安森美半导体助听器案例研究

安森美半导体助听器案例研究

据统计，中国有超过1000万成年人患有听力障碍，亟需使用助听器来改善听力体验。助听器主要包含耳背式（Behind-The-Ear, BTE）和耳内式（In-The-Ear, ITE）。BTE助听器又包含传统BTE、微型BTE等不同类型，其中微型BTE又演进出了耳道内置受话器（RIC）类型。

传统BTE助听器尺寸较大，外壳中内置所有元件，采用定制及合身的耳模来确保提供可接受的声音，但要求采用大电池来提供大功率，故会造成佩戴负担。ITE助听器的外壳比传统BTE助听器小，其中置有所有元件，但其电池尺寸较小，限制了输出功率，且长时间佩戴会不舒服。相对而言，微型BTE外壳小巧雅致，能隐藏在耳后，而接收器恰好置于耳道中。这种助听器电池尺寸小，同时还能支持长使用时间；而且由于接近耳道，提供极佳声音效果。

图1 助听器发展趋势及安森美半导体用于微型BTE助听器的Rhythm R3710 DSP系统

安森美半导体提供用于微型BTE助听器的完整数字信号处理混合系统方案Rhythm R3710。这器件采用符合RoHS指令的业界最小系统级封装（SiP），尺寸仅为4.57 x 3.12 x 1.52 mm，较传统混合模块小25%。 这混合系统封装内包括处理语音算法的数字信号处理器（DSP）、EEPROM、模拟前端、射频芯片及无源元件，还可根据要求集成其他IC（图2）。集成的24位DSP提供高于50 MIPS的运算能力，1.2 V工作时电流消耗低于700 μA。该SiP适合包括微型BTE助听器在内的所有类型助听器，能帮助克服助听器组装方面的主要电声挑战。

Rhythm R3710除了提供超小尺寸、高集成度和先进的语音处理，其他关键特性或优势包括：集成iSenseDetect环境分类算法（根据环境自动调节助听器，不需要存储器选择开关）、超低能耗（1枚10号电池正常情况下使用10 d）、自适应降噪(提升嘈杂环境下的语音清晰度)、16频带音调均衡（灵活调节频率响应，优化声音品质）、8通道压缩器、自适应反馈消除(提升适配速度)等。安森美半导体还提供全套软件支援，ARK软件易于集成到现有验配软件中。

图2 安森美半导体业界最小混合系统封装（SiP）集成了DSP裸片、EEPROM等众多元件

安森美半导体为助听器应用提供宽广阵容的DSP系统方案，涵盖两种类型，以配合客户的不同应用需求。一为预配置型，预配置了安森美半导体的音频处理算法，相关产品除了Rhythm R3710，还包括Ayre SA3291、Rhythm R3910、Rhythm SB3229、Rhythm SB3231、CONSOLIDAT GA3227及FOUNDATION GA3216等；一为公开可编程型，能让用户使用自有的音频处理算法，产品包括EZAIRO 5900系列。