安森美可穿戴医疗方案实现个性化的医疗创新方案

　　当前，在人口老龄化和人类平均寿命延长的趋势下，人们更加注重医疗及保健，政府也大力推进健康保险改革，医疗支出增多。医疗设备则呈现出更"智能"、便携、无线连接等个性化的发展趋势，这需要更高集成度、小型化、高能效、嵌入无线功能的医疗半导体支持，可穿戴医疗也应运而生。

　　安森美半导体"一站式"完整的硅方案

　　安森美半导体凭借超过30年的定制硅经验，将硅引入生活，提供定制的混合信号专用集成电路(ASIC)、用于系统小型化的先进封装、助听器数字信号处理(DSP)系统、定制的和半定制的超低功耗存储器、增值的前后端代工服务、用于降低无线功耗的有源天线调谐、分立元件、专用标准产品(ASSP)，以及相应的软硬件、固件等"一站式" 具备医疗级品质及可靠性的完整方案，并针对当前市场需求，专注于便携式、个人医疗设备。

　　图1：安森美半导体专注于便携式、个人医疗设备

　　听力健康

　　1. 趋势

　　助听器设计人员面临尺寸、功耗及功能等多方面的设计挑战。常见的助听器类型有耳背式(Behind-The-Ear， BTE)和耳内式(In-The-Ear， ITE)，前者占市场销量的75%至80%，后者占市场销量的20%至25%。另外还有眼镜式、口袋式和人工耳蜗等替代类型。随着婴儿潮一代开始采用助听器，更小巧的耳道内置受话器(RIC)及新的耳道内不可见(IIC)类型更受欢迎，半导体厂商应转至65 nm或更小节点的工艺及采用微型化封装技术。为助听器添加无线通信及互通互联功能需要互操作性及先进的封装技术，当前多采用2.4 GHz、900 MHz及带蓝牙继电器器件的近场磁感应(NFMI)。此外，完全自动化及更"智能"的趋势需增加处理功率及算法复杂度，如音量控制及信号处理自动适配声音环境，令用户更舒适。

　　图2：助听器款式

　　2. 数字助听器工作原理

　　首先，由一个麦克风接收的声波被转换成电信号，DSP系统内的模数(A/D)转换器将信号转换为以0和1表示的二进制形式，该数字形式经过DSP系统的数学运算进行分析和处理，放大用户特定的频率，同时消除反馈和噪声，然后该数字流被DSP系统内的数模(D/A)转换器重新转换为电信号，接收器将该信号重新转换为声波。整个过程发生在几毫秒内，助听器用户不会察觉到任何延迟。

　　图3：助听器框图

　　3. 安森美半导体助听器方案

　　安森美半导体传承自20世纪70年代的助听器行业服务经验，是助听器市场领先的硅方案供应商，提供典型的助听器所需的DSP芯片、处理语音算法的软件及外围元件(如射频IC、EEPROM、可充电电池的电源管理IC)，并针对市场需求研发出世界上首款无线助听器及可充电的方案用于助听器。

　　安森美半导体的助听器DSP系统主要有Ayre、Rhythm和Ezairo三个系列，前两个系列可提供包括先进的信号处理算法的预配置方案，能实现多个混合选择和特性捆绑，而Ezairo是完全可编程的方案，能实施专有/定制的算法。

　　图4：安森美半导体的助听器DSP系统

　　如无线音频处理器Ezairo 7150 SL基于Ezairo 7100开放式可编程的24位混合信号DSP平台，为助听器和人工耳蜗植入提供无线连接。Ezairo 7150 SL连接范围在5-10米之间，支持两大先进的无线特性：

　　1). 通过蓝牙低功耗控制(CoBLE)，令用户能从任何支持蓝牙低功耗(BLE)的智能手机控制助听器功能，如音量控制、程序改变、电池状态、找到我(定位助听器)、来电铃声或短信提醒等

　　2). 支持通过远程接收器的立体声音频串流。这特性使用2.4 GHz的专用协议，使用户能从任何外部音频设备(如智能手机、电视)串流立体声音乐或通过远程适配器拾取声音。

　　用户可同时进行音频串流和蓝牙低功耗控制。安森美半导体提供BTE无线助听器的完整参考设计，包括软件、硬件和固件，以简化设计和加快上市。

　　移动医疗

　　1. 便携式医疗设备

　　根据人口统计数据，中国60岁以上人口所占的百分比将由1950年的8%增加到2050年的21%。这类人群由于年事已高或行动不便，却又需要经常检测身体状况，便携式医疗设备如血糖仪、血压计、透皮给药等可使用户在家自己监测和治疗，免却经常外出看医生的不便。

　　针对便携式医疗应用，安森美半导体提供半定制的ASIC方案--Struix。该方案将定制的模拟前端(AFE)堆叠在标准的MCU上，解决特定的传感器接口需求，同时比全定制的系统级芯片(SoC)方案缩短设计时间，降低开发风险和相关成本。

　　图5：可穿戴医疗半定制ASIC - Struix

值得一提的是，基于Struix，安森美半导体可提供先进的封装技术用于尺寸、性能和系统集成度重要的医疗应用设计，如3D封装在同一封装将不同的硅芯片和分立元件连接在