完整、靈活的助聽器交鑰匙方案 推動(dòng)步入智能、互聯(lián)助聽器的新時(shí)代

數(shù)字助聽器和人工耳蝸是當(dāng)今針對(duì)聽力嚴(yán)重受損患者的聽力健康方案。除了微型化和降低功耗的需求，隨著5G萬物互聯(lián)時(shí)代的到來，智能、互聯(lián)將成為助聽器發(fā)展的新趨勢(shì)。安森美半導(dǎo)體是業(yè)界唯一提供專業(yè)助聽器芯片的供應(yīng)商，不斷研究及開發(fā)數(shù)字信號(hào)處理 (DSP) 及無線技術(shù)，并提供一流的開發(fā)工具，為助聽器制造商提供真正交鑰匙的助聽器方案，如最新的Ezairo 7160 SL無線混合模塊，支持無線互聯(lián)功能，具備高集成度、超低功耗等優(yōu)勢(shì)，并預(yù)載預(yù)配置套件，幫助設(shè)計(jì)人員縮短設(shè)計(jì)流程，加快產(chǎn)品上市，推動(dòng)步入智能、互聯(lián)助聽器的新時(shí)代。


高集成度實(shí)現(xiàn)微型化


Ezairo 7160 SL是基于DSP的開放式可編程混合模塊，是目前專業(yè)助聽器芯片集成度最高的無線方案，在一個(gè)3.8*6.6mm的小封裝中集成Ezairo 7100 DSP、行業(yè)最低功耗的藍(lán)牙5無線電系統(tǒng)單芯片(SoC) RSL10、2 MB EEPROM(EA2M)和無源器件。

圖1：Ezairo 7160 SL高度集成處理、通信、內(nèi)存等使系統(tǒng)正常運(yùn)行所必需的功能塊

RSL10實(shí)現(xiàn)超低功耗的無線互聯(lián)


通過智能手機(jī)聯(lián)接助聽器已成為極具吸引力的特性。藍(lán)牙低功耗(BLE)等短距離通信技術(shù)支持助聽器利用移動(dòng)設(shè)備(如智能手機(jī)和平板電腦)的屏幕作為接口及接收數(shù)據(jù)，采用BLE無線技術(shù)，音頻也可直接從外部源如音響或配備輔助設(shè)備的電視串流到助聽器。這可為佩戴者提供更身臨其境的娛樂體驗(yàn)，具備更好的音頻質(zhì)量，從而為助聽器佩戴者帶來更佳的用戶體驗(yàn)。RSL10是藍(lán)牙5認(rèn)證的無線電，支持2Mbps 數(shù)據(jù)鏈路，具有行業(yè)最低功耗，在EEMBC的能效評(píng)測(cè)中獲行業(yè)最高評(píng)分，提供超低功耗互聯(lián)，接收功耗僅7mW，在睡眠模式下功耗可忽略不計(jì)，僅62.5nW。且占位僅5.50mm2，易于納入微型的助聽器中。

圖2：RSL10提供超低功耗互聯(lián)
Ezairo 7100 DSP：提供四核375mips的處理能力
Ezairo 7100采用高精密4核架構(gòu)，提供375mips(每秒百萬條指令)的處理能力而不影響功耗。該dual-Harvard CFX DSP內(nèi)核優(yōu)化以運(yùn)行先進(jìn)的助聽器算法，而HEAR Configurable Accelerator引擎執(zhí)行許多不同的音頻處理。Arm Cortex-M3處理器支持無線協(xié)議并結(jié)合開放式可編程的控制器及硬件加速器以實(shí)現(xiàn)音頻編碼和糾錯(cuò)。Ezairo 7100還含一個(gè)可編程的Filter Engine實(shí)現(xiàn)時(shí)域?yàn)V波和支持超低延遲的音頻路徑。

真正的硬件+軟件交鑰匙方案
Ezairo 7160 SL助聽器方案預(yù)載安森美半導(dǎo)體的預(yù)配置套件固件，含高端聲音處理算法，真正做到了“交鑰匙”級(jí)別，其開放式可編程提供改進(jìn)的性能和靈活性，設(shè)計(jì)人員根據(jù)這個(gè)方案，只需要按照安森美半導(dǎo)體指導(dǎo)手冊(cè)里面介紹的5步流程，就可以成功設(shè)計(jì)出自己理想的助聽器產(chǎn)品，支持多種無線通信功能，實(shí)現(xiàn)音頻流和數(shù)據(jù)交換，從而幫助縮短設(shè)計(jì)流程，節(jié)省研發(fā)資源，加快上市計(jì)劃。

圖3：硬件和軟件交鑰匙方案創(chuàng)建1個(gè)完整的助聽器，
支持多種無線通信功能，實(shí)現(xiàn)音頻流和數(shù)據(jù)交換

Ezairo預(yù)配置套件含固件包、Ezairo聲音設(shè)計(jì)軟件和Ezairo Sound Designer SDK。固件包完整加載框架、算法和模塊，專為基于Ezairo的特定混合模塊設(shè)計(jì)，可升級(jí)。Ezairo聲音設(shè)計(jì)軟件提供Windows圖形用戶接口以評(píng)估和設(shè)計(jì)基于Ezairo的助聽器。Ezairo Sound Designer SDK是跨平臺(tái)的軟件開發(fā)套件(SDK)，支持Windows、iOS和Android，支持助聽器全開發(fā)流程，包括換能器建模、產(chǎn)品庫(kù)創(chuàng)建、校準(zhǔn)、器件裝配和固件更新。


Ezairo 7160 SL預(yù)配置套件固件包即將推出V2版本(Ezairo 7160 SL Pre Suite V2)，具有MFi和non-MFi兩個(gè)版本，關(guān)鍵特性包括24kHz 采樣率(12kHz 帶寬)、16通道 WDRC ，提供通道內(nèi)AGCo/Limiter、寬帶 AGCo/Limiter、48波段圖形均衡器(EQ)、自適應(yīng)反饋消除、降噪、自適應(yīng)方向性麥克風(fēng)、電傳線圈和直接音頻輸入、EC 具備音樂檢測(cè)、8 個(gè)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)記錄、自動(dòng)接收器檢測(cè)、固件更新、針對(duì)耳鳴的聲音發(fā)生器、自動(dòng)適配、Pediatrics的電源指示燈，可設(shè)計(jì)出高性能無線助聽器，具備通過BLE遠(yuǎn)程控制、無線音頻流、無線適配、雙耳同步等功能。


如何通過Ezairo預(yù)配置套件構(gòu)建助聽器


首先從安森美半導(dǎo)體的硬件陣容選擇1個(gè)Pre Suite混合模塊，再?gòu)墓碳嚾荽_定您需要的版本。混合模塊通過固件包預(yù)先編程，也可用更新的版本覆蓋。固件包可在MyON獲取(需登入您在安森美半導(dǎo)體官網(wǎng)的MyON賬戶)。


Ezairo 7160 SL Form-Factor演示

Ezairo 7160 SL Form-Factor演示具有小外形，基于Ezairo 7160 SL 及 Pre Suite，是全裝配的耳背式(BTE)助聽器，外形及初步物料單(BoM)如下：

圖4：Ezairo 7160 SL Form-Factor演示

硅:
1 x Ezairo 7160 SL 混合模塊
含: E7100 DSP、 RSL10 無線電、2Mb EEPROM, x-tal 和無源器件


換能器:
2 x 麥克風(fēng)
1 x 接收器


接口, MMI:
1 x 柔性PCB
1 x PWR strip 連接器
1 x RCVR 鏈路連接器
1 x CS45 編程接孔
1 x 按鈕


電源及濾波:
1 x 電池ZnAir, Type 13
1 x C (47uF – 0603)


天線子系統(tǒng):
1 x 印在柔性PCB上的天線
2 x L (0.9nH – 0201)
1 x L (2.3mH – 0201)
2 x C (2pF – 0201)
1 x C (2.4pF – 0201)
1 x C (1.1pF – 0201)


振蕩器:
1 x 32.768kHz
(0.95x0.60x0.30mm) – 可選


Ezairo 7160 SL TV Streamer配件參考設(shè)計(jì)
安森美半導(dǎo)體和瑞士公司Arendi合作，提供TV Streamer參考設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是Arendi 的專利，Arendi 提供全制造服務(wù)。TV streamer 可視乎需要定制。

圖5：安森美半導(dǎo)體與Arendi合作提供TV Streamer參考設(shè)計(jì)

Budget助聽器


Budget助聽器交鑰匙方案可將您的模擬方案升級(jí)為帶數(shù)字特性的模擬方案，具備降噪、反饋消除、聲調(diào)指示器、按鈕等優(yōu)化性能。安森美半導(dǎo)體的代理商Seltech提供完整的Budget助聽器套件。


總結(jié)


更小、更低功耗、更智能、互聯(lián)是助聽器發(fā)展的重要趨勢(shì)。安森美半導(dǎo)體是業(yè)界唯一提供專業(yè)助聽器芯片的供應(yīng)商，憑借在DSP、無線聯(lián)接領(lǐng)域的專知，不斷創(chuàng)新，并提供硬件+軟件的真正交鑰匙方案，如最新的Ezairo 7160 SL具有業(yè)界最高集成度和最小功耗，采用65nm技術(shù)把多路A/D、D/A、DSP、EEPROM、無線 BLE、晶振等功能模塊集成到微型封裝中，設(shè)計(jì)成四核375mips的處理能力，而功耗平均僅700uA，提供開放式可編程工具和預(yù)配置套件，加快和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，推動(dòng)步入智能、互聯(lián)助聽器的新時(shí)代。