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2024台灣AI大賞｜200萬聽損者福音！助聽器不再貴又不好用，洞見未來讓AI幫你辨識人聲
數位時代
2024年7月23日
「其實還有許多需要 AI 助聽器的輕度聽損者，並沒有意識到其實也有適合自己的助聽器，能夠讓人與人的對話聽得更清楚。」洞見未來科技創辦人兼執行長陳柏儒提到，「AI 助聽器除了能夠讓過去無法適應傳統助聽器的重度聽損者，藉由人聲分離的聽得更清楚之外，也能讓輕度的聽損者，能夠有兼具外型與便利的選擇，提升自己的生活品質。」
傳統的助聽器基本工作原理包括三個主要部分：麥克風、放大器和揚聲器。助聽器通過麥克風接收聲音，將聲波轉換為電信號，然後這些信號被傳送到放大器。放大器增加信號的強度，最後通過揚聲器將放大的聲音傳送到耳內，讓使用者能夠聽到更清晰、更響亮的聲音。
不過，最大的問題是，傳統的助聽器會將聲音轉為類比訊號處理，「就像把一個超級大的喇叭塞進耳朵裡」，無論是使用者需要的聲音還是背景噪音，都被以同樣比率放大，變成難以理解的吵雜聲，相當地不舒服。另外，傳統的助聽器多數沒有藍芽功能，對於現代人需要使用手機視訊對話、聆聽音樂的需求來說，有很大的障礙。
用 AI 解決聲學領域的雞尾酒派對問題
加入 AI 的助聽器，最主要的功能就是能夠解決聲學領域的雞尾酒派對問題（cocktail-party effect）。這是指在環境中有其他對話或背景噪音干擾的情況下，人類還是可以選擇性聆聽特定聲音的能力。這是最早由英國認知科學家 Colin Cherry 於 1953 年提出的理論。但對於電腦來說，卻沒有那麼容易。直到導入機器學習後，電腦才能夠開始理解在某一段聲音中，哪些是使用者需要關注的？哪些則是常見的背景雜音？將需要的數位訊號放大，並將不需要的訊號盡可能地過濾掉。
陳柏儒自己就是助聽器的長期使用者，因此相當能夠體會傳統助聽器的種種不便，在開發的過程中加入了許多重要的使用者意見。創業之前任職聯發科的他，花了相當多的時間，研發獨創的 AI 多人聲分離引擎，終於有所突破，就雞尾酒派對問題提出解決方案。
「我們一開始為了打磨這個 AI 模型相當辛苦，除了既有的資料庫之外，也需要靠自己去收錄街道上的背景噪音，好建立初步的訓練資料。」陳柏儒回憶，「其實傳統的助聽器大廠對於傳統的音訊處理方法已經相當熟悉，我們唯有導入 AI ，才能夠快速地趕上他們。除了訓練模型外，系統整合也相當重要，如何在一定的預算內，找到足夠節能的晶片，讓使用者能夠夜間充電、全日使用；演算法也要優化到讓晶片能夠跑得動，才能做出好用的產品。」
洞見未來希望助聽器也能擁有現代化設計，且使用者能夠自行微調耳機的部分設定，更符合個人需求。
AI助力，融合最新技術，打造符合現代化需求的助聽器
他強調，現代化的助聽器除了要導入 AI 功能做出不同聲音的差異化之外，導入優異的藍牙技術，提升真實性和便利性也非常重要。以聆聽音樂為例，透過手機喇叭傳到助聽器放大後進到耳朵的聲音，與手機直接將訊號透過藍牙，進到耳朵的感受是完全不同的，後者在真實感和沉浸度都遠遠優於前者。
另外，現在的使用者也常常有視訊對話的需求，無論在外型和功能都要更接近藍牙耳機的助聽器，使用起來才會更為方便。
剛開始配戴聽器的使用者，常常會需要頻繁調整助聽器的設定，因此需要常常往來醫院或專業聽力中心，相當耗費時間。洞見未來透過 APP ，讓使用者也能夠運用簡單的介面，在不同的環境中切換模式或是自行微調助聽器的設定，讓助聽器能夠更加符合自己的需求。
「目前市售全球五大集團的助聽器所使用最好的晶片製程是 28nm，但 22nm 以下的製程，才能在兼顧省電性能的前提下，讓深度學習的模型發揮得更好。但我們認為每一個使用者配戴助聽器的經驗都是獨特的，所以在APP上開放完整的調音介面，從使用者體驗直接下手改善，才有辦法達到最好的配戴感受。」陳柏儒強調。
從台灣走向全球，走向更寬廣的全球市場
助聽器市場歷史相當悠久，有些全球廠牌甚至有百年的歷史，如何打入全球市場也是洞見未來最重要的挑戰。「2019年獲選為首屆高通創新競賽冠軍，並加入「高通擴展計畫」(Qualcomm Extension Program)對我們來說非常重要，」營運長陳宥任說，「也是因為高通的協助，讓我們在技術面和商業面都有了很大的成長，獲得了不少資源，打開了全球的人際網路。」
他進一步說明，高通是世界上知名的晶片大廠，採用高通的產品，有助於跟經銷商或消費者解釋，品質上也更有保障。另外，高通非常願意扶植第三方的開發者，在晶片的使用細節和大量製造上的技術支援都給予了許多的幫忙，這對於新創企業來說非常珍貴，減少了很多摸索的時間。
另外，傳統的助聽器大廠通常是針對重度聽力損失者提供高價位的產品，並極度仰賴醫院和專業聽力中心作為銷售的管道。「有了高通的資源，我們藉此也接觸了原本接觸不到的客戶，是我們打進全球市場的助力。」陳宥任說。
新技術定義，讓意想不到的小功能改變未來的助聽器市場
隨著藍牙晶片不斷進步，未來 AI 助聽器與環境的互動也令人期待。例如藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG) 在 2022 年發表的 Auracast 技術，是基於低功耗音訊(LE Audio)的廣播音訊，打破過往藍牙裝置一對一連接的限制，能夠具有廣播的功能，讓特定範圍內不限數量的藍牙裝置收聽重要的資訊。
在未來，支援 Auracast 的助聽器，便可直接從助聽器接收地下鐵的廣播訊息、機場的登機提醒，或直接從電視、電影院或喇叭的拾音器廣播到助聽器。Auracast 也支援和朋友建置音訊泡泡，在一定距離或吵雜的環境內更自由地對話。這都讓未來配戴現代化助聽器的使用者，能夠享受更好的生活與娛樂品質。
陳宥任表示：「初估計，台灣失能性聽損人口大約有兩百萬人，可是實際配戴助聽器的人則低於10％。有許多人其實是輕度聽損者但並沒有自覺，並不了解配戴現代化的助聽器，其實可以有效改善生活品質。」 隨著AI模型和晶片製造技術的進步，現代化的助聽器將能進到下個世代，讓更多隱性的聽損者，也能享有現代科技的美好。
讓聲音聽得更清楚 洞見未來用科技解決生活上的痛點
interface 科技介面
過往助輔聽器設備價格高昂，功能也有其侷限性，在外觀設計上也被視為帶有「標籤」，對於聽障朋友而言，不只入手門檻高，也有使用上需要克服的障礙。在這樣環境與背景下，新創公司「洞見未來」應運而生，他們的訴求是希望讓像助輔聽器這類產品能夠越來越平價、普及化，讓有聽力需求的民眾可以很便利取得適合自己的產品，進而解決生活上的不便。
創業從改善自身痛點出發
本身患有先天性重度聽障的洞見未來科技（RelaJet Tech）創辦人兼執行長陳柏儒，他提到，過去長期使用助聽器的經驗，仍深感現有助輔聽產品的不足，譬如與人溝通或進行團體討論時，還是不容易聽清楚其他人的聲音，這也讓他的個性變得內向，但也因為這樣他後來透過數位科技，運用 AI 人工智慧技術，取得人聲的增幅，進一步解決吵雜環境下聽不清楚的狀況。
因為是來自身生活上的痛點，讓陳柏儒想要改變這一切，所以才會創辦「洞見未來」，他同時也希望能夠幫助跟他一樣的聽障學童，可以融入人群，甚至能有更好的社會地位與成就。陳柏儒表示，在創業的過程中，接觸到許多使用者給予很正向的回饋，除了獲得成就感，一方面也幫助社會，讓聽障朋友得到更好的聽力品質。除了自己動手設計產品，想要解決生活痛點外，洞見未來另個成立的契機是因為美國在 2017 年通過 OTC（Over The Counter，臨櫃購買）助聽器的法案，開放非處方箋助聽器能進入市場，讓助聽器設備不再是可望而不可及的「精品」，侷限在特定通路並且要高昂的價格才能買到，而這樣的變革也會讓助聽器市場未來更加開放，有助於產品走向平價與普及，於是陳宥任、陳柏儒兩兄弟看好市場未來的發展潛力，在 2018 年 3 月展開創業，專注於聲音處理技術的研發，以及助輔聽產品的設計。
洞見未來的核心技術與產品
營運長陳宥任指出，洞見未來主要核心是 AI 人聲增幅的聲音技術，並將該技術應用到助聽器、輔聽器及耳機產品，協助讓人們可以聽得更清楚，特別是滿足聽障朋友的生活需求。另外，助輔聽器的去標籤化，將流行感、無線耳機的元素融入到助輔聽器的設計上也是洞見未來努力的方向之一，目的讓聽障朋友，特別是首次需要配戴該設備的使用者，能更容易、沒有障礙的去接受這樣的產品。
相較於傳統助輔聽器多半不支援藍牙，或者提供藍牙功能只是用來音量調整，沒有特別優化音質，陳宥任提到，洞見未來在產品上導入高通藍牙晶片，將藍牙技術帶入助輔聽產品，希望能協助使用者在手機、電腦等行動裝置上能有更好的連接性，讓聽障朋友在使用科技產品時也能有與一般人相同的體驗，例如：在吵雜的環境下，使用者可以自行通過手機 App 調整參數得到較好的聆聽效果，以及通過藍牙連結手機、筆電，更便利的進行講電話、聽音樂，而不是只能忍耐產品的不足。此外，傳統助輔聽裝置大多不支援充電，洞見未來所發展的產品，皆為充電款式，日常使用上將更加便利。洞見未來的 AI 人聲增幅能將一段混雜的聲音有效分辨出 A、B、C 等不同聲軌，並且將技術原型應用到助輔聽器或耳機裝置，用來強化特定人聲協助清晰聆聽。陳宥任說，在實際運用後，還發現衍生的應用，也能協助機器做更精準地語音辨識，若把不同的聲軌分開，就可以進行語音轉成文字，例如應用在字幕或逐字稿上；以助聽器使用為例，聽障朋友除了「聽」之外，其實還很依賴「看」，所以在吵雜的情境下以助聽器搭配手機 App 使用，透過即時將語音轉成文字的技術進行輔助，能夠進一步解讀對方的原意。
QITC 開啟與高通的合作機會
專注聲音處理的洞見未來，成立的隔年參與 2019 年「高通台灣創新競賽」（Qualcomm Innovate in Taiwan Challenge，以下簡稱 QITC），在眾多團隊之中脫穎而出，成為首屆冠軍，拿到 12.5 萬美元高額獎金。陳宥任表示，當時在 Computex 活動上近一步暸解到 QITC 這項競賽，對於成立就決定要投入聲音處理的洞見未來而言，正在找尋可以加載的平台，是很好的機會，因為 QITC 背後所代表的是高通在藍牙與通訊產業的領導力，因此讓他們毫無猶豫地報名。
要將 AI 人聲增幅的聲音技術整合到晶片平台，需要晶片原廠高度的支援。陳宥任認為，能夠得到高通技術支援是參與 QITC 最大收穫，因為開啟了與高通的對話及合作機會。另外，除了技術支援外，QITC 還提供包含專利、商務等其他非技術項目培訓，對新創公司來說，這是非常重要知識，因為許多新創公司初期專注於研發，忽略了專利、商標保護的重要性。
然而在參與 QITC 的過程中，仍有許多挑戰，對洞見未來最大的挑戰則是「轉換近全新技術領域」，陳宥任說，研發團隊過去熟悉的是 ARM 架構，對高通的藍牙晶片平台 DSP（Digital Signal Processor，數位訊號處理器）並不熟悉，但為了熟悉新的架構，也讓洞見未來能在 QITC 之中，多了不少與高通技術團隊交流的機會，節省許多時間成本，同時在高通技術奧援下，成功將 AI 人聲增幅技術整合到 QCC5100 系列藍牙音訊晶片平台，不只完成產品的開發，也為公司後來的發展奠定基礎。
獲邀加入高通全球商用生態系
獲獎之後，洞見未來更在 2020 年受邀進入 Qualcomm Advantage Network，成爲高通全球商用生態系的成員之一，與高通及其他網絡成員公司聚集在一起，以協作、創新和加速業務發展；洞見未來也藉由加入「高通擴展計畫」（Qualcomm Extension Program），將其多人聲分離引擎解決方案，與超低功耗的高通藍牙音訊平台結合，不但能增強助聽器的功能，也為一般無線耳機使用者提升話質的效果助力。
雖然洞見未來的技術發展主要是以聽障朋友的剛性需求為主，但陳宥任指出，在技術發展的同時也意識到一般無線耳機及會議系統領域其實對於聲音的細緻度要求也越來越高，譬如隨著遠距辦公所衍生出的線上會議需求，會議過程通常很吵雜，背景噪音有時候無法消除，因此在發展助聽技術的同時，也能將技術應用在無線耳機及會議裝置的雙向通話降噪，讓聲音有效降噪，提供更清楚更無負擔的線上會議品質。
助輔聽器新品將帶來好聲音
今年上半年，洞見未來已發表自有品牌「Otoadd」，陸續推出 N1 頸掛式輔聽耳機，接下來還會在年底發表 O1 無線款輔聽耳機、R1 助聽器等產品，均採用高通藍牙晶片。陳宥任說，下半年將陸續發表旗艦款助聽器 R1 外，也會有無線耳機款式的輔聽耳機 O1 上市，鎖定的族群不同，例如助聽器針對中重度的聽障朋友，無線耳機款的輔聽器則是適合稍微有點聽損，又不想被「貼標籤」的使用族群，產品除了在台灣銷售外，接下來還會進軍海外市場。
此外，洞見未來也對於高通近期積極推廣的 Snapdragon Sound 音訊技術相當感興趣，陳宥任透露，目前公司正在研究，看未來助輔聽解決方案是否也能夠導入這項技術，讓即便是聽障朋友也能有享好的聆聽體驗。Snapdragon Sound 目的是要讓手機、耳機，以及其他晶片平台的聲音處理能有更好的串接，帶來更好的音質體驗。
QITC 為團隊邁向國際立下基礎
作為 QITC 首屆冠軍得獎團隊，陳宥任認為，參加 QITC 非常值得，如果是技術背景出身的團隊很建議參加，因為高通不只是一家技術公司，背後還擁有其商用生態系，在加入生態系後，其實有更多的機會能夠接觸到國際市場與客戶，這也是當初會毫不猶豫參加 QITC 的原因，希望能與巨頭生態系有合作的機會。
經過 QITC 的洗禮，對於洞見未來的發展有著相當大的轉折。陳宥任說，在這之前只能單打獨鬥，但參加 QITC 之後，不只與高通平台介接，公司也進入到不同的階段。
採訪後記
從解決生活上的痛點出發，並將其作為創業的題目，洞見未來創辦人不僅利用數位科技，改善過往使用助聽器遇到的問題，也讓許多聽障朋友因為他們的努力而受惠，現在這項技術不只應用在助輔聽器，也被運用到一般耳機產品的通話降噪，擴大應用範圍，期待洞見未來能夠開發出更多具實用性、設計感的助輔聽設備，造福聽障朋友。