安森美半導(dǎo)體助聽器案例研究

據(jù)統(tǒng)計，中國有超過1000萬成年人患有聽力障礙，亟需使用助聽器來改善聽力體驗。助聽器主要包含耳背式（Behind-The-Ear, BTE）和耳內(nèi)式（In-The-Ear, ITE）。BTE助聽器又包含傳統(tǒng)BTE、微型BTE等不同類型，其中微型BTE又演進出了耳道內(nèi)置受話器（RIC）類型。

傳統(tǒng)BTE助聽器尺寸較大，外殼中內(nèi)置所有元件，采用定制及合身的耳模來確保提供可接受的聲音，但要求采用大電池來提供大功率，故會造成佩戴負擔(dān)。ITE助聽器的外殼比傳統(tǒng)BTE助聽器小，其中置有所有元件，但其電池尺寸較小，限制了輸出功率，且長時間佩戴會不舒服。相對而言，微型BTE外殼小巧雅致，能隱藏在耳后，而接收器恰好置于耳道中。這種助聽器電池尺寸小，同時還能支持長使用時間；而且由于接近耳道，提供極佳聲音效果。

圖1 助聽器發(fā)展趨勢及安森美半導(dǎo)體用于微型BTE助聽器的Rhythm R3710 DSP系統(tǒng)

安森美半導(dǎo)體提供用于微型BTE助聽器的完整數(shù)字信號處理混合系統(tǒng)方案Rhythm R3710。這器件采用符合RoHS指令的業(yè)界最小系統(tǒng)級封裝（SiP），尺寸僅為4.57 x 3.12 x 1.52 mm，較傳統(tǒng)混合模塊小25%。 這混合系統(tǒng)封裝內(nèi)包括處理語音算法的數(shù)字信號處理器（DSP）、EEPROM、模擬前端、射頻芯片及無源元件，還可根據(jù)要求集成其他IC（圖2）。集成的24位DSP提供高于50 MIPS的運算能力，1.2 V工作時電流消耗低于700 μA。該SiP適合包括微型BTE助聽器在內(nèi)的所有類型助聽器，能幫助克服助聽器組裝方面的主要電聲挑戰(zhàn)。

Rhythm R3710除了提供超小尺寸、高集成度和先進的語音處理，其他關(guān)鍵特性或優(yōu)勢包括：集成iSenseDetect環(huán)境分類算法（根據(jù)環(huán)境自動調(diào)節(jié)助聽器，不需要存儲器選擇開關(guān)）、超低能耗（1枚10號電池正常情況下使用10 d）、自適應(yīng)降噪(提升嘈雜環(huán)境下的語音清晰度)、16頻帶音調(diào)均衡（靈活調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)，優(yōu)化聲音品質(zhì)）、8通道壓縮器、自適應(yīng)反饋消除(提升適配速度)等。安森美半導(dǎo)體還提供全套軟件支援，ARK軟件易于集成到現(xiàn)有驗配軟件中。

圖2 安森美半導(dǎo)體業(yè)界最小混合系統(tǒng)封裝（SiP）集成了DSP裸片、EEPROM等眾多元件

安森美半導(dǎo)體為助聽器應(yīng)用提供寬廣陣容的DSP系統(tǒng)方案，涵蓋兩種類型，以配合客戶的不同應(yīng)用需求。一為預(yù)配置型，預(yù)配置了安森美半導(dǎo)體的音頻處理算法，相關(guān)產(chǎn)品除了Rhythm R3710，還包括Ayre SA3291、Rhythm R3910、Rhythm SB3229、Rhythm SB3231、CONSOLIDAT GA3227及FOUNDATION GA3216等；一為公開可編程型，能讓用戶使用自有的音頻處理算法，產(chǎn)品包括EZAIRO 5900系列。