助听器是帮助听力残弱者改善听力，提高言语交往能力的一种扩音装置。无论是成人还是婴幼儿，当其平均听力损失≥40dB，通过药物、手术等治疗手段不能提高其听力，经医生诊断为不可逆的听力损失时，均应选配助听器。
助听器按照工作原理可分为三类：模拟助听器、可编程助听器和全数字助听器。其中，模拟助听器和模拟手动编程助听器的功能相对简单，技术含量低，能搭载的功能少，目前已经在助听器市场上非常少见了；全数字助听器是目前助听器市场上的主流产品，这类助听器对声音处理的速度快、搭载的功能更多。
助听器按照从声音传入人耳的传导方式可分为骨导助听器与气导助听器。骨导助听器是利用声音可通过固体传播的原理，将声音信号通过震动颅骨，不通过外耳和中耳，直接传递到内耳；气导助听器是利用声音可以通过空气传播的原理，声音传递到外耳，再通过鼓膜震动中耳传向内耳，是市场上最常见应用最广的助听器类型。
图1 助听器的分类
本文以专利文献作为切入点，采用智慧芽专利数据库，数据检索时间截至到2019年4月24日，围绕助听器相关技术进行专利检索，检索到助听器全球相关专利22000余件。全球专利总体态势能反映整个行业的技术、市场的发展过程。以下将从总体上对助听器在全球的申请趋势、申请类型以及申请人等态势进行分析，对助听器行业进行整体的把握和解读。
A．年度专利申请量分析
从全球助听器专利申请数量的年度分布（图2）可以看出，早在1920年就已经出现了助听器相关专利，但随后十几年间专利数量增长速度一直十分缓慢，行业经历了一个相对漫长的萌芽期。1995年之前，助听器专利基本年申请量在几十件到百余件，自1995至2005年，10年间助听器领域的专利从年100余件上升到年700余件，且之后一直保持年专利申请量1000件左右（2016-2019年存在尚未公开的专利）。 
图2 助听器专利申请数量的年度分布
助听器专利申请数量的年度分布跟助听器产品的实际发展也是相吻合的。虽然助听器发展史已有100多年，然而助听器的快速发展应该归功于20世纪末数字助听器的诞生，随后的20年间才是助听器技术和验配成熟的高峰期。今天听力患者享受到各种先进技术，从降噪到声反馈抑制，从耳道式扬声器助听器到各类跨界助听器都是在这个时期出现的。就患者感受而言，助听器的发展经历了从“听不到”到“听得见”，从“听不清楚”到“听得清楚”，从“听得不舒服”到“听到自然舒服”三个阶段，如果从助听器的硬件技术和软件技术的发展特点、手语知识、包括助听器客观和主观评估的完善程度来看的话，我们也可以将助听器分成三个阶段：即助听器最初到1995年为助听器的1.0时代，即模拟助听器发展阶段；1995年，数字助听器问世，到2015年期间的20年，为数字助听器时代；从2015年起，得益于互联网和智能手机等带来的巨大技术红利，助听器行业已取得了飞跃式发展。助听器首次从残疾人的康复器械进入到全面交流的智能听力终端，双耳互联、蓝牙、无线互传以及智能芯片技术的应用，助听器行业俨然进入了3.0 时代。助听器行业已经进入活跃阶段，行业发展势头良好，预计未来几年内专利申请数量仍会维持较高水平。
B．专利申请国家/ 地区分布分析
同一专利族中最早申请日的专利，一般作为优先权基础的专利代表了该项技术的起源，对这类专利的申请国家/地区进行分析可以了解专利技术的原创来源。由助听器技术专利最早优先国家/地区分布（图3）可知，在所有技术原创国中，来源于美国和中国地区的专利占到了53%，大幅领先于其他各国家/地区；其次是日本、欧洲、韩国等地。
图3 助听器技术专利最早优先国家/ 地区分布
C． 专利权人分析
对助听器领域的专利权人进行排名，从全球助听器行业相关专利申请人排名（图4）可以看出，排在前10名的均是助听器市场中常见的品牌：德国西门子（SIEMENS）、丹麦唯听(WIDEX)、丹麦奥迪康（OTICON）、西万拓（Sivantos）、丹麦瑞声达（ GN ReSound ）、瑞士峰力(Phonak)、美国斯达克（STARKEY）、日本松下、 瑞士索诺瓦（SONOVA索诺瓦）等。
从专利权人的排名情况来看，德国西门子是行业的佼佼者，同时西门子的品牌家喻户晓。但是，早在2014年西门子已经将听力解决方案业务进行了出售，西门子听力技术（苏州）有限公司也更名为西万拓听力技术（苏州）有限公司，也就是说西门子把助听器业务卖给了西万拓，同年西万拓听力技术（苏州）有限公司宣布“西门子”助听器各大系列产品退市，这意味着“西门子”助听器早已退出市场。
如今，助听器产品世界六大品牌则为：丹麦奥迪康、瑞士峰力、丹麦瑞声达、丹麦唯听、美国斯达克、德国西万拓。在助听器领域，六大品牌中有三大来自丹麦，无疑丹麦的助听器制造业处于世界领先地位，业内更有“瑞士的手表，丹麦的助听器”一说。
图4 助听器行业相关专利申请人排名
D． 专利类型与法律状态分析
对助听器领域的专利类型以及法律状态进行分析，从助听器行业专利申请类型以及专利法律状态情况（图5）可以看出，助听器行业专利申请中主要为发明，发明专利占比约为84%，其余为实用新型和外观设计专利。助听器行业的专利申请以发明为主，可见行业的技术创新性相对较高，发明专利保护更为稳定。从法律状态情况来看，有53%的专利申请已处于无效状态，处于有效状态的专利占到27%，其余大多处于审中状态（标识为未确认的多为PCT专利申请）。专利有效率低的原因在于，助听器行业起步较早，很多专利已经超过了发明专利20年的保护期限， 另外随着助听器行业的发展，早期的很多专利已经不具备继续维护的价值，被权利人所放弃。
图5 助听器行业专利申请类型以及专利法律状态情况
对助听器的全球专利总体情况进行分析后，我们再来看下助听器的巨头近几年发布的专利，我们将从这些专利中，窥见助听器领域的未来战略动向，技术角度为大家分析未来助听器的发展趋势。
A.智能化
目前市面上已有很多将蓝牙技术应用到助听器中的产品，助听器和智能手机相连的无线蓝牙技术，让听障使用者不光可以进行通话、听音乐，同时可借助无线蓝牙技术进行助听器的验配，并且未来无线连接的助听器将继续提升使用功能，扩大使用范围。但是目前助听器使用仍然存在一些局限性，类似蓝牙技术的无线连接只是助听器智能化的开端，未来助听器的智能化发展方向可以是声源定位、认知控制技术、视觉引导技术等等。
GN公司于2019年4月公开了一件美国专利，公开号US20190110137A1，公开的内容是利用声源定位的双耳听力系统， 一种双耳听力系统，其利用与各个单声道信号发射器相关联的声源的改进的定位，每个声源发出的声音作为声波传播到双耳听力系统，并且每个声源与单声道信号发射器相关联，该单声道信号发射器适于将声音转换为电子单声道信号，该电子单声道信号通过有线或者无线的传输到双耳听力系统使得该双耳听力系统可以基于电子单声道信号再现声音。
图6 GN双耳互联技术
OTICON公司于2019年3月公开了一件美国专利，公开号为US20190090073A1，公开的内容是提供了一种用于调节助听器装置/仪器的方法。该助听器装置根据当前的助听器设置配置，用于评估该人的瞳孔以响应于经由所感知的（预定义的）声音模式获得瞳孔信息的装置。所提出的方法包括向佩戴助听器装置的人提供声音模式，该声音模式是根据当前助听器设置配置的。该方法还包括响应于经由助听器装置感知的声音模式评估人的瞳孔以获得瞳孔（或瞳孔测量）信息，并基于瞳孔信息调整当前助听器设置。
上述专利实际上可以称为视觉引导技术，简单的说就是，你看哪里就能听到哪里的声音。现在的数字助听器都有降噪功能，但并不能有效的排除所有噪声，仍然不能满足佩戴者的所有要求。新的视觉引导技术如果实现，就能精准的听见目标人物说话，排除其他杂音。同时随着助听器智能化之后，处理的信息会增多，进而用电量也会增加，对电池的续航能力会是越来越大的挑战。除了对充电电池本身的研究，也有很多人在使用功耗和处理信息方面做研究，希望通过去掉无效运算来增加续航，未来助听器的电池续航发展也会存在很大的发展空间，也许就会因为其他功能差别不大的情况下，电池的续航会成为最终的考虑。
B.网络化
近年，远程医疗越来越受到市场的欢迎，通过云端实现验配服务的网络化，远程医疗可以做到验配师与消费者无需面对面，同时远程的任何生活场景都可以调整设置，不再受地域限制，验配师通过网络随时接收参数并调整，不再受时间限制，这大大方便了行动不便者、没有时间者以及远居外地的顾客。
图7 iHEAR远程在线医疗（图片来自iHEAR）
iHEAR公司于2015年至2016年公开了多件与远程在线医疗相关的专利，例如：US20160337770A1公开了在线助听器配件的方法和系统，并且更具体地涉及非专家的助听器的快速装配和/或自动装配。US9326706公开了一种用于测试消费者的听觉能力的系统和方法。考虑到消费者环境中存在的噪声，本文公开的系统和方法允许使用标准个人计算机和最小硬件进行快速校准的听力分析，因此特别适合于在诸如家庭或办公室的临床环境之外的自我测试。US9031247公开了一种允许非专业消费者自行验配听力设备的系统和方法，不需要专门的仪器，系统包括一台个人电脑和提供校准测试音频信号和编程接口的手持设备。
其它助听器厂家近几年也在远程医疗技术方面有不少专利布局，未来的验配服务还能带有AI人工智能学习的能力。所有用户的验配数据，所有验配师的验配智慧都会在云端形成大数据，未来助听器就具备了向用户主动推送的能力，可根据当前场景推送最适当的验配调节方案。
C.个性化
助听技术最终发展方向必然是以用户为中心，用户将有越来越高的强烈欲望能够自己调整或配置助听器，并且希望助听器能够覆盖到生活中的更多聆听环境，也能实现更多拓展功能。
斯达克听力技术公司（Starkey Hearing ）发布了一款基于人工智能技术的助听器，这款助听器名称为Livio AI，是一种将无线耳机、健身追踪器、健康应用程序和语言翻译程序等的功能结合在了一起的多用途设备。
丹麦著名助听器品牌奥迪康（OTICON）展出了一系列全新的创意，比如把助听器做成耳钉，这项设计受到了女性的热捧。
图8 OTICON的耳钉助听器设计
我们通过专利检索发现了一件与老年人相关的助听器设计方案，专利公开号为CN206181374U ，公开内容为一种智能检测老人跌倒的助听器，包括助听器机体和检测传感器，助听器机体内还设有微控制单元以及蓝牙传输模块和报警终端，此智能检测老人跌倒的助听器感知老人摔倒过程中的瞬时加速度信号和空气流动信号后，通过微控制单元内的计算模块进行对比，并将对比结果经过微控制单元传递给报警终端进行报警。基于人口的老龄化趋势，助听器的相当一部分的使用人群为老年人，在助听器上安装适应老年人使用的贴心设计是未来助听器的一个发展方向。
除此以外，我们认为结合智能穿戴设备发展，内部植入传感器，监测佩戴者的身心健康状况，也是未来助听器发展以及专利布局的一个方向。
未来的助听器将会如何发展？我们拭目以待。
文章来源：21dB
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