辅听耳机的建议标准

​从 2020 年开始，随着 TWS 耳机的快速发展和市场竞争进入红海，作为 TWS 的创新趋势，辅听耳机也越来越受到关注。辅听耳机也从概念阶段进入到了方案实施阶段。在这里，我们对辅听耳机做个系列介绍。

1. 辅听耳机的源起与定义。
2. 辅听耳机的标准：技术标准，功能与性能标准。
3. 辅听耳机方案商介绍：技术方案的要点和难点，国内外厂商及方案介绍。

一、辅听耳机的基本要求

图 1 ：耳机或声音放大器（PSAP）的等幅度音量放大

而医疗级的助听器，则需要根据不同频点的听损，做不同音量的放大，称为声音的分段增益放大。其效果如图 2 。

图 2 ：助听器的分段增益放大

所以，从保护听力的角度看，用分段增益的算法来进行声音的增益 （sound loudness compensation） 是辅听耳机最基本的要求。而为了做分段增益处理，用户要进行一定的测听。

另外，由于助听器或辅听耳机的结构中，mic 和 speaker 是在一体的。因此声音增益后的播放是会重新进入到 mic , 产生声音的循环耦合，也就是啸叫（一般的 TWS 耳机的播放是在通话的远程的另一端），因此啸叫抑制也是必须要配备的。

总结一下，与听力安全性相关的有 3 个基本算法：准确测听，分段增益和啸叫抑制。

1.2 辅听的主要功能：听得清

在助听行业，听力的效果可以分为 2 个层次：听得见和听得清。这 2 个层次不同点在于，有的声音的音量放的很大，这样可以听得见，但是却听不清，也就是言语分辨率的问题。

提高言语分辨率有几个方面，包括对话降噪、多场景化、康复等。这里对降噪和场景进行讨论。

（1）对话降噪

对话降噪(conversation noise reduction)是指人和人在现场的面对面对话的场景中进行的降噪。

在这种对话场景中，对面的人的声音和环境噪音是混合在一起的。需要在混合音中把人声做提取，把噪音消除。这样才会使得声音放大的同时，噪音不被放大。否则会太吵（这是助听器质量衡量的重要指标之一）。

（2）多场景

在使用助听器的时候，声音的补偿不仅仅是在对话场景，同时，也是在打电话的时候（SCO模式， Synchronous Connection Oriented）和使用手机播放音视频（A2DP，Advanced Audio Distribution Profile）的时候。同样，辅听耳机在使用中，声音的增益也要支持这些场景。其它的技术还包括言语声增强、频宽扩展、小声增强等。

总结一下，听得清相关的算法包括分段增益、对话降噪，也同时要支持 SCO 和 A2DP 这 2 个协议所对应的场景使用。当然，准确测听算法是基础。

二、辅听耳机的功能和性能要求

辅听耳机需要具备以下功能，来满足轻度听损者的需求。

1) 测听功能：了解听力情况，个性化听力补偿
满足精确度的听力情况测试，生成听力报告
根据听力报告，自动调整辅听补偿参数。

2) 辅听功能：让轻度听损者听得更清晰
声音增益可达到 20dB
分段压缩补偿：听清的同时不伤耳
啸叫抑制：防止因增益产生的啸叫
对话降噪：环境人声提取，环境噪音消除
SCO，A2DP模式下的辅听放大。

3) 辅听耳机的性能要求
辅听耳机的性能体现在几个方面：
①声音处理的性能
②整机的性能

声音处理的性能主要体现在声音的延迟(latency)上。延迟不能高于 25 ms。如果高于这个值，声音就回出现回声效应，阻碍正常的对话。声音处理的性能与算法模型直接关联。在本系列文章的第三篇“辅听耳机方案商介绍”里算法的难点部分作更多的介绍。整机的性能包括耳机的续航能力等。

三、辅听耳机的标准

综合上述的技术原理，并参考了美国 FDA 对 OTC 助听器耳机的要求，和结合了业界的讨论，辅听耳机的标准（建议）如下：

​表1 辅听耳机的标准（建议）

说明如下：

1) 具有助听器纯音测听功能，误差小于 ±5dB。

2) 增益值要求：<20 dB (参考 US FDA 对 OTC 助听器耳机的要求)。

3) 类似于助听器，支持听力验配处方，进行分频段非线性压缩放大。

4) 小声音最大增益约 20dB。

5) 监控声音超过 80 dB SPL 的声音（根据 ITU-T H.870 标准）。对 >80 dB的声音不进行放大，以保护听力。

6) OSPL 90：这是参考助听器的输出标准。它指的是助听器在没有失真的情况下所能产生的最大能量，类似我们在买汽车时，需要考虑汽车的马力一样。输出功率在没有失真的情况下能够达到多大分贝，常常用来描述最大输出。输出过去我们一般把它叫做SSPL90，现在我们把它叫做 OSPL90，就是说 90dB 给声，看助听器在什么情况下出现饱和，现在这是广为使用的一个标准，最大输出一般是在 115dB 到145dB 左右。辅听 OSPL 90 = 95 ~ 120 （普通耳机：~105），标称值和实测值差别 < 5 dB。

7) 声音实时处理，延迟<25ms，避免回声效应。

四、总结

在医疗助听器市场，2017 年美国通过了助听器的 OTC 法案。由此 OTC 助听器开始受到关注。美国 FDA 今年会完成相关的标准。

在消费级电子产品市场，辅听耳机被关注是从 2020 年开始，2021 年开始真正成型。本篇的辅听耳机标准（建议）是以听力健康保护的目标，参考医疗助听器标准、世界卫生组织 WHO 的 ITU-T H.870 标准和一些专家们的建议所提出的。本篇也是国内外首篇系统地讨论辅听耳机标准的文章。
目前辅听耳机的标准还在行业阶段，到成为国家标准还需要一定的时间。国家标准的最后建立和大众听力健康的保护，需要医学界、产品行业的更多人的讨论和努力。

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