Нехай ритм б’є у такт. Це заклик Black Eyed Peas, і якщо ви схожі на більшість людей, ви сприймаєте його буквально. Ви викручує гучність на портативному MP3-плеєрі до межі, поки бас не б’є прямо в груди. Ви засовуєте ці маленькі вкладки глибоко в слуховий прохід. Вам здається, що ви мешкаєте момент по-справжньому.
Але при цьому ви можете втрачати слух.
Рівень гучності може досягати 120 децибелів. Це та ж інтенсивність звуку, що і у реактивного двигуна, що злітає поруч. Дослідження 2010 року, опубліковане в “Журналі Американської медичної асоціації” (JAMA), розкрило лякаючу правду: майже кожен п’ятий підліток у США демонструє ознаки втрати слуху. Винуватець? Ймовірно, постійне зловживання внутрішньоканальними навушниками.
Це здається пасткою. Ви хочете, щоб слухати Foo Fighters. Ви бажаєте слухати U2. Ви хочете бігати, не відчуваючи себе ізольованим у міхурі тиші. Але ціною цього задоволення стають ваші слухові нерви.
Є вихід. Вам не потрібно жертвувати музикою заради врятування вух.
На сцену виходить «кістковий телефон». Або, якщо хочете точну назву, навушники з кістковою проводкою. Ці пристрої повністю обходять барабанну перетинку. Вони передають звук безпосередньо в равлик – саму внутрішню частину вуха, яка посилає нервові імпульси в мозок. Ваші вуха залишаються відчиненими. Барабанні перетинки залишаються у безпеці. Музика, як і раніше, доноситься до вас.
Це звучить як магія. Насправді, це просто фізика.
Як працює кісткова проводка
Звичайні навушники працюють за рахунок створення тиску повітря на барабанну перетинку. Ця вібрація передається через крихітні кістки середнього вуха в заповнений рідиною равлик. Волоскові клітини в ній перетворять цей рух на електричні сигнали для мозку. Гучна музика руйнує ці волоскові клітини. Як тільки вони зникають, вони не відновлюються.
Кісткова проводка використовує короткий шлях. Пристрій розташовується на вилицевій кістці, прямо перед вухом. Воно вібрує. Ці вібрації проходять через кістки черепа безпосередньо в равлик. Зовнішнє та середнє вухо при цьому обходяться стороною.
“Все, що вам потрібно, – це набір навушників з кістковою проводкою… призначених для передачі звуку безпосередньо в саму внутрішню частину вуха.”
Це важливо не лише для підлітків із iPod. Це важливо для всіх, кому потрібна ситуаційна поінформованість. Якщо ви біжите по жвавій вулиці, ви можете чути і трафік, і свій плейлист. Ви не замкнені в акустичному міхурі. Ви знаходитесь зараз.
Ця технологія не нова. Вона існує вже десятиліттями, в основному застосовуючись у вузькоспеціалізованих військових та промислових сферах, де робітникам необхідно чути попередження, перебуваючи у тяжкому захисному екіпіруванні. Але нещодавно на неї звернули увагу споживчі бренди. Дизайн змістився від громіздких утилітарних затискачів до елегантних спортивних пов’язок.
Невже вони так само гарні, як високоякісні дротові навушники? Швидше за все, немає для аудіофілів, які мають ідеальну частотну характеристику. Кісткове проведення не забезпечує глибокого басового удару, який дають навушники з повітряною проводкою. Звук може здаватися трохи порожнім. Але для звичайного бігуна, commuters або офісного працівника, котрий просто хоче слухати музику, не ризикуючи незворотним ушкодженням слуху, це прорив.
Компроміс простий. Ви втрачаєте трохи звукової точності. Ви отримуєте свій слух.
Ви все ще можете слухати голосно. Просто не всередину своїх вух.
Починати треба з основ. Як ми чуємо? Ми сприймаємо звук двома різними способами.
По-перше, існує стандартний шлях. Звукові хвилі розповсюджуються через повітря. Вони потрапляють на вушну раковину (pinna) – хрящову складку зовні вашого вуха. Звідти енергія проходить по слуховому каналу і досягає барабанної перетинки. Барабанна перетинка вібрує. Ці вібрації передаються через середнє вухо до слухових кісточок (трьом крихітних кісток). Вони впливають на “равлик”. Равлик заповнений рідиною і перетворює ці фізичні коливання на електричні імпульси. Слуховий нерв передає в мозок. Ви чуєте пісню.
Але це єдиний шлях. Звук також може поширюватись через ваш скелет.
Коли ви вібруєте кістками голови, звук досягає равлика безпосередньо. Він повністю обходить барабанну перетинку. Результат? Ті самі нервові імпульси. Мозок обробляє їх так само. Це і є кісткова провідність. Не магія. Це анатомія.
Історія вібрацій
Людвіг ван Бетховен не просто писав музику для глухих. Він сам оглух. Або, точніше, він страждав на прогресуючу втрату слуху, ймовірно, викликану потовщенням структур середнього вуха. Він міг використовувати стандартний метод повітряної провідності.
Тому він створив обхідний шлях. Наприкінці 18-го та на початку 19-го століть він прикріпив стрижень до свого піаніно. Він прикусував інший кінець стрижня або притискав його до голови. Вібрації від гри передавалися через стрижень, через щелепу і безпосередньо в равлик. Він міг відчувати музику. Він міг продовжувати писати.
Ця концепція стала кресленням для сучасних кісткових навушників. Вони не затикають ваших вух. Вони спираються на ваші вилиці кістки. Вони вібрують, притискаючись до черепа.
Навіщо обходити барабанну перетинку?
Ця технологія важлива, тому що вона фундаментально змінює користувальницький досвід. Ви не ізолюєте себе від навколишнього світу.
Стандартні повнорозмірні навушники створюють герметичні ущільнення. Вони блокують шум фону. Ви знаходитесь у міхурі. Кісткові навушники залишають слухові канали відкритими. Ви можете почути рух транспорту. Ви можете чути, як люди розмовляють із вами. Ви можете чути птахів.
Саме тому вони популярні серед бігунів, велосипедистів та працівників промислових підприємств. Ситуаційна обізнаність має вирішальне значення. Якщо автомобіль під’їжджає ззаду, стандартні навушники можуть заглушити звук двигуна. Кісткові навушники дозволяють чути музику і автомобіль.
Яка плата за це? Бас. Низькі частоти сильно залежить від тиску повітря до створення глибокого, потужного відчуття. Без герметичної барабанної перетинки ви втрачаєте частину цього шуму. Звук стає легшим. Більш чіткі високі частоти. Менше глибокого басу. Для багатьох користувачів це справедлива угода на користь безпеки та комфорту.
Для кого це?
Візьміть до уваги свій повсякденний розпорядок.
- Бігуни та велосипедисти : Вам потрібно чути небезпеку.
- Офісні працівники : Вам потрібно чути колег, не знімаючи громіздких гарнітур.
- Користувачі слухових апаратів : Якщо Ваша барабанна перетинка або слухові кісточки пошкоджені, повітряна провідність може бути порушена. Кісткова провідність іноді дозволяє обійти це пошкодження, передаючи вібрації безпосередньо в здоровий равлик.
Це не заміна студійного моніторингу найвищої якості.
Перехід до електрично посиленого звуку у XX столітті змінив як музику. Він змусив винахідників переосмислити те, як люди чують. Їм були потрібні пристрої, які працювали б для людей зі втратою слуху або для тих, хто перебуває в умовах, де шум заглушує звичайну мову.
Візьмемо 1935 рік. Едгар Хенд отримав патент на телефон із унікальною особливістю. Замість навушників він використав головну пов’язку. Приймач притискався до голови, передаючи вібрації голосу співрозмовника безпосередньо через кістки. Це був ранній експеримент з повного обходу слухового проходу.
До 1940-х і 1950-х років ця концепція розширилася. З’явилося багато патентів на слухові апарати, що використовують кісткову провідність. Цей принцип виявився корисним у відповідальних умовах. У 1957 році Клердон Каннінгем, інженер оборонного підрядника General Dynamics, застосував його в авіації. Він створив комунікаційний шолом для пілотів. Цим льотчикам потрібно було спілкуватися на тлі оглушливого реву реактивних двигунів. Стандартні навушники не справлялися із цим завданням. Кісткова провідність – справлялася.
Перейдемо на початок 1980-х років. Джеймс П. Ліото побачив іншу проблему. Люди, які займаються лижним спортом, бігом чи їздою на велосипеді, не повинні носити традиційні навушники. Вони блокують поінформованість про довкілля. Безпека опинилася під загрозою. Ліото запатентував рішення. Носить на поясі музичний плеєр, підключений до крихітних динаміків через дроти. Ці динаміки кріпляться на одязі над ключицею.
Ви можете чути музику через вуха, але і кісткова провідність тут відігравала значну роль. Вона залишала вуха відкритими для руху транспорту та рельєфу місцевості.
Технологія进一步成熟在1994년.H. 维尔纳·博特施克获得了一项立体声音乐耳机的专利，专门设计用于骨传导。他的设计位于外耳后方。声音通过颅骨的乳突骨。 施克还发现了该介质的一个技术缺陷。 不如其他频率。
З того часу кісткові навушники стали значно складнішими. Але для сучасного користувача питання залишається актуальним.
Чи краще навушники з кістковою провідністю, ніж звичайні?
Відповідь не є простою «так» чи «ні». Це залежить від того, що ви цінуєте більше: якість звуку або поінформованість про довкілля.
Звичайні навушники, чи то внутрішньоканальні, чи повнорозмірні, ізолюють або частково блокують слуховий прохід. Ця ізоляція створює кращий басовий відгук та більш високий потенціал гучності. Але вона також ізолює вас від світу. Якщо ви біжите поряд з дорогою, ви можете не почути машину, що наближається. Ви також можете спокуситися на збільшення гучності до небезпечних рівнів, щоб подолати шум фону. Це з часом призводить до шумової втрати слуху.
Навушники з кістковою провідністю пропонують інший компроміс. Вони повністю залишають слухові проходи відчиненими. Ви чуєте свою музику або подкаст і світ навколо себе одночасно. Для бігунів, велосипедистів та працівників на відкритому повітрі цей фактор безпеки має велике значення. Саме тому багато спортсменів віддають перевагу їм, незважаючи на обмеження як звук.
Однак слово “краще” для багатьох користувачів має на увазі чудову якість звуку. У цьому плані традиційні навушники зазвичай перемагають. Кісткова провідність заснована на вібрації черепа. Цей метод погано справляється з глибоким басом та чіткістю високих частот. Звук може здаватися тоншим. Йому не вистачає занурюючого «внутрішньоголовного» досвіду хорошого стереозвуку
Чи дійсно навушники з кістковою проводкою безпечні для ваших вух?
Навушники з кістковою проводкою з’явилися на споживчому ринку на початку 2000-х років. З того часу їхня популярність неухильно зростає. Для покупців, які сумніваються в тому, чи є справжнім рішенням для захисту слуху, вердикт схиляється у бік «так».
Дебора Прайс, доктор аудіології та віце-голова Американського фонду аудіології, в інтерв’ю журналу Wired у 2004 році назвала цю технологію «дуже безпечною». Механізм роботи повністю обходить барабанну перетинку. Звукові вібрації передаються через кістки черепа безпосередньо у внутрішнє вухо. Саме фізичний поділ з вушним каналом робить безпеку навушників з кістковою проводкою такою привабливою перевагою. Ви не «підриваєте» звук у замкнутому просторі.
Компроміс як звук
Безпека – не єдиний важливий показник. Якість звуку залишається слабкою ланкою.
Чи відповідають вони традиційним внутрішньоканальним навушникам? Зазвичай ні. Багато користувачів відзначають, що звуковий профіль здається тонким. Бен Кучера з Ars Technica протестував один із брендів у 2009 році та описав звук як «металевий» і тихий. Він наголосив на повній відсутності відчутних низьких частот. Щоб почути окремі голоси у подкасті, йому доводилося сильно збільшувати гучність. Цей стрибок гучності викликав значні спотворення.
Проблема криється у фізиці. Кісткове проведення погано відтворює низькі частоти. Для басу потрібно переміщати більше повітря або створювати сильніший фізичний зсув. Чоловічий череп щільний. Він фільтрує глибокі низькі частоти ще до того, як вони досягнуть равликів.
Руйнування стереоміфу
Вчені досі вивчають можливості цієї технології. Ціль полягає в тому, щоб визначити, які звуки передаються добре, а які губляться при трансляції.
Однією з серйозних перешкод була “латералізація”. Це ефект стереоподілу, який робить музику об’ємною та тривимірною. Скептики стверджували, що кісткова проводка не може створити ілюзію того, що звуки виходять із різних точок. Якщо вібрація поширюється по всьому черепу, як ваш мозок може зрозуміти, де знаходиться гітара, а де вокал?
Дослідники із Технологічного інституту Джорджії спростували скептиків.
Суб’єкти, що використовують кісткові навушники, сприймали латералізацію лише на рівні, який можна порівняти зі звичайними повнорозмірними навушниками. Мозок адаптується. Він використовує тонкі відмінності у часі та варіації інтенсивності, щоб визначити джерело звуку. В даний час дослідники розробляють алгоритми для подальшого покращення цієї тривимірної якості.
Вердикт
Чи зможуть ці навушники колись забезпечити високоякісний звук, який можна порівняти з дорогими дротовими моделями? Можливо. Фізика накладає обмеження.
Тим часом вони є життєздатною альтернативою. Якщо ви турбуєтеся про пошкодження слуху від тривалого використання внутрішньоканальних навушників, перехід на кісткову проводку знижує ризик. Це зберігає вушний канал відкритим та вільним від тиску.
Це компроміс. Ви жертвуєте частиною басу та насиченості звуку заради спокою.
