不再“只是”助听器——个人音频革命来了

由  Christophe Waelchli 发布  - 01-27-2022 

如果您还记得十几年前许多人佩戴的助听器,它们又大又突兀,使用者不断地摆弄它们,更换电池,抱怨他们仍听不到说话的内容。

在相对较短的时间内,技术的进步已使这些设备从令人沮丧的源转变为先进的音频设备,在基于物联网的现代生态系统中进行联接,从而为用户提供大量好处及出色的音频性能。

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演化第一步是实施基于频率的非线性放大,每个频段根据该频段所含的能量水平进行放大。因此,大噪声被削弱,安静被放大,这大大增强了助听器用户的体验。

这一进步主要是由数字信号处理(DSP)的出现所推动的,它使助听器具有对不同频率进行定制放大的粒度,使其能针对用户进行调整和优化,特别是当他们的听力随着时间的推移而退化时。借助DSP,可用高度选择性的数字滤波器以全新的方式处理音频信号,这些滤波器可隔离频率,因此也可处理声音类型。

助听器的智能也因DSP而增长,使其能适应环境。例如,助听器可推断出佩戴者处于嘈杂的环境中,如人群、移动的车辆或大型公共场所。助听器将根据实时控制和调整数字滤波器的算法来重新配置到音频环境,从而在所有场景中提供尽可能好的音频体验。

无线通信,如蓝牙低功耗(Bluetooth® Low Energy)联接提供的个人区域网络,也对助听器技术产生了积极的影响。现代的联网助听器可由智能手机应用程序控制,并可用于电话/视频通话或收听智能手机、平板电脑或任何其他具有蓝牙LE功能的设备的任何其他形式的音频,包括语音助手。

人工智能(AI)和机器学习等技术正开始进入助听器,进一步扩展其功能和性能。许多人认为,这项技术将产生前所未有的影响。

展望未来,人耳提供了相当多的传感机会。很快,许多助听器将包括用于医疗目的的传感器,如心率监测、血氧、血糖测量和跌倒检测。此外,同样的传感器可用于面向消费者的健康功能,包括计步。

随着助听器提供更多的增值功能,如从个人设备上传输音频,它们与被称为辅听耳机(非处方助听器、耳塞等)的新兴产品群之间的区别正变得越来越小。

辅听技术开辟了许多潜在的收入来源,包括实时翻译、听写和导航服务。事实上,任何可以通过蓝牙LE联接提供声音的东西都可通过辅听方案--包括现代助听器--来提供(收取订购费)。

技术推动进步

如果没有近几十年来半导体制造技术的巨大进步以及DSP和蓝牙LE技术等其他重大进展,就不会有现代助听器。

追踪处理器随时间的演变通常是基于集成晶体管的数量。第一批个人电脑(PC)处理器有数以万计的晶体管,采用半导体工艺制造,特征尺寸在数微米范围内。今天,这些处理器拥有数以百亿计的晶体管,其技术节点小了几千倍。

这集成水平不仅使PC行业受益--整个半导体行业都可用这不断发展的技术,使所有垂直市场的制造商都向前大迈进。

具体而言,助听器市场受益于多核并行处理架构,其处理能力成指数级提高,时钟周期最小化,并大幅降低功耗。这种内核可处理高度精密的算法,包括AI。

Ezairo 8300 System Block Diagram

Ezairo 8300 系统框图

许多现代音频产品将受益于安森美(onsemi)基于DSP的EZAIRO®系列音频处理器方案的最新器件。Ezairo 8300专为助听器和辅听设备设计和开发,具有六个处理内核,每个内核都针对这一应用领域优化了性能。这包括三个DSP内核、一个微控制器和两个硬件加速器,其中一个是神经网络加速器,设计用于以高能效执行AI和机器学习功能,而无需额外的处理器能力。

了解有关Ezairo 8300 先进音频处理器的更多信息。

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