Comparison of Occlusion Effects as a Function of the Earphone Type and Placement in Testing Bone Conducted Hearing Sensitivity

Son, Min Koo; Lee, Jung Hak; Lee, In Jae

Original Article

Hearing sciences

Korean Journal of Audiology 2002;6(2):148-151.

Comparison of Occlusion Effects as a Function of the Earphone Type and Placement in Testing Bone Conducted Hearing Sensitivity

Min Koo Son¹, Jung Hak Lee², In Jae Lee³

¹Institute of Audiology & Speech Pathology, Hallym University, Seoul
²Department of Otolaryngology
³Diagnostic Radiology, College of Medicine, Hallym University, Anyang, Korea

골도청력검사에서 이어폰의 종류와 착용위치에 따른 폐쇄효과 비교

손민구^¹^, 이정학^²^, 이인재^³

^¹한림대학교 청각언어연구소
^²한림대학교 의과대학 이비인후과학교실
^³진단방사선과학교실

Abstract

The purpose of this study was to analyze occlusion effects as a function of the earphone type and placement in masking for the measurement of bone conducted hearing sensitivity. The subjects included 10 males and 10 females with normal hearing aged twenty to thirty nine. Comparisons were made between changes in the audibility of bone-conducted stimuli both when ears were occluded and when ears were not occluded. Bone conduction thresholds were measured at the frequencies of 250, 500, 1000 and 1500 Hz. The earphones used in this experiment were a TDH 39 headphone and an ER-3A insertphone. Results were as follows：Firstly, the occlusion effects of the headphone turned out to be greater than those of the insertphone at all test conditions. Secondly, the occlusion effects of the test ears were greater than those of the non test ears. Thirdly, as the test frequency increased, the occlusion effects decreased. Finally, there was no significant difference between genders. These results indicate that the insertphone may be more effective in masking for the measurement of bone conduction thresholds than the headphone because the occlusion effect of the insertphone is smaller. These data can also give the useful information for hearing aid fitting with additional data from the hearing-impaired persons.

Keywords: Occlusion effect;Headphone;Insertphone.

교신저자：이정학, 431-070 경기도 안양시 동안구 평촌동 896
전화) (031)380-3792 · 전송) (031)380-3794 · E-mail：leejh@hallym.ac.kr

서 론

골도청력검사는 전음성난청과 감각신경성난청을 구분하고 감각신경기관의 민감도를 결정하기 위하여 사용되며 각 귀마다 정확한 골도역치를 측정하려면 반대측귀(non-test ear, NTE)를 차폐(masking)해야 한다. 이 때 반대측 외이도를 이어폰으로 막게 되는데 이로 인하여 외이도의 음압수준(sound pressure level, SPL)이 상승하여 검사귀(test ear, TE)의 역치가 낮아지게 된다. 이렇듯 외이도를 막음으로써 발생하는 음압 또는 역치의 변화를 폐쇄효과(occlusion effect, OE)라고 한다. 이러한 폐쇄효과는 전음성 난청자에게는 거의 나타나지 않으며, 정상인이나 감각신경성 난청자들에게 나타나는데 정확한 역치 측정뿐만 아니라 보청기 착용효과를 예측하는데도 중요한 요인이 된다.¹⁾
폐쇄효과측정 방법에는 주관적 방법과 객관적 방법이 있다. 주관적 방법은 각 검사주파수에서 폐쇄하지 않은 상태에서 골도 역치를 먼저 측정한 다음 이어폰으로 폐쇄하였을 때의 역치와 차이를 측정함으로써 관찰 될 수 있다. 객관적인 방법은 탐침 마이크로폰을 외이도에 삽입하고 폐쇄하지 않은 상태에서 음압수준을 측정한 후 이어폰으로 외이도를 폐쇄하였을 때 음압수준과의 차이를 측정함으로써 관찰할 수 있다. Dean & Martin²⁾은 골도 청력검사에서 인서트폰(insertphone)을 깊숙히 삽입하여 차폐하는 것이 폐쇄효과를 더 줄일 수 있기 때문에 보다 효과적이라고 제안하였다.
본 연구는 주관적 방법에 의해 폐쇄효과를 분석하였으며, 구체적으로는 이어폰 종류, 이어폰 착용위치, 주파수 및 성별에 따른 차이를 비교하고자 하였다.

연구방법

연구 대상

실험조건에 따른 폐쇄효과의 차이를 알아보기 위해 다른 요인이 검사에 영향을 주지 않도록 연령을 제한하여 만 20~39세의 정상성인 20명(남자 10명, 여자 10명)을 선정하여 검사를 실시하였다. 모든 대상자는 고막운동계측도(tympanogram)가 A형이었으며, 주파수별 청력은 25 dBHL 이하였다(Table 1).

검사절차

고막운동계측도는 이미턴스검사기(GSI-33, Welch Allyn)로 측정하였고, 순음청력검사는 방음실(IAC, Industrial Acoustics)에 설치된 청력검사기(GSI-61, Welch Allyn)와 골진동자(Readioear B-71), 헤드폰(TDH-49) 및 인서트폰(ER-3A)을 사용하였다. 골전도 보정은 ANSI(1996)의 규정에 따라 소음계(Type 2261, B&K)와 인공유양돌기(Type 4930, B&K)를 사용하여 시행하였다. 기도역치 차이가 없을 때는 검사귀를 무작위로 선정하고 차이가 있을 때는 좋은쪽 귀를 검사귀로 선정하였다. 폐쇄효과측정은 주관적 방법을 사용하였으며 첫째, 검사주파수 .25, .5, 1, 1.5 kHz에서 골도역치를 구하였다. 둘째, 반대측 귀를 헤드폰과 인서트폰으로 각각 폐쇄한 조건에서 골도역치를 구하였다. 인서트폰은 외이도의 두 번째 굴곡이 시작되는 지점까지 삽입하였다. 셋째, 동측 귀를 인서트폰과 헤드폰으로 각각 폐쇄한 조건에서 골도역치를 구하였다. 검사자료를 통계적으로 분석하기 위해서 SAS (Release 8.01) 프로그램을 사용하여 이어폰종류, 이어폰착용위치, 주파수 및 성별에 따른 폐쇄효과의 차이를 검정하였다.

결 과

모든 대상자로부터 이어폰종류, 이어폰착용위치, 주파수 및 성별에 따른 폐쇄효과를 측정하였다(Table 2). 이어폰의 종류에 따른 비교에서는 전체적으로 헤드폰이 인서트폰보다 폐쇄효과가 크게 나타났으나(ANOVA, p<.05), 각 실험조건에서 비교한 결과는 여성 1.5 kHz에서만 유의한 차이를 보였다(t-test, p<.05). 또한 피검자들의 이어폰착용위치 즉, 반대측귀와 동측귀에서 측정한 폐쇄효과를 비교하였다. 전체적으로는 반대측귀보다 동측귀에서 폐쇄효과가 더 크게 나타났다(ANOVA, p<.05). 하지만 각각의 실험조건에서는 동측귀와 반대측귀의 폐쇄효과가 유의한 차이를 보이지 않았다(t-test, p>.05). 주파수에 따라서 폐쇄효과가 어떻게 변화하는지도 비교하였다. 전반적으로 주파수가 증가하면서 이어폰의 폐쇄효과가 감소하였으며, 모든 실험조건에서 유의한 차이를 보였다(ANOVA, p<.05). 마지막으로 남자와 여자의 폐쇄효과를 비교하였는데 전체적으로 유의한 차이가 없었다(ANOVA, p>.05).

고 찰

골진동체를 유양돌기에 부착시키고 자극음을 제시할 때 반대측 또는 동측 외이도를 이어폰으로 폐쇄함으로써 증강된 음압수준(sound pressure level)은 이어폰과 귀사이의 부피 의해 영향을 받을 수 있다.¹⁾ 일반적으로 헤드폰은 인서트폰에 비해 더 넓은 외이도 부피를 가지므로 외이도 음압수준이 증가하여 더 큰 폐쇄효과를 가지게 된다. Voss 등³⁾은 외이도와 이어폰 사이의 음향누출량도 폐쇄효과에 영향을 준다고 하였다. 본 연구에서도 전반적으로 헤드폰을 사용했을때의 폐쇄효과가 인서트폰을 사용했을 때보다 2~4 dB 더 크게 나타나서 기존의 연구들과 유사한 결과를 보였다. 따라서 기도와 골도의 차이가 큰 경우에 보다 정확한 역치를 측정할 때는 폐쇄효과가 더 작은 인서트폰으로 차폐하는것이 보다 효과적이라고 할 수 있을 것이다.
골전도시 양이감쇄(interaural attenuation)가 없다고 하지만 반대측귀보다 동측귀에서 폐쇄효과가 더 크게 나타났다. 거의 모든 조건에서 1~3 dB의 차이를 보였는데, 이것은 반공명(antiresonence)으로 인하여 두개에서 반사되어 오는 음압이 골진동체의 위치가 가까운 동측귀에서 더 증가하기 때문이라고 생각한다.
Fagelson과 Martin⁴⁾에 의하면 외이도 음압수준과 가청도는 외이도가 폐쇄됨으로써 고주파수에서 보다 저주파수에서 더 영향을 받는다. 본 연구에서도 폐쇄효과는 저주파수에서 더 크게 나타남을 보여주었다. 고주파수 에너지는 외이도를 폐쇄하거나 폐쇄하지 않은 조건 모두 비슷하게 고막을 잘 통과한다.⁵⁾ 그러나 저주파수 에너지는 외이도가 개방되어 있을 때 고주파수보다 중이기전을 통과하는 비율이 더 적다. 즉 저주파수 에너지는 고막으로부터 반사되는 양이 많다고 볼 수 있다. 따라서 외이도 음압수준과 가청도는 외이도 폐쇄에 의해 고주파수보다 저주파수 자극에 더 영향을 받게 된다.⁶⁾
Mueller의 연구⁷⁾에 의하면 폐쇄효과는 성별에 관계없이 유사하다고 하였다. 주관적 폐쇄효과의 크기는 성별에 의한 차이라기보다는 난청의 유형, 청각보조물의 착용 등에 따라서 영향을 받는다 하였다. 본 연구에서도 성별의 차이가 거의 없어서 기존의 연구결과와 일치하였다.
골전도 청력검사에서 차폐를 할 경우 폐쇄효과를 고려해야 하는 이유는 정확한 역치측정을 위해서이다. 반대측귀를 폐쇄하면 이 귀에 골도 음압이 증가하게 되므로 반대측귀가 동측귀 보다 더 잘 반응할 수 있다.⁴⁾ 그러므로 차폐시 이어폰의 종류와 주파수에 따라서 적절한 폐쇄효과를 고려하는 것이 중요하다. 특히 인서트폰으로 차폐할 때는 삽입깊이에 따라서 폐쇄효과가 영향을 받기 때문에 가능하면 깊이 삽입하는 것이 안정적인 결과를 얻는데 좋다고 하였다.²⁾⁸⁾
이러한 폐쇄효과는 골도청력검사의 차폐목적 외에도 임상에서 다양하게 적용될 수 있다.
예를 들면, 순수한 전음성 난청자는 폐쇄의 느낌이 거의 없기 때문에 주관적 폐쇄효과는 중이병변과 감각신경성난청을 구분하는데 유용하게 사용할 수 있다.⁹⁾ 또한 인서트폰을 착용하면 보청기를 착용할 때와 같은 폐쇄효과를 경험한다.¹⁰⁾ 그러므로 청각전문가는 인서트폰의 폐쇄효과를 보청기 착용시의 폐쇄효과를 예측하는 자료로 활용할 수도 있다. 하지만 이러한 자료는 평균치이기 때문에 개인 차이를 정확히 반영하기에는 임상적으로 한계성이 있다.

요약 및 결론

본 연구는 정상인을 대상으로 하여 이어폰의 종류, 동측과 반대측귀, 주파수 그리고 성별에 따라서 폐쇄효과를 비교하였으며, 임상에 응용이 가능한지를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 만 20~39세의 정상 성인 20명을 대상으로 폐쇄효과를 측정하였으며 결과는 다음과 같다.
첫째, 헤드폰이 인서트폰 보다 폐쇄효과가 컸다.
둘째, 동측귀가 반대측귀보다 폐쇄효과가 컸다.
셋째, 주파수가 증가하면 폐쇄효과는 감소하였다.
넷째, 성별에 의한 차이는 없었다.
이상의 결과에서 폐쇄효과는 동측귀와 헤드폰 그리고 저주파수에서 더 많이 나타난다고 할 수 있다. 이러한 정보를 바탕으로 난청자에게 차폐시 정확한 역치 측정뿐만 아니라 보청기 착용효과를 예측할 때도 가치가 있다고 생각한다. 앞으로 정상인뿐만 아니라 감각신경성 난청인의 폐쇄효과 및 객관적 폐쇄효과를 비교하는 연구가 필요하다고 본다.

REFERENCES

Hall JW, Grose JH. The effect conductive hearing loss on the masking-level difference: Insert versus standard earphones. J Acoust Soc Am 1994;95(5), Pt.1:2652-7.
Dean MS, Martin FN. Insert earphone depth and the occlusion effect. Am J Audiol 2000;9:131-4.
Voss SE, Rosowski JJ, Shera CA, Peake WT. Acoustic mechanisms that determine the ear-canal sound pressures generated by earphones. J Acoust Soc Am 2000;107(3):1548-64.
Fagelson MA, Martin FN. The occlusion effect and ear canal sound pressure level. Am J Audiol 1998;7(2):50-4.
Frank T, Vavrek MJ. Reference threshold levels for an ER-3A insertearphone. J Am Acad Audiol 1992;3(1):51-9.
Munro KJ, Agnew NA. Comparison of inter-aural attenuation with the etymotic ER-3A insert earphone and the telephones TDH-39 supra-aural earphone. Br J Audiol 1999;33:259-62.
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Pirzanski CZ. Diminishing the occlusion effect; clinician/manufacturer -related factors. Hear J 1998;51, 4:66-78.