助聽器技術發展三部曲之二：助聽器2.0

從1995年數字助聽器問世，到2015年的20年期間，數字助聽器基本全部取代模擬放大技術，數字化需求更新了硬體，更重要的是也改變了助聽器驗配，比如非線性助聽器配方法DSL i/o便是經歷了從模擬應用到數字應用全部過程，而其第5版基本上覆蓋了不同年齡段人群數字助聽器的驗配，正如該演算法作者Scollie的評論「This new prescription, DSL v5.0, is intended for use with multichannel compression hearing aids, and aims to provide appropriate audibility of a wide range of speech levels for infants and children who use hearing aids。（這個新版DSL v5.0配方法定位於多通道壓縮助聽器的應用，其宗旨是為使用助聽器的嬰幼兒和兒童提供合適的全方位言語級的可聽度) 」。顯然，從助聽器的1.0版「聽得到」發展為「聽得清楚」所採用的技術和方法基本代表了助聽器2.0版的核心成就，助聽器2.0基本具備了放大所需的主要功能。

在2.0時代，耳病常識，助聽器技術及產品開發和數字技術的普及息息相關。微小的晶元能提供高強度的聲音放大，也能對這些聲音進行多通道和多拐點的細微和有效的處理。其中仿生學成為大部分助聽器設計的基礎，聽力學家和數字信號工程師能夠系統地觀察動物聽覺系統對聲音的處理，然後採用數字技術用於人類的聽力康復。其中具有特色的是將動物自然聽覺性能的原理用到助聽器設計上，比如為了更有效地在耳道內的方寸之間，實現即時性的方向性聲處理，通過觀察蒼蠅聽覺器官的工作原理而得到啟示，從而設計出多傳聲的採集技術。

助聽器2.0時期，我們看到微電子技術在助聽器行業的充分使用，100nm工藝以下的數字信號處理晶元和超強計算能力幫助助聽器廠家的研發快速向計算機晶元開發模式靠近。助聽器晶元技術的研發主要通過兩個渠道：一個是廠家自主研發和獨家使用，另一個是提供可做二次開發的公用助聽器晶元。目前全球主要助聽器廠家均採用第一種方式，獨立開發具有知識產權的晶元，僅用於自己產品，而其他規模較小的助聽器廠家則向公用晶元廠家購買。正是在這種環境下，基於助聽器專用晶元的硬體平台研發周期已經從過去的5、6年，下降到2年時間。

在這個時期，我們看到不同的數字信號處理平台快速升級。從早期的130nm到65nm晶元製作工藝，每秒25億次計算的助聽器晶元是原有晶元計算能力的兩倍以上，助聽器可以擴展到48個通道，頻率延伸到12000Hz，耳聾治療，同時電池功耗、存儲容量和兼容性等也都有很大改善，完善了助聽器已有功能，比如雙耳聲音融合、聲音場景分析和干預、風雜訊言語強化和自動立體聚焦等，其結果是提高了患者的言語理解能力，甚至超過40%以上。晶元平台的升級也拓展了市場助聽器產品，可以滿足聽力損失患者不同的生活方式、經濟能力和需求，比如必須由醫生植入的深耳道助聽器和耳背機等。

在驗配方面，助聽器2.0版已經開始使用無線通訊技術，讓助聽器驗配變得更個性和人性化，比如助聽器編程使用的藍牙技術等。我們看到具有特殊功能的數字信號混合模塊的出現，有的晶元具有16波段和8個寬頻動態壓縮通道，並已經預設有不同的助聽器演算法，加之高帶寬的無線電技術實現雙耳互聯的實時溝通，能根據患者聽力損失特點實現個性化的聽力放大定製；這些預製的演算法還包括聲反饋抑制技術、自適應方向可自動適配極性模式、環境雜訊分類自動識別和處理、自動音量調節等，大大降低了助聽器廠家的後期開發。通過調頻、藍牙、紅外線等無線技術控制的裝置后，可利用互聯網對助聽器微調，或在線對耳模進行聲學處理，甚至可以通過網路實現耳模取樣、定製和生產等，大大提高了助聽器的生產、使用和推廣的效率。

從2015年起，互聯網、移動醫療技術、智能手機、大數據等對助聽器產業產生了深刻的影響，新生兒聽力篩查，助聽器產業疆界逐漸發生變化，於是我們迎來了助聽器3.0時代。