安森美用于助听器的DSP系统方案

2012年全球预计销售近1200万部助听器，推动力来自于人口老龄化、更长预期寿命、更低出生率；新兴市场（中国、印度、巴西及东欧）收入上升；过渡噪声、糖尿病、耳毒性（某些处方药副作用）等疾病所致的听力减退病例蔓延。

关于中国听力健康现状的案例研究显示，中国有超过1，000万成人患有听力减退，听力减退者中估计仅1%使用助听器（欧洲为16%，美国为25%）。美国的研究显示，由于受到过度噪音的影响，6至19岁儿童及青少年中有12.5%存在永久性听力上损害，中国城市地区的研究显示出类似结果。

助听器主要分耳背式（Behind The Ear， BTE）和耳内式（In the Ear， ITE），适合不同年龄和不同需要的患者配戴。前者有传统BTE，微型BTE和耳道内置受话器（Receiver In Canal， RIC）；而后者有全、3/4、半耳腔式ITE，耳道内置，深耳道（Completely In the Canal， CIC）及耳道内不可见（Invisible In Canal， IIC）等类型。其趋势有三：其一是分立及“不可见”，更小巧的耳道内置受话器（RIE）及新的耳道内不可见（IIC）类型在美国“婴儿潮”一代开始采用助听器时更受欢迎；其二是无线通信及连接：当前技术为2.4 GHz、900 MHz及带蓝牙继电器的近场磁感应（NFMI）；其三是完全自动化及“智能”，音量控制及信号处理自动适配声音环境，因而更有效，令用户更方便。满足这些趋势分别需要转移至65 nm或更小节点工艺及微型化封装技术；需要互操作性及先进的封装技术；增加处理功率及算法复杂度。随之而来的设计挑战是功耗约1 V工作电压时的电流消耗、多芯片及芯片面积要小于10mm2、采用混合信号技术。

从图3中可以看到，绿色部分是安森美半导体提供的器件。其系统级封装（SiP）简化了微型助听器的组装过程，适合所有助听器类型助听器。

图3：助听器框图

安森美半导体为无线助听器应用提供预配置的DSP系统，包括Ayre？ SA3291混合模块及AYRE中转器参考设计等。这些预配置DSP系统提供多种混合选择及功能包，支持所有助听器产品类型，非常适合于要求极少编程配置、要求即可应用的助听器制造商。

其中，安森美半导体的Ayre SA3291混合模块采用完整特性的助听器算法套件、预配置听觉处理器和NFMI高带宽集成双工无线电，天线是唯一需要的外部元器件，并可同步左耳及右耳参数。而安森美半导体的Ayre中转器参考设计支持立体声音频流、持蓝牙、音量控制和程序选择。

安森美半导体的助听器数字信号处理软件具有几个明显的特性，如宽动态范围压缩，可柔和放大声音，且不会使增大的声音令人不适，可针对个体的听力减退情况提供个性化定制；反馈消除器可消除由反馈产生的部分助听器输出信号，并通过相位消除来自适应地消除；自适应方向可自动适配极性模式，根据噪声位置调节；利用环境分类持续分析声音环境，自动调节助听器将舒适度和可听性提升至最高。

图4：无线助听器应用示意图

为方便工程师设计，安森美半导体还提供软件开发工具（网上工具），帮助选择及配置算法，创建定制助听器；对电声特性建模、测试算法、微调等。如果客户开发验配软件，可提供接口通信库文件；如果客户没有验配软件，可提供验配软件的定制化。硬件开发工具包括DSP编程器和开发板。

除了预配置DSP方案，安森美半导体还为助听器应用提供Ezairo？ 5900系列开放可编程的DSP系统。此DSP系统提供可高度定制的混合功能配置选择，非常适合于开发自有创新算法或应用第三方供应商提供的全定制算法的助听器制造商。

结论

为满足家庭保健及人们对健康、保健设备兴趣增高的需求，安森美半导体针对中国市场为医疗应用提供了多种半导体解决方案，包括用于血糖仪等便携感测设备的高性能、高精度、高可靠性的Q32M210 32位混合信号微控制器，用于助听器的预配置DSP及公开可编程DSP系统，帮助中国医疗电子产品制造商开发创新的高精度、可可靠性及低能耗医疗设备。同时，安森美半导体还提供配套软、硬件开发工具，协助客户实现芯片产品以外2次性开发，还有应用工程师团队为客户体供现场支持，帮助他们缩短设计周期，加快产品上市。

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