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專用助聽器芯片:DSP+ARM 專業(yè)六核、并行計算、AI

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多項大規(guī)模研究(如《柳葉刀》發(fā)表的報告)顯示,未經(jīng)干預(yù)的聽力損失是老年癡呆的重要可干預(yù)風(fēng)險因素。與正常聽力人群相比,中度以上聽力損失者的認(rèn)知衰退速度加快30~40%,患老年癡呆的風(fēng)險最高可達(dá)普通人的5倍。

截至目前,中國有2.2億人有聽說障礙需求。在今年5月剛剛結(jié)束的2025北京聽力學(xué)大會上,EETOP走訪了安森美(onsemi)的展臺,非常全面和系統(tǒng)地了解了當(dāng)前助聽器的市場需求及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。AI+助聽器的結(jié)合,對于有耳疾的消費者來說,真的是太友好了。


Christophe Waelchli,安森美模擬與混合信號事業(yè)部聽力健康產(chǎn)品經(jīng)理

“我們做助聽器的目的,就是最大限度的還原人類和自然界的原始聲音!”在采訪安森美模擬與混合信號事業(yè)部聽力健康產(chǎn)品經(jīng)理Christophe Waelchli時,他介紹說:“安森美Ezairo 8xxx的AI可以識別不同的場景,非常平滑,無縫銜接,自由切換。除了場景識別,該產(chǎn)品還有降噪和其他豐富的功能。且AI會不停地學(xué)習(xí),使聲音最終越來越接近本源。”

Christophe介紹說:“安森美在不斷加大對AI的投入。安森美的Ezairo 8xxx系列在2021年就設(shè)置了NNA內(nèi)核,這個神經(jīng)可以作為助聽器里添加新功能的硬件資源,用于算法開發(fā)。在今年4月發(fā)布的Ezairo 8350,它在NNA上提升了八倍,可為AI功能提供更多的資源。”光有NNA還不夠Christophe 透露,安森美將會在今年第四季度更新一個NNS內(nèi)核,它的計算能力將是原來的八倍。


Henry Yang,安森美模擬與混合信號事業(yè)部業(yè)務(wù)拓展高級經(jīng)理

此外,在展臺展品介紹時,安森美模擬與混合信號事業(yè)部業(yè)務(wù)拓展高級經(jīng)理Henry Yang介紹,今年年底,安森美將量產(chǎn)最新高端助聽器DSP方案Ezairo 8300。Henry分享說:“這是安森美歷時多年,花了將近兩億全力打造出來的創(chuàng)新產(chǎn)品,將是市面上功能最全的高性能助聽器方案。”

Ezairo 8300:專業(yè)6核助聽器平臺

Ezairo平臺是安森美針對助聽器、高端聽力產(chǎn)品和OTC市場推出的芯片產(chǎn)品,包括8300和8310兩款產(chǎn)品,而Ezairo 8300是專為助聽器和輔助聽設(shè)備設(shè)計的高性能音頻DSP解決方案。它采用六核架構(gòu),每個內(nèi)核都針對助聽器應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了性能優(yōu)化。Ezairo 8300的優(yōu)勢主要在于高集成度、低功耗、低延時、豐富的接口以及豐富的算法支持。


Ezairo 8300 產(chǎn)品框圖

助聽器本身的電池功耗很低,但是現(xiàn)在增加了豐富的AI功能后,由于需要運(yùn)行各種算法,非常耗電。用安森美的產(chǎn)品去做AI,可以實現(xiàn)非常低的功耗。

Christophe介紹說:“以Ezairo8300這個芯片為例,左邊是AD(接入麥克風(fēng)采集聲音),右邊是音頻輸入輸出,中間六個核,是一個完整的die,而業(yè)界其他產(chǎn)品多是2個die。”

此外,安森美的DSP方案和通用DSP不一樣,通用DSP的所有算法都是在一個架構(gòu)上跑,而安森美的DSP方案為助聽器單獨設(shè)計了一個六核架構(gòu),有標(biāo)準(zhǔn)的Arm M3核、有24-bit的CFX,以及專門做算法的HEAR加速器,可以計算聲音的帶寬、能量;同時還有做濾波器的Filter引擎,做音頻編碼的LPDSP,以及支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊植入的NNA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核,可高效執(zhí)行AI 與機(jī)器學(xué)習(xí)功能,讓環(huán)境分類算法更靈活,精準(zhǔn)識別切換環(huán)境場景。

Christophe分享說:“Ezairo8300完全是為助聽器量身打造的,在小尺寸、低功耗、低延時項目上表現(xiàn)突出。以延時來說,助聽器的延時是指聲音進(jìn)來到出去之間的時間差值。Ezairo8300有六個核并行計算,聲音進(jìn)來馬上做降噪,做AI環(huán)境檢測,因此延時特別短。如果每個核都一樣,都走一個流水線,延時應(yīng)該就會很高。”


傳統(tǒng)入門級的助聽器,只是簡單的實現(xiàn)聲音的放大。隨著科技的發(fā)展,以及人們對生活質(zhì)量要求的提高,對助聽器的要求也越來越多。不僅能聽,還希望能聽的舒服,甚至希望能像其它可穿戴設(shè)備那樣,能聽音樂、看電視、打電話。這么多計算要求,而且還要求計算的速度非常快,低延時,對存儲的要求非常大,還得是低功耗的。

“安森美所有的解決方案在這些方面都是非常有優(yōu)勢的,我們一直致力于低功耗。”Christophe非常自豪的介紹,Ezairo 8300、Ezairo 8350,它們的內(nèi)存現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到64Mb。Ezairo 8300提供了更高的集成度,采用22納米工藝制程,通過設(shè)計優(yōu)化,實現(xiàn)了超低功耗的運(yùn)行,延長了設(shè)備的使用壽命。并且支持多種傳感器接口,增加了設(shè)備的多功能性。藍(lán)牙低功耗連接的支持使得助聽器可以與智能手機(jī)等設(shè)備無線連接,提供更多的便利性和功能。未來,這款產(chǎn)品還能實現(xiàn)TWS的功能,支持聽電話、聽音樂、打電話等。

B300,一款經(jīng)久耐用且不過時的產(chǎn)品

從簡單到AI的功能,安森美設(shè)計的產(chǎn)品非常專業(yè),跟通用的DSP產(chǎn)品不一樣,有一定的設(shè)計門檻。安森美的助聽器產(chǎn)品是一個非常完整的產(chǎn)品集合,覆蓋高端、中端和低端全產(chǎn)品領(lǐng)域。此次聽力大會,安森美展示了多款產(chǎn)品:E8300、E8310、E7111、E7160SL、HPM10 、J10、B300等。這里必須要來談?wù)凚300,這款目前在中國依然處于領(lǐng)先地位,無人超越的“王牌”,已經(jīng)推出17年了。

Henry在產(chǎn)品介紹時分享說:“17年來,B300沒有任何改變,一直沿用至今,包括技術(shù)迭代,甚至包括封裝,都沒有變化。其它好幾代產(chǎn)品都已經(jīng)停產(chǎn)了。其實我們也想停產(chǎn)B300,去賣更高端更貴的產(chǎn)品,但這款產(chǎn)品的市場需求依然很大。”

它的優(yōu)勢是什么?為什么它在市場上還能有這么大的需求量?

早期的助聽器產(chǎn)品,功能比較簡單,主要體現(xiàn)的是超低功耗。這個領(lǐng)域,對功耗的要求必須是很低。Henry 介紹說:“B300的主要優(yōu)勢就體現(xiàn)在時延和低功耗。它里面的DSP核,是專門為低功耗音頻處理設(shè)計的硬件加速核CFX核,它處理的信號非常快,沒有時延。非常適用于中輕度的聽力障礙需求者。”

助聽器,喚醒聽覺,成為趨勢

千人千面,每個人的耳朵也都是不一樣的,聽力衰減的情況更是不一樣的。Henry感嘆的說:“眼鏡店,目前在中國至少是80%以上的滲透率,而配備助聽器,則在7%-8%之間。”究其原因,一是驗配有一定的復(fù)雜度,二是助聽器塞到耳朵里,異物感帶來的不適應(yīng)性,三是佩戴前后,周邊聲音環(huán)境帶來的不適應(yīng);第四,傳統(tǒng)觀念認(rèn)為佩戴助聽器就是耳聾,是一種病的象征,再就是價格相對昂貴。

Henry特別建議說:“如果聽力受損,一定要佩戴專業(yè)的助聽器。一方面,聽力受損的程度和患上老年癡呆的可能性,是呈正比關(guān)系的;另一方面,非專業(yè)的助聽器,會對耳朵造成二次損傷。”可喜的是,目前助聽器的普及率正呈逐步上升的階段,每年在中國也是普遍增長的。一方面有大家認(rèn)知上的提升,以及各種宣傳讓大家意識到及時修正聽力的重要性,再就是國家的各種補(bǔ)貼,有效地降低了使用成本。

安森美擁有30多年的助聽器芯片設(shè)計經(jīng)驗,已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的助聽器芯片供應(yīng)商,可提供從專業(yè)助聽器DSP硬件-軟件-算法-開發(fā)套件,驗配軟件全面的算法平臺一站式的解決方案。Christophe介紹說:“安森美涵蓋了所有的助聽器算法。安森美一直致力于幫助客戶快速地開發(fā)產(chǎn)品。用戶不用去開發(fā)底層的算法,安森美已經(jīng)全部做好打包。”據(jù)介紹,安森美可為客戶提供兩種合作方式,一是交鑰匙方案,包括所有設(shè)計資料,快速研發(fā)生產(chǎn)驗證;二是使用安森美開發(fā)平臺套件,開發(fā)適合自己的助聽器算法。

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