Cómo crearon tapones para los oídos que pueden cambiar el volumen

Siempre ha sido un misterio para mí cómo la gente hace nuevas empresas de hardware. Con la programación está claro, presionas algunos botones, dibujas otros. ¿Qué pasa con el producto real? ¿Cómo se encuentra la forma? ¿Cómo se selecciona la tecnología? ¿Cómo se hacen utilizables los dispositivos? ¿Dónde encontrar fabricantes?



Tuve suerte y me encontré con una startup Veer. Hablaron sobre el lanzamiento y creación del primer producto, tapones para los oídos con control de volumen, e incluso respondieron mis preguntas sobre la anatomía de los oídos, el diseño de los tapones para los oídos, la diferencia entre el oído izquierdo y el derecho.







Todas las fotos fueron tomadas de una muestra de preventa, todo es más preciso para la final.



¿De qué se trata tu producto?



Los tapones para los oídos Veer están diseñados para personas a las que les molesta el ruido ambiental. Principalmente para quienes trabajan en espacios abiertos y no pueden concentrarse debido a la contaminación acústica.



A diferencia de los auriculares con reducción de ruido activa, Veer no necesita cargarse y se puede lavar con jabón. Algunas personas tienen dolor de cabeza por la reducción activa del ruido, e incluso sin dispositivos electrónicos será mucho más barato.



Los tapones para los oídos tienen un control de volumen incorporado, el sonido se puede cambiar de 5 a 40 dBA. A diferencia de los tapones para los oídos convencionales de espuma o silicona, no es necesario sacar el Veer para oír mejor, simplemente gire la carcasa exterior.



Los tapones para los oídos podrán ahogar algunos sonidos por completo, los fuertes se volverán más silenciosos. Esto reducirá el ruido ensordecedor del metro al nivel de la calle.







¿Cómo surgió la idea?



Siempre es ruidoso en nuestra oficina: las impresoras 3D están funcionando, la gente camina, una tetera está hirviendo, los scooters están rodando, los teléfonos suenan, alguien está cortando, moliendo y soplando un compresor. Para quien no trabaja con las manos en este momento, es difícil concentrarse en las tareas: estás constantemente distraído, luego por la fuerza de la voluntad te vuelves a la corriente, es agotador. Muchos en River usaban tapones para los oídos de las farmacias, pero no eran muy adecuados para la oficina:



  • Cada vez que necesite hablar o escuchar, debe quitarse los tapones para los oídos y luego volver a colocarlos. Es desagradable.
  • Los tapones para los oídos de espuma o silicona suelen tener un efecto de caparazón. A veces es molesto.


A alguien se le ocurrió una idea para hacer los tapones para los oídos perfectos para la oficina. Cuando comenzaron a investigar, resultó que la idea no era nueva. En ese momento, se presentaron en Kickstarter varios productos con posicionamiento similar. Ninguno de los productos de Kickstarter se ha vendido todavía (a menudo, los proyectos de crowdfunding siguen siendo un sueño) y asumimos el proyecto.



En general, los tapones para los oídos se componen de dos componentes: un cuerpo y una almohadilla de silicona. Te lo diré en orden.



¿Qué hiciste antes?



River es una incubadora de startups de gadgets. Desarrollamos dispositivos b2c que resuelven viejos problemas de formas nuevas y mejores, desde la idea hasta la producción en masa.



Los tapones para los oídos Veer son el primer producto que llevamos al inicio de la producción en masa. Otro producto, un cepillo de dientes con tres cabezas, se llevó a la finalización de la construcción, un saxofón, en el que es fácil aprender a tocar , hasta que se tomó una decisión decidida de posponer, y también se eliminaron alrededor de 15 productos potenciales en varias etapas. Ahora, en paralelo con la producción, estamos desarrollando varios conceptos para nuevos productos. Un total de 12 personas trabajan en los productos.



Capítulo 1: diseño de corpus



¿Qué decidiste en primer lugar?



Inmediatamente decidimos mutuamente que Veer debería ahogar al menos 40 dB para ahogar por completo una conversación tranquila a tu lado. Desearía que no tuvieran que cargarse, quitarse para hablar con la gente, y también deberían verse bien. A partir de esto y comenzó a hacer un comienzo.



La primera idea fue hacer 2 modos: todo se escucha / no se escucha nada. Empezamos a simular, nos dimos cuenta de que con los mismos esfuerzos es posible hacer 3-4 modos para no ahogarnos tanto y escuchar lo que está pasando fuera del camino.



Al principio, resultó ahogar solo 25 dB



El cuerpo del primer prototipo se hizo con un cilindro metálico de 1 cm de diámetro, en el que se utilizó un filtro: un regulador y 4 placas redondas con agujeros en diferentes lugares se imprimieron en una impresora 3D. Las placas se colocaron una encima de la otra y se cerraron los orificios uno tras otro.



Se planeó que sería posible hacer 4 modos debido a la imposición gradual de cada una de las placas, pero en realidad solo había 2 modos: abierto / cerrado. En las versiones intermedias no hubo diferencia, siempre se ahogaron al máximo.



En la siguiente iteración, decidimos intentar jugar con el tamaño de los agujeros. Se colocó un amortiguador de gomaespuma en la parte inferior del cilindro, se hicieron 3 agujeros en el cilindro en un círculo y el cuerpo se imprimió en 3D. El agujero en la propia carrocería estaba ligeramente desplazado y podíamos hacer diferentes agujeros al girar. El prototipo ahogó solo 25 dB.







¿Cómo se midió la reducción de ruido?



Para medir el nivel de reducción de ruido, moldeamos una oreja artificial de silicona e hicimos una imitación de un canal auditivo de plastilina. Este diseño se adjuntó a un sonómetro convencional. Medimos el nivel de ruido blanco sin tapón para los oídos y con un tapón en el oído de silicona. Este diseño no muestra el espectro de frecuencia, no muestra la respuesta de frecuencia, pero muestra el nivel de ruido general.







¿Cómo aumentaste la amortiguación?



Cuando comenzaron a estudiar activamente cómo se crean los sistemas pasivos insonorizados, aprendieron que para lograr un alto nivel de reducción de ruido, se necesita masa. Comenzaron a pensar en cómo aumentar la masa del tapón para los oídos, dejando el cuerpo compacto. Los primeros prototipos estaban hechos de plástico, su masa no era suficiente en absoluto, y después de una semana cambiamos a latón pesado, el regulador se insertó en una caja de plástico. Esto realmente hizo posible reflejar más sonido, la reducción de ruido pasó de 40 a 50 dB y el tamaño se redujo varias veces. Como resultado, cambiamos al aluminio, no era tan pesado, pero suficiente para una buena absorción.







Naturalmente, nos enfrentamos a un problema: cuando se cerraron, los tapones para los oídos crearon un efecto de concha en el oído, apareció un zumbido desagradable; esto es resonancia debido a la característica de diseño. En la posición abierta, silbaban y se ahogaban demasiado, 10-15 dB, aunque planeamos un máximo de 5 dB. Entonces surgió la idea de realizar un control de volumen suave para que el propio usuario pudiera ajustar el nivel que le resulte cómodo.

En total, en esta etapa cerramos la pregunta con el nivel de reducción de ruido deseado. Era necesario deshacerse de la amortiguación en el modo abierto, el efecto de un caparazón en el modo cerrado y descubrir cómo regular el sonido sin problemas.


Para deshacernos de las interferencias innecesarias en el modo abierto, colocamos un confusor en el estuche: un embudo que amplifica el sonido. En el exterior, se agregó una malla metálica al embudo, eliminando así la resonancia. La rejilla eliminó los sonidos de percusión ásperos y redujo el factor Q del canal de resonancia. Como resultado, mi oído dejó de silbar cuando estaba abierto y zumbaba cuando estaba cerrado.







¿Cómo funciona el control continuo?



Era obvio que para un ajuste suave era necesario cambiar la forma redonda de los orificios individuales a uno en forma de cono. Como resultado, el cono se extrajo, se giró y se obtuvo una gota.







Hicimos el primer prototipo con un confusor, malla y gota. El confundidor se fundió primero, no había forma de doblarlo de un material sólido. En iteraciones posteriores, se seleccionó el diámetro correcto y el confusor estaba hecho de aluminio.





Todo estaba bien, excepto por una cosa: era difícil girar el regulador. Al mismo tiempo, empezaron a probar nuevas almohadillas, con las que, como nos pareció, no debería haber problemas.

Capítulo 2: diseño de almohadillas para los oídos y misión principal



Hablemos del apego. ¿Qué etapas de desarrollo atravesó?



Con la ayuda de una boquilla, el mecanismo se fija en la oreja, se ajusta a las peculiaridades de la anatomía, mientras que no debe desplazarse cuando cambiamos el volumen.



¿Hidráulico? No fidedigno



La primera idea loca fue hacer una boquilla hidráulica. La idea era tomar la forma del canal auditivo. Fundieron una bolsa de silicona y vertieron líquido en ella. Una vez, la bolsa se rompió en el oído de un destacado ingeniero. Decidimos abandonar esta idea debido a la complejidad de la implementación, probablemente temporalmente.







¿Con membranas? Incómodo



Mientras explorábamos el mundo de los tapones para los oídos, nos encontramos con unas almohadillas para los oídos en forma de cono con correas que se utilizan en la aviación militar. Creamos un prototipo de uno similar con 15 membranas. Resultó muy incómodo: la punta delgada descansaba contra la membrana del oído. Abandonaron la forma cónica, pero decidieron conservar las membranas e hicieron la forma de un cilindro.



Primero, desarrollamos un modelo 3D. Basado en el modelo, se imprimió un molde de inyección en una impresora 3D. Para crear un prototipo rápido de las almohadillas, se vertió manualmente silicona en el molde con una jeringa.



Las membranas delgadas no se derramaron porque entró aire y se formaron burbujas. Descubrieron qué evacuar: colocar un molde con silicona en un recipiente al vacío y una bomba bombea aire a través de los canales de entrada. Algunos prototipos fueron evacuados en un frasco de pepinillos.



Las almohadillas para los oídos fueron fundidas, pero para lograr el nivel deseado de reducción de ruido y comodidad con tal espiral no lo es.



¿Vacío clásico + espiral? Incómodo de nuevo



Luego pensamos, ¿por qué no usar las conocidas bombas de un solo domo en los auriculares de vacío en la base de las almohadillas para los oídos? Como opción independiente, las bombas ahogan mal, porque era necesario tapar el canal para lograr la supresión de ruido deseada, y no solo taparlo. Pensamos que si los combinamos con nuestra espiral, podría resultar interesante.



Hicimos almohadillas con un bombón en la entrada del canal auditivo y con una espiral que lo superpone, y obtuvimos un alto nivel de reducción de ruido.



Comenzamos a probar por conveniencia dentro del equipo, a aproximadamente la mitad le gustó. Decidimos probarlo en un público objetivo potencial: entregamos prototipos a amigos y personas interesadas de los canales de telegramas, porque nuestros oídos, acostumbrados a docenas de pruebas, ya dejaron de sentir molestias y realmente queríamos obtener algo que valiera la pena.







Ya estábamos en anticipación e incluso hicimos los renders finales para el sitio, pero al final lo arruinamos con estas almohadillas. A la mayoría de los probadores, después de una estadía prolongada, les comenzaron a picar los oídos. Analizamos las revisiones y el diseño, nos dimos cuenta de que los bordes afilados de la espiral irritan la piel. Como resultado, abandonaron la forma de espiral y comenzaron a probar más.



¿Doble cúpula con dos bombas? No se sostiene en el oído



Seguimos adhiriéndonos a la idea de que tanto el canal como la entrada deberían estar bloqueados. Después de una docena de iteraciones, hicimos una almohadilla para los oídos de doble cúpula con dos bombas.



Existían en el mercado dos cúpulas simples, pero se parecían más a un hemisferio que a una bomba y, en nuestras pruebas, una bomba con bordes internos más redondeados era más fácil de sacar de la oreja debido al vacío creado dentro del canal.



En 3 días dibujamos tapones para los oídos y una forma, imprimimos una forma, moldeamos una almohadilla para los oídos. Distribuidos a los probadores de la versión anterior, los resultados volvieron a ser controvertidos. 2 esferas fueron empujadas incómodamente hacia adentro y no se ahogaron muy bien, pero salieron fácilmente y saltaron de las orejas por sí mismas. Debido al hecho de que el canal auditivo está curvado y la almohadilla del oído es recta, el vacío se rompió y la forma de la esfera se rompió. Habíamos planeado que la almohadilla del oído se ajustara a la curva, pero esto no sucedió.







Durante todo este tiempo, hemos estado estudiando activamente estudios sobre la forma de los conductos auditivos y los resultados nos han puesto en un trastorno leve. Resultó que las personas tienen oídos completamente diferentes, incluso en una persona, la forma de los canales en diferentes oídos puede diferir.



Comenzó a parecer que fabricar unas almohadillas cómodas y que amortiguaran bien a millones de personas era una especie de fantasía.


Almohadilla para la oreja anatómicamente curvada. El final.



Después de todos los experimentos, hicimos una almohadilla para el oído anatómicamente curvada. Finalmente resultó ser la versión final de nuestros experimentos. No fue posible producirlo de inmediato, durante las primeras semanas se rompió al sacarlo del molde.



La versión final muestra un alto nivel de amortiguación, se sienta cómodamente en el oído todo el día, pero primero debe ajustar los tapones para los oídos usted mismo. Casi unánimemente aceptamos la dificultad del primer uso, porque la comodidad del uso a largo plazo es obviamente más importante que la dificultad del primer uso.







Sacrificó la conveniencia de ponerse primero por un nivel de amortiguación



Si no lo resuelve, colóquese los tapones para los oídos, no sucederá un milagro; en el 80% de los casos será inconveniente o no funcionará. Para ser divertido, primero debe elegir el tamaño correcto: en las pruebas resultó que el 95% de las personas tienen un canal izquierdo más pequeño que el derecho, por lo que vale la pena usar una almohadilla para la oreja más pequeña.



Luego, debe encontrar el ángulo correcto en relación con el cuerpo para que la almohadilla del oído encaje correctamente en el canal auditivo. Para hacerlo más claro, grabamos una instrucción en video.





Después del lanzamiento del primer lote, volveremos a la pregunta y esperamos encontrar un superenchufe neumático que nunca antes se había visto, pero por ahora ponemos cuatro tamaños en cajas, instrucciones de instalación y esperamos que nadie saque conclusiones sobre el producto sin leer las instrucciones (ja).



Capítulo 3: producción



¿Dónde encontrar proveedores?



Buscamos un alibab. Les enviamos solicitudes, ellos responden, elegimos a los que son adecuados. Tenemos una persona en nuestro equipo que se encarga de las compras, se comunica con los chinos en inglés.



¿Qué pides en China?



Las almohadillas se fabrican en China y se preparan según nuestros modelos. Por ejemplo, según nuestra primera tecnología. Para la tarea, los conectores del molde no deben caer sobre las cúpulas de las almohadillas para los oídos para que no tengan una costura (las cúpulas son dos hemisferios que forman la almohadilla). Los chinos dijeron que estaba bien, y luego de 2 semanas resultó que esto no funcionaría. Encontramos una alternativa, lo hicimos de modo que solo hubiera un conector en un domo inferior.



De regreso a China, encargaron estuches para llevar tapones para los oídos. Hacemos pequeños estuches para almohadillas para los oídos ya en Rusia, resultó ser más rápido y no más caro.



¿Qué haces en Rusia?



Fabricamos cuerpos de aluminio y anillos reguladores en Rusia. Encontramos solo 2 fábricas que tenían el equipo y la experiencia adecuados. Al principio, los cuerpos se fabricaron en máquinas robóticas: una mano de metal interceptó el cubo de aluminio varias veces y giró con perfecta precisión la forma deseada.



Resultó que el equipo se descompone cuando comienza a funcionar continuamente. Es decir, la máquina puede fabricar 5 piezas, pero no puede pararse en la corriente. El cuerpo sostiene la abrazadera de la boquilla, en la que el brazo robótico insertó la pieza de trabajo. El equipo se averió durante la producción en masa porque el polvo metálico del mecanizado estaba obstruido dentro de la abrazadera. Debido a esto, la abrazadera no agarró el cuerpo con fuerza, el cuerpo salió volando, la máquina se rompió.



La nueva herramienta se instala en la mesa de fresado. El operador coloca 12 piezas de trabajo en el soporte y las sujeta. La herramienta que muele la pieza fue diseñada y fabricada específicamente para nuestro caso. Este es un cortador, su perfil sigue el contorno de la nariz del cuerpo.



¿Qué produce usted mismo?



Todos los componentes internos lo hacemos nosotros mismos: amortiguadores, lados del anillo, redes para el anillo regulador. Nosotros mismos anodizamos las carcasas, armamos los tapones para los oídos, los probamos antes de enviarlos al nivel de reducción de ruido y la facilidad de girar la rueda.



Capítulo 4: prueba de manejo



La historia de la producción resultó ser interesante: muchas iteraciones, situaciones desesperadas, primeras pruebas fallidas, dificultades de producción. Veamos qué pasó al final: llegó una copia de prueba y la usé durante un par de semanas.



Adecuado



Como aprendimos, la forma del canal auditivo es algo muy individual, incluso el izquierdo puede diferir del derecho, por lo tanto, primero debe ajustar los tapones para los oídos usted mismo. Miré las instrucciones, pero las configuré de manera un poco diferente: las inserté en la posición predeterminada y luego las torcí un poco para que se sentaran cómodamente en mi oído. Al principio, es incomprensible y las sensaciones son extrañas, y luego empiezas a sentir la estructura del canal. Después de eso, la parte principal se puede girar para que el control de volumen externo se ajuste correctamente a la oreja y sea cómodo de girar.



Si se inserta incorrectamente, habrá varias desventajas.



  • No podrá ajustar el volumen normalmente, se le saldrá de la oreja debido a la rotación.
  • No aislará el ruido como debería
  • Será simplemente incómodo y puede caerse solo.


Si puede cambiar el volumen y los tapones para los oídos no se caen, entonces todo está bien.



Aislamiento de ruido



La característica más importante: el volumen se puede ajustar. Si gira el giro brillante a la mitad, entonces el sonido comenzará a fluir hacia el oído, puede comunicarse con la gente como de costumbre. El volumen general sigue siendo ligeramente más bajo, pero no mucho, como en los primeros airpods, cuando no estás escuchando música. Entre el máximo aislamiento y audibilidad, ajuste suave, se puede ajustar como se desee.



Con la cancelación total de ruido, el sonido aún suena, pero se vuelve mucho más silencioso. Me pareció que el sonido es óptimo: por un lado, no te sientes aislado, los sonidos más altos y más bajos aún llegan, pero el ruido se volvió realmente más bajo. En un sitio de construcción, esto no se salvará, pero el vecino con el taladro se ha vuelto más silencioso. Autoaislamiento, renovación, ya sabes.

Como resultado, el sonido no desaparece, pero se vuelve agradablemente más silencioso.







Apariencia



Se ve bien en la oreja. Me gusta la rejilla, el control de volumen brilla metálico, al final es armonioso. Debido a la malla, parece que tienen un micrófono "retro" incorporado.







Comodidad



Si inserta el auricular correctamente, entonces no hay molestias, con el tiempo no se acumula. El hecho de que el auricular no sea muy fácil de insertar se compensa con el hecho de que no es necesario quitarlo para hablar con la gente.



Puedes sentarte en ellos todo el día, las sensaciones son normales, pero planeo usarlos de vez en cuando:



  • Cuando voy a trabajar en el metro. El ruido del automóvil es más silencioso, pero se puede escuchar a la gente si alguien quiere salir.
  • Por la noche en la oficina, cuando todos empiezan a trabajar un poco menos y a hablar un poco más.
  • Cuando el niño empezó a jugar activamente en casa y yo trabajo de forma remota.


Forma e higiene



La forma de las tapas es más compleja que en los auriculares convencionales. Al principio, los auriculares sacaron bastante cerumen, pero literalmente después de un par de veces quedó limpio. Un par de conclusiones:



  • es mejor lavarlos de vez en cuando, la suciedad se puede acumular dentro de las almohadillas,
  • no debe permitir que otras personas intenten "escuchar" las almohadillas de los oídos, corre el riesgo de que se le ensucie una parte de otra persona.


No existen diferencias externas entre los auriculares izquierdo y derecho. Esto es un poco extraño, porque cada oído tiene su propio ajuste y es fácil confundirse. Según las estadísticas, la almohadilla de la oreja izquierda es casi siempre más pequeña, se puede distinguir por su tamaño.



Salir



No fue tan fácil hacer tapones para los oídos, hubo dificultades en cada paso, pero Veer logró lograr un buen resultado: los tapones para los oídos son hermosos, los sonidos son más silenciosos en ellos, puede usarlos con seguridad en la oficina y en casa, será más fácil viajar en metro.



Si se interesó en cómo una startup llegará a las ventas, suscríbase al canal de telegramas Veer : ahora hay una pequeña tormenta con proveedores, nueva tecnología para la producción de casos, las primeras revisiones del lote de prueba. Si le gustan los tapones para los oídos, puede hacer un pedido anticipado en el sitio web de Veer , según el plan, las ventas comenzarán en septiembre.



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