뉴미디어 테크놀로지를 이용한 이명도 검사 측정개발 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 음악적 뉴미디어 테크놀로지(New media technology)를 이용하여 만들어진 소프트웨어 라이브러리(Software library)를 이용한 이명도(Tinnitogram) 측정을 제안한다. 개발된 라이브러리는 다양한 사운드의 합성과 변형을 사용자의 의도에 맞는 환경으로 구축할 수 있는 Native Instruments 社의 리액터(Reaktor)를 이용하여 제작하였으며 누구나 무료로 이용 가능한 리액터 플레이어(Reaktor Player)를 통해 사용할 수 있다. 주관적인 이명 사운드의 형태를 신시사이저(Synthesizer)의 합성 원리를 이용하여 구현하도록 설계 하였고 심리음향 인자인 쯔비커 파라미터(Zwicker Parameter)를 적용하여 이명으로 느껴지는 불편의 모형을 검증할 수 있도록 하였다.
이명의 주파수와 강도로 측정되는 기존의 2차원적(Two-Dimensional Space) 측정에서 소리를 구성하는 다양한 주파수와 강도의 상호 작용인 복잡성(Complexity) 요소를 추가하여 3차원적(Three-Dimensional Space)형태를 적용하여 이명의 측정을 보완하였고 의료진의 진단 후 이루어지는 이명 습관화 치료에 사용되는 사운드 치료를 시스템적으로 통합함으로서 검사와 치료에 필요한 시간 단축과 올인원(All in One) 패키지 솔루션을 제시하였다.
본 논문에서는 연구를 위하여 의학적 문헌 고찰을 실시하여 인체의 청각학적 구조, 소리의 인식 과정 등을 살펴보고 이명의 원인, 진단, 치료의 측면을 살펴보았다. 그리고 이명 사운드의 표본을 음향학적 물리량, 심리량 분석을 실시하여 특징을 판별하였다.
분석된 결과를 토대로 기존의 의학계에서 제시한 이명도를 측정하는 5가지 방법을 적용하여 설계를 진행 하였으며 의료 기관에 설치 후 의료진과의 상호작용으로 개발된 라이브러리의 평가와 문제점을 수정하며 진행하였다.
본 연구에서 나타난 결과를 토대로 4차 산업혁명 시대의 뉴미디어적 오디오 기술이 환자의 이명 측정, 개선을 돕고 더불어 바이오테크, 자동차, 항공, 스마트기기, 웨어러블 디바이스 등의 첨단기술(IT), 문화, 리빙(Living) 등의 다양한 산업과 융합되어 응용 발전되는 단초가 되길 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study proposes the measurement of tinnitus using a software library made using musical new media technology. The developed library was created using Reactor of Native Instruments, which can build a variety of sound synthesis and transformation into an environment suited to the user's intention, and anyone can use it through the Reactor Player, which can be used free of charge. The subjective tinnitus sound was designed to be implemented using the synthesis principle of a synthesizer, and the psychoacoustic factor, Zwicker Parameter, was applied to verify the model of discomfort felt by tinnitus. Three-Dimensional Space form by adding a Complexity factor, which is the interaction of various frequency and intensity that make up the sound in the existing two-dimensional space measurement, which is measured by the frequency and intensity of tinnitus. The measurement of tinnitus was supplemented by applying the method, and by systematically integrating the sound therapy used for the treatment of tinnitus habituation after diagnosis by medical staff, the time required for examination and treatment and an All in One package solution was presented.
In this paper, a medical literature review was conducted to examine the auditory structure of the human body, sound recognition process, etc., and the causes, diagnosis, and treatment aspects of tinnitus. In addition, characteristics of the tinnitus sound were determined by analyzing acoustic physical and psychological quantities.Based on the analyzed results, the design was carried out by applying five methods of measuring tinnitus suggested by the existing medical field, and after installation in a medical institution, the ev
aluation and problems of the developed library through interaction with medical staff were corrected.
Based on the results shown in this study, new media audio technology in the era of the 4th industrial revolution helps patients measure and improve tinnitus, and advanced technology (IT) such as biotech, automobiles, aviation, smart devices, wearable devices, etc. It is expected to be the beginning of application and development by converging with various industries.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구의 필요성 및 목적 1
• 1.2 연구의 대상 및 방법 4
• 2. 이론적 배경 5
• 2.1 이명의 정의 5
• 2.2 이명의 진단 7
• 1) 이명 설문지 7
• 2) 순음 청력검사 10
• 3) 임피던스 청력검사 11
• 4) 어음 청력검사 12
• 5) 이음향방사 검사 13
• 6) 이명도 검사 13
• 2.3 이명 치료의 이론적 관점 14
• 1) Cignitive-Behavioral Therapy 14
• 2) Tinnitus Retraining Therapy 15
• 3) Sound Therapy 17
• (1) 차폐형 소리치료 17
• (2) 노치형 소리치료 18
• (3) 베라르 청각치료 20
• 3. 청각학적 관점의 사운드와 이론 22
• 3.1 물리학적 심리음향적 소리의 정의 22
• 3.2 인간의 청각 시스템 25
• 3.3 소리의 특성 27
• 3.4 소리의 단위 30
• 4. 이명도 검사 선행 연구 34
• 4.1 국내 이명도 검사 현황 34
• 4.2 기존 이명도 검사의 한계 40
• 4.3 음악 분야와 산업 분야의 융합 44
• 4.3.1 사운드를 통한 이명 치료 활용 사례 47
• 4.4 음향 테크놀로지와의 의료계의 융합 53
• 4.4.1 모바일 이명 치료 앱 54
• 5. 이명 사운드 특징 분석 58
• 5.1 Zwicker 분석법 60
• 1) 라우드니스(Loudness) 61
• 2) 샤프니스(Sharpness) 62
• 3) 러프니스(Roughness) 63
• 4) 변동강도(Fluctuation Strength) 65
• 5.2 이명 표본 수집 69
• 5.3 이명의 음향적 성분 조사 71
• 5.4 물리량 분석 결과 72
• 5.5 심리량 분석 결과 77
• 6. 연구문제 및 선행연구 90
• 6.1 연구문제 90
• 6.2 선행연구 91
• 7. 연구방법 97
• 7.1 AD629 Diagnostic Audiometer 분석 97
• 7.2 리액터 소개 102
• 8. 시스템 설계 및 구현 103
• 8.1 시스템 개발 목표 103
• 8.2 시스템 구성 104
• 8.2.1 가변형 Pure tone, Complex tone, Warble tone 발생부 107
• 8.2.2 Modulated Tone 발생부 117
• 8.2.3 Noise 발생부 121
• 8.2.4 고정형 주파수 발생부 130
• 8.2.5 이명 모델 발생부 132
• 8.2.6 출력 레벨 조정부 135
• 8.2.7 이명 치료 음원 발생부 137
• 8.2.8 최종 출력부 139
• 8.3 시스템 사용 절차 설계 140
• 9. Zwicker Parameter의 적용 146
• 9.1 심리음향 지수 측정값 148
• 9.2 심리음향 지수 결과 분석 159
• 10. 연구 문제 검증 161
• 10.1 의료진 평가 171
• 11. 이명도 측정 라이브러리 가치성 174
• 11.1 기술과 의료의 융합 174
• 11.2 편리한 접근성 176
• 11.3 사용자 위주의 편리함 177
• 11.4 확장성 178
• 12. 결론 180
• 12.1 연구 결과 180
• 12.2 연구의 시사점 183
• 12.3 한계점 및 제언 185
• 참고문헌 187
• ABSTRACT 197

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