安森美Ezairo平臺：助聽器和高端聽力產(chǎn)品的理想選擇

助聽器是一種幫助聽力障礙者增強(qiáng)聽覺的電子設(shè)備，傳統(tǒng)上助聽器主要采用模擬放大技術(shù)，對聲音的還原度較高，但難以消除外部噪音。為了解決這一難題，數(shù)字助聽器應(yīng)運(yùn)而生，利用DSP芯片對聲音進(jìn)行數(shù)字化處理，可以實(shí)現(xiàn)更精確的聲音調(diào)節(jié)和更有效的噪音抑制，從而提高了聽力受損者的聽覺體驗(yàn)。

而在助聽器所用DSP芯片公開市場領(lǐng)域，安森美 (onsemi)竟然占到了90%的市場份額。安森美為何能夠雄霸這個市場這么多年?DSP芯片的優(yōu)勢在哪里?國內(nèi)市場近幾年的發(fā)展現(xiàn)狀如何?半導(dǎo)體行業(yè)觀察媒體此前采訪了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，探討了助聽器行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢。

01 蓬勃發(fā)展的助聽器行業(yè)，市場玩家踴躍

近年來，隨著全球人口老齡化加速，全球聽力損失人群的增加以及對助聽器認(rèn)知度的提升，各國政府對聽力健康的重視以及相關(guān)政策的支持，正在推動助聽器市場需求的增長。聽損患者的需求也從最初的“聽得見”，一步步發(fā)展為“聽得清”、“聽得懂”，最終到現(xiàn)在要求“聽得準(zhǔn)確、舒服和自然”。

助聽器產(chǎn)品也呈現(xiàn)出多樣化態(tài)勢，市場上涌現(xiàn)出各種類型的助聽器，包括耳后式、耳內(nèi)式、完全耳道式等，以滿足不同用戶的需求。技術(shù)創(chuàng)新步伐也在加快，如今，助聽器等設(shè)備正融合了包括人工智能在內(nèi)的新技術(shù)，從而提升了其性能和用戶體驗(yàn)。

中國作為全球人口大國，助聽器市場潛力更是巨大。據(jù)Henry的介紹，自2015年到現(xiàn)在，中國助聽器市場價(jià)值從400萬美元增長到了6000~7000萬美元。 但中國助聽器市場也存在一些挑戰(zhàn)：

市場集中度高，五大國外巨頭占據(jù)了全球95%以上的助聽器市場份額;

助聽器價(jià)格普遍較高，難以滿足廣大消費(fèi)者的需求;

助聽器驗(yàn)配人員數(shù)量不足，專業(yè)水平有待提高。

02 安森美DSP芯片何以雄霸90%的市場份額?

在助聽器的核心——DSP芯片領(lǐng)域，安森美一家占據(jù)了全球90%的市場供應(yīng)。安森美對音頻DSP芯片這項(xiàng)技術(shù)的投入已有三十多年，在技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新上，從早期的130nm/2核的芯片到現(xiàn)在22nm/6核，在處理能力、速度、功耗、接口、AI等各個方面都有所突破，安森美已經(jīng)在下一代更新的產(chǎn)品，采用更加先進(jìn)的NNA。

一個音頻DSP芯片為何在工藝上需要這么大的工藝提升，主要源于助聽器的應(yīng)用場景和復(fù)雜度不斷提升。過去，聽力障礙患者主要在家中與家人交流，因此音頻DSP芯片的要求相對簡單。然而，如今的使用環(huán)境變得更加復(fù)雜，人們對助聽器的要求更加嚴(yán)格。

尤其是無線技術(shù)的引入使得助聽器需要監(jiān)測更多健康狀況，例如跌倒等。因此，現(xiàn)代助聽器的芯片需要具備多個傳感器接口，以滿足相關(guān)的應(yīng)用需求。此外，用戶還希望它能夠自動偵測外部環(huán)境，并相應(yīng)地調(diào)整算法以適應(yīng)不同的聽力需求。這就需要DSP芯片具備強(qiáng)大的人工智能能力，能夠判斷、偵測并調(diào)用相關(guān)的算法，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

安森美能夠在助聽器領(lǐng)域做到如此專精，也在于從1999年~2019年期間，安森美不斷地進(jìn)行收購，收購低功耗IP和算法的廠商。據(jù)Henry的介紹，安森美的的產(chǎn)品主要依賴于兩大技術(shù)價(jià)值：一是封裝體積小，二是功耗低?；谶@兩個特點(diǎn)，安森美的產(chǎn)品非常契合可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域，包括助聽器和人工耳蝸這樣的市場。需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，安森美的封裝技術(shù)不僅是簡單堆疊，還能實(shí)現(xiàn)平滑的信號鏈路，這樣才能保證功耗很低。此外，該技術(shù)能降低時延，因?yàn)橹v話時，不能讓用戶過一段時間才能聽見。

03 安森美Ezairo平臺：助聽器和高端聽力產(chǎn)品的理想選擇

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。該平臺憑借高性能、低功耗、開放的開發(fā)平臺等特點(diǎn)，為聽力健康領(lǐng)域帶來了創(chuàng)新的解決方案。EZairo 8300是專為助聽器和輔助聽設(shè)備設(shè)計(jì)的高性能音頻DSP解決方案。采用22納米工藝制程，這款方案提供了更高的集成度。通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了超低功耗的運(yùn)行，延長了設(shè)備的使用壽命。

EZairo 8300系統(tǒng)框圖

內(nèi)置6核處理器，包括ARM、DSP和加速器，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。該方案還支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的植入，為未來助聽器市場以及可助聽的真無線耳機(jī)(TWS)產(chǎn)品創(chuàng)新提供了更多可能性。同時，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。該方案帶有AI處理器，具有更快速的語音處理能力，并支持多種傳感器的I3C接口。

這些特點(diǎn)和優(yōu)勢使EZairo 8300成為高端無線音頻應(yīng)用的理想選擇，尤其是在需要高保真音質(zhì)和低功耗的助聽器和輔聽設(shè)備中。

Ezairo 8310在Ezairo 8300的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了以下改進(jìn)：

1)集成E2PROM技術(shù)：將算法存儲在芯片內(nèi)部，提高了算法的安全性和穩(wěn)定性，并降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r性;

2)采用SIP49封裝，尺寸為3.00x5.25mm，芯片尺寸更小、功耗更低。

安森美提供了從專業(yè)助聽器DSP硬件-軟件-算法-開發(fā)套件，驗(yàn)配軟件全面的算法平臺一站式的解決方案。并為客戶提供兩種方式，一種是交鑰匙方案，包括所有設(shè)計(jì)資料，快速研發(fā)生產(chǎn)驗(yàn)證;另一種是使用安森美開發(fā)平臺套件，開發(fā)適合自己的助聽器算法，安森美涵蓋了所有的助聽器算法。

04 安森美構(gòu)建生態(tài)圈，助推中國助聽器市場繁榮發(fā)展

中國企業(yè)崛起后，許多傳統(tǒng)企業(yè)開始涉足OTC助聽器領(lǐng)域，但仍使用專業(yè)助聽器方案。此外，國內(nèi)市場上流行使用藍(lán)牙芯片來制作OTC方案。然而，Henry表示，從安森美的角度來看，我們并不推薦這種方式。這些產(chǎn)品存在功耗和時延等問題，而且由于是在網(wǎng)絡(luò)上銷售，很多宣傳存在夸大之處。因此，當(dāng)前助聽器市場非常復(fù)雜，涵蓋了從專業(yè)助聽器到OTC助聽器，再到各種質(zhì)量良莠不齊的輔助聽設(shè)備。

考慮到中國市場在音頻算法的相對薄弱，安森美在本土花了大概2年的時間，進(jìn)行生態(tài)圈的建設(shè)，提供OTC/TWS耳機(jī)輔聽解決方案，其中包括：

OTC助聽器平臺：提供原始原理圖設(shè)計(jì)、BOM、算法固件、麥克風(fēng)、喇叭、DSP等分離方案;集成模塊則包括麥克風(fēng)喇叭DSP、EEPROM等外圍電源電路以及算法固件。

無線助聽器平臺：提供參考設(shè)計(jì)、BOM、算法固件、小程序、APP、云驗(yàn)配、TV streamer等分離方案;集成模塊包括DSP、低功耗藍(lán)牙以及儲存、時鐘芯片等。

“安森美也在計(jì)劃出一款價(jià)格更加親民的方案。希望能夠滿足國內(nèi)現(xiàn)階段市場的需求。另一方面，我們也希望這種產(chǎn)品出來之后，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)幣驅(qū)逐劣幣，讓只賺快錢的公司減少，并讓市場了解我們有更專業(yè)的產(chǎn)品，性價(jià)比也不錯，促使市場走上正軌。”Henry表示。

05 結(jié)語

隨著越來越多的新玩家、新資本和新技術(shù)持續(xù)進(jìn)入聽力領(lǐng)域，相信助聽器一類的聽力產(chǎn)品將迎來很大的技術(shù)發(fā)展。安森美將通過技術(shù)整合、功能整合以及建立生態(tài)環(huán)境和創(chuàng)新供應(yīng)鏈等方面的努力，推動國內(nèi)助聽器市場成熟發(fā)展。這將為更多的聽損患者帶來新的希望，幫助他們更好地融入社會生活。