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完整、靈活的助聽器交鑰匙方案推動步入智能、互聯(lián)助聽器的新時代

本文作者：安森美點擊： 2019-08-26 14:51

前言：

數(shù)字助聽器和人工耳蝸是當(dāng)今針對聽力嚴(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)時代的到來，智能、互聯(lián)將成為助聽器發(fā)展的新趨勢。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，并預(yù)載預(yù)配置套件，幫助設(shè)計人員縮短設(shè)計流程，加快產(chǎn)品上市，推動步入智能、互聯(lián)助聽器的新時代。

高集成度實現(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，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。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的能效評測中獲行業(yè)最高評分，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，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現(xiàn)音頻編碼和糾錯。Ezairo 7100還含一個可編程的Filter Engine實現(xiàn)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(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”級別，其開放式可編程提供改進(jìn)的性能和靈活性，設(shè)計人員根據(jù)這個方案，只需要按照安森美半導(dǎo)體指導(dǎo)手冊里面介紹的5步流程，就可以成功設(shè)計出自己理想的助聽器產(chǎn)品，支持多種無線通信功能，實現(xiàn)音頻流和數(shù)據(jù)交換，從而幫助縮短設(shè)計流程，節(jié)省研發(fā)資源，加快上市計劃。

圖3：硬件和軟件交鑰匙方案創(chuàng)建1個完整的助聽器，支持多種無線通信功能，實現(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，可升級。Ezairo聲音設(shè)計軟件提供Windows圖形用戶接口以評估和設(shè)計基于Ezairo的助聽器。Ezairo Sound Designer SDK是跨平臺的軟件開發(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、8 個存儲、數(shù)據(jù)記錄、自動接收器檢測、固件更新、針對耳鳴的聲音發(fā)生器、自動適配、Pediatrics的電源指示燈，可設(shè)計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(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
安森美半導(dǎo)體和瑞士公司Arendi合作，提供TV Streamer參考設(shè)計。設(shè)計是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

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(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。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，加快和簡化設(shè)計，推動步入智能、互聯(lián)助聽器的新時代。

關(guān)于安森美半導(dǎo)體
安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor，美國納斯達(dá)克上市代號：ON)致力于推動高能效電子的創(chuàng)新，使客戶能夠減少全球的能源使用。安森美半導(dǎo)體領(lǐng)先于供應(yīng)基于半導(dǎo)體的方案，提供全面的高能效電源管理、模擬、傳感器、邏輯、時序、互通互聯(lián)、分立、系統(tǒng)單芯片(SoC)及定制器件陣容。公司的產(chǎn)品幫助工程師解決他們在汽車、通信、計算機(jī)、消費(fèi)電子、工業(yè)、醫(yī)療、航空及國防應(yīng)用的獨特設(shè)計挑戰(zhàn)。公司運(yùn)營敏銳、可靠、世界一流的供應(yīng)鏈及品質(zhì)項目，一套強(qiáng)有力的守法和道德規(guī)范計劃，及在北美、歐洲和亞太地區(qū)之關(guān)鍵市場運(yùn)營包括制造廠、銷售辦事處及設(shè)計中心在內(nèi)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。更多信息請訪問http://www.onsemi.cn。

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