很少有應用比現(xiàn)代助聽器面臨更多的技術(shù)限制。在這里，在較小的設計內(nèi)提高性能水平和降低功耗的需求大于消費電子。

這種壓力被助聽器行業(yè)目前每年增長4-6%(據(jù)一些知名的市場研究公司)的事實放大，由中國和印度人口老齡化和新的市場發(fā)展所推動。因此，有必要以改進的功能滿足更大范圍的患者。

通過集成更精密的數(shù)字信號處理(DSP)的半導體方案，將使制造商能夠滿足助聽器用戶的這些需求。下文詳細介紹影響DSP技術(shù)的各種設計考量及在當今助聽器內(nèi)的應用。

簡單來說，助聽器的工作原理如下。聲波由麥克風接收，并轉(zhuǎn)換成一個模擬電信號。一個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器拾取這個模擬信號，并把它轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字信號。然后，用DSP算法處理和調(diào)節(jié)它。然后該數(shù)字信號被重新轉(zhuǎn)換為模擬形式，傳遞到接收器，并轉(zhuǎn)換成由助聽器用戶聽到的聲波。為了盡量減少這些設備的視覺影響，提高佩戴者的舒適性，更分立的新模型被引入。常用的耳背式(BTE)設備現(xiàn)在開始被位于耳道內(nèi)更深的助聽器替換，如深耳道(CIC)和耳道內(nèi)不可見(IIC)設備，或微型耳罩式設備(又稱微型耳背式或OTE)。助聽器這種“聽到但看不到” 的趨勢需要大量系統(tǒng)小型化到為設備供電的集成電路。

定制需求

原始設備制造商(OEM)正探索可實現(xiàn)助聽器自身獨特的數(shù)據(jù)信號處理算法的IC方案。這將支持更高能效的“平臺”策略到位，不同的助聽器模型從同核DSP創(chuàng)建。例如，輕度聽力受損可由一組特定的算法來解決，而高功率器件，解決嚴重的聽力受損，可以使用相同的平臺，但區(qū)別于額外的增益或功能和性能。

與可攜式電子設備無線互通互聯(lián)

已經(jīng)有相當大的興趣使用無線技術(shù)，實現(xiàn)助聽器和電子設備如智能手機之間的音頻信號傳輸。通過2.4 GHz頻帶(基于藍牙和ZigBee無線標準)，無線互通互聯(lián)可以使助聽器的用戶直接從電子設備體驗音頻。例如，用戶可從手持設備串流音樂，或使用他們的助聽器作為一個耳機進行通話。無線互通互聯(lián)也可增強用戶和設備之間的互動。使用智能手機，助聽器用戶可以很容易地調(diào)整和自定義參數(shù)和設置(如音量控制)，而不需要繁瑣的繼電器配件。由于無線技術(shù)沒有明確的標準，工程師必須能夠快速適應新興標準，如藍牙低功耗。

DSP架構(gòu)選擇

有許多不同類型的DSP架構(gòu)可用于現(xiàn)代半導體。由于該架構(gòu)對助聽器設計的整體能效將有相當大的影響，OEM工程團隊應確保他們認真考慮可用的選擇，最后做出決定選擇一個。

1. 封閉式架構(gòu)

采用一個封閉的、固定功能結(jié)構(gòu)的DSP直接硬連線入架構(gòu)中，優(yōu)化系統(tǒng)功耗和尺寸。但這以犧牲系統(tǒng)靈活性為代價。雖然一些小的參數(shù)仍然可調(diào)，但如果沒有大的重設工作，IC的基本功能不能被改變 - 這是昂貴和耗時的。

2. 開放式可編程架構(gòu)

開放式可編程架構(gòu)為OEM提供改進的設計靈活性，因為DSP算法可相對易于修改。然而，這種靈活性被容納在一個更大的系統(tǒng)，這不能滿足現(xiàn)代助聽器嚴格的功率和尺寸要求。

3. 半可編程及特定應用、開放式可編程架構(gòu)

能將封閉式和開放式可編程的有利屬性結(jié)合在一起的替代架構(gòu)現(xiàn)在正在出現(xiàn)。半可編程架構(gòu)基本的DSP功能是硬接入邏輯模塊和額外的可編程DSP元素，額外的能力可以在軟件中實現(xiàn)。雖然這提供了一些靈活性，但半可編程架構(gòu)仍然比封閉式架構(gòu)有大得多的功率預算。特定應用、開放式可編程架構(gòu)提出了另一種方法。在這里，DSP結(jié)構(gòu)是結(jié)合對應用需求的深入了解而設計和優(yōu)化，以處理特定應用的特定信號處理要求。它有開放可編程架構(gòu)的軟件可編程能力和相對接近封閉式架構(gòu)的電源能效，設計布局很好實施和利用適合的半導體幾何結(jié)構(gòu)。這樣的架構(gòu)推進OEM廠商現(xiàn)在所需的平臺方案。

安森美半導體的Ezairo 7100是緊湊的、極精密的系統(tǒng)級芯片(SoC)方案，針對下一代助聽器的部署。它結(jié)合一個模擬前端，一個ARM Cortex-M3處理器，和一個24位四核DSP(基于特定應用、開放式可編程架構(gòu))到單個半導體芯片。封閉式和開放式可編程混合架構(gòu)的實施意味著在最大時鐘速度10. 24MHz運行時IC消耗小于0.7 mA。這能降低系統(tǒng)功耗，同時仍然給工程師必要的設計靈活性(算法可調(diào))，以創(chuàng)建功能豐富的助聽器設計，從競爭中脫穎而出。

總之，助聽器行業(yè)的技術(shù)在不斷變化– 利用迅速發(fā)展的創(chuàng)新和針對新興市場。強勁的競爭和更快上市的市場需求，導致產(chǎn)品生命周期縮短，和需要更大的差異化。使用安森美半導體的可編程或特定應用架構(gòu)的DSP技術(shù)，工程師將創(chuàng)建更小的、功能豐富的助聽器，提高用戶的舒適度和滿意度。