WSAUDIOLOGY 透過 SIMULIA CST電磁分析軟體開發領先全球的助聽器
WSAudiology (WSA) 是世界上最大的助聽器製造商之一。他們高度先進的聽力學技術緊湊、可靠且價格實惠。WSA 使用SIMULIA 的 CST Studio Suite來最佳化設計以達到物理極限。更快、更精確的模擬有助於 WSA 加快產品開發週期，並讓他們最大限度地提高創新能力。
在聽力保健的早期，助聽器基本上是聲音放大器，功能很少，針對個人聽力損失的調節手段也非常有限。雖然當時的這些設備可以在一定程度上恢復聽力和語音理解，但音質很差，並且常見聲音偽像，例如口哨聲或咔噠聲。然而，對助聽器的龐大需求需要企業多年來對助聽器技術的研發進行大量投資。
超過 5% 的世界人口（4.3 億人）需要復健治療來解決其殘疾聽力損失問題，世界衛生組織估計到 2050 年超過 7 億人將患有致殘性聽力損失。根據世界衛生組織的定義，失能性聽力損失大於 35 分貝，超過 10 億年輕人因不安全的聆聽習慣而面臨永久性、可避免的聽力損失的風險。
人們越來越擔心在夜總會、迪斯科舞廳、酒館、酒吧、電影院、音樂會、體育賽事甚至健身課程等娛樂場所中越來越多地接觸大聲噪音。隨著科技的普及，人們經常以不安全的音量長時間收聽音樂播放器等設備。經常參加此類活動會造成不可逆轉的聽力損失的嚴重威脅。
WSAudiology (WSA) 是世界上最大的助聽器製造商之一。WSA 由多個品牌組成，其使命是透過小型、技術豐富的設備為全球數百萬人帶回美妙的聲音。雖然智慧型手機、電動車、穿戴式裝置或家用裝置等大多數技術創新都會在消費者中自豪地展示和宣傳，但助聽器往往會令人尷尬，這使得助聽器設計對於成功至關重要。WSA 的 Signia Active Pro 是一種看起來像耳塞而不是助聽器的解決方案，目的在減輕聽力損失帶來的一些恥辱。
WSA 首席研發長 Stefan Menzl 表示，我們試圖讓助聽器的體積盡可能的小，其中一些是完全看不見的。我們嘗試將它們隱藏在耳後或耳內，這樣人們就看不到它們，助聽器是高度複雜的設備，必須滿足競爭激烈的全球市場中的各種需求，WSA 將利用最先進的技術和實驗室來滿足全球助聽器使用者的需求。
WSAudiology 開發了緊湊、可靠且經濟實惠的高度先進技術。
打造與無形力量互動的產品
聽覺本質上是將空氣中的聲音振動轉化為進入大腦的神經衝動，大腦將這些脈衝解釋為聲音，並完成選擇正確聲音和抑制任何類型干擾的整個過程，聽力障礙不僅影響轉換本身，也影響大腦的抑制能力。
這給助聽器製造商帶來了重大的設計挑戰！我們試圖讓需要大聲的聲音變得更大，但不會放大不需要大聲的聲音，助聽器設計還需要考慮避免導入不必要的干擾電磁波，例如在舊型汽車收音機旁邊的手機會發出類似「嘀-嘀-嘀-嘀」的聲音。
這一切都與我們所做的模擬工作息息相關，其中的美妙之處便是在完成設計之前，我們就得以知道設備是否可以正常運行，這對公司來說非常重要。
使用 SIMULIA 的 CST Studio Suite軟體能夠以虛擬方式測試影響助聽器設備的隱形物理現象，從而節省 WSA 的時間和金錢。Menzl 說：「如果你需要嘗試現實世界中的一切，那麼你將需要很長時間才能開發出像小型助聽器這樣複雜的東西，更好的方法便是在模擬中進行嘗試。」
不同形狀的印刷電路板 (PCB)、不同形狀的助聽器以及不同的麥克風入口都會影響助聽器的設計和性能，由於模擬和最佳化是設計過程中不可或缺的一部分，WSA 可以自信地生產最終產品，這也是Menzl 之所以能達成較短開發時間的方法。
此外，不可見的電磁波也被用於無線通訊，助聽器不僅建立無線連接以在助聽器之間交換控制和音訊數據，現在還使用藍牙技術連接到外部世界。這種類型的射頻技術允許無線音訊串流從智慧型手機、平板電腦或電視串流媒體直接傳輸到助聽器，而無需使用各種配件來促進音訊串流，這種高品質的直接音訊串流進入雙耳非常方便，深受助聽器用戶的歡迎。
WSA 無線系統主管 Thomas Fischer 說：「真正能夠預測天線運作原理的唯一方法是透過仿真，助聽器的天線確實是尖端技術，尤其是靠近頭部、靠近耳朵，並且位於一個非常小的助聽器內。」
SIMULIA 的工具可在多種場景下測試助聽器設計，包括 PCB 仿真、各種材料類型的電磁仿真，甚至是跌落測試。WSA產品的一個重要特點是，您可以將它從耳朵一直掉落到堅硬的混凝土地板上，Menzl 表示這種模擬至關重要，因為助聽器在跌落測試中失敗十分常見。只有在 SIMULIA 中以虛擬的方式進行所有測試並經過適當的設計修改後，產品才會進入實驗室的實體測試。
Fischer 說：「高品質的聲音可能難以捉摸，我們必須在訊號處理方面進行全方面的模擬測試，我們模擬了 IC（集成電路）設計，因為我們需要在收到第一個晶片之前知道設計能夠如何運作。當然，也需要了解設備在無線領域（即電磁領域）的性能。在下一個設計週期中，您可以從模擬中受益，因為您可以了解任何可能的負面影響，並在未來的設計中盡量避免它們，在這個過程中學到的東西都將成為你日常工作流程的一部分。」
更快、更精確的模擬可以加快產品開發週期並最大限度地提高創新。
使用 SIMULIA 最大限度地減少物理測試並加快產品開發速度
在開發過程中，各種設計挑戰和上述需求導致了許多產品測試，包括虛擬和實體測試。感興趣的助聽器性能數據通常包括但不限於放大音量、頻率響應、失真、內部噪音、電流消耗、拾音線圈靈敏度、方向性、自動增益控制、天線性能和電磁兼容性的測量。
WSA 在自己的實驗室中進行了大量的物理測試，這些設施有像是跌落測試實驗室、高速攝影機、聲學實驗室等......在實驗室內以受控制的方式建立不同環境，以便聆聽助聽器的不同設定，WSA 也在其環境實驗室中透過不同濕度和溫度測試產品。例如，可以在不到一分鐘的時間內從 –20 攝氏度升至 40 攝氏度來回運作。
Menzl 表示，透過仿真，我們可以讓這些設備更小、更可靠、更耐用，並真正將它們設計到極限，模擬使我們能夠前進。我喜歡模擬，因為它可以實現更快、更精確的開發，並讓我們突破物理的極限。
使用 SIMULIA 的 CST Studio Suite能夠以虛擬方式測試影響助聽器設備的隱形物理現象，從而節省 WSA 的時間和金錢。
