1方案应用背景
听力问题是全世界面临的重大公共健康问题,2021年世界卫生组织发布的《世界听力报告》显示听力损失目前影响这全球超过15亿人,其中4.3亿人听力较好的耳朵有中度或以上程度的听力损失;预计2050年全球四分之一的人有听力问题,近25亿人将患有某种程度的听力损失,其中至少7亿人将需要听力康复服务。
2传统助听器的弊端
“助听器越戴越聋”:单纯的通过放大音量来实现助听;
体验感差:如盒式助听器,麦克风不在耳廓处,无方向感和立体声;
不够美观:如耳背式助听器,佩戴在耳廓上方,不够隐蔽影响美观性;
3泰凌方案介绍
泰凌助听器方案基于TWS耳机应用形态进行开发,采用泰凌 TLSR9518芯片搭配DSP实现整体方案,语音处理相关算法运行在DSP内,具备以下功能特点:
01支持产品采用TWS耳机形态
该方案基于泰凌成熟的TWS耳机方案扩充而来,可以支持客户以TWS耳机的形态来进行助听器产品开发,对于用户来讲可以提高美观度,避免佩戴传统助听器带来的尴尬。
02支持助听、电话、音乐三种模式自动切换
该方案即支持传统助听器的助听功能,也支持作为BT TWS耳机连接手机的娱乐功能,针对娱乐模式下的音乐和通话功能,算法也会对音频做出相应的处理,提高用户娱乐的体验。
助听、电话、音乐模式自动切换的机制为,蓝牙未连接或连接后手机无电话或音乐操作时,系统处于助听模式;当手机播放音乐或接打电话时,系统自动切换到音乐或电话模式,且电话的优先级大于音乐;
音乐及电话模式软件实现方案如下图所示,按数据传输方向可划分为上下行通路,具体介绍如下:
音乐/电话下行通路:通过buffer缓存和task调度,将bt stack发来的数据进行解码并送至DSP内进行算法处理,算法处理后的数据缓存在相应buffer内,等待DMA搬运至codec进行播放。
电话上行通路:同样依托buffer缓存即task调度机制,控制codec采集到的MIC数据传输至DSP内进行算法处理,并对处理后的数据进行编码、发送至蓝牙主机。
图1 音乐/电话模式方案框图
助听模式软件实现方案如下图所示,该模式不涉及蓝牙协议栈及编解码,直接将codec采集到的MIC数据传输至DSP内做算法处理,处理后立即进行播放。助听模式追求语音信号的实时性,通过软件层面对缓存buffer及读写指针的优化,在DSP只做memory copy的场景下,使用AP进行测量,数据环路延迟可以做到9.5ms。
图2 助听模式方案框图
03支持各常用编解码格式
BT音乐支持AAC SBC格式解码,BT通话支持MSBC CVSD格式编解码,兼容市面上绝大多数蓝牙播放器。
04支持降噪、回声消除、语音增强等算法
DSP内集成了各种语音处理算法,在频域层面对语音数据进行降噪、回声消除等处理,提高用户的使用体验度,避免了传统助听器单纯音量放大带来的“越戴越聋”的问题。方案支持SPP通信,可配合客户开发的上位机/APP工具,指导用户通过界面化操作,根据实际听觉反馈配置算法参数,精准匹配每一位用户的实际需求。
泰凌即将推出新一代音频芯片TL751X系列,该系列芯片支持蓝牙5.4威廉希尔官方网站 ,并采用双核RISC-V处理器及Hifi-5 DSP的多核架构,提供高性能音频处理能力。MCU和DSP的核心频率分别达到300MHz,配备1.75MB的SRAM和最大32MB的闪存容量。硬件编解码器支持高达24bit/768kHz的音频采样率,其中ADC的信噪比和总谐波失真加噪声(SNR/THD+N)分别达到106dB和80dB,DAC的性能则分别为120dB和90dB。
TL751X系列芯片具备丰富的外设接口,包括标准的SPI、I2C、UART等,以及新增的EMMC和SPDIF接口,使其能够支持单芯片助听器解决方案。现TL751X系列芯片已经进入送样阶段,供前期客户进行测试和开发。
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原文标题:【应用方案】基于泰凌微电子TWS耳机的助听器方案解析
文章出处:【微信号:telink-semi,微信公众号:泰凌微电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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