 78%로 향상되는 탁월한 개선 효과를 보였다.