WS Audiology（WSA）是一家助聽器製造商，總部位於丹麥和新加坡。是全球最大的聽力集團之一。致力於開發高科技的聲音技術，力求生產製造輕巧、可靠且價格實惠的產品；其透過多個品牌及多個銷售渠道獨家開發、製造和銷售領先的助聽器。 在聽力保健的啟蒙階段，助聽器的功能只是一個聲音放大器（Amplifier），用於調節、補償生理上的聽力損失；這類產品裝置可以提供使用者恢復到一定程度的聽力、語言理解力。 根據世界衛生組織的資訊，估計到2050年，全球每十人中就有一人正承受著聽力受損的困擾，超過十億的年輕人暴露在聽力永久受損的風險中[1]；隨著科技與視聽娛樂的普及，人們若經常接觸超標的音量或長時間收聽音樂，將增添不可逆的聽力受損風險[2]。大多數科技公司展示著智慧型手機或穿戴式裝置上的技術創新，然而助聽器市場卻顯少被關注。WSA公司致力於開發最新型的聽力輔助裝置，相對於傳統的助聽器，他們的產品更輕巧、美觀。 憑藉高度先進的聽力學技術，構建與無形力量相互作用的產品 聽覺的物理原理，即聲音從空氣的震動，被轉變成對神經的刺激（Impulse），最終進入大腦；大腦會將這些刺激解讀成聲音，選擇正確的聲音，並抑制干擾。聽力受損不光是指大腦轉換聲音的能力被影響，也包含了抑制干擾能力的降低，這增加了助聽器的開發難度。助聽器是高度複雜的設備，WSA公司的首席RD主管Stefan Menzl表示：「我們的目的不是要放大所有的聲音，而是放大『需要被放大的聲音』。」WSA公司利用最先進的技術，滿足全球助聽器用戶的需求，其設計看起來像耳塞而不是助聽器，避免聽力障礙帶來的烙印標籤。 圖1 SIMULIA / CST Studio Suite 模擬畫面 借助SIMULIA最大限度地減少物理測試、加快產品開發 生活環境中充斥著無形的電磁波，部份頻段的電磁波對電子產品來說，會帶來訊號干擾；工程師們用EMC、EMI或RFI等觀點來解決此類問題。這些電磁干擾議題，會帶給配戴者極大的困擾。過往手機與類比助聽器之間的EMI問題，就是一個經典的例子，它會帶給用戶惱人的噪音；這種感覺就像是聽到老舊的收音機會發出吱吱的響聲。耳內型助聽器ITE在現代聽力科技市場上頗具代表性，它們的電子元件體積小、走線短、電磁抗擾性佳[3]、音質好且輕巧又不易摔壞。然而助聽器並非剛被發明就具備這些優勢，是工程師一路上藉著CST Studio Suite出色的EMC、EMI和RFI模擬，不斷地確認產品的訊號品質，再搭配其他SIMULIA產品，減輕重量又兼顧結構強度；當然其他的理論推演和樣品實驗也都功不可沒。直到今天ITE才具備了上述所有的優點。 高品質的聲音是難以捉摸的，如果你需要嘗試現實世界中的一切，那麼將花費很長時間才能開發出像小型助聽器這樣複雜的東西。SIMULIA模擬可在多種場景中測試助聽器設計，包括PCB模擬、各種材料類型的電磁模擬，甚至落摔測試；WSA公司在他們的實驗室中進行大量的物理測試，並在訊號處理方面進行了全面的模擬，以了解該裝置如何無線運行。Stefan Menzl說：「我們非常需要透過模擬來驗證我們的設計，使用電磁分析CST Studio Suites研究無形的電磁波（圖一），幫助公司省下大量的時間與金錢；如果每一項產品的開發驗證都需要用實物實驗來完成，開發時間將會非常漫長。除此之外，模擬可以讓你進行很多的嘗試，像是驗證被設計成不同形狀的PCBs或助聽器性能。」 圖2 SIMULIA / CST Studio Suite可以模擬看不見，卻影響助聽器的物理場 藉著射頻技術的變革，無線音頻串流（Wireless Audio Stream）可以從智慧型手機或平板電腦直接進入助聽器，不需要透過任何其他裝置；這種讓高質量音頻直接進入雙耳的產品，牢牢地抓住了使用者的心。WSA公司的無線系統負責人Thomas Fischer表示：「唯一能夠預測天線行為的方式就是模擬。」（圖二）。所有測試在SIMULIA中模擬並完成適當的設計修改後，產品才會進入實驗室的物理測試，Menzl表示：「在數值模擬尚未普及之前，設計助聽器有多辛苦！SIMULIA的工具加快我們的設計與測試。」 圖3 更快、更精確的模擬，可有效加速開發時程、最佳化創新 關鍵字：EMI、聽力輔助裝置、助聽器、落摔測試、天線設計 Reference參考文獻： [1] 世界衛生組織-耳聾與聽力受損 [2] 世界衛生組織-確保安全聆聽 [3] 數位助聽器：設計EMC合規性 達梭系統原文