Absolute Audio Labs 如何改善助听器的语音和音乐体验
发表于 2023-07-27 13:54:41

骁龙和高通品牌产品是高通技术公司 和/或其子公司的产品。

听障人士经常会面临这样一个难题:佩戴助听器可以更容易地理解言语,然而这也以牺牲音乐体验为代价。

荷兰 Absolute Audio Labs (AAL) 的创始人 Aernout Arends 不喜欢做这样的选择。现在,得益于该公司基于 Qualcomm® QCC5100 系列Bluetooth ® 片上系统 (SoC) 开发的软件和硬件系列产品,他和成千上万的听障人士不需要再做出妥协了。

助听器市场机遇

公司创始人Arends是做音乐表演的,经过多年巡演后出现了听力损伤。他发现了听障人士的音频产品大致分为三类:真无线立体声 (TWS) 消费级应用、非处方 (OTC) 助听器和处方助听器。助听器的目的是为了提高嘈杂环境中的语音清晰度,但对提高音乐欣赏体验几乎没有什么作用。事实上,传统助听器一般都会产生一种单薄、无起伏的声音,缺乏低音并抹除了音乐中的可听层次,结果导致声调刺耳、不悦耳。

Arends 同时还是一名工程师,他开始在公司主导一种针对开发听障人士的解决方案 – 一种高端助听器,并提供出色的音频。因新冠疫情封控,客户取消了一些项目,正好可以集中内部资源开发上述解决方案。他们按计划完成了 PYOUR Audio 软件的初始版本,并在 2021年国际消费电子展(CES)上发布。2022 年,公司推出了配备参考硬件设计的第二版软件,并荣获 CES 创新奖。

 图 1:AAL6 TWS 耳塞参考设计

在 CES 2023 大会上,AAL 宣布为音频品牌和 OEM厂商推出全新交钥匙解决方案:将语音增强与音乐欣赏相结合的 Amadeus 系列助听器以及 Safesound 听力保护软件。

从 DSP 到 SoC 的转变

AAL 联合创始人 Mark Kaal 表示,“传统助听器一般使用定制的数字信号处理器 (DSP) ,而我们希望证明也可以使用高端音频 SoC 来构建。市场已经出现基于SoC 的助听器的发展趋势,我们的策略是在优质的通用音频芯片组基础上部署我们的技术。我们希望证明高性能助听器也可以在消费类真无线耳塞使用的相同硬件上运行,不需要定制的 DSP。”

作为 高通 优势网络 (QAN) 及其语音和音乐扩展计划的成员,语音和音乐扩展计划AAL 评估并选择了 高通技术公司 的音频 SoC 系列产品。公司基于 Qualcomm® QCC5141 开发了 PYOUR Audio 的第一个版本:一种针对耳机进行优化的高端单芯片解决方案。对于第二个版本,他们改用配备参考硬件的 Qualcomm ® S5 音频平台产品,选择了Qualcomm ® QCC5171 SoC,不仅延长了电池寿命,还增加了供AAL用于提高音频质量的额外芯片资源。

 图 2:AAL 助听器(图中可见QCC51XX SoC标记)

AAL 解决方案历经发展,现在包含三大元素:

  • 基于QCC5171 的基本固件块;
  • 对装置进行编程并通过蓝牙管理与 QCC5171 的通信的移动应用程序;
  • TWS 和 OTC 助听器参考设计;
  • Kaal 表示,“我们之所以选择 QCC5171 SoC,是因为它主要是为高端真无线耳机等消费级应用而设计的。我们很快发现,如果要将其用作助听器的目标平台,需要重新思考并重建固件块。例如,我们知道,需要对传入的蓝牙信号进行音频增强。但为了支持听障人士的实时声音,我们认为需要对透明度信号应用我们所有的算法。这意味着我们需要改变硬件集成代码的方式。另外,还必须确保语音和音乐的低延迟处理。”

  • 在开始着手实施之前,AAL 花了点时间来了解平台架构背后更深层的设计理念。

  • QAN 连接

  • 理解平台架构背后的设计理念使得 Absolute Audio 大大受益于其 QAN 成员资格。

  • Kaal 表示,“在开发过程中,我们很快意识到需要考量整个系统,而不仅仅是固件。对于我们这样的小团队来说,需要涵盖的领域太多了。因此,我们开始与其他 QAN 成员合作,比如Sonion A/S(声学组件)和 VARTA(电池)。我们很清楚,QAN的成员可以在联合解决方案上找到充足的合作机会。”

  • 技术创新超出预期

  • 音乐欣赏包含几个方面。对于听力正常的人而言,愉悦的音频体验需要适量的放大和全频谱范围适当的频率响应。而听障人士需要通过辅助手段恢复音乐的自然感知和优化语音清晰度,但这是两种不同类型的辅助手段。当他们聆听音乐时,希望听到更柔和的声音,而又不想过度放大本已很响的声音。

  • Absolute Audio 通过以下方式在助听器技术的三个方面开辟了新的天地:

  • 将听障人士在噪音环境下的语音可辨识能力提升至正常听力人士的水平;
  • 通过即时宽带压缩技术,在用户可听频率范围内,适度放大声音,达到清晰、稳定、无失真的音质;
  • 使用人工智能来管理反馈;
  • 他们的软件可以针对每个用户提供个性化算法,而他们的硬件则确保这些算法可以以极低的延迟良好协作。Kaal表示结果令人很意外:“我们的目标是与市场上最好的助听器竞争。在音乐表演领域,一项由荷兰大学支持的一项临床研究表明,我们的 Amadeus RiC 助听器远远领先于竞争对手。至于语音清晰度,另一项研究表明,我们的产品与竞争对手的助听器不相上下,甚至更好。”

  •  图 3:Amadeus RiC 助听器

  • 另一个惊喜是电池寿命的提升,这要得益于 QCC5171 的低功耗以及 Absolute Audio 与 VARTA 的合作。即使只有普通 TWS 耳机电池一半的容量,Absolute 产品也拥有更长的续航时间。

  • 接下来?

  • Kaal 表示,“我们的研发团队正在开发第三代产品 PYOUR Audio 3.0,预计将于 2024 年推出。这一代产品将进一步延长电池寿命,使用更多基于人工智能和机器学习的算法。”

  • 这位联合创始人对行业整体走向进行了反思:“TWS市场的创新速度远高于助听器市场。我们相信,五年内,大型助听器厂商将摒弃自行开发定制 DSP的做法,而会采用具有卓越音频和无线性能的 SoC,尤其是现在美国市场出现了新的 OTC 助听器类别产品,这将吸引传统助听器企业和消费级音频品牌的加入。”

  • 了解如何使用高通 5100 系列音频 SoC 来开发音频产品,以及如何成为 高通优势网络的成员。

  • 骁龙和高通品牌产品是高通技术公司和/或其子公司的产品。 高通优势网络、高通语音和音乐扩展是高通技术公司 和/或其子公司的项目。

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