聲音最自然的助聽器！台灣院士演算法＋台灣教授純手工的首度完美結合

不少人年紀大了會有重聽（或稱聽損）的問題，隨著台灣與全世界進入高齡社會，聽損人數也隨高齡人口逐年增加。同時，隨著3C產品高度普及，耳機使用率逐年上升，一支好手機搭配一副好耳機成為時尚標配。

然而，長期配戴耳機，也會提高聽損風險。聽損不再是長輩的專利，年輕人也愈來愈多，連專科醫師也不能倖免。

我的一位博士班畢業生李立昂教授，是醫學中心耳鼻喉科主任，平時長時間戴著耳機享受音樂，也造成些微聽損。他原本覺得還好，但是在新冠肺炎疫情期間大家都戴口罩，他看不見病人嘴型，發現醫病溝通變得很困難。

病人一句：「醫生你是不是聽不到？」，讓他覺得事態嚴重，趕緊在自己的醫院進行檢查與治療。李立昂教授不論在臨床服務還是研究教學的表現都非常傑出，他的真實故事讓我非常驚訝，更深刻理解聽損的重要性與耳機造成的傷害。

耳朵如何保護，值得大家好好關注，已經有很多學者專家在大力呼籲，我的同窗力博宏教授所著「聽力完全寶典」一書，就是一個很好的參考。

聽損者想遠離失智，要願意戴助聽器

聽損的治療，目前醫界共識是愈早處理愈好。因為，聽損不但造成溝通上的困擾，更重要的，是它會造成大腦功能衰退，甚至造成失智。有國際論文顯示，在失智症的成因中，聽損佔8.2%，排名第一。

重聽或聽損最常用的治療方法，就是助聽器，觀念就像近視要配戴眼鏡一樣。眼鏡不能亂戴，助聽器也不能自己亂買。不分青紅皂白將所有聲音放大的結果，往往一開始聽得很清楚，可是沒多久，殘存的聽覺就會震壞了。

合格的助聽器經過專業人員調整之後，才能精準地將聽損衰退的高頻聲音放大，足以讓病人聽懂日常說話的聲音。至於其他的頻率，就不予放大，避免耳朵收到過大的聲音，以保護珍貴的聽覺。

有些子女很孝順，特別花了超過10萬元，買了市面上最貴的助聽器送給長輩。幾個月之後才發現長輩使用率很低，助聽器常常都躺在抽屜中。

聲音好怪！人們不想戴助聽器的3個原因

許多人在輕度近視的時候就會戴眼鏡，但是助聽器卻不是如此，往往是聽力喪失到很嚴重的時候，才願意戴助聽器。

為什麼會這個樣子呢？簡單分析如下：

1. 戴了不好看，會被人貼上「重聽老人」的標籤。
2. 有些助聽器很貴，怕不慎弄丟，荷包大失血。
3. 聲音聽起來很怪，不舒服。

前2個理由，大家比較能夠理解，至於第3項，除非真的帶過助聽器，難以體會什麼叫做「聲音聽起來很怪」。

簡單講，就是音質失真了，聲音怪怪的。好比戴特殊眼鏡會看到影像扭曲，聲音也會被扭曲，學術上稱為振福、頻率與相位扭曲（distortion）。我自己聽過，有點像電影中外星人或機器人的聲音，難怪人們不願意戴。

台灣中研院院士黃鍔的演算法，開啟助聽器新時代

目前助聽器運作的理論與演算法，是根據法國科學家傅立葉200多年前所提出的「傅立葉轉換」：一切訊號皆可由簡單的正弦波構成。

但是對於嗓音這種充滿非線性成分的複雜訊號，傅立葉轉換顯得捉襟見肘，由此做出來的助聽器，就會聽起來怪怪的。這不是工藝不佳的問題，而是基礎理論的根本問題。

還好有國際知名的中研院院士黃鍔，1996年後發表一系列舉世矚目的論文，徹底顛覆了人們對訊號分析的想像。採用黃院士的演算法之後，聲音聽起來自然多了，即使將高頻放大，也不會造成聲音的扭曲。

我在2007年第1次與黃院士見面，當時他剛從美國回台灣不久。他一位大院士從中央大學坐校車跑到陽明大學來找我，讓我嚇一跳，理應當要讓我去找他才對。

不只如此，他看我好像聽得懂，當下一對一幫我上了2個小時的「家教課」，傾囊相授。他當時已經70歲，如此熱心投入研究與教學，實在令我佩服與感動不已。之後我就成為他的粉絲，也投入相關的研究與教學。

2024年的今天，黃鍔院士的演算法已經開枝散葉，廣泛應用於全世界各個領域。因為目前還沒有晶片化，只能在高速電腦上用軟體執行，很難應用在像是助聽器這麼小的醫療器材上。

台灣教授純手工製作，打造聲音最自然的助聽器

有這麼好的演算法，不能大量運用，總覺得有點可惜。可是要開晶片的話，需要很多資金。而目前資金還無法到位，這該怎麼辦呢？

我採用一個過渡的方法：用軟體模擬的方式，先在一台很小的電腦上進行驗證。

這台電腦是目前相當流行的「樹莓派」，售價不到台幣1,000元，體積雖小但是運算能力強，我平時把它當作教具，已經確認它足夠執行黃院士的演算法。

透過中央大學王淵弘教授的協助，程式設計順利進展。我又採買了多種麥克風與耳機模組，最後加上一個塑膠外殼，把所有東西整合在一起，成為一個具體而微的即時聲音訊號處理系統，可以進行傳統助聽器的演算法，也可以執行黃院士新的演算法。

趕在黃鍔院士今年的生日前，我終於全手工把所有的軟硬體製作完成，成為第1台基於黃鍔院士演算法的助聽器。

這台「黃式助聽器」運做起來如同預期，說話的聲音聽起來更清楚了，而且不再有聲音扭曲的現象，聽起來更自然，黃鍔院士也很開心地收下這份生日禮物。

希望這是一個好的動能，能夠讓醫學界跟產業界相信，助聽器的設計還有其他的選項。更希望的是，讓新一代黃式非線性助聽器，拯救更多人的耳朵與大腦。