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隨著人口老齡化和聽力損失人群的增加，我國助聽器市場需求逐步被激發(fā)，近年來保持持續(xù)增長態(tài)勢。在普通消費者觀念中，過去也許很少將助聽器和“專業(yè)化”、“智能化”這些特點聯(lián)系到一起。那么，隨著整體醫(yī)療設備和半導體技術的演進，助聽器將呈現(xiàn)出哪些智能特點？背后又有哪些關鍵技術在驅(qū)動創(chuàng)新？
在前不久的北京國際聽力學大會上，安森美（onsemi）工業(yè)醫(yī)療智能部門亞太區(qū)高級營銷經(jīng)理楊正龍接受了<與非網(wǎng)>專訪，就業(yè)界關注的助聽器關鍵創(chuàng)新、半導體技術趨勢等問題進行了深入解讀。
數(shù)字助聽器，功能、類型“雙創(chuàng)新”
助聽器作為一種補償聽力損失的小型擴音設備，也是目前相對經(jīng)濟且使用廣泛的聽覺輔助設備，在我國發(fā)展了約60多年，國外則起步更早，已有長達150多年的發(fā)展史。
助聽器主要有兩種類型：模擬助聽器和數(shù)字助聽器。傳統(tǒng)的模擬助聽器通過放大聲音來幫助聽力受損者恢復聽力，但由于技術限制，這種助聽器的音質(zhì)和效果有限。而數(shù)字助聽器則可以通過數(shù)字信號處理來對聲音進行優(yōu)化和調(diào)整，使其更加適合聽力受損者的需求。經(jīng)過多年發(fā)展后，數(shù)字助聽器越來越多元化，衍生出多種附加功能，如噪聲抑制、藍牙連接等，產(chǎn)品類型上還發(fā)展出了輔聽器、骨傳導助聽器等。
楊正龍表示，助聽器最基本的原則就是聽得清、聽得懂、可交流。在這些訴求背后，助聽器芯片的架構和工藝都發(fā)生了根本變化：首先，多核是顯著特點，從多年前的雙核、到大約5年前的四核，再到安森美去年發(fā)布的Ezairo 8300，已經(jīng)擁有了六核架構；其次，制造工藝從多年前的130nm，到前幾年的65nm，再到Ezairo 8300已經(jīng)達到了22nm。這些技術升級，都推動了助聽器芯片的集成度越來越高、性能越來越強，能夠滿足市場上功能全面、多樣的專業(yè)級應用需求。
Ezairo8300平臺
TWS輔聽器入局，助聽器如何繼續(xù)發(fā)展？
去年，美國FDA確定了一項新規(guī)則，建立了一個新的非處方（OTC）助聽器類別，允許OTC助聽器在商店或網(wǎng)上直接出售給輕度或中度聽損患者。新規(guī)給聽損患者帶來便利的同時，也給很多TWS廠商燃起新希望。正逢TWS耳機的爆發(fā)式增長態(tài)勢放緩, 向更細分、聚焦的場景發(fā)展成為眾多廠商共識。并且，蘋果AirPods Pro 2已加入了基本的輔聽功能，更加給TWS輔聽器廠商帶來信心。
安森美如何看待助聽器和TWS輔聽器的應用？楊正龍認為，相比此前需要專業(yè)機構的處方才能購買助聽器，新規(guī)使得助聽器的獲取渠道更靈活，患者獲得了更多便利。但是，這種類型的助聽器產(chǎn)品，只能滿足輕度或中輕度患者需要。聽損嚴重的患者，如果想真正獲得良好的使用感受，還是需要進行定制，就好比配眼鏡一樣，通過定制、驗配才能達到更為精準、舒適的使用感受。
楊正龍強調(diào)，不少人對于聽力損失存有誤解，以為任何助聽器都能夠解決聽力上的不足，恢復到和正常聽力一樣。但實際上，聽力是件很復雜的事，助聽器作為醫(yī)療級的產(chǎn)品，不能用消費產(chǎn)品的心態(tài)來做。
由于語音環(huán)境非常復雜多樣，常常需要在安靜和嘈雜環(huán)境中切換，因此助聽器絕不是一成不變地放大聲音信號。而是需要將聽損患者聽不到的小聲進行放大、覺得刺耳的大聲進行壓縮。這其中，算法技術非常關鍵，這也是安森美多年來主要投入的領域。其次，助聽器關系到溝通交流的效果，過高的時延會影響交流效果，因此實時性很重要；此外，助聽器作為一種小型化設備，低功耗技術始終是主要方向。楊正龍認為，上述三點都是助聽器重要的技術趨勢，也是安森美多年來進行深耕、形成優(yōu)勢積累的領域。
趨勢：無線化、智能化、小體積
據(jù)介紹，安森美作為行業(yè)內(nèi)領先的助聽器芯片供應商，擁有30多年的助聽器芯片設計經(jīng)驗。從其近年來的創(chuàng)新方向來看，無線化、智能化、更小體積等都是助聽器的重要趨勢。
在北京國際聽力學大會上，安森美展示了一系列先進的專業(yè)數(shù)字助聽器/OTC輔聽方案，包括Ezairo 7160、Ezairo 8300、J11/J10低功耗藍牙無線OTC等平臺。
Ezairo 7160、Ezairo8300是中高端專業(yè)數(shù)字助聽器解決方案。其中Ezairo 7160 SL是基于DSP的開放式可編程混合模塊，集成度高。Ezairo 7100 DSP、超低功耗藍牙5無線電SoC RSL10、2 MB EEPROM(EA2M)和無源器件集成在6.8mm*3.94mm*1.1mm的小封裝中。
Ezairo 7160 SL則是高端BLE助聽器方案，使用了安森美遠程麥克風BLE音頻流協(xié)議，可以實現(xiàn)與電視盒子進行直接音頻流傳輸；使用MFi蘋果專屬BLE音頻流協(xié)議，可以實現(xiàn)與蘋果設備進行直接音頻流傳輸；使用ASHA安卓專屬BLE音頻流協(xié)議，可以實現(xiàn)與安卓設備進行直接音頻流傳輸；雙耳用戶可實現(xiàn)雙耳同步功能，自動同步左右耳助聽器相關參數(shù)以達到雙耳舒適聆聽的效果。除此之外，還支持電腦端使用Noahlink wireless或RSL10 dongle或第三方BLE dongle實現(xiàn)無線驗配；支持手機端無線驗配，并提供安卓與IOS的示例代碼等。
Ezairo 8300擁有六核架構，內(nèi)置一顆NNA神經(jīng)網(wǎng)絡加速器，可解決AI離線計算的需求，在低功耗狀態(tài)下能夠進行語音喚醒、調(diào)整音量、基本參數(shù)調(diào)整等本地處理，甚至可以根據(jù)用戶聽力曲線和使用情況，結合用戶使用助聽器的習慣，通過深度學習的算法來實現(xiàn)自動適配功能。另外，傳統(tǒng)的環(huán)境場景分類功能靠特定算法來實現(xiàn)，沒有深度學習的機制，而如果有了神經(jīng)網(wǎng)絡加速器，環(huán)境分類算法就會更靈活，可以實現(xiàn)更加精準的環(huán)境場景識別和切換。
OTC/TWS耳機輔聽解決方案方面，安森美重點展出了J10無線OTC助聽器模組、J11無線OTC助聽器等產(chǎn)品平臺。
J10無線OTC助聽器模組采用4mm*3.5mm*0.75mm超小封裝，無需外圍，上電即可工作，是一體化硬件模塊，適合多種應用實現(xiàn)，具備超低功耗BLE 5.2藍牙技術等特性。并且集成了Pre-configure助聽算法固件完整方案，支持無線驗配，支持8通道WDRC算法，支持低延時，支持AI語音降噪技術，AGC自動增益控制，支持Feedback嘯叫抑制算法，以及支持高通濾波算法，提供手機APP/微信小程序，提供原理圖，固件等交鑰匙完整設計方案。
J10仿真效果圖
J11無線OTC助聽器平臺基礎算法有定制化最大到8通道WDRC，支持低延時，支持AI語音降噪技術，AGC自動增益控制，支持Feedback嘯叫抑制算法，64通道EQ定制，自適應濾波器，低功耗音頻傳輸協(xié)議等。性能特點有16kHz采樣率，音頻傳輸電流1.2mA，助聽模式1.44mA，1.61mA BLE+HA模式，15ms聲音延時，電視伴侶15米距離的音頻傳輸，可充電，純音測聽，自動驗配，遠程麥克風等。
J11無線OTC助聽器平臺
AI+助聽器，智能化是重要方向
楊正龍認為，助聽器芯片和算法的融合發(fā)展非常關鍵。其中，算法從最初簡單地對聲音進行放大，發(fā)展出降噪算法、嘯叫抑制算法，再到現(xiàn)在的人工智能算法，通過機器學習實現(xiàn)更進一步的創(chuàng)新。算法的革新始終在推動著更好的用戶體驗，同時，芯片給了算法越來越多的硬件支撐，二者共同驅(qū)動了助聽器的升級迭代。
如今，人工智能已經(jīng)在助聽器領域開始探索應用，比如Ezairo 8300，就是通過引入人工智能，可以提升對不同應用場景的自動切換，并增加了自動偵測語音陣列，能夠更好地讓使用者接收到有價值的語音而不受環(huán)境噪音的干擾。
特別是在對不同聲音場景的認知方面，楊正龍認為這是可以通過AI模型訓練來達到更好效果的，前提是模型要足夠通用，再通過多種多樣的聲音場景進行訓練，從而達到自適應、自動校準，給聽損患者帶來更好的聽覺感受和佩戴便利。
“聽力受損是不可逆的，惡化還會帶來嚴重的交流障礙、導致老年癡呆等癥狀，助聽器其實是聽損患者非常好的工具?！睏钫埍硎?，“助聽器將更好地融入智能化生活，越來越符合人們的使用習慣和需求，提供更為全面和專業(yè)的功能?！?/p>
下載ECAD模型
