Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology (재활복지공학회논문지)

Rehabilitation Engineering And Assistive Technology Society of Korea (한국재활복지공학회)
권호 표지

Study and Effects of Bone Conducted Signal on the Implantable Microphone

골전도를 통한 생체신호가 이식형 마이크로폰에 미치는 영향 및 고찰

  • 우승탁 (경북대학교 의용생체공학과) ;
  • 정의성 (경북대학교 대학원 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 김명남 (경북대학교 의학전문대학원) ;
  • 조진호 (경북대학교 IT 대학)
  • Received : 2010.11.27
  • Accepted : 2010.12.30
  • Published : 2010.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The fully implantable hearing devices (FIHDs) have been studied to compensate the defect of conventional hearing aids. Typically, a microphone for FIHDs was implanted under the skin of the temporal bone. So, implantable microphone characteristics can be affected by the eating food, chattering teeth and moving artifact. In this paper, we fabricated the physical model that was similar to characteristics of human temporal bone and skin, and we measured implanted microphone sensitivity for effect of bone conducted noise signal. For the measurement of microphone sensitivity, we applied 1 kHz pure sounds that were transmitted to implanted microphone and sine wave vibrations of varied frequency were simultaneously transmitted through the artificial bone. As a result, sensitivity of implanted microphone can be modified by bone conducted signal and this phenomenon was confirmed at varied frequency band.

완전 이식형 보청기는 기존 보청기가 가지고 있는 여러 문제점들을 해결하기 위해 연구 개발되고 있다. 이러한 완전이식형 보청기에 사용되는 이식형 마이크로폰은 일반적으로 측두부의 피부아래 이식된다. 그런데 이식된 마이크로폰의 특성은 음식을 먹거나 치아의 마찰, 생체동잡음에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 논문에서는 이식된 마이크로폰에 골전도를 통해 전달된 생체잡음신호가 미치는 영향을 조사하기 위하여, 사람의 측두부 및 피부의 특성이 유사한 물리모델을 제작하여, 이식된 마이크로폰의 감도측정실험을 수행하였다. 1 kHz의 순음신호를 이식된 마이크로폰에 인가하고, 동시에 여러 주파수대의 정현파진동을 인공뼈에 인가하여 측정되었다. 그 결과 마이크로폰의 출력은 골전도를 통한 신호의 영향을 받아 왜곡될 수 있으며, 그 영향은 주파수대역에 따라 달라짐을 확인하였다.

Keywords

References

  1. J. I. Suzuki, H. Shono, K. Koga, and T. Akiyama, "Early studies and the history of development of the middle ear implant in Japan," Advances in Audiology, vol. 4, pp. 1-14, 1998.
  2. 이창우, 김민규, 박일용, 송병섭, 노용래, 조진호, "이식형 인공중이를 위한 압전 플로팅 매스 트랜스듀서의 제안," 센서학회지, 제14권, 제5호, 한국센서학회, pp.322-330, 2005.
  3. H. H. Kim and D. M. Barrs, "hearing aids: A review of what's new," Otolaryngology Head and Neck Sugery, vol. 134, no. 6, pp.1034-1050, June 1997.
  4. A. Chasin, "Current trends in implantable hearing aids," Trends in Amplification, vol. 2, no. 3, pp.84-107, June 1997. https://doi.org/10.1177/108471389700200302
  5. H. A. Jenkins, N. Pergola, and J, Kasic, "Anatomical vibrations that implantable microphones must overcome," Otology & Neurotology, vol. 28, pp.579-588, 2007.
  6. A. E. Deddens, E. P. Wilson, T. H. J. Lesser, and J. M. Fredrickson, "Totally implantable hearing aids : the effects of skin thickness on microphone function," American journal of Otolaryngology, vol. 11, pp.1-4, 1990. https://doi.org/10.1016/0196-0709(90)90162-O
  7. E. S. Jung, K. W. Seong, H. G. Lim, J. W. Lee, D. W. Kim, J. H. Lee, M. N. Kim, and J. H. Cho, "Study on frequency response of implantable microphone and vibrating transducer for the gain compensation of implantable middle ear hearing aid," Journal of Korea sensor society, vol. 19, no. 3, pp.361-368, 2010.
  8. I. P. Herman, Physics of the Human Body, New york, USA: Springer, pp.565-567, 2007.
  9. E. W. Collings, Materials properties handbook: titanium alloys, USA: ASM International, pp.491-500, 1994
  10. Y. Yamada, and Y Hijikata, "Development of the bone conduction microphone for voice recognition," Denso Technical Review, vol.8, no.1, 2003.