關于耳機定制化：聽力測量（Audiometry）和人體工學（Ergonomics）（上篇）

其實，因為消費類電子，TWS耳機市場的迅速增長，越來越多的消費類領域人群，開始關注如何做好一款客戶滿意的TWS耳機，除了滿足目前佩戴舒適，使用時長，通話清晰，或者有ANC功能之外，很多品牌也開始從客制化的角度思考，未來能從產(chǎn)品角度提供哪些亮點，來吸引用戶的目光。

所以，在客制化的角度，稍作引申，主要分兩部分——聽力測量和聽力補償，以及從佩戴舒適角度衍生的人體工學方面的研究。

首先，從助聽領域已經(jīng)在研究的一些問題，聽力測量(Audometry)，參考目前市面上的Jabra75T， 使用APP算法，實現(xiàn)聽力測量（APP Algorithmic audiometry），再此基礎上，再使用聽力補償(Temperature monitoring)也就是我們常說的， 音樂補償（Music compensation），來平衡用于左右耳聽覺上的差異，進以提升聽音樂時候的體驗。

人的聽覺頻率范圍約為200Hz ~ 8KHz左右，但隨著年齡的增長和聽覺習慣的改變，人會逐漸喪失高頻音。70%的聽力受損者聽不到高頻聲音，30%的人是因為音量不夠大。MFA (Millisecond Frequency Adjustment毫秒頻率調(diào)整)是一種無限聽的解決方案。在1.5毫秒內(nèi)，MFA可以檢測和分析20Hz-20,000Hz的高清晰度語音，識別高頻輔音，然后實時處理，失真最小，清晰度最高。

一些聽力補償App的架構(gòu)

同時，從臨床醫(yī)學領域衍生到消費類領域的技術(shù)，也被引入衍生出相應的耳機產(chǎn)品。隨著OAEs（耳聲發(fā)射Oto Acoustic Emi Sions)的臨床接受度和實用性的不斷提高，DPOAEs被認為具有重要的診斷價值。耳聲發(fā)射被認為是由于耳蝸毛細胞的運動而產(chǎn)生的聲音。耳蝸發(fā)出的這些聲音可以通過外耳道來測量，外耳道干凈健康，中耳功能健康正常。OAE本身被認為在健康的耳朵中有一個從- 10db SPL到+ 30db SPL不等的振幅。因此，OAEs可以作為一種篩選工具，以確定耳蝸是否以一種典型的方式對聲音作出反應。OAEs也可以作為一種復雜的診斷測試。因此，耳聲發(fā)射的篩選和診斷在聽力損失的鑒別診斷中起著重要而獨特的作用。

OAEs在篩選(通過/失敗)和診斷(增加鑒別診斷)應用方面提供了許多優(yōu)勢。耳聲發(fā)射是高度敏感和高度依賴于外部毛細胞功能，他們不需要行為反應，他們提供即時的，耳朵特異性的結(jié)果。此外，OAEs相對便宜，不需要經(jīng)過聲音處理的展臺。

OAES

同時，市面上已經(jīng)有基于此技術(shù)的消費類耳機出現(xiàn)。

Nura Phone

沿著助聽器級別的技術(shù)，還有更深層次的部分，是目前少有人探索的，即物理損傷和聽覺皮層損傷層面的聽覺測量。到目前為止，市場上還沒有助聽器能解決這個問題。雖然最新的助聽器采用了抑制背景噪音的技術(shù)，但這些助聽器無法知道佩戴者因為大腦的物理損傷而忽略了哪些聲音，哪些是干擾物。

為了解決這個問題，許多公司和實驗室都在集中研究如何持續(xù)監(jiān)測佩戴者的大腦活動。為了做到這一點，它使用了一個深度神經(jīng)網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡會自動將每個說話者從背景噪音中分離出來，并將每個說話者與來自用戶大腦的神經(jīng)數(shù)據(jù)進行比較。與神經(jīng)數(shù)據(jù)最匹配的講話者隨后被放大以幫助用戶。那么，基于聽力測量的基礎上，我們目前會在兩種場景下探索聽力補償?shù)牟糠?，第一種是：音樂補償，另一種是通話補償。

在音樂補償領域，去年CES已經(jīng)有相關的產(chǎn)品亮相，以創(chuàng)新的耳機舉例。從產(chǎn)品介紹放了解到，正常的耳機聲音內(nèi)部結(jié)構(gòu)小而封閉。普通的耳機會把聲音直接送進我們的耳朵。這聽起來不自然，小而密閉的空間，音樂聽起來是不完整的。簡單地用手機拍三張頭部及耳部的照片，便可以量身定制其獨有的個性化音響。這與目前很流行的平面圖片建模技術(shù)關系比較多。另外通過拍照實現(xiàn)定制化的技術(shù)，更多從人體工學角度，偏向于圖像識別領域，這點在后面的人體工學部分討論。

在通話補償方面，主要是一種針對未來使用場景的猜想，也就是如何解決電話語音的限制。我們生來就能聽到高達20,000赫茲的聲音。當使用手機通話時，信號的最高頻率被降低到3400hz。在3400hz以上仍然有重要的語音信息，這就是為什么你經(jīng)常需要為高頻聲音提供上下文，如“Sam中的字母S”或“Frank中的字母F”，因為沒有上下文，單個的高頻聲音可能是難以察覺的。

通過手機，同樣的聲音現(xiàn)在會有明顯的不同。原來的“氣體”聲音，其高頻信息高于3400hz，被電話線切斷，現(xiàn)在有一個幾乎察覺不到的“S”。然而，使用MFA處理的“氣體”聲音，即使在有限的電話線帶寬上也能保持“S”聲音的清晰度，從而在窄帶頻率范圍內(nèi)提供寬帶高清聲音。5G移動電話的通話帶寬會更大，藍牙技術(shù)的語音帶寬也會更大。用戶可以用更高的帶寬聽到聲音，但頻率越高，聽力損失越明顯，越享受不到更好的服務，補償后可以享受高質(zhì)量的5G通話質(zhì)量。

筆者個人猜想，相關技術(shù)，在未來的會議系統(tǒng)領域，也將成為一塊新的技術(shù)難點。

通話補償

另外，關于整個聽力補償市場的趨勢，全世界大約有4.66億人喪失了聽力，其中3400萬是兒童。據(jù)估計，到2050年，將有超過9億人喪失聽力。聽力喪失可能是由遺傳原因、出生時的并發(fā)癥、某些傳染病、慢性耳部感染、使用特定藥物、接觸過多噪音和衰老引起的。60%的兒童聽力損失是由可預防的原因造成的。11億年輕人(年齡在12-35歲之間)由于在娛樂場所接觸噪音而有聽力損失的危險。

未解決的聽力損失每年造成全球7500億美元的損失。

預防、識別和處理聽力損失的干預措施是具有成本效益的，可以為個人帶來巨大的利益。失聰?shù)娜四軓脑缙谧R別中獲益;使用助聽器、耳蝸植入物及其他輔助設備;字幕和手語;以及其他形式的教育和社會支持。目前的估計表明，在助聽器的需求和使用方面存在83%的差距。在美國，只有17%的人能從助聽器的使用中受益，而他們實際上使用了助聽器。

以上關于聽力補償角度的分析，下一章繼續(xù)聊一聊針對人體工學部分的探索。