Anonim

On kulunut noin 15 vuotta siitä, kun ensimmäiset digitaalisesti ohjelmoitavat analogiset perustuvat mallit alkoivat ilmestyä, ja lähes kymmenen siitä lähtien, kun täysin DSP-laitteet tulivat mukana. Nykyään sen sijaan, että käyttäjän olisi valittava yksi kourallisista ohjelmista vallitsevan ääniympäristön mukaan, edistyneet kuulolaitteet tunnistavat automaattisesti ympäristönsä ja mukauttavat prosessointijärjestelmän vastaavasti.

”Täydelliset DSP-mallit veivät melko paljon teollisuutta myrskyn kautta”, sanoo Kurt Kobel sveitsiläisestä Phonak Hearing Systems -yrityksestä. ”Nykyään markkinoista riippuen näet todennäköisesti jotain 60 prosentista digitaalisista 80–90 prosenttiin digitaalisiin tuotteisiin. Sen on mahdollistanut pääsy täysin räätälöityihin DSP: eihin - nämä eivät ole hyllyllä varustettuja IC-osia, joita voimme käyttää. ”

Huolimatta matkapuhelimien kehitykseen liittyvissä DSP: n Watts-per-Mops-parannuksista, vaatimus, että kuulolaitteiden on tyhjennettävä 1, 3 V: n sinkkiparistoakut, jotka tarjoavat 50-100mAhr tai jopa 600mAhr yläpäässä, tarkoittaa, että hyllylaitteiden ulkopuolella ei vieläkään tee.

n

Lisäksi arkkitehtuurin on tuettava uusien algoritmien tehokasta käyttöä, jotta voidaan nopeasti toteuttaa kehittyneet toiminnot - esimerkiksi mukautuvaan palautteen peruuttamiseen.

"Se on erittäin haastava", sanoo Todd Schneider, AMI Semiconductorin (AMIS) erittäin pienitehoisen liiketoimintaryhmän jäsen. ”Kehitimme arkkitehtuurin ja sillä on patentteja - joudut jo aivan erityisiin vaatimuksiin. Se on pienen koon, pienen tehon, pienen ryhmäviiveen, erittäin hienon taajuuden säädön ja monissa tapauksissa melko joustavuuden lähentyminen. "

Vaikka tällä hetkellä yritykset kehittävät edelleen omia räätälöityjä DSP-malleja, Schneider sanoo, että on olemassa suuntaus kohti alustateknologiaa, jossa ominaisuusjoukot on määritelty suurelta osin ohjelmistoissa ja tietyt mallit ovat yleisesti hyväksyttyjä.

"On selvää, että on joitain arkkitehtuureja, joita ihmiset ovat valmiita omaksumaan melko laajasti", hän selittää. Esimerkiksi sirulla voi olla ohjelmisto-ohjelmoitava osa, joka toimii pienemmällä datanopeudella, ja sitten enemmän omistettuja moottoreita erityisiä tehtäviä varten, jotka ovat joustavan prosessorin hallinnassa.

AMIS: n Toccata-siru toimii 1, 2 V: n lähteellä, piirtää 400µA taajuudella 1, 28MHz ja tarjoaa noin 5Mips / MHz. Sen mitat ovat 5, 97 × 3, 48 × 1, 52 mm, joten se sopii korvan takana ja korvassa oleviin malleihin.

Matalan virrankulutuksen lisäksi kokovaatimus - ja siihen liittyvä rajoitus tyynyjen lukumäärälle - on tärkeä rajoitus kuulolaitteiden DSP: lle, sanoo ARM: n edustaja Marc Van Canneyt. "Mikä yllättäen on, että kuulalaitteiden muottikoko on erittäin kova - enintään 20 mm: n neliö."

ARM: n sulautettua OptimoDE-datamoottorin prosessointiydintä - joka on kehitetty tekniikalla, joka hankittiin, kun yritys osti Adelanten vuonna 2003 - on käytetty luomaan kuulolaiteprosessori, joka antaa 21, 5µW / MHz 26 200 portista 0, 13 μm: n prosessissa.

"On mukavaa asettaa paljon hevosvoimaa DSP: hen, mutta haluat säilyttää saman akun käyttöiän (noin kaksi viikkoa, kuten yleensä saatavilla analogisilta laitteilta), joten virrankulutus on ehdottoman tärkeää", sanoo Van Canneyt.

Tyypillisestä analogisesta suunnittelusta saatavissa olevan suhteellisen rajoitetun suorituskyvyn toistamiseen tarvitaan DSP: ltä 15-20Mops, ja edistyneemmille toiminnoille (dynaaminen alueen pakkaus, tasoitus, kohinanvaimennus ja mukautuva palautteenpoisto) 50-100Mops on enemmän kuin se.

Haasteena on saada tämä esitys erittäin alhaisilla kellonopeuksilla. ARM teki pari vuotta sitten Phonakin kanssa 0, 25 µm: n suunnittelun, jonka taajuus oli 2.5MHz, 1 V: n jännitteellä. Virrankulutus täydessä toimintatilassa oli 660µW, ja se antoi 50Mops.

"Tehokas maagiluku on noin 0, 013 megawattia / moppi, mikä on edelleen yksi parhaimmista numeroista, joita voit löytää mistä tahansa laitteesta tänään", sanoo Van Canneyt. Tuoreempi malleja, jotka lyövät näitä lukuja, tulisi paljastaa parin seuraavan kuukauden aikana.

"Datamoottoritekniikka on edennyt nopeasti kuulovalmistajien kanssa juuri heidän ainutlaatuisen tarpeensa vuoksi tuottaa paljon hevosvoimaa erittäin alhaisella Megahertzillä", jatkaa Van Canneyt.