هوش مصنوعی اصطلاحی در دنیای ارتباطات و علوم رایانه ای است که به دنیای مهندسی پزشکی وتجهیزات پزشکی- توانبخشی نیز راه پیدا کرده است. سمعک هوشمند از خانواده سمعک دیجیتال و در واقع نسل دوم سمعک های دیجیتال می باشد که به واسطه داشتن تکنولوژی های متعدد و رفتار متناسب در محیط های مختلف به سمعک هوشمند معروف شده اند. هوش مصنوعی به مرور وارد تکنولوژی شد و صنعت سمعک نیز از این تکنولوژی عقب نماند. مغز انسان در حالت طبیعی سعی می کند محیط های مختلف را بشناسد و متناسب با هر محیط، بهترین تصمیم برای شنیدن را بگیرد. در افراد با نقص شنوایی این توانایی بهم می خورد و فرد در محیط های مختلف از جمله محیط نویزی یا محیط پر سر و صدا دچار مشکل در شنیدن می شود.

اجزا سمعک هوشمند
سمعک هوشمند به مشابه سمعک های دیجیتال و آنالوگ نیز دارای قطعات اصلی یعنی رسیور یا گیرنده، مدار پردازشی و تقویت کننده، میکروفون و باتری می باشد. صدا از طریق میکروفون دریافت می شود و به مدار پردازشی فرستاده می شود. بعد از عملیات های پردازشی و تقویت لازم، صدا به سمت رسیور فرستاده می شوذ و رسیور صدای انالیز شده و تقویت شده را به گوش تحویل می دهد. در مدار پردازشی سمعک هوشمند با استفاده از تکنولوژی های متعدد سعی بر آن شده است تا بتوانند عملکرد گوش طبیعی رادر محیط های مختلف طراحی کنند.

ویژگی های سمعک هوشمند
هدف از طراحی سمعک های هوشمند، که از تکنولوژی هوش مصنوعی استفاده می کنند، شبیه سازی رفتار گوش طبیعی در محیط های مختلف می باشد.سمعک های هوشمند متناسب با تکنولوژی های به کار رفته و کیفیت کم شنوایی فرد، در محیط های مختلف، رفتارهای مختلف از خود بروز می دهند و در مدل های مختلف اعم از پشت گوشی تا داخل گوشی و نامرئی به بازار عرضه می شوند. سمعک های داخل گوشی هوشمند و فوق هوشمند از پرکاربردترین سمعک های حال حاضر می باشند.
سمعک هوشمند دارای ویژگی های مختلفی می باشد که از آن جمله می توان به این موارد اشاره کرد:

• برنامه شنیداری هوشمند ( طراحی شده برای محیط های شنیداری مختلف )
• توانایی ارتباط با موبایل هوشمند ( ارتباط با موبایل هوشمند از طریق اپلیکیشن )
• کنترل فیدبک ( شناسایی و کنترل فیدبک در سمعک )
• حذف نویز ( حذف نویز و کمک به بهبود کیفیت و وضوح گفتار )
• پردازش دو گوشی (کمک به شنوایی دو گوشی و بهتر شنیدن اصوات )
•  ضد آب بودن (استفاده در محیط های مختلف شنیداری )
• وایرلس (استفاده از بلوتوث برای ارتباط با سمعک دیگر)

توانایی تشخیص سیگنال گفتار از نویز
نویز مخرب ترین عامل در کاهش توانایی شنیداری افراد کم شنوا در محیط های پر سر و صدا می باشد. نویز باعث می شود تا سیگنال گفتاری ضعیف به گوش برسد و فرد نتواند به صورت دقیق گفتار را تشخیص دهد. در سمعک های هوشمند با استفاده از توانایی تفکیک نویز از گفتار، سعی می شود تا نویز تفکیک شده را از بین ببرد و سیگنال گفتار تقویت شود. الگوریتم پردازشی سمعک هوشمند با استفاده از ویژگی های پوش گفتار، الگوی زمانی و الگوی طیفی میتواند سیگنال گفتار را تشخیص دهد و ان را تقویت کند. هر چقدر توانایی سمعک در جداسازی نویط از گفتار موفق باشد میزان وضوح گفتار بالا می رود.

میکروفون های هوشمند
وظیفه میکروفون دریافت صدا ازمحیط می باشد. در سمعک های هوشمند، میکروفون ها به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند بر جهت خاصی تمرکز کنند و سیگنال گفتاری را دریافت کنند. این ویژگی باعث می شود تا در محیط های نویزی، میکروفون بتواند سیگنال گفتاری را تشخیص دهد و بر روی ان تمرکز کند. تمرکز میکروفون بر روی گفتار باعث تقویت گفتار در چنین محیط هایی می شود و نسبت سیگنال به نویز را افزایش می دهد. هر چقدر نسبت سیگنال به نویز بالا رود، وضوح گفتاری نیز بیش تر می شود.

تقویت متناسب با محیط
رفتار سمعک هوشمند به گونه ای است که بتواند در محیط های مختلف متناسب با وضعیت محیط، تقویت را اعمال کند. ایراد سمعک های آنالوگ تقویت یکسان در محیط های شنیداری متفاوت بود. سمعک هوشمند تغییرات تقویت را به صورت ارام اعمال می کند. اگر این تغییرات ناگهانی اعمال شوند ممکن است باعث ازار بیمار شود.

پردازش دو گوشی
مغز انسان در حالت طبیعی توانایی دریافت صدا از دو گوش و تلفیق اطلاعات انها را دارد. این توانایی ترکیب دو گوشی باعث می شود تا مکان یابی درست و بهتری از منبع صدا صورت گیرد. افرادی که به صورت دو گوشی از سمعک استفاده می کنند نیاز به ترکیب اطلاعات هر دو سمعک دارند. سمعک های دیجیتال توانایی جفت شدن با همدگیر را دارند.

تکنولوژی وایرلس یا بی سیم
در راستای پردازش دو گوشی، هر دو سمعک با استفاده ازتکنولوژی وایرلس با هم جفت می شوند و اطلاعات همدیگر را شناسایی می کنند. این تکنولوژی باعث می شود تا مکان یابی بهتری صورت گیرد. هم چنین پردازش صدا دقیق تر صورت می گیرد.

«سمعک هوشمند، چگونه کار می کند؟»
سمعک های هوشمند از طریق الگوریتم های شناسایی کننده سیگنال گفتاری و سیستم های پیشرفته پردازنده گفتار و کاهنده نویز (كه عموما شامل سر و صدای محیط یا اصوات ناخواسته و مزاحم میشوند)، در واقع به سمعک هوشمند امکان جداسازی گفتار از نویز زمینه، تقویت بیشتر سیگنال گفتاری و کاهش چشمگیر نویز را داده و در نهایت منجر به درک بهتر گفتار در تمامی موقعیت های شنیداری (از سکوت تا نویز) می گردد. جداسازی بر اساس تفاوت های فیزیکی اساسی بین گفتار و نویز است به طوری که غالبا انتظار می رود که گفتار متناوب، دارای پوش مشخص، الگوی زمانی- طیفی ویژه و غیر رندم باشد. سمعک های هوشمند دارای میکروفون های ویژه اند که به کمک ویژگی هایی چون ارتباط وایرلس دو گوشی سمعک ها، امکان جهت داری و جهت یابی اتوماتیک در محیط های مختلف شنیداری را دارا می باشند.
اگرچه معنای سمعک هوشمند با تعریف آکادمیک هوش مصنوعی تفاوت های بسیاری دارد. سمعک های به اصطلاح هوشمند به رده ای از سمعک های دیجیتال اطلاق می گردد که مدارهای پردازشی ویژه ای داشته و عموما قابلیت شناسایی سیگنال گفتاری از سایر اصوات زمینه ای و به اصطلاح نویز را براساس ویژگی های فیزیکی منحصر به فرد سیگنال گفتاری دارا باشند.
این دسته از سمعک ها که عموما میکروفون های ویژه ای نیز دارند میتوانند سیگنال گفتاری را که عموما سیگنال هدف است شناسایی کنند و با تمرکز میکروفون های سمعک بر منبع صوتی مورد نظر، باعث افزایش نسبت سیگنال به نویز گردند و در کنار کاربرد دوگوشی سمعک، سمعک وایرلس، لوازم جانبی کمک شنیداری و .... موجب بهبود توانایی درک گفتار در حضور نویز در کاربران سمعک به ویژه کودکان و سالمندان دچار آسیب شنوایی محیطی همراه با درجاتی از اختلال پردازش شنوایی مرکزی گردند.
سمعک های هوشمند یا دارای هوش مصنوعی، قابلیت تشخیص و جداسازی صوت هدف از نویز را با توجه به تفاوت های طیفی این دو سیگنال دارند.
سمعک های هوشمند توانایی تغییرات اندازه تقویت را در محیط های متفاوت شنوایی داشته دارا می باشند. البته این تغییرات بسیار زیاد نیست و ناگهان صدای سمعک به اندازه قابل توجهی کم یا زیاد نمی شود اما بسیار ظریف و در محدوده های خاص فرکانسی کاهش یا افزایش چند دسی بلی(واحد اندازه گیری قدرت صدا) خواهیم داشت و این باعث می شود که صدا در یک محیط شلوغ و پر سروصدا کاربر را آزار ندهد.
همانطور که گفته شد، یکی از مهمترین قابلیت های سمعک های هوشمند یا دارای هوش مصنوعی، توانایی تشخیص و جداسازی صوت هدف (گفتار) از نویز با توجه به تفاوت های طیفی این دو سیگنال دارند. اگرچه تعریف سمعک هوشمند، متفاوت از تعاریف هوش مصنوعی در دنیای علوم رایانه ای می باشد اما بسیاری زمینه ها و الگوریتم های پردازشی، در هر دو مشابه هستند.
با توجه به تجزیه و تحلیل سیگنال ورودی در حوزه های مختلف مانند طیف فرکانسی، شدت، زمان، مکان و جهت ورود صوت از مکان های مختلف به میکروفون های سمعک های هوشمند، آن گاه سمعک های هوشمند قادر به شناسایی سیگنال گفتاری از نویز زمینه بوده و با تغییر اتوماتیک وضعیت میکروفون های سمعک منجر به بهبود قابل توجه در درک سیگنال گفتاری در حضور نویز زمینه میگردد و به این ترتیب بیشترین وضوح گفتار را برای کاربران سمعک مهیا می سازد. هدف استفاده از هوش مصنوعی، کاربرد مدارات پردازشی دیجیتال سمعک ها به منظور بهبود درک شنیداری کاربران در شرایط متفاوت است چون مهمترین مشکل بسیاری از کاربران سمعک، مشکل در دریافت گفتار در حضور نویز زمینه ای است که استفاده از سمعک های هوشمند می تواند یکی از راهکارهای کمک به کاربران باشد که با استفاده دوگوشی از سمعک های دیجیتال هوشمندی که قابلیت اتصال وایرلس با یکدیگر را نیز داشته باشند، میزان بهره مندی و رضایت افراد از کیفیت گفتار دریافت شده از طریق سمعک بیشتر خواهد بود. توجه داشته باشید، سمعک های دیجیتال دارای ویژگی های هوشمند، در تمامی سایزها ازجمله سمعک های نامرئی، سمعک های داخل گوشی، سمعک های پشت گوشی و سمعک های رسیور داخل مجرای گوش وجود دارد و بسته به نظر کاربر و توصیه متخصص شنوایی شناس، گزینه مناسب برای هر مراجع انتخاب می گردد.

قیمت سمعک هوشمند
سمعک های هوشمند نسبت به سمعک های دیجیتال و انالوگ قیمت بیش تری دارند. تکنولوژی های به کار رفته در سمعک هوشمند باعث راحتی شنیداری در کاربران این سمعک می شود. قیمت سمعک هوشمند از برندهای مختلف نیز با هم دیگر تفاوت دارد. تکنولوژی وایرلس نیزباعث می ود تا قیمت سمعک تغییر کند.

چه کسانی می توانند از سمعک هوشمند استفاده کنند؟
سمعک های هوشمند با دارا بودن تکنولوژی های پیشرفته می توانند کم شنوایی های متعدد را پوشش دهند. به صورت کلی افرادی مانند کودکان و سالمندان که توانایی تنظیم سمعک در محیط های مختلف را ندارند نیز می توانند استفاده بهینه داشته باشند.
به طور كلي، استفاده از تکنولوژی های پیشرفته توضیح داده شده در سمعک های هوشمند، برای عموم افراد دچار کاهش شنوایی، قابل توصیه است. در واقع با کاربرد سمعک های پیشرفته و به روز، افراد با هر میزان و هر شکل کم شنوایی، کلیه امکانات موجود را در دسترس خواهند داشت و بسته به مشکلات شنوایی هر فرد، ادیولوژیست یا شنوایی شناس، برنامه ها و گزینه های لازم برای هر فرد را فعال و تنظیم می کند. اما گروه های خاصی، مثل کودکان، دانش آموزان و دانشجویان، اساتید و سخنرانان، عموم سالمندان و دارندگان مشاغل خاص، که نیاز به نسبت های سیگنال به نویز بالاتری دارند به واسطه حساسیت شغلی یا قرارگیری در محیط های شلوغ مثل کلاس و مدرسه و ... و یا به علت تحلیل های عصبی ایجاد شده در مسیرهای شنوایی و شناختی (در سالمندان)، کاندیدهای اصلی استفاده از سمعک های دوگوشی وایرلس و هوشمند هستند.

پیشرفته ترین سطح تکنولوژی در سمعک (سمعک های هوشمند وایرلس) :
بهترین عملکرد در نویز زمینه
بالاترین درجه از انعطاف پذیری و تناسب برای جبران کم شنوایی.
عملکرد کاملا اتوماتیک
سمعک ها قابلیت اتصال به یکدیگر و پردازش دو گوشی را در تمام شرایط دارند.

سطح پیشرفته ی تکنولوژی در سمعک هوشمند :
عملکرد خوب در نویز زمینه
انعطاف پذیری و تناسب خوب برای جبران کم شنوایی.
برخی از عملکردهای خودکار را دارا می باشد