我國目前共有2.2億人患有不同程度的聽力損失,并且隨著老齡化加劇,這一數據還有進一步升高的趨勢。這也使得助聽器等一眾輔聽設備,得到越來越多的關注。
在“2024北京國際聽力學大會”上,擁有超過30年助聽器芯片設計經驗的安森美(onsemi),憑借在半導體領域的深厚積累,帶來了多款硬核解決方案。這些解決方案不僅滿足了當前市場對小型化、智能化助聽器的需求,也預示著未來聽力健康解決方案將為全球數億聽力受損人群帶來更加豐富多彩的聽覺世界。
聽見,還要聽清
助聽器不是簡單的擴音喇叭,而要把聲音信號最清晰地傳遞給使用者。對當代主流的數字助聽器來說,實現這一功能的核心就是DSP。DSP會將麥克風接收的信號根據用戶的聽力狀況和周圍的聲學條件,采用算法進行過濾、放大和調制,最后將清晰和優化的信號通過揚聲器傳遞到耳朵。
Ezairo系列DSP平臺是安森美針對助聽器領域打造的主力產品,也在市場上占有絕大部分份額。該平臺集成了高集成度、靈活性和高能效的混合信號DSP方案,比如Ezairo7150 SL和Ezairo8300,這些方案支持BLE和其他2.4GHz無線協議,同時提供超低功耗表現,適合移動和可穿戴設備。
助聽器要處理的聲音信號形形色色,DSP必須要擁有強大的處理能力。以Ezairo8300為例,包括6個處理核心,如雙哈佛結構的24位和32位DSP內核、ArmCortex-M3處理器、HEAR可配置加速器、濾波引擎和神經網絡加速器。這種架構提供了高度的并行處理能力和靈活性,能夠支持復雜的音頻信號處理算法和神經網絡計算。
識別出各種信號,助聽器還要能對信號進行各種處理,最后才能產出最清晰的聲音。像噪聲抑制、回聲消除、聲音增強、方向性麥克風處理、以及最新的音頻編碼解碼標準。這些功能都是Ezairo系列的基本配置。而對于用戶最頭疼的延遲,就是“口型和聲音對不上”,該系列也配有專門的可編程濾波器引擎,可支持超低延遲音頻路徑,最小化音頻處理的延遲,對于需要快速響應的應用如主動降噪非常有效。
此外,安森美還擁有一個獨門絕技——專門的堆疊封裝技術,可以不同功能、工藝的芯片集成在一起,實現平滑的信號鏈路,對降低延時也同樣大有幫助。
當有了Ezairo系列DSP的支持,助聽器就有機會為用戶還原出越來越真實的有聲世界。
隨芯應變
在繁忙的街道上,助聽器能自動強化定向接收功能,并增強噪音抑制效果,以確保對話聲音清晰可聞;在寧靜的環境中,它則會優化麥克風的降噪性能,以保留周圍的細微聲響。
所有這些調整都是自動進行的,無需用戶手動干預。比如,當老年人需要接聽子女的電話時,只需一鍵操作,電話聲音便可通過藍牙傳輸至助聽器,經過放大處理后以高清音質輸出,確保通話內容清晰無誤。
這就是自動場景識別技術。無論是在嘈雜的公共場合、安靜的圖書館,還是在戶外自然環境中的復雜聲音背景下,該技術均能穩定發揮。它能實時識別當前所處的場景,并據此自動調整聲音增益和降噪設置,用戶則可以更自信地應對各種環境挑戰,享受到出色的聽覺體驗。
在DSP技術的支撐下,聲音信號的特征提取成為場景識別的核心步驟。這一過程涉及將原始聲音信號轉化為一系列能夠被算法解析的數字特征向量。隨后,先進的算法利用這些特征向量,即時分析并判斷當前所處的環境類型,進而自動優化助聽器的各項參數,以實現最佳的聽覺體驗。
當前,場景識別技術與AI的融合愈發緊密,特別是在處理復雜場景如嘈雜環境下的語音增強問題時,機器學習算法展現了其無可比擬的優勢。通過精細的學習與訓練,這些算法能夠有效區分并抑制背景噪音,同時突出增強語音信號,確保在任何環境下都能享有清晰的對話體驗。
Ezairo8300平臺專門集成了神經網絡加速器,旨在高效執行AI及機器學習任務,充分利用硬件資源,為助聽器提供強大的智能支持,同時保持高效能與低能耗,無需額外增加處理器負擔。
同時,Ezairo系列的DSP內核均可支持用戶編寫和執行自定義的AI算法,進行場景識別。這些內核的強大算力和靈活性允許開發者針對特定應用優化AI模型,實現快速、低功耗的處理。加之I2C、I3C、SPI、UART等各種接口,方便連接各類傳感器和外部設備,支持數據采集與AI模型輸入輸出。而且,這些接口也為助聽器整合用于醫療目的的傳感器,如心率監測、血氧、血糖測量和跌倒檢測等,創造了有利條件。
打開OTC大門
傳統上,助聽器被視為醫療設備,其選購過程通常包括專業的聽力測試、驗配師的定制服務以及后續的調整維護,這一系列流程不僅耗時較長,而且價格不菲。隨著科技的發展和消費者需求的增加,2017年,美國食品藥品監督管理局(FDA)開始探討OTC助聽器的監管框架,旨在通過新的分類,允許特定類型的助聽器無需專業驗配即可直接面向消費者銷售。這一政策于2022年正式生效,標志著OTC助聽器市場在美國乃至全球的正式開啟。
OTC助聽器有三大優勢:
Affordable(可負擔的);
Accessible(可獲取的)—可以在不需要專業驗配的情況下直接購買;
Acceptable(可接受的):設計和功能上滿足用戶的基本需求,確保用戶在日常生活中能夠接受和使用。
這種接地氣的產品讓很多人用較少的價格就享受到了專業助聽器大部分的功能,市場前景非常廣闊。但進入這個市場要跨過較高的準入門檻,因此擋住了很多不具備相關經驗的企業。為此,安森美準備好了完整的交鑰匙開發方案,從參考設計,BOM,算法固件,小程序,APP直到云驗配、TVstreamer。
同時,安森美還在積極整合國內生態鏈資源,打造“一站式”服務。當客戶找到安森美時,就可以一并找到整個供應鏈上其他任何一種資源,為產品快速開發上市掃清了障礙。
-
dsp
+關注
關注
552文章
7962瀏覽量
348254 -
助聽器
+關注
關注
18文章
169瀏覽量
40333 -
安森美
+關注
關注
32文章
1648瀏覽量
91937
原文標題:用芯連接有聲與無聲世界
文章出處:【微信號:onsemi-china,微信公眾號:安森美】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論