与便携消费电子范畴相同，助听器规划也面对提高作业功用、增加新功用、延伸电池运用时间，一同保持细巧外形的压力。这些惯而有之的冲突要素，使助听器开发成为极杂乱且赋有应战之事。本文胪陈助听器用数字信号处理器(DSP)制作商有必要应对的关键问题，用以到达终究运用者的希望。
整体体系应战
助听器中集成的数字IC技能支撑对声响进行扩大及处理。IC也或许触及供给其他功用，如无线通讯，或是用于更高档助听器类型的可充电电池办理。尽管某些简略体系规划仅需简略的DSP及存储器IC，其他规划则要求6个或7个IC(包括无线控制器、模仿前端、电源稳压器等)，再加上分立元件(如电容、电路维护元件)，用以合作更多功用。
此电路有必要在供给的声响质量和运算才能方面完成高水平。考虑到较小的电池尺度及所要求的电池运用时间，规划有必要将能耗降至最低。此外，有必要考虑物理尺度。一般情况下会在硬件渠道中的功用性与其占用的空间之间做出折衷取舍。
DSP架构
助听器工程师在挑选应由哪种DSP架构构成其硬件渠道的方面具有多种挑选。在挑选规模的一端，是通用敞开可编程规划架构。此类架构答应修正或更新信号处理算法。它习惯多种或许的信号处理算法，因而将规划灵活性增至最高。但在灵活性方面也存在价值，或许使裸片尺度更大，随之导致能耗更高。考虑到今世助听器对低能耗及小尺度的要求，通用敞开可编程规划架构就不太合适了。
在挑选规模的另一端，是关闭式渠道架构(一般称作固定功用)，其间信号处理被硬件连线至半导体结构中。此挑选一同契合功率预算及电路板尺度要求，但供给的规划灵活性不行。此挑选尽管能够调理某些参数，但IC的根底功用无法更改，除非进行本钱昂扬且耗时的从头规划作业。在这两个极点之间，存在半可编程架构，这些架构致力于战胜关闭渠道的固有缺乏，能够供给必定程度的可编程才能。在此架构中，主信号处理功用被硬连线在逻辑模块中，但可编程DSP器材能够以软件完成额定功用，而无须芯片规划返工(re-spin)。但假如硬连线模块有必要进行大幅修正，或是可编程处理器无法习惯惯例算法概念，那就需求新的芯片了。尽管灵活性增高了，但运用半可编程DSP仍存在能效受损的危险。
另一种架构办法是运用专用敞开可编程渠道。此类渠道针对极特定运用(如助听设备用数字音频处理)之信号处理需求而规划及优化，一同还供给通用架构之软件灵活性。尽管此类架构的能效不如关闭式架构高，但经过杰出构思的芯片规划及恰当的工艺几许尺度，能够将此效应降至最低。
半导体工艺
能耗、裸片尺度及体系功用皆受运用的工艺节点影响。针对更小、更快、更廉价、更牢靠及更低能耗IC的需求，现已推进了更精微的半导体几许尺度的开发。日趋杂乱的助听器信号处理算法也在推进针对更强运算资源的需求。转向更小工艺几许尺度能够满意此需求，一同还协助应对此类具有严厉能耗及尺度约束的运用。
可是，工程师需求留意以下几个细节问题。首要，在较小的工艺节点时，规划及制作杂乱程度大幅升高。有一些与布线相关的严厉规划规矩有必要遵从，并且跟着节点变得更小，规矩数量逐步增多。其次，有必要将规划、验证、布线、光罩组(maskset)及规划东西所需求的财政出资考虑在内。最小工艺节点的这些本钱大幅升高，使最新半导体几许尺度仅适用于批量极大的运用。
芯片级集成
至关重要的是审慎考虑什么功用组件应当被集成到相同半导体裸片上。当进行规划区分决议计划时，灵活性是一项关键要素。假如功用模块被集成到单个裸片上，那就失去了独自改动这些模块的才能;当需求修正时，就有必要修正整个芯片，既耗时又耗财。
在多内核架构中选用规范处理器
许多面对提高功用及下降能耗应战的工程师正转向根据多处理器内核的助听器渠道。多内核表明不同运算单元能够一同履行多个指令，因而可提高整体速度。经过取得的运算才能提高，有或许支撑以新的听力学概念为根底的更先进算法。它还推进在渠道中引进无线功用，用于助听器、遥控器、衔接及其他电子设备之间的数据传输。常常会有的一项过错认知是规范处理器内核在运用于助听器方面太过于低效。这首要是因为助听器运用严厉的功率耗散要求，现已导致定制规划的内核简直被独家运用。尽管专有内核具有尺度及能效方面的优势，但跟着业界转向更深亚微米(deeper sub-micron)技能，这些优势现已变得不那么显着了。供给可编程规划灵活性的规范内核现已演进到：它们能够与专用内核一同用于某些处理使命，如运转专有无线基带功用以优化能耗。
无线技能
拾音线圈(teleciol)或调频(FM)体系等类型的模仿无线技能在助听器中的运用已达数十年。近年来，近场磁感应(NFMI)及射频(RF)技能现已引进助听器范畴。NFMI使数据能在一个耳朵与另一个耳朵之间交流，用于双耳处理。这能增强语音清晰度，协助运用者确认声响来历。NFMI的有用效果间隔是1m，故选用此技能的助听器也有必要运用中心继电器设备(一般戴在运用者的脖子上)，然后能够在更远间隔内通讯。一般情况下，蓝牙技能会用于继电器与蓝牙兼容型音频源之间的通讯链路。
最新的助听设备运用RF技能，使数据传输规模达9m，省去了继电器。
高集成度的体系级芯片(SoC)计划Ezairo 7100
助听器规划人员在不断改变开展且技能继续前进的商场寻求有用的硬件渠道时，有许多需求重视的范畴。跟着新趋势的呈现，以及一直存在潜在的不确认性，规划灵活性至关重要。因而，芯片供货商有必要供给合适的产品。为了应对此趋势，安森美半导体现已开宣布Ezairo 7100(图)。这是高集成度的体系级芯片(SoC)计划，包括4核24位敞开可编程DSP，使制作商有条件开发自己的共同算法。此器材的能耗低于0.7mA，支撑10.24MHz时钟度;而时钟降频(clockthrottling)扩大了其运算才能。集成的无线控制器(兼容于NFMI及RF技能)可支撑更高能效的数据传输。
图：安森美半导体Ezairo 7110框图。
