연골전도

Cartilage conduction

연골 전도는 소리 신호가 내이로 전달되는 경로입니다.2004년, 호소이 히로시(나라 의과 대학)는 이 경로를 발견하고 "카르틸라지 전도"라고 명명했습니다.연골전도에 의한 청력은 공기나 뼈와 같은 기존의 소리전도 경로와 구별되는데, 이는 청각연골에 있는 변환기를 만짐으로써 실현되며 두개골의 진동을 수반하지 않기 때문입니다.따라서 연골 전도를 "제3 청각 경로"라고 합니다.

개요

약 450년 전부터, 내이로 소리를 전달하는 두 가지 경로가 인정되었습니다: 공기 전도와 뼈 전도.2004년 당시 나라 의과대학 교수(현재 총장)였던 호소이 히로시는 [1][2]외이의 연골 진동에 의한 청력 현상을 발견했습니다.청연골에 진동기를 부착해 소리가 내이로 잘 전달되는 것을 확인했습니다.그는 연골이 [3]소리를 전달할 수 있는 독특한 특성을 가지고 있다는 새로운 개념을 제안했습니다.새로운 경로는 연골 전도라고 불립니다.2022년 12월 현재, 국제 과학 저널에 이 주제에 대한 32편의 학술 논문이 발표되었습니다.또한 연골전도 보청기와 이어폰은 각각 2017년과 2022년부터 시판되고 있습니다.

뼈와 연골에 의한 귀 성형

말초 청각 기관은 외이, 중이, 내이로 구성되어 있습니다.외이도는 피나와 외이도로 구성되어 있습니다.피나는 연골에 의해 형성됩니다.외이도의 바깥쪽과 안쪽 절반은 각각 연골과 뼈에 의해 형성됩니다.연골 부분 또는 뼈 부분은 손가락의 부드러운 압력을 주어 구별할 수 있습니다.연골 부위에 변환기를 대면 연골 전도를 통해 소리를 들을 수 있습니다.효과적인 전도를 위한 적절한 접촉 위치는 외부 청각관 입구 주변의 연골인 반면, 입구에서 더 멀리 떨어져 있는 부분(예: 십자 나선)은 연골 전도에 관여할 가능성이 적습니다.

정상[1][4][5] 귀의 청력 메커니즘

연골 전도 경로는 공기 및 뼈 전도와 비교하여 이해할 수 있습니다.

공기 전도:음원에서 공기를 통해 전파되는 소리는 외이에 의해 수신되고, 이어 드럼, 중이, 내이를 통해 전달됩니다.골전도:진동기에서 나오는 소리가 두개골을 진동시키고, 진동은 고막과 중이를 거치지 않고 내이로 직접 전달됩니다.

연골 전도:진동기에서 나오는 소리는 청연골을 진동시키고, 외이도에서 발생한 소리는 고막, 중이, 내이를 통해 전달됩니다.이 경우 외이도의 연골 부분은 확성기의 횡격막 역할을 합니다.따라서, 연골 전도 음향 장치를 사용하는 사람의 원통형 외이도에서 소리가 발생합니다.

연골전도는 음원이 외이도에 있어 공기전도와 다르고, 두개골의 [6][7]진동이 필요하지 않아 뼈전도와 다릅니다.

연골전도의 역사

  • 2004년, 나라 의과 대학의 호소이 히로시 교수에 의해 연골 전도가 발견되었습니다.
  • 나라의과대학은 연골전도를 기반으로 보청기 임상연구를 진행하여 2017년 일본 시장에 출시된 세계 최초의 연골전도 보청기(주)를 선도하였습니다.이 보청기는 외이도의 폐색이 있는 환자들을 위해 배포되었습니다.
  • 2021년, "뼈와 연골 전도"에 관한 특별한 이슈가 학술지 Audiology Research에 게재되었습니다.2022년 12월 현재 32편의 학술 논문이 국제 학술지에 발표되었습니다.
  • 2021년 CCH Sound, Inc.에 의해 연골전도에 특화된 변환기가 출시되었습니다.몇몇 다른 회사들은 변환기를 [8]사용하여 연골 전도 음향 제품을 제조할 계획을 가지고 있습니다.
  • 2022년, 오디오 테크니카에 의해 무선 연골 전도 헤드폰이 출시되었습니다.

공기 전도[1][4][5] 장치보다 우수함

  • 관 모양의 이어폰과 달리 연골전도 이어폰은 외이도를 가리지 않고 사용할 수 있어 사용자가 직접 씹는 소리를 듣지 못하고 귀에 포만감을 느끼지 못합니다.
  • 연골전도 이어폰은 오픈핏 이어폰(에어벤트가 [9]있는 이어폰)보다 소리 누출이 적습니다.
  • 연골을 통해 전달되는 소리의 출력량은 외이에 가해지는 힘을 조절함으로써 변화될 수 있으며, 이는 스마트폰을 사용하여 달성될 수 있습니다.
  • 변환기는 안경테 위에 놓을 수 있으며, 이를 통해 연골을 통해 전달되는 소리가 귀 뒤에서 진동함으로써 발생합니다.
  • 변환기를 손가락 링 위에 놓으면, 손가락을 귀 연골에 붙이면 소리가 들립니다.
  • 연골 전도 변환기는 수심 4m에서 사용할 수 있습니다.
  • 연골 전도 변환기는 자유롭게 설계할 수 있습니다.

골전도[1][4][5] 장치보다 우수함

  • 골전도는 무거운 두개골을 진동시키기 위해 강한 진동을 필요로 하기 때문에 변환기는 상당한 전기력을 소비하고 불필요한 소리를 주변으로 전파합니다.트랜스듀서는 1N 이상의 힘으로 사용자의 유문을 눌러야 하기 때문에 장기간 사용하면 피부 자극, 피부의 지속적인 우울증, 불쾌감 등도 유발할 수 있습니다.반대로, 가벼운 청각 연골을 진동시키는 연골 전도 변환기는 외이에 부드럽게 배치될 수 있습니다.
  • 골전도 장치는 양쪽 귀로 사용할 때 왼쪽 귀와 오른쪽 귀 사이에 적절한 시간과 강도 간격을 만들 수 없습니다.이러한 이유로, 입체 음향 효과를 받는 것은 어렵습니다.반대로, 연골 전도 장치는 왼쪽과 오른쪽 귀에서 독립적으로 소리를 낼 수 있어 소리의 위치를 파악할 수 있습니다.
  • 한 임상 연구에서, 골전도 보청기를 사용하던 41명의 참가자 중 39명이 연골전도 [10]보청기로 전환했습니다.

연골 전도를 사용하는 실용적인 도구

보청기

연골전도는 기존의 공기전도 보청기를 사용할 수 없는 청신경폐쇄증(저발성 귓구멍) 등 외이 질환이 있는 환자에게 유용할 수 있습니다.연골전도 보청기의 기본 전제는 외이도 바깥쪽에 위치한 연골이 진동하는 것으로 외이도 질환이 있음에도 불구하고 진동이 전달될 수 있도록 하는 것입니다.청각은 언어 발달에 기여하기 때문에, 연골 전도 보청기는 외이의 장애를 가진 아이들에게 특히 도움이 될 것입니다.연골전도 보청기에 대한 임상연구는 기초연구 [1][2][3][4][11][12][13][14][15][16][17][18]외에도 [19]미국(미시간대학)과 인도네시아(인도네시아대학)에서 시작되었습니다.

스마트폰

2012년 (주)로엠이 제조한 연골전도를 이용한 스마트폰 시제품이 일본 이비인후과학회-두경부외과에 [20]발표되었습니다.이 스마트폰은 소음이 심한 상황에서도 기존의 전화기보다 더 선명한 소리를 제공합니다.또한, 외이에 대한 스마트폰의 압력을 조절하여 음압 수준을 쉽게 조정할 수 있습니다.중요한 것은 소리 누출이나 "출혈"이 최소화되어 사용자 주변 사람들이 전화 통화를 훨씬 덜 들을 수 있다는 것입니다.또한, 사용자의 얼굴에 대한 접촉 면적이 작기 때문에 스마트폰 표면에 기름과 먼지가 적게 전달됩니다.연골 전도 전화기는 기존의 공기 전도 [1][4][5][6]보청기와도 함께 사용할 수 있습니다.

이어폰

귓구멍은 연골 전도를 통해 작동하는 이어폰에 의해 물리적으로 막힐 필요가 없습니다.이와 같이, 이러한 유형의 이어폰은 사용자가 여전히 주변 환경에서 소리를 들을 수 있기 때문에 상황 인식을 감소시키지 않습니다.연골 전도 스마트폰과 유사하게, 이런 종류의 [1][4]이어폰에서 소리가 거의 새지 않습니다.최초의 연골 전도 이어폰은 [21]2022년에 시장에 출시되었습니다.

안경에 통합된 청각 장치

변환기는 이어폰으로 귓구멍을 막지 않고 귀 뒤에서 진동하고 연골 전도를 통해 소리를 내는 안경 프레임에 내장될 수 있습니다.게다가, 이 장치는 다른 사람들에게 눈에 띄지 않습니다.이 시스템은 스마트 안경, 전화 안경 및 안경 기반 보청기(또는 집음기)[1][4]에 적용할 수 있습니다.

손목시계 스마트폰

이 손목시계를 착용한 사용자는 손가락을 [1][4]귀에 대는 것만으로 줄의 반대쪽 끝에 있는 사람들과 의사소통을 할 수 있습니다.

커뮤니케이션 로봇

연골 전도는 로봇과의 의사소통을 위해 고려되어 왔습니다.현재, 확성기 시스템은 로봇에 의해 생성된 소리를 전달하는 데 사용됩니다.하지만, 그러한 확성기는 동시에 말소리를 내는 많은 로봇들로 가득 찬 방에서 큰 소음을 발생시킵니다.이 문제를 극복하기 위해서는 인간과 로봇 간의 의사소통 시스템이 필요합니다.연골 전도는 [1][4]로봇과 의사소통하는 확성기 시스템보다 더 나은 의사소통을 실현할 수 있습니다.

수중 통신

외이의 변환기는 물속에서도 맑은 소리를 전달할 수 있기 때문에, 연골 전도는 수중 통신에 유용합니다.연골 전도 변환기는 수면 아래 4m 깊이에서 사용할 수 있습니다.

청각 액세서리

연골 전도 변환기는 다양한 모양(예: 디스크 및 공)으로 설계될 수 있으며, 이는 패션 및 보석 산업(예: 연골 전도 귀걸이)에서 기회를 제공합니다.

연골전도기술 컨소시엄

2022년 6월, 전 세계적으로 연골 전도 기술의 채택을 촉진하기 위한 컨소시엄이 설립되었습니다.컨소시엄에는 27개 정회원사와 16개 뉴스레터 회원사가 참여하고 있습니다(2023년 1월 기준).

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i j Hosoi, Hiroshi; Nishimura, Tadashi; Shimokura, Ryota; Kitahara, Tadashi (April 2019). "Cartilage conduction as the third pathway for sound transmission". Auris Nasus Larynx. 46 (2): 151–159. doi:10.1016/j.anl.2019.01.005. PMID 30718109. S2CID 73442569.
  2. ^ a b "Cartilage and Ultrasound conduction hearings: The new sound transmissions broaden the availability". No. 478. NHK Science ZERO. 12 September 2014.
  3. ^ a b "The Leading Edge: A New Sound Transmission Pathway". NHK Science View. 11 May 2016.
  4. ^ a b c d e f g h i j Hosoi, Hiroshi; Nishimura, Tadashi; Shimokura, Ryota (2020). "From the time of bone-conduction to cartilage-conduction―The basics and application of cartilage-conduction and cartilage-conduction hearing aids―". Audiology Japan. 63: 217–225. doi:10.4295/audiology.63.217. S2CID 225180717.
  5. ^ a b c d e Shimokura, Ryota; Hosoi, Hiroshi; Tadashi, Nishimura. "Mechanism of cartilage conduction hearing and the applications: The ears say more than the mouth". J. Acoust. Soc. Jpn. 74: 649–654.
  6. ^ a b Nishimura, Tadashi; Hosoi, Hiroshi; Saito, Osamu; Miyamae, Ryosuke; Shimokura, Ryota; Matsui, Toshie; Yamanaka, Toshiaki; Levitt, Harry (May 2014). "Is cartilage conduction classified into air or bone conduction?". The Laryngoscope. 124 (5): 1214–1219. doi:10.1002/lary.24485. PMID 24166692. S2CID 22282190.
  7. ^ Shimokura, Ryota; Hosoi, Hiroshi; Nishimura, Tadashi; Yamanaka, Toshiaki; Levitt, Harry (1 April 2014). "Cartilage conduction hearing". The Journal of the Acoustical Society of America. 135 (4): 1959–1966. Bibcode:2014ASAJ..135.1959S. doi:10.1121/1.4868372. PMID 25234994.
  8. ^ Shimokura, Ryota; Kono, Takeshi; Hosoi, Hiroshi (2022). "Acoustical characteristic of cartilage conduction transducer by CCH Sound". Acoustical Society of Japan 2022 Autumn Meeting: 305–306.
  9. ^ Shimokura, Ryota; Hosoi, Hiroshi; Iwakura, Takashi; Nishimura, Tadashi; Matsui, Toshie (1 November 2013). "Development of monaural and binaural behind-the-ear cartilage conduction hearing aids". Applied Acoustics. 74 (11): 1234–1240. doi:10.1016/j.apacoust.2013.04.013.
  10. ^ Nishimura, Tadashi; Hosoi, Hiroshi; Saito, Osamu; Shimokura, Ryota; Yamanaka, Toshiaki; Kitahara, Tadashi (January 2018). "Cartilage Conduction Hearing Aids for Severe Conduction Hearing Loss". Otology & Neurotology. 39 (1): 65–72. doi:10.1097/MAO.0000000000001644. PMID 29227451. S2CID 25097042.
  11. ^ Nishimura, Tadashi; Hosoi, Hiroshi (2019). "Theory and clinical application of cartilage conduction — Cartilage conduction hearing aid". Otolaryngology–Head and Neck Surgery. 91: 234－245.
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  20. ^ "Hearing by fitting an angle of the smartphone on the ear. The Rohm has developed new technology, — Application of cartilage conduction —". Nikkei Electronics. 28 May 2012.
  21. ^ "Cartilage conduction earphones". Retrieved 28 December 2022.