助聽(tīng)——TWS耳機(jī)的下一個(gè)方向？

¤科技獸¤

作者:周萍
國(guó)內(nèi)助聽(tīng)市場(chǎng)現(xiàn)狀

2019年數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)聽(tīng)力障礙人群數(shù)量達(dá)到了2780萬(wàn)，而這一群體中助聽(tīng)器的普及率僅有5%。隨著人口老齡化和工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，聽(tīng)力障礙人群的數(shù)量逐年增加，聽(tīng)力障礙問(wèn)題正嚴(yán)重影響著人們正常的工作和生活。傳統(tǒng)的臨床助聽(tīng)器價(jià)格高昂，獲得和維護(hù)成本高且必須依賴專(zhuān)業(yè)驗(yàn)配師，加之佩戴助聽(tīng)器總是會(huì)受到有意無(wú)意的眼光，因此大多數(shù)輕中度聽(tīng)力患者并不愿意選擇佩戴專(zhuān)業(yè)的助聽(tīng)設(shè)備。

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TWS的下一個(gè)熱點(diǎn)——健康管理

近年來(lái)隨著音頻技術(shù)的迅速發(fā)展，基于藍(lán)牙芯片的新型智能聽(tīng)力設(shè)備逐漸走進(jìn)人們的視野，同時(shí)也為助聽(tīng)功能的低成本，簡(jiǎn)易化實(shí)現(xiàn)提供了可能。近幾年出現(xiàn)的新型OTC助聽(tīng)器具備智能助聽(tīng)技術(shù)，能夠通過(guò)搭載于多種通用平臺(tái)的軟件指導(dǎo)輕中度聽(tīng)力患者自主測(cè)試聽(tīng)損情況，并利用AI算法生成適配的助聽(tīng)方案，極大地降低了助聽(tīng)器的成本，簡(jiǎn)化了驗(yàn)配過(guò)程，為大量輕中度聽(tīng)力障礙人群帶來(lái)了福音。
自2016年蘋(píng)果發(fā)布第一代airpods以來(lái)，TWS耳機(jī)在短短幾年內(nèi)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，經(jīng)歷了無(wú)線化，低延時(shí)，主動(dòng)降噪，通話降噪，透?jìng)鞯纫幌盗懈轮?，健康管理成為了下一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)，其中，輔聽(tīng)助聽(tīng)功能的實(shí)現(xiàn)尤為重要。新型OTC助聽(tīng)器的出現(xiàn)為T(mén)WS耳機(jī)+輔聽(tīng)功能的實(shí)現(xiàn)繪制了藍(lán)圖，但在保證TWS耳機(jī)現(xiàn)有的功能的基礎(chǔ)上，如何去實(shí)現(xiàn)好的輔聽(tīng)效果這仍是需要探索的問(wèn)題。本文將主要針對(duì)TWS耳機(jī)要實(shí)現(xiàn)怎樣的輔聽(tīng)效果，需要通過(guò)什么途徑實(shí)現(xiàn)，將會(huì)面臨怎樣的挑戰(zhàn)三個(gè)方面做一些探討。
TWS+輔聽(tīng)

現(xiàn)在市場(chǎng)上主流的TWS耳機(jī)主要是基于藍(lán)牙芯片的發(fā)展，通過(guò)在耳機(jī)中植入集成了藍(lán)牙射頻傳輸，音頻信號(hào)處理算法，電源管理，存儲(chǔ)管理等模塊的芯片，與傳聲器及發(fā)聲單元等硬件一起，從而為用戶提供了更好的聽(tīng)歌環(huán)境，通話降噪等效果。

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輔聽(tīng)功能的實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上是需要根據(jù)聽(tīng)者的聽(tīng)力情況，對(duì)不同環(huán)境的聲音進(jìn)行相應(yīng)的放大，使得聽(tīng)者能即時(shí)地，準(zhǔn)確地接收到環(huán)境中的聲音。因此，在現(xiàn)有的TWS耳機(jī)的基礎(chǔ)上，輔聽(tīng)功能的實(shí)現(xiàn)主要需要滿足兩個(gè)需求，第一個(gè)是能夠通過(guò)簡(jiǎn)單可行的過(guò)程對(duì)用戶進(jìn)行聽(tīng)損測(cè)試，并針對(duì)聽(tīng)損測(cè)試的結(jié)果為用戶定制適配的聽(tīng)力方案，同時(shí)能夠允許用戶根據(jù)自我感受和需求進(jìn)行自主調(diào)試；第二個(gè)是能夠提供多種聆聽(tīng)模式，以滿足用戶在不同場(chǎng)景下的聽(tīng)音需求。
TWS助力聽(tīng)損測(cè)試

聽(tīng)損測(cè)試的目在于了解用戶聽(tīng)力受損的情況，從而能夠根據(jù)用戶的聽(tīng)損情況對(duì)耳機(jī)攜帶的傳聲器拾取到的聲信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，使得用戶能通過(guò)殘余聽(tīng)力聽(tīng)見(jiàn)以及聽(tīng)懂聲音。輕中度聽(tīng)障者聽(tīng)力受損主要體現(xiàn)在對(duì)某些頻段聲音的響度刺激不敏感。因此在聽(tīng)損測(cè)試過(guò)程中需要為用戶播放人耳聽(tīng)音頻率范圍內(nèi)的各種不同聲音，根據(jù)用戶的聽(tīng)音反饋，通過(guò)分頻段均衡和增益調(diào)整確定出用戶敏感和不敏感的頻段的聲音，從而獲得用戶的聽(tīng)力受損情況。

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考慮到用戶聽(tīng)損情況的多樣性和復(fù)雜性，要想充分準(zhǔn)確的測(cè)試出不同用戶的聽(tīng)損情況，就必須要求TWS耳機(jī)在測(cè)試算法中對(duì)頻率劃分得足夠細(xì)，并且對(duì)每個(gè)頻段的聲音增益的范圍足夠大，即具備多通道分頻段均衡的能力和高動(dòng)態(tài)范圍的換能器。在獲得用戶的聽(tīng)損情況后，需要根據(jù)用戶的聽(tīng)損情況，基于后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)和AI算法，為用戶生成適配的聽(tīng)力方案。

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上述過(guò)程的實(shí)現(xiàn)都可以依賴于TWS耳機(jī)連接手機(jī)，電腦等平臺(tái)，下載專(zhuān)屬的聽(tīng)力管理軟件進(jìn)行管理，以便切換不同連接設(shè)備時(shí)可以通過(guò)軟件直接遷移用戶的相關(guān)信息。由于輕中度聽(tīng)力患者主要集中在中老年群體，因此在設(shè)計(jì)聽(tīng)力管理軟件時(shí)應(yīng)充分考慮到用戶的群體特征，盡可能地簡(jiǎn)化聽(tīng)力管理軟件的設(shè)計(jì)，結(jié)合文字說(shuō)明和語(yǔ)音提示，智能化地指導(dǎo)用戶完成整個(gè)測(cè)試和定制過(guò)程，并能夠根據(jù)用戶的聽(tīng)損變化，定期自主調(diào)試和更新數(shù)據(jù)。而相應(yīng)地對(duì)應(yīng)到TWS耳機(jī)的設(shè)計(jì)中就需要更復(fù)雜的信號(hào)處理算法，更大的功率支持，因此對(duì)耳機(jī)芯片的算力和電池容量都提出了更高的要求。?
更智能化的聆聽(tīng)模式

對(duì)于中低度聽(tīng)障患者，其在嘈雜的或者多人說(shuō)話的場(chǎng)景往往存在聽(tīng)音困難。因此，為了滿足用戶的聽(tīng)音需求，TWS耳機(jī)應(yīng)該針對(duì)不同聲環(huán)境能夠提供不同的聽(tīng)音模式。例如在嘈雜的馬路上，TWS耳機(jī)需要對(duì)周?chē)挠行曅畔⑦M(jìn)行充分的拾取，并完整地重放給聽(tīng)者，以使得聽(tīng)者能及時(shí)地察覺(jué)到警報(bào)音，車(chē)?yán)纫?，提示音等聲信息，降低因?tīng)力障礙而引起意外的風(fēng)險(xiǎn)。而在多人的會(huì)議中，往往可能涉及到多個(gè)聲源的遠(yuǎn)距離發(fā)聲，則需要TWS耳機(jī)對(duì)發(fā)聲聲源的位置和聲音信息都進(jìn)行準(zhǔn)確的拾取，并經(jīng)過(guò)算法處理后能低延時(shí)，準(zhǔn)確地傳輸給聽(tīng)者，以保證正常的交流。在日常的交流中，TWS耳機(jī)則只需要盡可能地降低周?chē)肼?，?duì)發(fā)聲聲源的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的提取和傳輸。
上述針對(duì)不同場(chǎng)景的聽(tīng)音模式的實(shí)現(xiàn)，都需要對(duì)周?chē)曅畔⑦M(jìn)行或全面或準(zhǔn)確的提取，而這在TWS耳機(jī)的設(shè)計(jì)上，就需要借助更多的傳聲器數(shù)量和更復(fù)雜的信號(hào)處理算法。不同于傳統(tǒng)助聽(tīng)器麥克風(fēng)和回放單元距離較遠(yuǎn)，TWS耳機(jī)的喇叭和傳聲器距離較近，傳聲器數(shù)量的增多，則更容易產(chǎn)生嘯叫問(wèn)題，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，需要硬件上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或者利用嘯叫抑制算法進(jìn)行避免。
此外，不同于現(xiàn)有的TWS耳機(jī)主要用于滿足娛樂(lè)，通話等聽(tīng)音需求，有輔聽(tīng)需求的用戶佩戴TWS耳機(jī)的時(shí)長(zhǎng)會(huì)更長(zhǎng)，因此在佩戴舒適度等方面的設(shè)計(jì)對(duì)于提升用戶的使用體驗(yàn)也尤為重要。而市場(chǎng)上現(xiàn)有的TWS耳機(jī)普遍還存在的負(fù)壓，底噪，風(fēng)噪等因素也都會(huì)給輔聽(tīng)用戶長(zhǎng)期佩戴的舒適度帶來(lái)影響。?
OTC助聽(tīng)器的出現(xiàn)，擴(kuò)大了助聽(tīng)器的市場(chǎng)，也為T(mén)WS耳機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了啟迪，讓人們看到了TWS耳機(jī)作為健康管理的可能性。但要實(shí)現(xiàn)在保證現(xiàn)有的TWS耳機(jī)的框架下兼容輔聽(tīng)功能，在算法復(fù)雜度，算力強(qiáng)度，功率輸出以及電池容量等方面都提出了更高的要求，而硬件和軟件方面的復(fù)雜度的增加所衍生的一系列問(wèn)題，也需要得到控制。因此，輔聽(tīng)功能作為T(mén)WS耳機(jī)健康管理的中最重要的一項(xiàng)，未來(lái)可期，行之不易。

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