自半导体行业进入下行周期以来,业内充斥着大量的“砍单”“减产”“倒闭”的消息。对医疗健康领域的刚需产品而言,即使在经济下行期也维持着正增长,比如逆势增长的助听器行业。
提及助听器,大家可能会认为它是老年人专属。其实,受遗传因素、噪音暴露、药物过敏、错误的用耳习惯影响,有很多年轻人也暴露在听力损失的风险中,这些人群也都是助听器的潜在使用者。
随着中国社会正快速步入老龄化阶段,听力下降人群年轻化趋势越来越明显,中国助听器市场应该有很好的表现,但该地区的助听器渗透率却极低,究竟是什么原因造成了这种情况?近期,《国际电子商情》邀请了助听器产业链企业,聚焦助听器的演进、产业链现状及行业趋势。
助听器的定义及分类
由于助听器产业长期被国际厂商掌控,它在中国的发展近年来才开始起步,所以直到目前中国助听器的行业标准还待完善。对助听器行业不太了解的朋友,可能会对助听器的分类或定义并不清楚。
助听器是二类医疗器械,受国家药品监督管理局监管,用户在选购时需做专业的听力检测,有验配师专门进行验配、定制,其参数可视用户听力情况做调整,具有很强的售后维护、支持能力。市场上也有一些打着助听旗号,但无需验配,用户能在线上、线下店铺自行购买的产品——有人称之为“非验配式助听器”,也有人认为它是“辅听器”。
2021年10月,美国FDA(食品药品监督管理局)建立了一个新类别——OTC(非处方)助听器。FDA还对OTC助听器的限制输出功率、电声性能以及外观设计等做了明确规范,并允许消费者无需处方、医学检查或验配调整,从在线零售商和商店购买OTC助听器。新规已于2022年10月17日实施,但目前该法律效应只限于美国境内,中国暂无OTC助听器的类别。
在中国,我们可用“是否有验配环节”,来简单对助听器大致分类,通常“非验配式助听器”更多的式指消费电子类的产品(包含美国分类的OTC助听器),“验配式助听器”指医疗器械类的专业助听器。
在专业助听器产品类别中,它可根据声音传导方式的不同,分为骨导式助听器和气导式助听器,其中气导式助听器又分为盒式(体配式)、耳背式、耳内式、耳道式和深耳道式(完全耳道式);根据不同的声音信号处理技术,还可分为模拟式和数字式助听器,目前市场主流的产品是数字式助听器。
如无特别标注,在下文中笔者提及的“助听器”,既包括验配式助听器,又包括非验配式助听器。
从金属喇叭到精密医疗器械
提及世界上最励志的音乐家,可能会有人会想到贝多芬,贝多芬的后半生一直在与耳疾作斗争。他26岁时出现听力下降的问题,一直到去世前完全损失听力,在知晓耳疾无法治愈的情况下,他还创作了《命运交响曲》。他曾在晚年用牙齿叼住木棒,并把木棒顶在钢琴上,来聆听自己演奏的琴音。
在贝多芬生活的年代(十八世纪末至十九世纪初),真正意义上的助听器还没有诞生。那时的听障者,是如何解决听音困难问题的?最初,他们只能用手作喇叭状挡在耳朵后放大声音,后来开始出现一些简单的助听装置……
- 关于助听设备的记载最早可追溯到1650年,据当时发表的一篇文章记录,那时的助听装置有声管、扇子和号筒。
- 1800年,英国伦敦出现了全球首家商业化生产无源扩声器的公司,该公司生产了上百种助听设备,其中大部分是声管和喇叭筒。
- 1892年,全球第一个电子助听器专利被注册,在接下来7年里,碳粉麦克风+耳机+电池盒、麦克风传输装置形式的助听器出现,但这些装置均止步于样品阶段。
- 1899年,美国Akouphone公司量产了主要由碳构成的助听器,并于次年改进且重新命名为Akouphone,该产品的单价为400美元,与当时美国工人的平均年工资相当。
- 1921年,首个真空管助听器(电子管助听器)诞生,但该产品的早期设计的体积庞大,最小的约有旅行箱大小,最大的和办公桌一样大。
- 1947年,晶体管技术推动了助听器小型化,该产品的质量、电池续航力提升,制造成本大幅度下降。
- 1952年,交叉式晶体管助听器诞生,为许多助听器的参考设计打下了基础。
- 1955年,耳内型助听器诞生,但早期仅能补偿比较轻的听力损失。
- 1959年,小型纽扣电池出现,助听器真正进入“耳道时代”。
- 1964年,首台集成电路助听器出现,“晶体管+电阻+硅晶片”的结构,迅速成为助听器的新标准。
- 1984年,数字便携式助听器概念机诞生,它成为后来许多助听器的新设计参考。
- 1988年,深耳道式助听器诞生。至此,耳背式、耳内式、耳道式、深耳道式助听器基本成型。
- 1990-2000年,数字助听器正式量产。同时,半导体芯片技术的发展,进一步改善了助听器的性能,它的声反馈处理方式也得到了升级。
- 进入到21世纪,助听器技术往智能化转变,其功能也趋向集成化。
- 2020年1月,蓝牙5.2标准发布,LE Audio为助听设备提供了改进的蓝牙连接方法,此后功耗更低、蓝牙音频性能更好的助听器开始出现。
从19世纪以前的形状、尺寸各异的喇叭和金属管子,到今天的精密医疗器械……助听器一路演变至今,它的形态和性能有了翻天覆地的变化。近期,《国际电子商情》采访了四家助听器零部件供应商——芯片供应商安森美、木芯科技,低功耗无线连接解决方案提供商Nordic Semiconductor,麦克风和扬声器供应商楼氏电子——共同探讨了中国助听器行业的发展现状及趋势。
中国助听器渗透率不足5%
一般来说,当一个市场拥有庞大的用户群时,也代表该市场会有很好的表现,但中国助听器市场却不一样,我们可以通过以下几组数据来分析:
今年2月,世界卫生组织发布了两组数据——全球有约11亿12-35岁之间的年轻人,正面临不可逆的听力损失风险,这些人群大部分集中在中等收入和低收入国家;预计到2050年,全球残疾性听力损失人士数或超过9亿,相当于每10个人中有1人存在残疾性听力损失。
市场研究机构MarketsandMarkets也预计——到2026年全球助听器的市场规模将达102亿美元,期间复合年增长率为6.4%,而中国占据了最大的市场份额。该机构还公布数据称,助听器在全球范围内的平均渗透率为17%-18%,其中欧洲国家的渗透率在40%以上,美国的渗透率超过30%,中国的渗透率不足5%。
木芯科技COO席金苗
综合以上数据可以发现,虽然中国有着庞大的潜在用户群,但是该地区的助听器市场并未被真正打开。木芯科技COO席金苗分析称,中国助听器渗透率低主要受以下因素影响:首先是市场教育不足。许多老人在出现听力损失问题时,并未意识到要借助助听器改善听力。其次是产品价格高。适配性更好的验配式助听器的价格可达数万元至十万元,虽然前几年医疗器械在电商平台销售放宽,带动了一批价格不到千元的模拟机和入门非验配助听器的销售,但是这些产品的适配性较差,用户无法坚持佩戴。
安森美工业方案部门高级营销经理杨正龙
“助听器的售价并非仅由芯片硬件来决定的,”安森美工业方案部门高级营销经理杨正龙举例说,市场上售价1,000元的助听器,它的芯片成本可能占不到整机的10%,更多的溢价来源于渠道供应链、售后服务、公司运营等综合因素。他从渗透率方面出发补充说,除了群众认知和产品价格之外,助听器的渗透率还受“国家保障系统或保险机制、个人对生活幸福指数的追求、从业人数的规模/消费习惯、整机厂的销售渠道及服务水平”等因素的影响。
杨正龙还指出了中国助听器市场现存的问题,他说:“新进从业者对助听器的认知还比较片面,相关的专业人员及知识储备比较欠缺,很多新进公司只是浅尝辄止,不愿意长期耕耘市场。”据介绍,安森美通过提供芯片解决方案、“交钥匙”整体解决方案,联合市场专业机构举办技术研讨会和培训,来推动中国助听器市场健康发展。
楼氏电子产品管理经理刘成
“尽管目前助听器在中国的渗透率较低,但是中国助听器市场的规模在逐年增长。”楼氏电子产品管理经理刘成透露说,为了推动中国和全球的TWS耳机以及OTC助听器的增长,公司投资了动铁单元全自动化生产线,可以帮助整机客户快速提升产能、降低成本。同时,公司也与品牌厂商和ODM企业保持着紧密的合作。
超90%市场被国际“五大”整机厂占据
拆分助听器的结构,可看到其核心零部件包括:芯片(放大器)、麦克风、受话器(扬声器)等,麦克风负责收集声音,芯片负责处理(压缩、降噪、放大)声音,受话器则输出经处理放大后的声音。
其实,助听器是资金、技术密集型行业,其市场集中度非常高。目前,全球90%以上的份额被五大助听器整机厂(六大品牌)占据,包括来自丹麦的DEMANT集团、GN听力集团、WS Audiology听力集团,它们旗下品牌分别为奥迪康(Oticon)、峰力(Phonak)、唯听(WIDEX)和西嘉(Signia);来自瑞士的Sonova听力集团,旗下品牌有瑞声达(ReSound);来自美国的Starkey集团,旗下品牌有斯达克(Starkey)。
目前,“五大”整机厂采用自研的芯片,中国助听器整机厂使用的芯片来自国际厂商,比如安森美(onsemi)、IntriCon Corporation等,以及一些本土芯片厂商,比如南京天悦、海卡缔、爱可声、芯海聆、木芯科技等,这些本土厂商正在芯片、算法上做追赶。另外,在麦克风和扬声器供应商方面,美国楼氏电子(Knowles)和丹麦声扬(Sonion)在全球有着举足轻重的地位,赛泰作为国际助听器解决方案提供商,在硅喇叭音响和传感器、金属检测领域有较好的基础。
值得注意的是,国际“五大”主要以高端产品为主,面向轻度至重度听损人群,尤其在重度听损人群中有很大优势,由于“五大”的市场格局基本稳定,新进者难以撼动它们的市场地位。不过,社会上还有很多轻中度听损用户,低中端助听器也可满足这些人的需求。
对于规模较小的企业来说,暂时不把重心聚焦在高端产品上,等企业发展到一定的规模之后,再考虑往高端产品方向发展也不失为一种策略。因此,笔者看到在现阶段中国有助听器品牌厂和ODM厂,把更多精力放在了非验配式助听器上。这势必会推动非验配式助听器在中国市场发光发热,预计未来会有更多新产品出现。
总而言之,中国助听器渗透率虽低,但却拥有全球最大的市场。在巨大的潜在机遇下,助听器整机厂将中国视为兵家必争之地。这也意味着,随着中国助听器用户被进一步挖掘,围绕该市场的竞争也会越来越激烈。当然,“渗透率低”也代表了更多的机会,相信“提升助听器渗透率”也将成为厂商聚焦中国市场的重点。
无线连接技术赋能助听器
在过去两百多年里,助听设备围绕“专、精、尖”方向演进。随着芯片和精密元器件加工技术更上一层楼,在技术不断进步和市场不断发展的推动下,助听器也开始集成更多新技术,分化出更多新品类。
2020年蓝牙5.2标准发布之后,LE Audio支持在助听器上增加接打电话、看视频、听音乐功能。在助听设备上融合蓝牙技术,使其能够连接智能手机、平板电脑或其他设备,通过手机就可调控助听器的音量、模式,满足听力损失人群更便捷地获取智能设备内部的声音的需求。
Nordic Semiconductor亚太区技术市场经理林建鸿
Nordic Semiconductor亚太区技术市场经理林建鸿介绍说,LE Audio具有AuracastTM音频广播功能,既可是任何设备都能收听的开放式通信,也可集成加密使其成为面向指定群组的封闭广播系统。AuracastTM广播音频此前被称之为Audio Sharing,它能让发射器(智能手机、笔记本电脑、电视等)向附近无限数量的蓝牙接收器(耳机、扬声器、助听器等)广播音频。“LE Audio被视为下一代蓝牙音频的标准,它比以前的版本更好地执行所有现有及新功能。”
Nordic针对LE Audio应用设计了nRF5340,这是一个超低功耗片上系统,支持助听器和蓝牙V5.2音频所需的协议栈和软件。目前,主流的助听器多采用通用处理器搭配专用DSP,应用及协议栈分时复用一般处理器执行,开发者一般可以有限度的做修改定制,而DSP一般不对外开放,对普通开发者来说,这与单核心芯片无异。而nRF5340 SoC带有双Arm® Cortex®-M33处理器,一个是支持DSP和浮点运算(FP)的高性能应用处理器,以及一个完全可编程的超低功耗网络处理器。其应用内核同时管理LE Audio编解码器和Bluetooth Classic音频编解码器,而网络处理器则处理低功耗蓝牙协议。
“nRF5340双核心皆可开放二次开发,开发者加入自己的定制代码,在高效能和高功耗效率之间做平衡,”林建鸿评价说,“nRF5340不仅是一个芯片,也是对LE Audio助听器系统的升级。”
自2020年起,市场上推出了许多带蓝牙直连功能的助听器,其中的一些产品凝结了传统助听器厂和音频设备公司的技术结晶。比如,有音频设备公司也与传统助听器整机厂合作,索尼与WS Audiology合作开发OTC助听器产品;也有传统助听器整机厂并购其他公司的音频业务部门,包括Sonova并购森海塞尔消费电子部门,为集团组建新的“消费听力业务”。
高端验配式助听器也在融入新的无线连接技术,国际“五大”均有推出蓝牙直连功能的助听器型号:瑞声达2022年推出的新型号ReSound ONE支持iOS设备可免提通话功能;峰力的神采系列搭载MFA广域兼容技术,支持直连安卓和苹果系统。
此外,新冠疫情的爆发还推动了远程验配功能的普及,用户只需在手机下载相应的APP,将手机和助听器连接,与验配师远程配合,就能实现助听器的远程调试。这一功能的普及不到那提升了用户后期的产品维护、调试的体验,还加大了线上购买OTC助听器的便利性。
谈到蓝牙技术,业内人士都清楚,蓝牙包括经典蓝牙和低功耗蓝牙,而助听器上的蓝牙与TWS耳机上的蓝牙有何不同呢?
据木芯科技席金苗介绍,蓝牙耳机的功耗一般达4-5毫安以上,峰值功耗可达到十几毫安。通常助听器的佩戴时长远高于蓝牙耳机,其无线连接需要超低功耗蓝牙来实现。当前,市场主流的实现方式是采用私有协议来进行蓝牙通讯,把功耗控制在两毫安以内,从而保证助听器的长续航。“具有蓝牙直连功能的助听器,可基本满足听障人士听音乐、打电话的需求,但它也要兼顾助听和长续航,所以助听器的功耗要远低于蓝牙耳机。国际‘五大’有自己的定制芯片,内部除了集成助听功能之外,还含有蓝牙私有协议IP,其芯片尺寸极小、功耗也极低,例如在耳背式助听器中,只需匹配私有协议,就能直连安卓或苹果系统。”
杨正龙强调说,TWS耳机是消费电子设备,主要用来享受高品质音乐,力求还原音质的原汁原味,而助听器是二类医疗设备,以满足听损人群的日常需求为主。两者对蓝牙技术的要求不同,助听器整机功耗要求做到极致,要适应生活中的各种场景,其功耗能做到0.5mA。在信号处理方面,助听器追求声音的语言实时性,对时延的要求也极其严苛,TWS耳机是对音频流的数据处理,其延时性能远远落后于助听器。
加入蓝牙连接功能会提升助听器的功耗,也会增加整机的尺寸。安森美推出的EZAIRO 7160 SL“交钥匙”方案和高级音频处理器EZAIRO8300,可以更好地平衡以上问题。据悉,EZAIRO 7160 SL是一个基于DSP的开放式可编程混合模块,可在助听器中实现无线连接,在体积、续航上可以做到极致,EZAIRO8300采用了22nm工艺,处理能力更强、功耗更优。
刘成指出,助听器和消费电子产品的功能日益融合。现在,蓝牙直连功能在最新发布的助听器上的应用日益增多。随着助听器开始加入音乐属性,可以像无线耳机一样播放手机音乐,这就需要有更好的动铁单元,来覆盖更宽广的频带,尤其是更多的高频输出。与此同时,消费电子音频产品也借鉴了助听器中所使用的动铁单元,设计成圈铁架构(包含动圈+动铁单元的混合单元架构)。“动铁单元最初是为专业助听器服务的,后来也逐渐应用到了高端耳机上,另外一些个性化的听力算法,也被移植到了消费电子市场。未来整个市场的趋势就是——助听器和耳机将会在技术上更加融合。比如楼氏电子推出的一颗全频动铁单元RAQ, 通过全新的内部结构和系统的设计,以拓展频宽、增加低频输出,改善音频质量,既可以应用在助听器里,也可以在高端耳机上使用。”
刘成还介绍说,为更好地实现降噪,指向性拾音, 提升语音质量,助听器也将采用更多麦克风。如今,助听器的指向性麦克风系统可分为两种——一种是由一颗指向性麦克风组成,另一种是由两颗或多颗麦克风组成。其中,双麦或多麦克风系统,通过电路设计、算法增强,来达到降低环境噪音,增强人声,提升语音的效果。“我们看到越来越多的RIC助听器(受话器位于耳道的助听器)配置更多的麦克风,它与算法配合可做到更好的降噪效果,这种设计还能实现通透模式、消除堵耳效应。楼氏的MM系列MEMS麦克风因其具有超高信噪比,超低的功耗,在主流助听器厂商中广泛应用,广受好评。”
当然,对上游零部件供应商而言,当市场需求有新的变化,它们也会做相应的配合。供应商看到了下游用户对更智能的产品的向往,比如在助听器中加入检测心率、血氧、温度、血压等功能,目前供应商仍在探索新功能商业落地的可能性,相信也会是未来的一个重要方向。