根据世界卫生组织(World Health Organization;WHO)在2021年《世界听力报告》统计,随着全球人囗老化,目前全球的听损人囗已达到15亿人,至2050年将增加至25亿人,但现行听力辅具的平均配戴率却仅仅为17%。换言之,绝大部分的听力需求者,没有取得适合的辅助产品来改善聆听品质,相关需求远未被满足。
痛点:传统助听器昂贵、放大器无品质
过去,人们可以选择的听力辅具主要是验配型助听器(Prescription Hearing Aid),其开发设计是在专用IC上进行完整的听力补偿运算,包含:消除回??音、基本降噪、分成6-18个频道、进行各频率分别补偿及放大,但是该类IC蓝牙(Bluetooth)技术的兼容性很差,仅中高阶产品才能连结手机,进行APP调控音量、接听电话、看影片,并且有许多使用上的限制,比如大多数只支援苹果(Apple)手机、不支援安卓(Android)系统,并且无法免持通话、音讯品质差等。
通常这类产品归纳定位为医疗器材,其设计、制程皆要符合较为严格的医疗规范测试要求,产线也必须要符合ISO 13485医疗器材品质系统认证。後续的销售,主要是通过医院或专业门市的听力师,根据使用者的听力图,对各个频率的损失,依照处方调音公式分别进行调整及补偿,以确保让使用者的聆听设定,达到医学上的目标增益值。因此,十分依赖实体通路的大量人力验配服务,反映在终端售价高昂,大多数人负担不起。
其次,还有一种简易型产品,叫做个人声音放大器(Personal Sound Amplification Products)。这类产品大多采用音讯DSP,直接进行声音放大,没有完整的声音补偿,也没有蓝牙功效,不能连接手机进行APP调控音量、讲电话、看影片等操作,属於消费型电子产品,产测流程简单。由於仅有基本声音放大功能,没有降噪、无法根据个人听力情况进行调整,很难确保聆听品质。一般在电商、3C通路进行直接销售,价格低廉。
变革:辅助性听戴设备

图一 : 融合「听力辅具」与「娱乐耳机」两者功能的「辅助性听戴设备」是一个新的增量领域。(source:Otoadd) |
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近年来,在全球的穿戴式装置市场数量方面,耳戴式设备的出货量高,而真无线立体声(True Wireless Stereo;TWS)是大幅成长的主要驱动力,TWS晶片模组包含音讯处理器、蓝牙晶片、电源管理晶片、MEMS麦克风及加速度计等重要元件,而由於真无线蓝牙技术的兴起,具有长距离、资料量更大、传输资料更完整和安全的特色,能够避免当数位讯号与音频讯号互相转换而产生的资料量,在传输过程中出现损耗、导致音频失真的情况。
「听力辅具」与「娱乐耳机」的界线将不再泾渭分明,融合两者功能的「辅助性听戴设备(Assistive Hearables)」是一个新的增量领域。这类型产品既要有听力辅助功能,而不是简单的声音放大;还要能连结手机,通过APP让使用者能自行完成设定,简化过去依赖实体通路大量的人力验配工作量,并兼具接听电话、看影片、听音乐等娱乐功能。更重要的是,终端价格要从昂贵的医疗器材往消费型电子产品靠拢,预计在300-2000美金之间,让需求者可以负担得起,降低使用者的购买门槛,进而提升整体配戴率。
表一:各类助听设备的产品性能比较
项目
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声音处理
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蓝牙功能
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调整方式
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价位(一对)
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验配型
助听器
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完整助听功能,包含:降噪、分频道、
听力补偿及放大、
消除回??音
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中高阶:
APP调整:支援
音讯串流:苹果为主、品质差
入门:不支援
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实体通路
人力验配
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高昂
(2500-10000美金)
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辅助性
听戴设备
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中高阶:完整助听功能
入门:降噪、分频调EQ、放大
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APP调整:支援
音讯串流:支援
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自行设定
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适中可负担
(300-2000美金)
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简易型
放大器
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仅放大
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不支援
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仅调大小声
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低价
(100-200美金)
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技术及制程上的挑战
然而要实现上述功能,技术面仍有许多问题需要突破,既有的助听专用IC、音讯DSP都存在限制,在解决方案层面需要诸多突破,包含:要在运算能力有限的Edge端晶片中,进行低延迟且完整的助听功能运算,还需同时运作蓝牙音讯串流、APP调整音量设定等功能时,不能有所限制,并且还要维持较低功耗,以保持续长时间配戴所需的续航力。
此外,有些国家将这类产品列为新型医疗器材监管,如美国的非处方式(Over-the-counter;OTC)助听器法案,在产品设计及制程上,必须符合医疗规范。
多功能整合平台
为此,洞见未来科技从2018年开始,从源头开发声学演算法,并整合在高通QCC5100系列蓝牙晶片平台,形成一套完整的辅助性听戴设备的整体解决方案。
新型方案在平台上整合多功能,包括:
一、助听功能:可以在8毫秒内(医疗规范是16毫秒内)完成AI语音强化、分成18频道、进行各频率补偿及放大、消除回??音等声音处理。
二、APP调整功能:使用者可以在APP上输入听力图,系统直接基於国际听力学主流的NAL-NL2调音公式,转换成对应的听力补偿设定,确保声音输出达到处方目标增益值。使用者也可以随时针对所处环境进行切换降噪、调整音量大小等设定,大幅减少实体通路人力服务的负荷。
三、蓝牙串流功能:与一般的蓝牙耳机功能相似,支援与苹果、安卓、笔电等各类平台系统连接,以实现APTX高音质的免持通话、听音乐、看影片娱乐功能。

图二 : 新型辅助性听戴设备除了真无线蓝牙耳机外观设计,也具有独特的人声增幅助听技术。(source:Widex) |
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由上述解决方案内容可知,基於已经普及化的真无线蓝牙耳机外观设计,导入辅助聆听功能,设计成健康辅具产品,能够让使用者更加容易接受。此外,也可以设计成医疗等级的OTC助听器产品,目前洞见未来已有产品取得美国FDA注册,医疗器材所要求的声电、安规、人因可用性、软体确效、生物相容性,皆能满足相关测试标准。
结语
洞见未来科技创办人陈柏儒本身为听损者,基於自身配戴的需求,带领团队发展出一套新型的辅助性听戴设备解决方案,藉以实现完整的助听、APP调音、蓝牙音讯串流,兼具听力辅助及娱乐功能,期以新型听力辅助产品带动更多听力需求者受惠。让更多人,听见未来!
(本文作者陈宥任为洞见未来科技营运长)