安森美半导体配合中国消费类医疗市场趋势的半导体方案应用案例研究

　　近年来，中国人口老龄化问题加剧，人们的预期寿命更长。根据联合国等机构的数据，中国60岁以上人口所占比例已由1990年的8.9%提升至2012年的12.3%，到2030年将达24.4%。同时，心脏病、糖尿病、哮喘乃至听力障碍等发病率增高。这使人们更加注重医疗保健问题，为消费类医疗市场带来更大发展动力。同时，中国政府计划到2020年实现全民医保，有利于推动医疗设备行业持续发展。

　　在这种背景下，消费类医疗设备趋向增加"智能"及数据存储能力，便携性也更强，同时无线/连接型医疗设备也有利于实现方便的长期病人监测，更不用提最新的人体区域网络也在不断兴起。这使得应用于医疗市场的半导体产品趋向更高集成度、小型化、高能效、采用标准元器件及嵌入无线功能。

　　目前，中国医疗设备市场正持续稳步发展，但市场分散，由少数大型医疗设备公司主导，同时也有为数众多的较小型公司开发创新的医疗方案。

　　安森美半导体为中国消费类医疗市场提供的价值及方案

　　安森美半导体为中国消费类医疗市场提供多种价值，使医疗技术开发人员能够以高性能硅方案克服他们独特的设计挑战。首先，安森美半导体针对中国消费类医疗市场提供丰富的产品阵容，涵盖助听器数字信号处理器（DSP）系统、定制混合信号专用集成电路（ASIC）、分立元件，以及有助于实现系统微型化的先进混合工艺封装。

　　其次，安森美半导体拥有丰富的医疗专知、技术和经验，包括30多年的定制硅芯片经验（含高可靠性的植体应用）、自1970年代初已服务助听器行业、丰富的知识产权（IP）阵容、完全认证及强固的开发流程及技术精湛的系统架构师。

　　第三，安森美半导体提供医疗市场要求的品质、可靠性和承诺。安森美半导体提供长远的工艺及产品，配合延长产品生命周期，还提供可追踪能力及长期数据保留、批量验收测试（LAT）、可靠性及失效分析实验室、ISO 13485医疗系统品质认证。

　　图1：安森美半导体的重点医疗应用及相关产品和服务。

　　安森美半导体的医疗应用方案主要涵盖植体医疗设备（如神经刺激器、除颤器及心脏起搏器）、听力健康（助听器、耳蜗植体）、临床及指定设备（血糖监测、透皮给药、便携式及定点护理（PoC）病人监控）等，参见图1。

　　安森美半导体消费类医疗应用案例研究

　　安森美半导体为消费类医疗应用提供丰富的产品阵容。下文将重点围绕助听器及医疗ASIC应用进行案例研究。

　　1） 助听器案例研究

　　据统计，中国有超过1，000万成年人患有听力障碍，亟需使用助听器来改善听力体验。助听器主要包含耳背式（Behind-The-Ear， BTE）和耳内式（In-The-Ear， ITE）。BTE助听器又包含传统BTE、微型BTE等不同类型，其中微型BTE又演进出了耳道内置受话器（RIC）类型。

　　传统BTE助听器尺寸较大，外壳中内置所有元件，采用定制及合身的耳模来确保提供可接受的声音，但要求采用大电池来提供大功率，故会造成佩戴负担。ITE助听器的外壳比传统BTE助听器小，其中置有所有元件，但其电池尺寸较小，限制了输出功率，且长时间佩戴会不舒服。相对而言，微型BTE外壳小巧雅致，能隐藏在耳后，而接收器恰好置于耳道中。这种助听器电池尺寸小，同时还能支持长使用时间；而且由于接近耳道，提供极佳声音效果。

　　图2：助听器发展趋势及安森美半导体用于微型BTE助听器的Rhythm R3710 DSP系统

　　安森美半导体提供用于微型BTE助听器的完整数字信号处理混合系统方案Rhythm R3710。这器件采用符合RoHS指令的业界最小系统级封装（SiP），尺寸仅为4.57 x 3.12 x 1.52 mm，较传统混合模块小25%。 这混合系统封装内包括处理语音算法的数字信号处理器（DSP）、EEPROM、模拟前端、射频芯片及无源元件，还可根据要求集成其它IC（见图3）。集成的24位DSP提供高于50 MIPS的运算能力，1.2 V工作时电流消耗低于700 μA。这SiP适合包括微型BTE助听器在内的所有类型助听器，能帮助克服助听器组装方面的主要电声挑战。

　　Rhythm R3710除了提供超小尺寸、高集成度和先进的语音处理，其它关键特性或优势包括：集成iSenseDetect环境分类算法（根据环境自动调节助听器，不需要存储器选择开关）、超低能耗（1枚10号电池正常情况下使用10天）、自适应降噪（提升嘈杂环境下的语音清晰度）、16频带音调均衡（灵活调节频率响应，优化声音品质）、8通道压缩器、自适应反馈消除（提升适配速度）等。安森美半导体还提供全套软件支援，ARK软件易于集成到现有验配软件中。

图3： 安森美半导体业界最小混合系统封装（SiP）集成了DSP裸