ISSCC: Bionische Ohren signalisieren Analog-Trend
Die Zukunft in der Entwicklung von Mobilgeräten gehört dem Analog-Chip, behauptet ein MIT-Professor.
Die Zukunft in der Entwicklung von Mobilgeräten gehört dem Analog-Chip, behauptet ein MIT-Professor. Der Grund: Solange das Produkt nicht allzu komplex ist, können analoge Komponenten drastisch Strom sparen, erklärte Rahul Sarpeshkar von der Bostoner Elite-Universität auf der International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Den Beweis traten jetzt vier seiner Studenten mit einem komplett implantierbaren analogen Cochlea-Ersatz an.
Herkömmliche Hörimplantate arbeiten meist mit digitalen Signalprozessoren. Das Ausgangssignal eines außen liegenden Mikrofons wird dabei per A/D-Wandler digitalisiert, im implantierten DSP verarbeitet und über Elektroden direkt an den Hörnerv zur Stimulation geleitet. Diese Komponenten verbrauchen selbst im günstigsten Fall mehrere Milliwatt Energie, sodass auch die Batterie außen am Ohr sitzen muss, um sie wechseln oder aufladen zu können.
Als Alternative beschrieb Sarpeshkar eine vollständig implantierbare Cochlea-Prothese. Sie konsumiert kaum 0,75 Milliwatt und kann über 30 Jahre im Körper verbleiben -- die Batterie mit maximal 100 Milliampere-Stunden kann kontaktlos bis zu 1000 Mal aufgeladen werden. Der knapp ein Quadratzentimeter große Analogchip bietet Platz für Knowles-Mikrofon und die gesamte Verarbeitungslogik -- einschließlich Verstärker, Sampling, Kompression, Filterung und Kalibrierung -- bis hin zu einem 7-bittigen digitalen Output, mit dem DA-Wandler-Elektroden angesteuert werden.
"Da die Digitalverarbeitung erst ganz zum Schluss geschieht, reduzieren wir den Stromverbrauch um mehrere Größenordnungen", erläuterte Sarpeshkar. Das Implantat lässt sich in einem fast schon antiquierten, kostengünstigen 1,5-Mikron-Prozess in BiCMOS-Technologie der Firma AMI herstellen. Im Innenohr eingepflanzt soll es tauben Patienten über 80 Prozent des Hörspektrums zurückgeben.
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(Erich Bonnert) / (jk)
