Como eles criaram tampões de ouvido que podem alterar o volume

Sempre foi um mistério para mim como as pessoas iniciam o hardware. Com a programação é claro, você pressiona alguns botões, desenha outros. E quanto ao produto real? Como a forma é encontrada? Como a tecnologia é selecionada? Como os dispositivos podem ser usados? Onde encontrar fabricantes?



Tive a sorte de encontrar uma startup chamada Veer. Eles falaram sobre o lançamento e a criação do primeiro produto, protetores de ouvido com controle de volume, e até responderam minhas perguntas sobre a anatomia das orelhas, o design dos protetores, a diferença entre a orelha esquerda e direita.







Todas as fotos foram tiradas de uma amostra de pré-venda, tudo é mais preciso para a final.



Qual é o seu produto?



Os tampões de ouvido Veer são projetados para pessoas que são incomodadas pelo ruído ambiente. Principalmente para quem trabalha em espaços abertos e não consegue se concentrar devido à poluição sonora.



Ao contrário dos fones de ouvido com redução de ruído ativa, o Veer não precisa ser carregado e pode ser lavado com sabão. Algumas pessoas têm dor de cabeça com a redução de ruído ativa e, mesmo sem os eletrônicos, será muito mais barato.



Os tampões de ouvido têm um controle de volume embutido, o som pode ser alterado de 5 a 40 dBA. Ao contrário dos tampões de ouvido convencionais de espuma ou silicone, o Veer não precisa ser puxado para ouvir melhor, apenas gire a casca externa.



Os tampões de ouvido serão capazes de abafar alguns sons completamente, os altos se tornarão mais baixos. Assim, o barulho ensurdecedor do metrô será reduzido ao nível da rua.







Como surgiu a ideia?



É sempre barulhento em nosso escritório: as impressoras 3D estão funcionando, as pessoas estão andando, uma chaleira está fervendo, scooters estão rolando, telefones estão tocando, alguém está serrando, fresando, soprando um compressor. Para quem não trabalha com as mãos neste momento, é difícil concentrar-se nas tarefas: está sempre distraído, aí pela força de vontade volta a fluir, é exaustivo. Muitos em River usavam tampões de ouvido comuns de drogarias, mas eles não eram muito adequados para escritórios:



  • Sempre que precisar falar ou ouvir, você deve retirar os protetores de ouvido e inseri-los novamente. É desagradável.
  • Os protetores de ouvido de espuma ou silicone geralmente têm um efeito de concha. Às vezes é irritante.


Algum brainstorm teve a ideia de fazer os protetores de ouvido perfeitos para o escritório. Quando eles começaram a investigar, descobriram que a ideia não era nova. Naquela época, diversos produtos com posicionamento semelhante foram apresentados no Kickstarter. Nenhum dos produtos do Kickstarter foi vendido ainda - muitas vezes os projetos de financiamento coletivo continuam sendo sonhos - e assumimos o projeto.



Em geral, os protetores de ouvido são compostos por dois componentes: um corpo e uma almofada de silicone. Eu vou te dizer em ordem.



o que você fez antes?



River é uma incubadora de startups de gadgets. Desenvolvemos dispositivos b2c que resolvem velhos problemas de maneiras novas e melhores, desde a ideia até a produção em massa.



Os tampões de ouvido Veer são o primeiro produto que trazemos para o início da produção em massa. Outro produto, uma escova de dentes com três cabeças, foi trazido para a finalização da construção, um saxofone, no qual é fácil aprender a tocar - até uma decisão obstinada de adiar, e cerca de 15 produtos potenciais também foram mortos em várias fases. Agora, paralelamente à produção, estamos desenvolvendo diversos conceitos para novos produtos. No total, 12 pessoas trabalham nos produtos.



Capítulo 1: desenho do corpus



O que você decidiu em primeiro lugar?



Imediatamente decidimos mutuamente que Veer deveria abafar pelo menos 40 dB para abafar completamente uma conversa tranquila perto de você. Eu gostaria que eles não precisassem ser cobrados, removidos para falar com as pessoas e também deveriam ter uma aparência legal. A partir disso e começou a começar.



A primeira ideia era fazer 2 modos: tudo é ouvido / nada é ouvido. Começamos a simular, percebemos que com o mesmo esforço é possível fazer 3-4 modos para não abafar tanto e ouvir o que está acontecendo fora do caminho.



No início, acabou afogando apenas 25 dB



O corpo do primeiro protótipo era feito de um cilindro metálico de 1 cm de diâmetro e, em seu interior, um filtro: um regulador e 4 placas redondas com orifícios em diferentes lugares foram impressas em impressora 3d. As placas foram posicionadas uma sobre a outra e fecharam os orifícios uma após a outra.



Foi planejado que seria possível fazer 4 modos devido à imposição gradual de cada uma das placas, mas na verdade existiam apenas 2 modos: aberto / fechado. Nas versões intermediárias não houve diferença, sempre foram abafadas ao máximo.



Na próxima iteração, decidimos tentar brincar com o tamanho dos buracos. Um amortecedor de espuma de borracha foi colocado na parte inferior do cilindro, 3 orifícios foram feitos no cilindro em um círculo e o corpo foi impresso em 3D. O orifício no próprio corpo estava ligeiramente deslocado e poderíamos fazer orifícios diferentes ao girar. O protótipo afogou apenas 25 dB.







Como foi medida a redução de ruído?



Para medir o nível de redução de ruído, moldamos um ouvido artificial de silicone e fizemos uma imitação de um canal auditivo de plasticina. Este projeto foi anexado a um medidor de nível de som convencional. Medimos o nível de ruído branco sem um protetor de ouvido e com um protetor no ouvido de silicone. Este projeto não mostra o espectro de freqüência, não mostra a resposta de freqüência, mas mostra o nível geral de ruído.







Como você aumentou o amortecimento?



Quando eles começaram a estudar ativamente como os sistemas passivos à prova de som são criados, eles aprenderam que a massa é necessária para atingir um alto nível de redução de ruído. Eles começaram a pensar em como aumentar a massa do tampão de ouvido, deixando o corpo compacto. Os primeiros protótipos eram feitos de plástico, sua massa não era suficiente, e depois de uma semana mudamos para latão pesado, o regulador dele foi inserido em uma caixa de plástico. Isso realmente tornou possível refletir mais som, a redução de ruído passou de 40 para 50 dB e o tamanho foi reduzido várias vezes. Como resultado, mudamos para o alumínio, não era tão pesado, mas suficiente para uma boa absorção.







Naturalmente, nos deparamos com um problema: quando fechados, os protetores de ouvido criavam um efeito concha no ouvido, um zumbido desagradável surgiu - isso é ressonância devido ao recurso de design. Na posição aberta, eles assobiaram e abafaram muito, 10-15 dB, embora tenhamos planejado um máximo de 5 dB. Então surgiu a ideia de fazer um controle de volume suave para que o próprio usuário pudesse ajustar o nível que fosse confortável para si.

No total, nesta etapa fechamos a questão com o nível de redução de ruído desejado. Foi necessário livrar-se do abafamento no modo aberto, o efeito de uma concha no modo fechado e descobrir como regular o som suavemente.


Para nos livrarmos de congestionamentos desnecessários no modo aberto, colocamos um confusor no gabinete - um funil que amplifica o som. Do lado de fora, uma malha de metal foi adicionada ao funil, removendo assim a ressonância. A grade removeu sons percussivos ásperos e reduziu o Q do canal de ressonância. Como resultado, meu ouvido parou de chiar quando aberto e zumbido quando fechado.







Como funciona o controle contínuo?



Era óbvio que, para um ajuste suave, era necessário alterar a forma redonda dos orifícios individuais para um em forma de cone. Como resultado, o cone foi puxado para fora, girado e obteve-se uma queda.







Fizemos o primeiro protótipo com um confusor, malha e queda. O confundidor foi lançado primeiro - não havia como dobrá-lo a partir de um material sólido. Em iterações subsequentes, o diâmetro correto foi selecionado e o confusor foi feito de alumínio.





Tudo estava bem, exceto por uma coisa - era difícil girar o regulador. Paralelamente, começaram a testar novos protetores auriculares, com os quais, parecia-nos, não deveriam haver problemas.

Capítulo 2: design de almofada de ouvido e missão principal



Vamos falar sobre o anexo. Por quais fases de desenvolvimento você passou?



Com o auxílio de um bico, o mecanismo é fixado na orelha, se ajusta às peculiaridades da anatomia, embora não deva rolar quando mudamos o volume.



Hidráulico? Não confiável



A primeira ideia maluca foi fazer um bico hidráulico. A ideia era ter a forma de um canal auditivo. Eles moldaram um saco de silicone e despejaram líquido nele. Uma vez, a bolsa quebrou na orelha de um engenheiro renomado. Decidimos abandonar essa ideia devido à complexidade da implementação, provavelmente temporariamente.







Com membranas? Desconfortável



Enquanto explorávamos o mundo dos protetores de ouvido, encontramos protetores de ouvido em forma de cone com membranas usadas na aviação militar. Fizemos um protótipo de um semelhante com 15 membranas. Ficou muito desconfortável - a ponta fina apoiada na membrana do ouvido. Eles abandonaram a forma cônica, mas decidiram manter as membranas e fizeram a forma de um cilindro.



Primeiro, desenvolvemos um modelo 3D. Com base no modelo, um molde de injeção foi impresso em uma impressora 3D. Para criar um protótipo rápido das almofadas, o silicone foi colocado manualmente no molde com uma seringa.



Membranas finas não derramaram, porque o ar entrou e bolhas se formaram. Eles descobriram o que evacuar - colocar um molde com silicone em um recipiente a vácuo e uma bomba bombear o ar pelos canais de passagem. Alguns protótipos foram evacuados em uma jarra de picles.



As almofadas de ouvido foram fundidas, mas para atingir o nível desejado de redução de ruído e conforto com tal espiral não é.



Vácuo + espiral clássico? Desconfortável de novo



Então pensamos: por que não usar as conhecidas bombas de um domo em fones de ouvido a vácuo na base das almofadas de ouvido. Como opção independente, as bombas abafam gravemente, pois foi necessário tampar o canal para obter a supressão de ruído desejada, e não apenas cobri-lo. Pensamos que, se os combinarmos com nossa espiral, poderia se tornar interessante.



Fizemos protetores auriculares com um bombon na entrada do canal auditivo e com uma espiral que se sobrepõe a ele, e recebemos um alto nível de redução de ruído.



Começamos os testes por conveniência dentro da equipe, cerca de metade gostou. Decidimos testá-lo em um público-alvo potencial - distribuímos protótipos para amigos e interessados ​​nos canais de telegrama, porque nossos ouvidos, acostumados a dezenas de testes, já pararam de sentir desconforto e realmente queríamos finalmente conseguir algo que valesse a pena.







Já estávamos na expectativa e até fizemos as renderizações finais para o site, mas no final estragamos com essas almofadas. Para a maioria dos testadores, após uma longa permanência, suas orelhas começaram a coçar. Analisamos os comentários e o design, percebemos que as arestas da espiral irritam a pele. Como resultado, eles abandonaram a forma espiral e começaram a fazer mais testes.



Cúpula dupla com duas bombas? Não segura na orelha



Continuamos a aderir à ideia de que tanto o canal em si quanto sua entrada deveriam ser bloqueados. Após uma dúzia de iterações, fizemos uma almofada auricular de duas cúpulas com duas bombas.



Duas cúpulas simples existiam no mercado, mas eram mais parecidas com um hemisfério do que com uma bomba e, de acordo com nossos testes, uma bomba com bordas internas mais arredondadas era mais fácil de sair da orelha devido ao vácuo criado dentro do canal.



Em 3 dias, desenhamos tampões de ouvido e uma forma, imprimimos uma forma, moldamos uma almofada de ouvido. Distribuído para testadores da versão anterior, os resultados foram novamente controversos. 2 esferas foram empurradas de maneira desconfortável para dentro e não se afogaram muito bem, mas elas saíram facilmente e pularam sozinhas pelas orelhas. Devido ao canal auditivo ser curvo e a almofada auricular reta, o vácuo foi quebrado e a forma da esfera foi quebrada. Tínhamos planejado que a almofada auricular se ajustasse à curva, mas isso não aconteceu.







Durante todo esse tempo, estivemos estudando ativamente os estudos sobre o formato dos canais auditivos, e os resultados nos colocaram em um leve distúrbio. Descobriu-se que as pessoas têm orelhas completamente diferentes, mesmo em uma pessoa a forma dos canais em orelhas diferentes pode ser diferente.



Começou a parecer que fabricar almofadas de ouvido confortáveis ​​e bem amortecidas para milhões de pessoas era uma espécie de fantasia.


Almofada de ouvido anatomicamente curva. O final.



Após todos os experimentos, fizemos uma almofada de orelha anatomicamente curva. Finalmente, acabou sendo a versão final de nossos experimentos. Não foi possível produzi-lo imediatamente, pois nas primeiras semanas ele se rasgou ao ser removido do molde.



A versão final mostra um alto nível de amortecimento, ele se ajusta confortavelmente ao ouvido o dia todo, mas primeiro você precisa ajustar os protetores de ouvido. Aceitamos quase unanimemente a dificuldade do primeiro uso, porque o conforto do uso prolongado é obviamente mais importante do que a dificuldade do primeiro uso.







Sacrificou a conveniência de vestir primeiro por um nível de abafamento



Se você não descobrir, coloque os tampões de ouvido em si mesmo, um milagre não acontecerá - em 80% dos casos, será inconveniente ou inoperante. Para ser divertido, primeiro você precisa escolher o tamanho certo: em testes, descobriram que 95% das pessoas têm um canal esquerdo menor do que o direito, então vale a pena usar uma almofada menor para isso.



Em seguida, você precisa encontrar o ângulo correto em relação ao corpo para que a almofada auricular se encaixe corretamente no canal auditivo. Para deixar mais claro, gravamos um vídeo-instrução.





Após o lançamento do primeiro lote, voltaremos à questão e esperamos encontrar um superplugue pneumático, que o mundo nunca viu, mas por enquanto colocamos quatro tamanhos em caixas, instruções de instalação e esperamos que ninguém tire conclusões sobre o produto sem ler as instruções (ha).



Capítulo 3: produção



Onde encontrar fornecedores?



Estamos procurando um álibab. Enviamos pedidos, eles respondem, nós escolhemos aqueles que são adequados. Temos uma pessoa em nossa equipe que é responsável pelas compras, ele se comunica com os chineses em inglês.



O que você pede na China?



As almofadas auriculares são fundidas na China, são preparadas de acordo com os nossos modelos. Por exemplo, de acordo com nossa primeira tecnologia. Para a tarefa, os conectores do molde não devem cair nas cúpulas das almofadas auriculares, para que não tenham costura (as cúpulas são dois hemisférios que constituem a almofada auricular). Os chineses disseram ok e, depois de 2 semanas, descobriu-se que isso não funcionaria. Encontramos uma alternativa, de modo que houvesse apenas um conector em uma cúpula inferior.



De volta à China, eles encomendaram estojos para transportar tampões de ouvido. Já fabricamos estojos pequenos para protetores de ouvido na Rússia, acabou sendo mais rápido e não mais caro.



O que você está fazendo na Rússia?



Fabricamos corpos de alumínio e anéis reguladores na Rússia. Encontramos apenas 2 fábricas com o equipamento e a experiência certos. No início, os corpos eram feitos em máquinas robóticas - uma mão de metal interceptou o cubo de alumínio várias vezes e girou com precisão a forma desejada.



Descobriu-se que o equipamento quebra quando começa a funcionar continuamente. Ou seja, a máquina pode fazer 5 peças, mas não pode ficar no riacho. O corpo segura a pinça de pinça, na qual o braço robótico inseriu a peça de trabalho. O equipamento quebrou durante a produção em massa porque a poeira de metal da usinagem ficou obstruída dentro da braçadeira. Por causa disso, a braçadeira não agarrou o corpo com força, o corpo voou para fora, a máquina quebrou.



O novo ferramental é instalado na mesa de fresamento. O operador coloca 12 peças de trabalho no berço e as fixa. A ferramenta que retifica a peça foi projetada e fabricada especificamente para o nosso caso. Este é um cutter, seu perfil segue o contorno do nariz do corpo.



O que você mesmo produz?



Fazemos nós próprios todas as peças internas: amortecedores, laterais do anel, redes para o anel regulador. Nós próprios anodizamos as caixas, montamos os tampões de ouvido, testamos antes de enviá-los ao nível de redução de ruído e facilidade de girar a roda.



Capítulo 4: test drive



A história da produção revelou-se interessante: muitas iterações, situações desesperadoras, primeiros testes falhados, dificuldades de produção. Vamos ver o que aconteceu no final: chegou uma cópia de teste e usei por algumas semanas.



Apropriado



Como aprendemos, o formato do canal auditivo é muito individual, mesmo o esquerdo pode ser diferente do direito, portanto, primeiro você deve ajustar os tampões de ouvido você mesmo. Eu olhei para as instruções, mas configurei-as um pouco diferente: coloquei-as na posição padrão e, em seguida, girei-as um pouco para que se acomodassem confortavelmente em meu ouvido. No começo é incompreensível e as sensações são estranhas, então você começa a sentir a estrutura do canal. Depois disso, a parte principal pode ser girada para que o controle de volume externo se encaixe corretamente na orelha e seja confortável de girar.



Se inserido incorretamente, haverá várias desvantagens.



  • Você não poderá ajustar o volume normalmente, devido à rotação, ele cairá do seu ouvido.
  • Não isola o ruído como deveria
  • Será apenas desconfortável e pode cair sozinho.


Se você conseguir mudar o volume e os tampões de ouvido não caírem, está tudo bem.



Isolamento de ruído



A característica mais importante: o volume pode ser ajustado. Se você girar a torção brilhante até a metade, o som começará a fluir para o ouvido e você poderá se comunicar com as pessoas normalmente. O volume geral ainda é um pouco mais baixo, mas não muito, como nos primeiros airpods, quando você não está ouvindo música. Entre isolamento e audibilidade máximos, o ajuste suave pode ser ajustado conforme desejado.



Com o cancelamento total de ruído, o som ainda atinge, mas fica muito mais baixo. Pareceu-me que o som é ótimo: por um lado, você não se sente isolado, os sons mais altos e mais baixos ainda chegam, mas o barulho ficou bem mais baixo. Em um canteiro de obras, isso não economiza, mas o vizinho com a broca ficou mais silencioso. Auto-isolamento, renovação, você sabe.

Como resultado, o som não desaparece, mas fica agradavelmente mais baixo.







Aparência



Parece bom no ouvido. Eu gosto da grade, o controle de volume brilha metálico, no final é harmonioso. Por causa da malha, eles parecem ter um microfone "retro" embutido.







Conforto



Se você inserir o fone de ouvido corretamente, não haverá desconforto, com o tempo ele não se acumula. O fato de o fone de ouvido não ser muito fácil de inserir é compensado pelo fato de que ele não precisa ser removido para falar com as pessoas.



Você pode sentar com eles o dia todo, as sensações são normais, mas pretendo usá-los de vez em quando:



  • Quando vou trabalhar no metrô. O barulho da carruagem é mais baixo, mas as pessoas podem ser ouvidas se alguém quiser sair.
  • À noite no escritório, quando todos começam a trabalhar um pouco menos e a conversar um pouco mais.
  • Quando a criança começou a brincar ativamente em casa e eu trabalho remotamente.


Forma e higiene



O formato das tampas é mais complexo do que em fones de ouvido convencionais. No início, os fones de ouvido retiraram bastante cera de ouvido, mas literalmente depois de algumas vezes ela ficou limpa. Algumas conclusões:



  • é melhor lavá-los de vez em quando, pois a sujeira pode se acumular dentro das almofadas
  • você não deve deixar outras pessoas tentarem "ouvir" as almofadas de ouvido, você corre o risco de pegar um pedaço da sujeira de outra pessoa.


Não há diferenças externas entre os fones de ouvido esquerdo e direito. Isso é um pouco estranho, porque cada orelha tem seu próprio encaixe e é fácil se confundir. De acordo com as estatísticas, a almofada do ouvido esquerdo é quase sempre menor, você pode distingui-la pelo seu tamanho.



Resultado



Acabou não sendo tão fácil fazer tampões de ouvido, as dificuldades estavam a cada passo, mas Veer conseguiu um bom resultado: os tampões são lindos, os sons são mais baixos neles, você pode usar com segurança no escritório e em casa, ficará mais fácil andar de metrô.



Se você se interessou em como uma startup vai chegar às vendas, inscreva- se no canal de telegramas da Veer : agora é uma pequena tempestade de fornecedores, nova tecnologia para produção de caixas, primeiras análises do lote de teste. Se você gosta dos tampões de ouvido, faça a pré-encomenda no site da Veer , de acordo com o plano, as vendas começarão em setembro.



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