數字助聽器和人工耳蝸是當今針對聽力嚴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萬物互聯時代的到來，智能、互聯將成為助聽器發展的新趨勢。安森美半導體是業界唯一提供專業助聽器芯片的供應商，不斷研究及開發數字信號處理 (DSP) 及無線技術，并提供一流的開發工具，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，支持無線互聯功能，具備高集成度、超低功耗等優勢，并預載預配置套件，幫助設計人員縮短設計流程，加快產品上市，推動步入智能、互聯助聽器的新時代。


高集成度實現微型化


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

圖1：Ezairo 7160 SL高度集成處理、通信、內存等使系統正常運行所必需的功能塊

RSL10實現超低功耗的無線互聯


通過智能手機聯接助聽器已成為極具吸引力的特性。藍牙低功耗(BLE)等短距離通信技術支持助聽器利用移動設備(如智能手機和平板電腦)的屏幕作為接口及接收數據，采用BLE無線技術，音頻也可直接從外部源如音響或配備輔助設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，具備更好的音頻質量，從而為助聽器佩戴者帶來更佳的用戶體驗。RSL10是藍牙5認證的無線電，支持2Mbps 數據鏈路，具有行業最低功耗，在EEMBC的能效評測中獲行業最高評分，提供超低功耗互聯，接收功耗僅7mW，在睡眠模式下功耗可忽略不計，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
Ezairo 7100 DSP：提供四核375mips的處理能力
Ezairo 7100采用高精密4核架構，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內核優化以運行先進的助聽器算法，而HEAR Configurable Accelerator引擎執行許多不同的音頻處理。Arm Cortex-M3處理器支持無線協議并結合開放式可編程的控制器及硬件加速器以實現音頻編碼和糾錯。Ezairo 7100還含一個可編程的Filter Engine實現時域濾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助聽器方案預載安森美半導體的預配置套件固件，含高端聲音處理算法，真正做到了“交鑰匙”級別，其開放式可編程提供改進的性能和靈活性，設計人員根據這個方案，只需要按照安森美半導體指導手冊里面介紹的5步流程，就可以成功設計出自己理想的助聽器產品，支持多種無線通信功能，實現音頻流和數據交換，從而幫助縮短設計流程，節省研發資源，加快上市計劃。

圖3：硬件和軟件交鑰匙方案創建1個完整的助聽器，
支持多種無線通信功能，實現音頻流和數據交換

Ezairo預配置套件含固件包、Ezairo聲音設計軟件和Ezairo Sound Designer SDK。固件包完整加載框架、算法和模塊，專為基于Ezairo的特定混合模塊設計，可升級。Ezairo聲音設計軟件提供Windows圖形用戶接口以評估和設計基于Ezairo的助聽器。Ezairo Sound Designer SDK是跨平臺的軟件開發套件(SDK)，支持Windows、iOS和Android，支持助聽器全開發流程，包括換能器建模、產品庫創建、校準、器件裝配和固件更新。


Ezairo 7160 SL預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兩個版本，關鍵特性包括24kHz 采樣率(12kHz 帶寬)、16通道 WDRC ，提供通道內AGCo/Limiter、寬帶 AGCo/Limiter、48波段圖形均衡器(EQ)、自適應反饋消除、降噪、自適應方向性麥克風、電傳線圈和直接音頻輸入、EC 具備音樂檢測、8 個存儲、數據記錄、自動接收器檢測、固件更新、針對耳鳴的聲音發生器、自動適配、Pediatrics的電源指示燈，可設計出高性能無線助聽器，具備通過BLE遠程控制、無線音頻流、無線適配、雙耳同步等功能。


如何通過Ezairo預配置套件構建助聽器


首先從安森美半導體的硬件陣容選擇1個Pre Suite混合模塊，再從固件陣容確定您需要的版本。混合模塊通過固件包預先編程，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體官網的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
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:
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配件參考設計
安森美半導體和瑞士公司Arendi合作，提供TV Streamer參考設計。設計是Arendi 的專利，Arendi 提供全制造服務。TV streamer 可視乎需要定制。

圖5：安森美半導體與Arendi合作提供TV Streamer參考設計

Budget助聽器


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


總結


更小、更低功耗、更智能、互聯是助聽器發展的重要趨勢。安森美半導體是業界唯一提供專業助聽器芯片的供應商，憑借在DSP、無線聯接領域的專知，不斷創新，并提供硬件+軟件的真正交鑰匙方案，如最新的Ezairo 7160 SL具有業界最高集成度和最小功耗，采用65nm技術把多路A/D、D/A、DSP、EEPROM、無線 BLE、晶振等功能模塊集成到微型封裝中，設計成四核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配置套件，加快和簡化設計，推動步入智能、互聯助聽器的新時代。