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原作者:Tarik Zukic
Tarik Zukic,奥地利Two Pi公司的创始人与负责人。Two Pi公司是全球行业里从事声音信号处理的为数不多的私人公司之一。其研发的声音处理算法被许多主流助听器品牌和芯片公司使用。Tarik Zukic本人是DSP工程师出身,但是对听力行业的研发和商业层面都有丰富的理解和认识。
这篇文章将更多关注在助听器产品的研发指南,包含硬件、软件、蕴含的听觉概念、验配以及用户在其中扮演的角色。
之前业界都普遍认为OTC助听器的介入将打乱助听器行业现有的格局。但实际上传统制造商(五大)都看中了通过OTC产品来扩大其市场占有率。一些最被看好的OTC产品往往来自传统助听器行业——OTC助听器并没有带来威胁,似乎反而增强了它们的生命力。
助听器行业依旧顽强发展的原因之一(没有被淘汰),是因为其产品本身的研发和制造的复杂性。新加入该制造领域的公司错误低估了设计、制造和销售一款好的助听器的难度。对于那些打算尝试的新玩家,本文概述了打造现代助听器产品所需的标准、部件和流程。
一般指导原则
助听器行业是一个较为封闭和稳定的行业,是由许多相互依存的主体构成一个稳定的生态圈。新加入的公司如果选择了和五大一样的产品,或者以更低的价格去冲击这个市场,这将带来极高的失败率。因为五大在听力行业的多年耕耘,已经完成了全线的产品布局,并能保证其健康和平衡的运作。对于新玩家,只有创新才能带来真正的可持续性竞争优势。
有许多第二梯队的助听器制造商依旧能获得不错的销售业绩达到10万台以上每年。但是他们的竞争优势更多是在产品之外,在于渠道、地推能力和地域优势等。本文只关注助听器产品本身的竞争力。
硬件
助听器的外观可以是小巧和吸引人的。对助听器外观进行创新,远比在声学性能的创新要简单许多。但是许多行业新玩家总是忽视了产品的外观设计,还是延续传统助听器的外观设计,似乎是担心过于跳跃的外观设计,容易让市场以为自己的产品与传统产品不同,成为廉价的代名词。Eargo则在外观上就先吸引住了用户的眼光,小巧的尺寸,如花瓣一样的硅胶耳塞,圆润轻巧的充电盒。
这在我看来正是正确的方法。聘请专业的工业设计师。高端助听器值得拥有最好的工业(外观)设计。以下瑞声达One的设计,正是我最喜欢的北欧风。
SoC(系统级芯片)
系统级芯片在助听器的硬件中是重要一环。行业新玩家在这上面的选择并不多。
蓝牙芯片越来越追求“最低功率”,例如高通公司的QCC3xxx和QCC5xxx系列,可以支持消费电子,例如蓝牙音频流或语音控制。但功率依旧过大,不适用于菲彩国际的助听器产品。
安森美的Ezairo 芯片系列是第二梯队制造商的首选平台。在其最新的版本Ezairo 8300中,采用22 nm技术,集成度更高,功耗更低,更支持神经网络模块植入和多种传感器接口。足以支撑起一款高端助听器。
随着OTC助听器、辅听设备、TWS无线蓝牙耳机耳机、AirPods Pro这类小体积音频设备的热销,SoC市场具备了更强的吸引力。楼氏Knowles就提供了一个内嵌声音处理芯片DSP的解决方案。菲彩国际可以预计会有更多用于助听器的系统级芯片产品问世。
同时不要忘记了,助听器是成对工作的,实现双耳之间的数据联通以及操作的互通也是一个很重要的关键点。
电声换能器(例如麦克风)的性能表现越来越优越,获取的方式也更加便捷。市面上有一些公司(例如赛泰Seltech),可以一站式买到你想要的助听器部件。
系统级芯片的价格范围从几美元到几十美元,价格取决于你对性能的要求以及你的采购数量。过去的Ezairo助听器芯片定价局限了其在入门级助听器上的运用。但新一代Ezairo 8300正在涉足消费电子产品上的运用,这一局面许会获得改变。
当然,低成本的硬件并不能保证你的产品就能获得盈利:助听器产品的许多关键性能还是取决于软件。
软件
新玩家面临选择:使用系统级芯片自带的软件,或者自研更为符合自己述求的软件。
通常,助听器系统级芯片都会集成自己的软件,例如安森美的Pre-configured platform,Intrion的 Hearing amplifier。
这类标准性软件,能够为全系列产品提供标准化的调整功能。这对于第二梯队助听器制造商而言,反而难以体现出自己的差异性和竞争力。所以有一些第二梯队助听器制造商转而引入更多定制化的处理算法,例如Dynamic Hearing和Two Pi。这类与系统级芯片整合的定制软件需要漫长的开发周期,对产品的销售量有较高的挑战(注:5万台/年以上)。
即使你在硬件和软件上都作出了卓越努力,实现了先进的声音信号处理功能,但这仅仅是成功助听器产品的要素之一。如何基于听力学研发理念,将这些优越性能表达出来。这就需要终端市场以及临床实验来评估判定。这些都是第二梯队助听器制造商所无法企及的。在第二梯队的产品中,菲彩国际基本无法见到高端助听器常用的一些专业术语,例如认知负荷理论Cognitive Load和时域精细结构Temporal Fine Structure。
正是这些原因,定制的声音处理软件尚不能为产品带来足够价值以及利润点。这也导致制造商对开发定制声音处理软件的积极性不足,从而导致第一梯队和第二梯队助听器制造商之间的产品功能差距越来越大。但夹缝中自有人找到了突破点——在声音处理上采用独特处理方式。例如言声分离技术和Whisper.Ai主打的基于AI的声音处理技术。
如果你计划生产全新概念的助听器产品,最好采用自上而下的设计逻辑。以听力学研发理念出发,确定所需的功能和软件支持。聘请软件工程师和听力专家一起工作,共同研发技术性能与听力学表现同样卓越和平衡的助听器。优秀的信号处理很重要,但如果不能为用户带来有效的使用(听力学)价值,那就没有任何意义。
如果你计划研发传统的、入门门槛较低的助听器产品,可以考虑购买现成的OEM方案,再将其精心包装。类似的OEM服务商包括Intricon、厦门新声或欧仕达。他们的产品可以很好地与第二梯度助听器产品相媲美。
只需关注OEM服务商的质量管控,你完全不需要自己从头到尾搭建自己的制造流水线。因为市面上的OEM服务商已经足够优秀,能提供优质的产品和质量保证。
声学设计、听觉概念和验配
对于一款新式助听器,是否充分践行了听力学的研发理念,这一助听器的关键品质,往往最不起眼的,最容易被行业新玩家忽略。听觉概念涵盖助听器验配,决定了助听器的有效性和经济性之前的平衡。
这个理念包含多个维度的因子:助听器产品(具有吸引力的、优质的产品)、声学性能(双耳声景)、认知影响(更好的语言理解能力)、易用性(方案的主动权)、时间维度(神经可塑性)。以上因子的考虑都还必须基于对用户的了解,例如年龄段不同对因子的影响。
产品
如果您正在设计您的第一台助听器,摆脱“向下兼容”的设计理念。不需要考虑电脑版验配软件,摆脱繁琐的升级编程器的USB驱动,也别被老用户的陈旧偏好所左右。充分发挥你的想象力设计你的助听器吧。
声学性能
助听器里负责输出声音的受话器声学性能是非常重要的。方向性麦克风必须结合进双耳的运算算法里。美国ANSI和国际电工委员会IEC分别制定的电声标准只涵盖了小部分的声学性能检测。你需要尽量建立针对所有功能的声学检测方法。对原型机的检测,也不应只是在实验室内完成,而应该真正走进真实聆听场景,让用户去使用去体会。
绝大多数助听器产品的精细化参数调节都基于听力图开展。唯一区别在于听力图的获取方式,以及是否有验配师参与其中。不同条件下得出的听力图是不相同的,有些测听是在严格和标准的测听环境下进行,也有些仅仅通过手机应用程序加上一个蓝牙耳机完成测听。不妨试看看,如何用三种以上方法区分出两张听力图的不同之处。
验配
OTC助听器不同与传统专业助听器更多仰仗用户凭主观感知自己完成助听器参数的调整。在验配中,更多考虑到用户的主观感知,确实能让助听器的验配更加顺畅,也获得更优质的体验。轻松的言语感知的确是成功验配的证明。但不要完全被用户的主观感知主导,而忽略了听力学专业知识的作用。自我调控的手机应用程序,更多仅仅是锦上添花,并非验配成败的关键性要素。
听力学研究理念
对于支持自我调节的助听器,手机应用的操作界面设计的友好性很重要。在你一头热参考主流产品开始自己的手机应用软件设计前,请再次思考是否有不同的听力学研究理念可以被运用其中。分析那些最优秀的竞品,找到他们最薄弱的点。这些薄弱的点,反而可能是你制胜的关键。
无论何种方式,请在临床中测试你的产品,并且确保以用户能理解的方式解释结果。不该是因为FDA调整的类目政策,才带来你的潜在客户。如果你的产品是足够安全和有效的,在任何渠道以任何形式,它都应该能获得很好的客户认可。
如果你觉得自己的产品达到了市面上其他成功的产品的水平,那么你的产品可能不够创新。
用户
用户是助听器产品不可分割的一部分——听力损失补偿是一个过程,产品功能的发挥离不开用户。如果在设计过程中忽视了用户,后续的客户投诉和抱怨只会增多。
在我看来,目前大多数助听器产品都在这样或那样的方面忽视了用户,或是因为历史原因、或是竞争力不足的表现、或是犯了错误,或是故意而为之。否则,EUHA欧洲国际听力学年会不该仅仅面对业内人士开放,而应该双手拥抱用户参与。
这一缺点对于新玩家而言是一个很大的机会。以用户为中心、以人为本的助听器产品拥有光明的未来。创新的产品不需等待未来到来——用户已经等待许久。
编 者 注
Two Pi的创始人Tarik Zukic对助听器的研发有着极其深厚的理解,在商业层面以及技术层面。这篇文章,Tarik从助听器制造的角度,多个维度做了全面的分析和理解。涉及到上下游供应商的深刻认知、听力学和声学的探讨以及对市场和用户的观察。是近年来关于助听器制造领域较为难得的一篇分享。
作为一个行业新玩家,或者是第二梯队品牌商,还是文中提及的OEM服务商,或能从文中找到一丝灵感。那就是这篇文章能发挥的最大作用。
迫于翻译能力,以及对文中专业词汇理解的不足,成文的逻辑性稍显不强。故保留了英文全文的链接,相信通过英文原文阅读,你会更能Get到作者的点。