Звуки в голове: наушники с костной проводимостью

Прежде всего, давайте договоримся на берегу: наушники, вне зависимости от уровня их качества и стоимости — это в любом случае некий эрзац полноценных акустических систем. И дело тут вовсе не в вышеупомянутых стоимости и качестве, но в самой природе звукозаписи и последующего звуковоспроизведения, которые изначально подразумевают использование именно что колонок на всех этапах. Единственное исключение — так называемые бинауральные записи, но мейнстримом они объективно так и не стали, превратившись в забавный аудиоаттракцион.

Первые образцы наушников использовались еще в конце XIX века операторами на телефонных станциях, собственно говоря оттуда и пошло их англоязычное наименование headphones, а также бытовавшее в советские годы русскоязычное название — головные телефоны. Ни о какой легкости или портативности речи тогда не шло, поэтому как нельзя кстати оказалось изобретение французского инженера Эрнеста Меркадье в 1891 году — первые вставные наушники. Вдобавок они удачно защищали от внешнего шума, что было особенно полезно, когда вокруг тебя десятки людей и все они пытаются что-то услышать или сказать. Что же касается первых полноценных наушников, то их разработал в 1910 году американский инженер Натаниэль Болдуин и они сразу же были заказаны ВМФ США.

Самые «долгоиграющие» колонки в мире — это пожалуй Klipschorn, которые в различных своих модификациях производятся вот уже три четверти века. Что же касается наушников, то на моей памяти дольше всего выпускалась модель DT48 немецкой компании Beyerdynamic, а именно — с 1937 по 2012 год. Следующим этапным событием в мире наушников стала разработка Джоном Коссом первой бытовой стереомодели SP/3 в 1958 году. Любопытно, что практически сразу следом за ними японская компания Stax представила первые электростатические наушники, модель SR-1. Электростаты и сейчас отличаются не только весьма высокой стоимостью, но и удивительной воздушностью звучания, свойственной еще разве что открытым динамическим наушникам. Так вот, первые в мире наушники с открытым акустическим оформлением представила немецкая компания Sennheiser в 1968 году, это была модель HD414, которая разошлась в итоге тиражом более 10 миллионов экземпляров!

Первые изодинамические наушники, фактически получившие сейчас второе рождение, британцы из Wharfedale показали в 1972 году, это была модель ID-1. Примерно тогда же дебютировали и пожалуй наиболее редкие пъезоэлектрические наушники, модель Pioneer SE-700. Что же касается этапных вставных наушников, то в самом конце XX века появились индивидуальные мониторы для музыкантов, построенные на так называемых балансных арматурах, которые вскоре стали популярны и среди аудиофилов.

Что же объединяет эти, казалось бы столь разные по конструкции, наушники? Да то, что они используют принцип воздушного звукопроведения, то есть воздействуют на барабанную перепонку. А можно ли воздействовать непосредственно на внутреннее ухо? Можно, этот принцип звукопроведения называется костным, поскольку задействует кости черепа.

Костная проводимость — одна из причин того, почему человек воспринимает звучание своего голоса по-иному, нежели оно слышится ему в записи. Поскольку кости черепа проводят более низкие частоты лучше воздуха, собственные голоса кажутся людям ниже и глубже, в сравнении с тем, как они слышатся окружающим; в записи же голос зачастую звучит выше ожидаемого.

Одним из первых явление костной проводимости еще в XVI веке описал итальянский ученый Джероламо Кардано, кстати сказать – изобретатель карданного вала. Он заметил, что если твердый стержень одним концом зажать зубами, а вторым упереть в музыкальный инструмент, то его звучание будет возникать непосредственно в голове, даже у абсолютного глухого человека. Этим способом, кстати сказать, впоследствие успешно пользовался сам Людвиг ван Бетховен. В результате – ровно 100 лет назад американский изобретатель Хьюго Гернсбек разработал слуховой аппарат под названием “Ософон”, использующий принцип костной проводимости, который впоследствие был доработан и переименован в “Фоносон”.

Первые бытовые наушники с костной проводимостью появились на свет почти 30 лет назад, а пожалуй что самые известные – 10, ими стали легендарные Google Glass, передача звука в которых как раз и основана на этом принципе. Сейчас подобные наушники выпускают несколько компаний. Они эргономично размещаются на голове и электромеханический преобразователь, который трансформирует электрические сигналы в механические колебания, посылает звук во внутреннее ухо через кости черепа.

Очевидно, что такие наушники – основной конкурент уже привычным нам моделям с ANC. Напомню, что в середине прошлого века американский изобретатель, доктор Лоуренс Джером Фогель запатентовал принципы активного шумоподавления для наушников авиапилотов. В 2000 году компания Bose представила бытовую модель QuietComfort QC1, в которой использовались принципы технологии Фогеля. Сейчас активным шумоподавлением оснащается множество моделей, а одним из скажем так побочных свойств этой технологии является возможность не только изоляции от внешних звуков, но и их восприятие, в те моменты, когда в этом есть необходимость, например при нахождении на проезжей части или во время диалога.

Так что же все-таки выбрать, если не AirPods? Скажем так, традиционные динамические излучатели обычных наушников безусловно предпочтительней с точки зрения качества звучания музыки, В тоже время модели с костной проводимостью оставляют ваши уши свободными, в том случае, если для вас это действительно важно, например при пробежках по оживленным улицам. Впрочем, наушники вообще сложно назвать неотъемлемым аксессуаром для бега. В любом случае, глядя на всё это разнообразие технологий, становится очевидно, что до создания панацеи пока еще очень далеко.