Efficacy of Auditory Spatial Training in Multi-Talker and Real-Life Noise Environments for Adult Hearing Aid Users

Ji Young Jeong; Ji Min Jeong; Jae Hee Lee

doi:10.21848/asr.250182

Audiology and Speech Research > Volume 21(2); 2025 > Article

Jeong, Jeong, and Lee: Efficacy of Auditory Spatial Training in Multi-Talker and Real-Life Noise Environments for Adult Hearing Aid Users

Research Paper

Audiol Speech Res 2025;21(2):116-124.

Published online: April 30, 2025

DOI: https://doi.org/10.21848/asr.250182

Efficacy of Auditory Spatial Training in Multi-Talker and Real-Life Noise Environments for Adult Hearing Aid Users

Ji Young Jeong¹

, Ji Min Jeong¹

, Jae Hee Lee^1,²

¹Department of Audiology and Speech-Language Pathology, Hallym University of Graduate Studies, Seoul, Korea

²HUGS Center for Hearing and Speech Research, Seoul, Korea

Correspondence: Jae Hee Lee, PhD Department of Audiology and Speech-Language Pathology, Hallym University of Graduate Studies, 427 Yeoksam-ro, Gangnam-gu, Seoul 06197, Korea
Tel: +82-2-2051-4952 Fax: +82-2-3451-6618 E-mail: leejaehee@hallym.ac.kr

Received March 20, 2025 Revised April 10, 2025 Accepted April 15, 2025

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

Purpose

This study investigated whether auditory spatial training using multi-talker speech and real-life background noise can improve speech-in-noise intelligibility in adult hearing aid users.

Methods

Twenty-eight hearing aid users participated in this study. Fifteen adults underwent auditory spatial training, while the remaining 13 served as a non-trained control group. The trained participants completed an 8-week in-laboratory auditory spatial training program. During the training, target sentences recorded by 40 different talkers were presented with real-life environmental noise. The target speech and background noise were spatially separated, with spatial uncertainty introduced regarding their locations. The performance of trained and non-trained listeners was compared to assess the effectiveness of the auditory spatial training. Objective evaluation was conducted using the Korean Matrix sentence-in-noise recognition test in a sound-field condition, where speech and noise were spatially co-located or separated. Additionally, the Korean version of the profile of hearing aid benefit quick version was administered to assess subjective hearing aid benefit. All these tests were conducted three times: before training (pre-training), immediately after 8-week training (post-training), and 1 month after the 8-week training (retention).

Results

Auditory spatial training significantly improved sentence-in-noise recognition in spatially co-located and separated conditions across all signal-to-noise ratios. The training effects were maintained for up to 1-month post-training. Furthermore, subjective questionnaire responses indicated positive effects of the training.

Conclusion

An 8-week auditory spatial training program incorporating multi-talker speech and real-life environmental noise improved spatialized and non-spatialized speech-in-noise intelligibility in adult hearing aid users.

Key Words: Auditory spatial training, Spatial hearing, Multi-talker speech, Real-life environmental noise

중심 단어: 공간청능훈련, 공간 청취, 다화자 어음, 실생활 환경 소음

INTRODUCTION

세계보건기구(World Health Organization, 2025)는 2050년까지 약 25억 명이 청각장애를 겪을 것이며 이 중 최소 7억 명은 청각장애 보상을 위한 청각재활 서비스를 필요로 할 것으로 예상하였다. 청각장애는 난청인의 듣기 및 의사소통 능력뿐만 아니라 사회, 경제적 활동과 전반적인 삶의 질에도 부정적인 영향을 미친다(Ciorba et al., 2012; Holman et al., 2019; Mulrow et al., 1990).

난청 성인은 청각재활 방법으로 주로 보청기를 선택하며 보청기 사용을 통해 청력역치 및 조용한 환경에서의 어음인지 능력이 향상될 수 있다. 그러나 보청기만으로 소음 환경에서의 의사소통 능력이 충분히 개선되지 않을 수 있으며(Dawes et al., 2015; McCormack & Fortnum, 2013) 이러한 경우 소음하에서 목표 어음을 집중적으로 반복하여 듣는 청능훈련이 효과적인 대안이 될 수 있다(Gohari et al., 2023; Lee et al., 2016; Sweetow & Palmer, 2005; Sweetow & Sabes, 2006, 2010; Woods et al., 2015).

청능훈련 방법으로는 음소 변별이나 단어인지를 중심으로 한 상향식(bottom-up) 청능훈련(Burk et al., 2006; Burk & Humes, 2007, 2008; Ferguson et al., 2014; Lee & Lee, 2024), 문장 및 이야기를 활용하는 하향식(top-down) 청능훈련(Henshaw & Ferguson, 2013; Jeong et al., 2021), 목표 화자와 소음의 위치를 분리한 환경에서 시행하는 공간청능훈련(Choi & Lee, 2023; Coudert et al., 2023; Lotfi et al., 2020, 2021; Tyler et al., 2010) 등 다양한 훈련 프로토콜이 보고되었다. 최근에는 생태학적 타당성(ecological validity)을 고려하여 난청인이 특히 어려움을 겪는 다화자 대화 상황을 재현한 환경에서 평가 혹은 훈련을 시행하는 시도가 이루어지고 있다(Barcroft et al., 2011; Kelly et al., 2017; Kreitewolf et al., 2017. 예를 들어 단일 화자가 아닌 다수의 화자가 녹음한 음성을 평가 도구에 사용하거나(Domingo et al., 2020; Flaherty, 2024; Lee et al., 2024; Luthra, 2024), 비변동 소음보다 실생활에서 접하는 실제 환경 소음을 활용하여 공간청능훈련을 진행(Choi & Lee, 2023)하는 방법이 소개되었다. 서로 다른 도구 및 절차를 사용했음에도 불구하고 훈련 효과를 밝힌 다수의 연구들은 공통적으로 훈련 후 소음하 의사소통능력의 향상을 보고하였다(Dubno, 2013; Ferguson & Henshaw, 2015; Lawrence et al., 2018; Woods et al., 2015).

건청인은 목표 신호와 소음이 공간적으로 분리되어 있을 경우 공간적 단서(spatial cues)를 활용하여 목표 신호에 집중할 수 있으며, 이를 통해 위치분리혜택(spatial release from masking, SRM)을 얻을 수 있다. 그러나 난청인의 경우 목표 신호와 소음 간 공간적 분리를 활용하는 능력이 저하되어 SRM 정도가 감소하며 소음 환경에서 목표 신호에 대한 청각적 선택적 주의집중(auditory selective attention)에 어려움을 겪는다. 따라서 보청기를 착용하더라도 공간 청취(spatial hearing)가 충분히 향상되지 않은 난청인을 대상으로 공간청능훈련(auditory spatial training)을 적용할 수 있다(Cameron & Dillon, 2011; Cameron et al., 2012; Jarollahi et al., 2019). 공간청능훈련을 통해 청자는 목표 신호와 소음이 서로 다른 위치에서 제공되는 상황을 반복적으로 경험하며 이를 처리하는 과정에서 양이 청각정보처리기술(binaural auditory processing skills)이 향상될 수 있다. 또한 다수의 화자가 존재하는 환경에서도 공간청능훈련 후 목표 화자의 음성에 보다 효과적으로 집중할 수 있다(Barcroft et al., 2011; Lotfi et al., 2020, 2021).

국내에서 진행된 대부분의 청능훈련 연구는 소수(1~2명)의 화자가 녹음한 문장을 사용하거나 어음스펙트럼소음(speechspectrum noise)과 같은 제한된 유형의 연구 재료(material)를 활용하는 경우가 많았다. Dubno(2013)는 청능훈련에 사용한 자극음 및 과제의 종류가 한정될 경우 훈련 효과가 실제로 훈련에 의한 결과인지 특정 자극음 혹은 과제에 대한 학습 효과에 의한 것인지 주의해야 함을 밝혔다. Kreitewolf et al.(2017)은 소음 속에서 목표 화자 한 명의 어음을 반복하여 듣는 훈련을 시행할 경우 특정 화자의 음성에 익숙해지는 효과로 인해 소음하 어음인지가 향상하는 효과가 있다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 다양한 화자가 녹음한 목표 문장(multi-talker speech)과 실생활 환경 소음(real-life environmental noise)을 이용하여 8주 간 소음하 청능훈련을 시행하고 그 효과를 검증하고자 하였다.

본 연구에서 세운 가설은 다음과 같다. 첫째, 다화자 목표 어음과 실생활 환경 소음을 활용한 청능훈련 참여 후 훈련군의 소음하 어음인지도와 주관적 보청기 이득 정도가 향상될 것이며, 비훈련군의 경우 유의미한 변화가 나타나지 않을 것이다. 둘째, 훈련 후 목표 어음과 소음이 공간적으로 분리된 조건(spatially separated)과 분리되지 않은 조건(co-located) 모두에서 소음하 어음인지도가 향상될 것이며, 이러한 효과는 훈련 종료 후 1개월까지 유지될 것이다.

MATERIALS AND METHODS

연구 대상

본 연구에는 난청 외에 이과적 병력이 없고, 보청기를 최소 5개월 이상 사용한 난청 성인 28명이 참여하였다. 대상자는 청능훈련군(auditory training group, ATG; n = 15)과 비훈련군(non-training group, NTG; n = 13)으로 나누어 배정되었다. ATG의 평균 연령은 66.93세(standard deviation [SD], 14.80; 남성 6명, 여성 9명), NTG의 평균 연령은 61.85세(SD, 16.75; 남성 8명, 여성 5명)이었다.

대상자의 청력 평가를 위해 전기 음향학적 보정된 청력 검사기(GSI-Pello; Grason-Stadler, Eden Prairie, MN, USA), 헤드폰 DD-45 (RadioEar Corporation, New Eagle, PA, USA), 라우드스피커(JBL Control 1 Pro; JBL Professional, Northridge, CA, USA)를 사용하여 방음실에서 청력 검사를 실시하였다. ATG의 보청기 사용 전 평균순음역치(unaided fourfrequency pure tone average across [4fPTA] 500, 1,000, 2,000, 4,000 Hz)를 구한 결과 오른쪽 귀 54.00 dB hearing level (HL) (SD, 19.68), 왼쪽 귀 57.08 dB HL (SD, 15.71)였고, NTG의 보청기 사용 전 오른쪽 귀 4fPTA는 61.85 dB HL (SD, 20.88), 왼쪽 귀는 53.17 dB HL (SD, 16.71)이었다. ATG의 보청기 사용 후 평균순음역치(aided 4fPTA)는 오른쪽 귀 41.83 dB HL (SD, 5.22), 왼쪽 귀 43.21 dB HL (SD, 9.35)로 나타났으며, NTG의 aided 4fPTA는 오른쪽 귀 41.63 dB HL (SD, 9.43), 왼쪽 귀 38.52 dB HL (SD, 9.27)이었다. Figure 1은 양측 귀의 보청기 사용 후 측정한 주파수별 청력을 나타낸다.

보청기 착용 후 어음인지도를 확인하기 위해 보통대화레벨인 65 dB sound pressure level (SPL)에서 단어인지도 및 문장인지도를 측정하였다. ATG의 평균 단어인지도는 61.13% (SD, 19.78), 문장인지도는 85.73% (SD, 15.08)였으며 NTG의 평균단어인지도는 71.85% (SD, 15.52), 문장인지도는 90.00% (SD, 9.83)였다. ATG 15명 중 12명이 양측 귀에 보청기를, 3명은 편측 귀에 보청기를 사용하고 있었다. NTG 13명 중 8명이 양이 보청기를, 5명은 편측 귀에 보청기를 사용하고 있었다. 하루 평균 보청기 사용시간은 ATG가 7.87 시간(SD, 1.88), NTG가 9.31 시간(SD, 2.43)이었다.

대상자 중 28명 중 7명(ATG 3명, NTG 4명)을 제외하고는 모두 60세 이상이었으므로 대상자의 작업기억능력을 평가하기 위해 순방향 숫자폭(forward digit span) 검사를 시행하였다. 측정 결과 ATG의 평균 순방향 숫자폭은 6.40 (SD, 1.06), NTG는 6.77(SD, 0.93)로 이는 연령별 정상 규준 범위에 포함됨을 확인하였다(Choi et al., 2014). 추가적으로 경도인지장애(mild cognitive impairment) 여부를 선별하기 위해 한국판 몬트리올 인지평가(Korean-Montreal cognitive assessment, K-MoCA; Kang et al., 2009)를 시행하였다. 시행 결과 ATG의 평균 K-MoCA 점수는 26.80 (SD, 2.11), NTG는 27.15 (SD, 2.15)로 연구 참여자 모두 K-MoCA 정상 규준 범위에 포함되었다.

독립표본 t-검정(independent samples t-test)을 시행한 결과 ATG와 NTG 간 연령, 보청기 착용 후 측정한 4fPTA, K-MoCA 점수, 순방향 숫자폭 모두 유의하게 다르지 않았다(p > 0.05). 연구에 참여하기 전 대상자들에게 본 연구의 목적, 방법 및 진행 절차에 대한 설명을 제공하였으며 대상자는 자발적 동의 후 연구에 참여하였다.

공간청능훈련 절차

ATG 대상자는 8주 동안 주 1회, 총 8회의 공간청능훈련에 참여하였다. 훈련 횟수를 8회로 설정한 이유는 선행 연구에서 8회의 청능훈련 후 긍정적인 효과가 보고되었기 때문이다(Coudert et al., 2023; Jeong et al., 2021; Lee et al., 2019). 훈련 세션은 공간청능훈련 40분, 상담 10분으로 구성하여 진행하였다. 훈련 기간 동안 대상자는 선호하는 보청기 적합 상태를 유지하였으며, 매 세션 시작 전 보청기 성능 분석을 통해 보청기의 성능에 이상이 없음을 확인하였다.

모든 훈련은 소음 레벨이 40 dBA 이하인 재활 훈련실에서 진행되었다. Choi & Lee(2023), Tyler et al.(2010)은 임상 현장에 보편적으로 설치된 두 개의 라우드스피커를 사용하더라도 훈련 난이도를 조절하며 공간청능훈련을 시행할 수 있으며 훈련 후 인공와우 사용자의 의사소통 능력이 개선되었다고 보고하였다. 본 연구에서는 이를 고려하여 대상자의 좌측(–45° azimuth)과 우측(+45° azimuth) 1미터 거리, 성인 귀 높이에 맞추어 라우드스피커를 위치시켰다. 선행 연구(Kane et al., 2021)에서 목표 화자의 위치를 미리 알 경우 소음하 다화자 어음인지 시 중요 힌트가 될 수 있다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서는 목표 화자의 위치를 고정하지 않고 좌우 스피커 중 하나에서는 목표 어음이, 나머지 스피커에서는 소음이 무작위 순서로 제시되게 하였다.

훈련 시 목표 어음은 65 dB SPL에서 제시하였고 환경 소음은 –5, 0, 5, 10 dB signal-to-noise ratio (SNR) 중 대상자가 50~80% 가량의 정반응을 보이는 조건에서 훈련을 진행하였다. 훈련 절차가 너무 쉽거나 어려우면 훈련 의지가 감소하고 좌절감 및 스트레스를 유발할 수 있기 때문에 매 훈련 세션마다 난이도를 조정하며 훈련을 진행하였다. 훈련 중 대상자가 문장을 따라 말하기 어려워하거나 다시 듣기를 요청할 경우 최대 3회까지 문장을 반복하여 제시하고 피드백을 제공하였다.

청능훈련에 사용한 다화자 목표 어음 및 실생활 환경 소음

본 연구에서는 청능훈련의 생태학적 타당성을 높이기 위해 단일 화자가 녹음한 어음과 어음스펙트럼 소음을 사용하는 기존의 청능훈련 방식에서 벗어나 실생활에 더 가까운 상황속에서 훈련을 제공하고자 하였다. 이를 위해 다양한 연령대의 여러 화자가 녹음한 어음을 목표 어음으로 사용하고 실생활 환경 소음을 배경 소음으로 제시하여 실생활 소음하 다화자 대화 상황을 반영하고자 하였다.

선행 연구에 따르면 한 명의 목표 화자 어음을 이용하여 훈련을 진행할 경우 청자가 특정 화자 음성에 익숙해져 결과에 영향을 미치므로 단일 화자보다 다화자가 녹음한 목표 어음을 이용할 경우 훈련의 효과가 더 크다고 하였다(Barcroft et al., 2011; Deng et al., 2018; Flaherty, 2024; Holmes et al., 2018; Nygaard & Pisoni, 1998; Yonan & Sommers, 2000). 이러한 연구 결과를 바탕으로 본 연구에서는 남녀 화자 120명이 녹음한 서울말 낭독체 발화 말뭉치(National Institute of Korean Language, 2021) 중 훈련에 사용할 문장을 발췌하였다. 해당 말뭉치는 20대에서 70대 사이의 서울, 경기 지역 화자들이 낭독한 음성 자료로 19개의 작품을 포함하며 다양한 연령대의 서울말을 반영한다. 본 연구에서는 문장의 내용과 길이를 고려하여 약 500개 문장을 1차 선택한 후 녹음 속도와 조음의 자연성을 평가하여 최종적으로 훈련용 문장을 400개 선정하였다. 본 연구에서 사용된 400개 훈련 문장은 총 40명의 남녀 화자(20대 20명, 30~60대 20명)에 의해 녹음된 문장들이었다. 훈련 시 문장은 무작위로 제시되었으나 청자가 특정 화자 음원을 연속적으로 듣지 않도록 순서를 조정하였다.

본 연구에서는 난청인들이 자주 접하며 어려움을 겪는 다양한 실생활 소음 중 10개를 훈련의 배경 소음으로 사용하였다(Wagener et al., 2008). 이는 Bjerg & Larsen(2006) 의 연구에서 수집된 49개 소음 중 10개 소음이었다(예: 학교 내에서 떠드는 아이들 소리, 식당, 도로, 지하철 역, 기차 역, 슈퍼마켓, 쇼 핑 센터, 부엌 등 연구자들이 녹음한 실제 환경 소음). 연구자들은 소음 녹음 시 AB 마이크로폰과 머리-몸통 모의기를 사용하였고 녹음 후 각 소음에 대한 음향학적 교정과 분석 결과를 발표하였다.

청능훈련 효과 확인을 위한 평가 절차

청능훈련의 효과를 평가하기 위해 ATG와 NTG 그룹 모두 동일한 시기에 객관적 평가와 주관적 평가를 3회 반복 시행하였다(훈련 전/0주, 8주 훈련 후/8주, 훈련 종료 4주 후 유지 평가/12주). 객관적 평가로는 한국어 Matrix 소음하 문장인지 평가(Kim & Lee, 2018)를 사용하였고 주관적 평가로 한국어판 축약보청기이득 평가 설문(Korean version of profile of hearing aid benefit quick version, K-PHAB-Q; Kim & Lee, 2020)을 사용하였다.

한국어 Matrix 소음하 문장인지 평가는 청력 검사기(GSIPello; Grason-Stadler), 컴퓨터(I5 9400F; ASSACOM, Seoul, Korea), 음장 검사용 라우드스피커를 사용하였다. 검사 시 문장과 배경 소음을 정면(0° azimuth)에서 동시에 제시하거나(spatially co-located), 문장은 정면에서 소음은 좌 혹은 우 방향에서(± 90° azimuth) 위치를 분리하여 제시하였다(spatially separated). 목표 문장은 음레벨 측정기(TES-1350A Sound Level Meter; TES Electrical Electronic Corp., Taipei, Taiwan)를 사용하여 보통대화레벨인 65 dB SPL에서 제시하였다. 문장과 소음이 정면에서 동시에 제시되는 경우 10, 5, 0 dB SNR에서, 문장과 소음의 위치를 분리한 경우 0, –5 dB SNR에서 평가하였다.

주관적 설문 평가인 K-PHAB-Q는 축약형 보청기 이득 평가도구로 10개의 문항을 통해 5개 항목에서 심리음향적 이득을 평가한다(항목: 쉬운 의사소통[ease of communication, EC], 소음[background noise, BN], 반향[reverberation, RV], 크고 날카로운 음[aversiveness of sounds, AV], 방향지각[localization, LC]). 객관적 검사와 마찬가지로 설문 평가 역시 두 그룹 모두 동일 시기에 3회 반복 시행하였다(훈련 전, 후, 유지 평가).

통계 분석

본 연구의 결과 분석 시 Statistical Product and Service Solution 25.0 (SPSS 25.0 version; IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하였다. 소음하 문장인지도 결과는 정규성 검정을 통해 정규 분포 가설에 위배되지 않음을 확인한 후 모수 검정을 시행하였다. 모수 분석 시 문장과 소음의 위치가 같은 조건(spatially co-located)과 위치 분리된 조건(spatially separated)에서 측정한 결과를 각각 종속 변수로, 그룹(ATG, NTG), 평가 시기(훈련 전, 후, 유지 평가), SNR을 독립 변수로 하여 반복측정 삼원분산분석(three-way analysis of variance with repeated measures)을 시행하였다. Mauchly 구형성 검정을 통해 구형성 가정에 위배되는 경우 Greenhouse-Geisser의 수정된 자유도와 F 값을 확인하여 결과의 신뢰성을 확보하였다.

K-PHAB-Q 설문 응답을 분석하기 위해 Friedman 비모수 검정을 시행하였다. Friedman 검정 결과 유의미한 차이가 있을 경우 Wilcoxon 부호순위 검정(signed rank test)을 추가 시행하였다. 모든 통계 분석은 유의수준 0.05 미만에서 검증하였다.

RESULTS

본 연구에서는 문장과 소음의 위치가 분리되지 않은 조건(spatially co-located)과 문장과 소음의 위치가 분리된 조건(spatially separated)에서의 소음하 인지도, 주관적 설문 평가의 순서대로 결과를 나열하여 청능훈련 효과를 밝혔다.

위치 분리되지 않은(spatially co-located) 조건에서의 소음하 인지도

Figure 2는 문장과 소음을 정면 스피커에서 함께 제시하여, 0, 5, 10 dB SNR에서 훈련 전(pre-trainig), 훈련 후(post training), 훈련 종료 후 1개월 유지 평가(retention)에서 측정한 평균 소음하 문장인지도를 보여준다(ATG: 왼쪽; NTG: 오른쪽). NTG 대상자들은 훈련에 참여하지 않았지만 ATG와 동일한 시기에 3회의 평가를 받았다.

분석 결과 평가 시기(F(1.16, 30.27) = 33.72)와 SNR(F(1.37, 35.65) = 55.85)의 주효과는 유의미했으며(p < 0.05) 그룹 간 유의미한 차이를 보이지 않았다. 평가 시기와 그룹 간 이원상호작용은 유의미하였으나(F(1.16, 30.27) = 13.94; p < 0.05) 그 외 다른 이원 및 삼원상호작용은 유의미하지 않았다.

평가 시기와 그룹 간 유의한 이원상호작용을 추가 분석하기 위해 ATG, NTG 각각을 대상으로 사후 분석을 진행한 결과 ATG의 경우 모든 SNR 조건에서 훈련 전보다 훈련 후 혹은 유지 평가 인지도가 유의하게 높았고 훈련 후와 유지 평가 간 차이는 유의하지 않았다(0 dB SNR: F(1.12, 15.74) = 22.08; 5 dB SNR: F(1.29, 18.00) = 52.17; 10 dB SNR: F(1.15, 16.04) = 27.65; p < 0.001). 그러나 NTG의 경우 모든 SNR 조건에서 평가시기에 따라 인지도가 다르지 않았다(0 dB SNR: F(1.30, 15.59) = 3.74; 5 dB SNR: F(1.17, 14.05) = 0.51; 10 dB SNR: F(1.13, 13.61) = 2.56; p > 0.05). SNR 간 결과를 평균하였을 때 훈련 전, 후, 유지 평가 시 측정한 ATG의 평균 인지도는 42.02% (SD, 21.38), 58.24% (SD, 23.25), 60.16% (SD, 23.86)으로 훈련 후 약 16% 포인트 증가한 후 훈련 종료 후 1개월까지 그 효과가 유지되었다.

위치 분리된(spatially separated) 조건에서의 소음하 인지도

Figure 3은 문장과 소음의 위치를 분리하여 -5, 0 dB SNR 조건에서 훈련 전(pre-trainig), 훈련 후(post-training), 훈련 종료 1개월 후 유지 평가(retention)에서 측정한 평균 소음하 문장인지도를 보여준다(ATG: 왼쪽; NTG: 오른쪽). 분석 결과 평가 시기(F(1.15, 29.97) = 6.71)와 SNR(F(1, 26) = 63.25)의 주효과는 유의미했으며(p < 0.05) 그룹 간 유의미한 차이를 보이지 않았다. ATG는 평가 시기에 따라 소음하 인지도가 유의하게 변화하였으나 NTG는 유의미한 증가를 보이지 않아 이로 인해 평가 시기와 그룹 간 이원상호작용은 유의미하였다(F(1.15, 29.97) = 11.33; p < 0.05). 그 외 다른 이원 및 삼원상호작용은 유의미하지 않았다.

평가 시기와 그룹 간 유의한 이원상호작용을 추가 분석하기 위해 ATG, NTG 각각을 대상으로 사후 분석을 진행하였다. ATG의 경우 모든 SNR 조건에서 훈련 전보다 훈련 후 혹은 유지 평가 인지도가 유의하게 높았으나 훈련 후와 유지 평가 간 차이는 유의하지 않았다(–5 dB SNR: F(1.11, 15.58) = 10.02; 0 dB SNR: F(1.04, 14.60) = 19.31; p < 0.01). NTG의 경우 모든 SNR 조건에서 평가 시기에 따라 인지도가 다르지 않았다(–5 dB SNR: F(2, 24) = 0.55; 0 dB SNR: F(1.31, 15.69) = 0.20; p > 0.05). SNR 간 결과를 평균하였을 때 훈련 전, 후, 유지 평가 시 측정한 ATG의 평균 인지도는 37.73% (SD, 26.53), 51.40% (SD, 28.02), 54.20% (SD, 27.59)로 훈련 후 약 14% 포인트 증가한 후 훈련 종료 1개월 후까지 그 효과가 유지되었다.

주관적 설문 평가

본 연구에서는 ATG, NTG를 대상으로 훈련 전과 후, 훈련 종료 1개월 후 K-PHAB-Q 설문 평가를 3회 시행하였다. Figure 4은 K-PHAB-Q의 EC, BN, RV, AV, LC 5가지 항목에서 측정한 ATG와 NTG 대상자들의 평균 점수를 보여준다.

ATG 대상자의 경우 5개 항목 모두에서 평균 26점 이상 점수가 감소하였고 Friedman 비모수 검정 결과 평가 시기에 따라 모든 항목 점수가 유의하게 변화하였다(EC: χ² = 21.06; BN: χ² = 20.59; RV: χ² = 20.64; AV: χ² = 12.81; LC: χ² = 24.50; p < 0.05). 추가로 진행한 Wilcoxon 부호순위 비모수 검정 결과 훈련 전후 결과는 유의하게 달랐으나(EC: Z = –3.18; BN: Z = –3.21; RV: Z = –3.41; AV: Z = –2.95; LC: Z = –3.30; p < 0.01) 훈련 후와 유지 평가 결과 간 차이는 평균 2~3점 이내로 유의한 차이를 보이지 않았다.

Friedman 비모수 검정 결과 NTG의 EC, AV, LC 항목 점수는 유의하게 변화하지 않았으나 BN 과 RV 항목에서 14~15점 가량 유의하게 감소하였다(BN: χ² = 13.62; RV: χ² = 16.05; p < 0.05). Wilcoxon 부호순위 비모수 검정 결과, 훈련 전후 BN과 RV 항목 결과가 유의하게 달랐으나(BN: Z= –2.81; RV: Z = –3.15; p < 0.01) 훈련 후와 유지 평가 간 유의하게 다르지 않았다.

DISCUSSIONS

청능훈련은 뇌의 가소성에 기반을 두고 있으며,반복적이고 지속적인 청취훈련을 통해 청각 및 의사소통 능력 향상을 목표로 한다. 특히 소음 환경에서의 청능훈련은 보청기 착용 후에도 소음 속 의사소통에 어려움을 겪는 이들에게 효과적이라 보고되었다(Dubno, 2013; Henshaw & Ferguson, 2013; Lawrence et al., 2018). 그러나 기존 청능훈련 연구에서는 한두 명의 화자가 녹음한 어음이나 실생활 소음과는 거리가 먼 어음스펙트럼소음을 주로 활용하였다는 한계가 있다(Choi & Lee, 2023; Deng et al., 2018). 이로 인해 특정 화자에 대한 학습 효과와 훈련 효과가 혼재되고 훈련 효과의 일반화에 제한이 있을 수 있다. 따라서 생태학적 타당성을 고려한 연구 설계, 즉 실제 생활환경을 반영한 청능훈련 연구 설계가 필요하다(Choi & Lee, 2023; Dubno, 2013; Jarollahi et al., 2019; Kreitewolf et al., 2017; Meyer et al., 2013).

본 연구는 난청인이 다양한 환경 소음 속에서 다수의 화자와 의사소통하는 실제 상황을 반영하여 다화자 목표 어음과 실생활 환경 소음을 활용한 공간청능훈련을 8주간 실시하였다. 연구 결과 훈련에 참여한 ATG 대상자들은 문장과 소음의 위치가 분리된 조건과 분리되지 않은 조건 모두에서 소음하 문장인지도가 약 14~16% 포인트 향상되었으며, 그 효과는 훈련 종료 후 1개월까지 유지되었다. 대조군인 NTG는 동일한 기간 동안 5% 포인트 이내의 유의하지 않은 변화를 보였다. 이는 ATG 대상자들의 소음하 인지 능력 향상이 단순한 검사-재검사 효과가 아닌 훈련 효과임을 시사한다.

Choi & Lee(2023)는 본 연구와 유사하게 실생활 소음을 활용하여 인공와우 사용 아동을 대상으로 공간청능훈련을 8회 시행하였으며, 훈련 전후 11~16% 포인트의 어음인지도 향상을 보고하였다. Lotfi et al.(2021)은 바이모달(bimodal) 사용 아동을 대상으로 목표 어음과 소음의 위치를 분리(± 30°, ± 60°, ± 90°)하여 공간청능훈련을 10회 시행하였다. 분석 결과 훈련 후 아동의 인지도가 향상하였고 훈련 종료 후 1개월까지 훈련 효과가 유지되었음을 확인하였다. Cameron & Dillon(2011), Cameron et al.(2012) 역시 공간청능훈련 후 목표 어음과 소음의 위치가 분리된 조건에서 아동의 소음하 어음인지도가 향상되었으며 부모의 주관적 설문 응답에서도 긍정적인 변화를 보였다고 하였다. 한편 Valzolgher et al.(2023)은 편측 인공와우 사용자에게 공간청능훈련을 시행한 후 방향분별 능력의 변화를 확인하였고 분석 결과 방향분별 오류가 감소했다고 보고하였다. Coudert et al.(2023)은 가상현실 공간청능훈련이 양이 인공와우 사용자의 삶의 질 향상에 기여함을 밝혔다. 따라서 본 연구와 선행 연구 간 서로 다른 훈련 방법, 평가 도구를 사용하였음에도 불구하고 공통적으로 공간청능훈련이 긍정적인 변화를 유도했다고 볼 수 있겠다.

본 연구에서는 객관적 어음인지평가 외에 K-PHAB-Q 설문 평가를 통해 훈련 전후 보청기 이득 변화를 확인하였다. 분석 결과 ATG는 훈련 전보다 훈련 후 의사소통 능력, 방향분별 능력뿐 아니라 소음하 청취, 반향음 청취, 크고 날카로운 소리 청취 등 여러 항목에서 보청기 이득이 유의하게 증가하였으며, 그 효과는 훈련 종료 후 1개월까지 유지되었다. 본 연구와 다른 설문 도구를 사용하여 청능훈련 효과를 확인한 선행 연구들(Choi & Lee, 2023; Lee et al., 2016, 2019)에서도 청능훈련 후 일상생활에서의 불편함 혹은 보청기 착용에 대한 불만족 정도가 감소하였다. 본 연구의 훈련에 참여한 ATG 대상자들은 훈련 중 다양한 화자의 말을 이해하는 것이 어려웠지만 실생활 의사소통에 많은 도움이 되었고, 특히 실생활 소음을 활용한 훈련이 일상생활 듣기 조건을 잘 반영해 도움이 되었다고 보고하였다. 이러한 긍정적 의견이 ATG의 K-PHAB-Q 응답 변화에 반영된 것으로 볼 수 있겠다.

본 연구는 다음과 같은 제한점을 가진다. 첫째, ATG 15명, NTG 13명의 소규모 샘플로 인해 결과의 일반화에 제한이 있다. 난청 성인의 경우 훈련에 관심이 있어도 직장, 사회 활동, 건강상의 이유로 매주 훈련에 참여가 어려웠던 경우가 많았다. 따라서 모바일 기반 비대면 청능훈련 프로그램의 개발이 필요하겠다. 둘째, 본 연구는 실생활 소음 환경에서 문장인지 훈련에 초점을 맞추었다. 그러나 대상자의 난청 특성에 따라 소음하에서 문장을 인지하는 것은 쉬워도 음소 변별이 어려운 대상자가 있을 수 있고, 단순한 문장 반복보다 상위 단계의 훈련이 필요한 대상자도 있을 수 있다. 따라서 다양한 난이도의 훈련 컨텐츠가 개발되어 개개인의 인지 능력 및 특성에 맞게 선택할 수 있는 프로그램 개발이 필요하다. 셋째, 본 연구에서는 주관적 평가 도구로 K-PHAB-Q 평가만을 시행하였다. 향후에는 훈련 후 삶의 질, 심리적 상태(예: 우울 정도) 등의 변화를 종합적으로 평가할 필요가 있다.

본 연구의 결과를 요약하면 8주간의 공간청능훈련 후 보청기 착용 성인의 소음하 어음인지 능력 및 주관적 보청기 이득이 유의하게 향상되었으며, 그 효과는 훈련 종료 1개월 후까지 유지되었다. 훈련에 참여하지 않은 대조군에서는 유의한 변화가 관찰되지 않아 공간청능훈련의 효과를 확인할 수 있었다. 따라서 실생활 환경 소음과 다수의 화자가 녹음한 음원을 활용한 청능훈련이 난청 성인의 소음하 어음인지 능력 및 보청기 만족도 등에 효과적인 중재 전략이 될 수 있겠다.

Notes

Ethical Statement

This study was approved by the Institutional Review Board of Hallym University of Graduate Studies (#IRB: HUGSAUD 681759).

Acknowledgements

N/A

Declaration of Conflicting Interests

The authors declare no conflicts of interest.

Funding

This work was supported by the Ministry of Education of the Republic of Korea and the National Research Foundation of Korea (NRF-2022S1A5A2A01048596).

Author Contributions

Conceptualization: Ji Young Jeong and Jae Hee Lee. Data collection and Formal analysis: Ji Young Jeong and Ji Min Jeong. Funding acquisition: Jae Hee Lee. Writing—original draft: Ji Young Jeong. Writing—review & editing: all authors. Approval of final manuscript: Jae Hee Lee.

Figure 1.

Mean aided hearing thresholds for auditory training group (ATG) and non-training group (NTG) in the right and left ears. Error bars indicate standard deviation. HL: hearing level, Rt: right ear, Lt: left ear.

Figure 2.

Mean pre-, post-training, and retention scores across SNRs in spatially co-located conditions for auditory training group (ATG) and non-training group (NTG). Error bars indicate standard deviation. SRS: sentence recognition score, SNR: signal-to-noise ratios. *p < 0.01.

Figure 3.

Mean pre-, post-training, and retention scores across SNRs in spatially separated conditions for auditory training group (ATG) and non-training group (NTG). Error bars indicate standard deviation. SRS: sentence recognition score, SNR: signal-to-noise ratios. *p < 0.01.

Figure 4.

Mean pre-, post-training, and retention scores for auditory training group (ATG) and non-training group (NTG). Error bars indicate standard deviation. K-PHAB-Q: Korean version of profile of hearing aid benefit quick version, EC: ease of communication, BN: background noise, RV: reverberation, AV: aversiveness of sounds, LC: localization. *p < 0.01.

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