귀 외이도의 Resonant Frequency에 대한 분석 (Analysis of the Resonant Frequency of the External Ear Canal)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 62권 / 2호 / 222 ~ 226페이지
· 저자명 : 최철희, 김기홍, 천권수

초록

귀의 외이도의 resonant frequency에 영향을 미치는 다양한 변인들을수학적인 분석을 통해 찾고자 하였다. 기본적으로 귀의 외이도는음향학적인 신호를 고막에 전달하는 채널로 중요한 역할을 수행한다.
귀의 외이도의 resonant frequency는 기본적으로 mass, stiffness,그리고 damping(resistance)를 통해 모델링을 할 수 있었다. Mass와stiffness는 저항의 한 종류인 reactance를 구성하는데 이를 mass reactance와 stiffness reactance로 부른다. 수학적 모델의 결과로resonant frequency는 reactance와 resistance에 의해 결정되는데stiffness reactance와 mass reactance가 서로 같아서 상쇄될 때resistance에 의해서만 결정되었다. Resonant frequency보다 적은주파지역은 stiffness에 의해 지배되고 resonant frequency 보다 높은주파지역은 mass에 의해 지배되었다. 게다가 resonant frequency는bandwidth, length, 그리고 power에 의해 영향을 받았다. 따라서 본연구는 외이도의 resonant frequency를 양화할 수 있는 좋은 방법을제시하여 외이도의 음향학적 변화에 따라 resonant frequency의 변화를예측가능하게 한다.

영어초록

We investigated the effects of various variables on the resonant frequency of the external ear canal through a mathematical analysis.
Basically, the external ear canal receives and directs acoustic sounds to the tympanic membrane and provides protection for the tympanic membrane against insects and other foreign bodies. We accomplished a mathematical analysis of the resonant frequency of the external ear canal by using the mass, the stiffness, and damping (resistance). The resonant frequency was proportional to the stiffness and inversely proportional to the mass. The resonant frequency was determined by a combination of the reactance (X) and the resistance(R). When the mass reactance was equal to the stiffness reactance, the resonant frequency was determined by only the resistance. Regions below the resonant frequency were stiffness-dominated while regions above the resonant frequency were mass-dominated. Furthermore, the resonant frequency was controlled by other variables such as the bandwidth, the length, and the power.
This study provides a quantitative method to analyze the resonant frequency of the external ear canal and predicts changes induced in the resonant frequency by changes in the acoustic characteristics of the external ear canal.

참고자료

· 없음