Laat het ritme beuken. Dat is de oproep van Black Eyed Peas, en als je bent zoals de meeste mensen, neem je dat letterlijk. Je draait het volume van je draagbare MP3-speler totdat de bas je in de borst raakt. Je duwt die kleine knopjes diep in je gehoorgang. Je denkt dat je in het moment leeft.
Het kan ook zijn dat je doof wordt.
Het volumeniveau kan oplopen tot 120 decibel. Dat is dezelfde intensiteit als een straalmotor die vlak naast je opstijgt. Een onderzoek uit 2010 in het Journal of the American Medical Association onthulde een angstaanjagende waarheid: bijna één op de vijf Amerikaanse tieners vertoont al tekenen van gehoorverlies. De dader? Waarschijnlijk het voortdurende misbruik van oordopjes.
Het voelt als een val. Jij wilt de Foo Fighters. Je wilt U2. Je wilt joggen zonder je geïsoleerd te voelen in een bubbel van stilte. Maar de prijs van dat plezier zijn je gehoorzenuwen.
Er is een uitweg. Je hoeft je muziek niet op te offeren om je oren te sparen.
Voer de ‘bonephone’ in. Of, als je de echte naam wilt: beengeleidende hoofdtelefoons. Deze gadgets slaan het trommelvlies volledig over. Ze zenden geluid rechtstreeks naar het slakkenhuis – het binnenste deel van het oor dat zenuwimpulsen naar de hersenen stuurt. Je oren blijven open. Uw trommelvliezen blijven veilig. De muziek raakt nog steeds.
Het klinkt als magie. Het is gewoon natuurkunde.
Hoe beengeleiding werkt
Standaardhoofdtelefoons werken door luchtdruk tegen uw trommelvlies te duwen. Die trilling reist door de kleine botten van je middenoor naar het met vloeistof gevulde slakkenhuis. Haarcellen daarin vertalen die beweging in elektrische signalen voor je hersenen. Luide muziek vernietigt die haarcellen. Als ze eenmaal weg zijn, groeien ze niet meer terug.
Beengeleiding neemt een kortere weg. Het apparaat zit tegen je jukbeen, vlak voor je oor. Het trilt. Die trillingen reizen via je schedelbot rechtstreeks naar het slakkenhuis. Het buitenoor en het middenoor worden omzeild.
“Het enige wat je nodig hebt is een beengeleidende hoofdtelefoon… ontworpen om geluid rechtstreeks naar het binnenste deel van het oor over te brengen.”
Dit is niet alleen van belang voor tieners met iPods. Het is van belang voor iedereen die situatiebewustzijn nodig heeft. Als je door een drukke straat rent, kun je het verkeer en je afspeellijst horen. Je zit niet gevangen in een auditieve bubbel. Jij bent aanwezig.
De technologie is niet nieuw. Het bestaat al tientallen jaren, vooral in militaire en industriële nichetoepassingen waarbij werknemers waarschuwingen moeten horen terwijl ze zware bescherming dragen. Maar de laatste tijd hebben consumentenmerken hun intrede gedaan. De ontwerpen zijn verschoven van omvangrijke, functionele clips naar slanke, sportieve banden.
Is deze net zo goed als een high-end bedrade hoofdtelefoon? Waarschijnlijk niet voor audiofielen die op zoek zijn naar de perfecte frequentierespons. Bij beengeleiding ontbreekt de diepe bas die luchtgeleidingsluidsprekers bieden. Het geluid kan wat hol aanvoelen. Maar voor de gemiddelde jogger, forens of kantoormedewerker die alleen maar wil luisteren zonder permanente schade te riskeren, is het een game-changer.
De afweging is eenvoudig. Je verliest een klein beetje geluidsgetrouwheid. Je wint je gehoor.
Je kunt nog steeds luid luisteren. Alleen niet in je oren.
Je moet beginnen met de basis. Hoe horen wij? We verwerken geluid op twee verschillende manieren.
Ten eerste is er de standaardroute. Geluidsgolven bewegen door de lucht. Ze raken de oorschelp, dat flapperige kraakbeen aan de buitenkant van je oor. Van daaruit reist de energie door de gehoorgang en raakt het trommelvlies. Het trommelvlies trilt. Deze trillingen springen over het middenoor naar de gehoorbeentjes (drie kleine botjes). Ze dringen in het slakkenhuis. Het slakkenhuis is met vloeistof gevuld. Het verandert die fysieke schokken in elektrische impulsen. De gehoorzenuw brengt ze naar de hersenen. Je hoort een liedje.
Maar dat is niet de enige route. Geluid kan ook door je skelet reizen.
Wanneer je de botten in je hoofd laat trillen, bereikt het geluid rechtstreeks het slakkenhuis. Het omzeilt het trommelvlies volledig. Het resultaat? Dezelfde zenuwimpulsen. De hersenen verwerken het op dezelfde manier. Dit is beengeleiding. Het is geen magie. Het is anatomie.
Een geschiedenis van trillingen
Ludwig Van Beethoven componeerde niet alleen dove muziek. Hij werd eigenlijk doof. Of beter gezegd, hij leed aan progressief gehoorverlies, waarschijnlijk door verdikking in de structuren van zijn middenoor. Hij kon de standaard luchtgeleidingsmethode niet gebruiken.
Dus bouwde hij een oplossing. Aan het einde van de 18e en het begin van de 19e eeuw bevestigde hij een staaf aan zijn piano. Hij beet op het andere uiteinde of drukte het tegen zijn hoofd. De trillingen van zijn spel reisden door de staaf, door zijn kaak en rechtstreeks naar zijn slakkenhuis. Hij kon de muziek voelen. Componeren kon hij nog steeds.
Dat concept is de blauwdruk voor moderne beengeleidingshoofdtelefoons. Ze sluiten je oren niet af. Ze rusten op je jukbeenderen. Ze trillen tegen je schedel.
Waarom het trommelvlies omzeilen?
Deze technologie is van belang omdat het de gebruikerservaring fundamenteel verandert. Je isoleert jezelf niet van de wereld.
Standaard over-ear hoofdtelefoons zorgen voor een afdichting. Ze blokkeren omgevingsgeluid. Je zit in een bubbel. Een beengeleidingshoofdtelefoon laat uw gehoorgangen open. Je kunt het verkeer horen. Je kunt mensen tegen je horen praten. Je kunt vogels horen.
Daarom zijn ze populair bij hardlopen, fietsen en industrieel werk. Situatiebewustzijn is van cruciaal belang. Als er een auto achter u nadert, kan een standaardhoofdtelefoon de motor maskeren. Dankzij beengeleiding kunt u de muziek en de auto horen.
De afweging? Bas. Lage frequenties zijn sterk afhankelijk van de luchtdruk om dat diepe, bonzende gevoel te creëren. Zonder een afgesloten trommelvlies verlies je een deel van dat gerommel. Het geluid is lichter. Scherpere hoogtepunten. Minder subbas. Voor veel gebruikers is het een eerlijke ruil voor veiligheid en comfort.
Voor wie is het bedoeld?
Denk aan uw dagelijkse routine.
- Lopers/fietsers : je moet gevaren horen.
- Kantoorpersoneel : u moet uw collega’s kunnen horen zonder grote hoofdtelefoons af te zetten.
- Gebruikers van hoortoestellen : als uw trommelvlies of gehoorbeentjes beschadigd zijn, kan de luchtgeleiding verstoord zijn. Botgeleiding kan die schade soms omzeilen, waardoor trillingen rechtstreeks naar een gezond slakkenhuis worden gestuurd.
Het is geen vervanging voor high-fidelity studiomonitoring.
De verschuiving naar elektrisch versterkt geluid in de 20e eeuw heeft niet alleen de muziek veranderd. Het dwong uitvinders om opnieuw na te denken over hoe mensen horen. Ze hadden apparaten nodig die werkten voor mensen met gehoorverlies of voor mensen die in omgevingen werkten waar lawaai de normale spraak overstemde.
Neem het jaar 1935. Edgar Hand ontving een patent voor een telefoon met een unieke twist. In plaats van oortjes werd een hoofdband gebruikt. De ontvanger drukte tegen het hoofd en zond de stemtrillingen van de beller rechtstreeks door de botten. Het was een vroeg experiment waarbij de gehoorgang volledig werd omzeild.
In de jaren veertig en vijftig breidde dit concept zich uit. Er zijn talloze patenten ontstaan voor hoortoestellen die gebruik maken van beengeleiding. Het principe bleek ook bruikbaar in omgevingen waar veel op het spel stond. In 1957 paste Clairdon Cunningham, een ingenieur bij defensieaannemer General Dynamics, het toe op de luchtvaart. Hij creëerde een communicatiehelm voor piloten. Deze piloten moesten over het oorverdovende gebrul van straalmotoren heen praten. Standaard oordopjes faalden. Beengeleiding niet.
Snel vooruit naar het begin van de jaren tachtig. James P. Liauaud zag een ander probleem. Mensen die skiën, hardlopen of fietsen mogen geen traditionele hoofdtelefoons dragen. Ze blokkeerden het situationele bewustzijn. De veiligheid was in gevaar. Liauaud patenteerde een oplossing. Een aan een riem gedragen muziekspeler die via draden is aangesloten op kleine luidsprekers. Deze luidsprekers werden over het sleutelbeen op kleding geklikt.
Je hoort de muziek misschien door je oren, maar ook hier speelde beengeleiding een grote rol. Het hield de oren open voor verkeer en terrein.
De technologie werd in 1994 verder volwassen. H. Werner Bottesch patenteerde een set stereomuziekhoofdtelefoons die speciaal waren ontworpen voor beengeleiding. Zijn ontwerp zat net achter de buitenste oren. Geluid wordt overgedragen via de mastoïdbeenderen van de schedel. Bottesch constateerde ook een technische fout in het medium. Sommige frequenties reizen niet zo goed door botten als andere. Zijn apparaat versterkte selectief die zwakke frequenties om dit te compenseren.
Sindsdien zijn bonephones aanzienlijk geavanceerder geworden. Maar voor de moderne gebruiker blijft de vraag relevant.
Zijn botgeleidende hoofdtelefoons beter dan gewone hoofdtelefoons?
Het antwoord is niet eenvoudig ja of nee. Het hangt ervan af waar u meer waarde aan hecht: geluidsgetrouwheid of milieubewustzijn.
Normale hoofdtelefoons, of het nu gaat om oordopjes of over-ear-modellen, sluiten de gehoorgang af of blokkeren deze gedeeltelijk. Deze isolatie zorgt voor een betere basweergave en een hoger volumepotentieel. Maar het isoleert je ook van de wereld. Als u in de buurt van een weg jogt, hoort u mogelijk geen auto naderen. U kunt ook in de verleiding komen om het volume op een gevaarlijk niveau te zetten om omgevingsgeluid te onderdrukken. Dit leidt na verloop van tijd tot gehoorverlies door lawaai.
Beengeleidende hoofdtelefoons bieden een andere afweging. Ze laten uw gehoorgangen volledig open. Je hoort tegelijkertijd je muziek of podcast en de wereld om je heen. Voor hardlopers, fietsers en buitenwerkers is deze veiligheidsfactor aanzienlijk. Daarom geven veel atleten er de voorkeur aan, ondanks de audiobeperkingen.
‘Beter’ impliceert echter voor veel gebruikers een superieure geluidskwaliteit. Wat dat betreft winnen traditionele koptelefoons meestal. Beengeleiding is afhankelijk van het trillen van de schedel. Deze methode heeft moeite met diepe bassen en helderheid van de hoge frequenties. Het geluid kan dunner aanvoelen. Het mist de meeslepende “in-head” -ervaring van een goed stereo-oor
Beengeleidende hoofdtelefoons kwamen begin jaren 2000 op de consumentenmarkt. Sindsdien is de adoptie gestaag toegenomen. Voor kopers die zich afvragen of ze een echte oplossing zijn voor de oorveiligheid, neigt het oordeel sterk naar ja.
Deborah Price, een doctor in de audiologie en vice-voorzitter van de Audiology Foundation of America, noemde de technologie in 2004 in een Wired-interview “zeer veilig”. Het mechanisme omzeilt het trommelvlies volledig. Geluidstrillingen reizen via het schedelbot rechtstreeks naar het binnenoor. Deze fysieke scheiding van de gehoorgang maakt de veiligheid van beengeleidende hoofdtelefoons zo’n aantrekkelijk verkoopargument. Je blaast geen geluid in een beperkte ruimte.
De afweging tussen geluidskwaliteit
Veiligheid is niet de enige maatstaf die ertoe doet. Geluidsgetrouwheid blijft de zwakke schakel.
Passen ze bij traditionele oordopjes? Meestal niet. Veel gebruikers melden dat het audioprofiel dun aanvoelt. Ben Kuchera van Ars Technica testte in 2009 een merk en beschreef de output als “blikkerig” en weinig volume. Hij merkte een volledig gebrek aan waarneembare bas op. Om individuele stemmen in een podcast te horen, moest hij het volume hoger zetten. Die piek in volume veroorzaakte aanzienlijke vervorming.
Het probleem ligt in de natuurkunde. Beengeleiding heeft moeite om lage frequenties te reproduceren. Bass vereist het verplaatsen van meer lucht of het creëren van een sterkere fysieke verplaatsing. De menselijke schedel is compact. Het filtert het diepe gerommel weg voordat het het slakkenhuis bereikt.
De stereomythe doorbreken
Wetenschappers zijn nog steeds bezig met het in kaart brengen van de mogelijkheden van deze technologie. Het doel is om te bepalen welke geluiden goed worden overgedragen en welke verloren gaan tijdens de vertaling.
Eén grote hindernis was lateralisatie. Dit is het stereoscheidingseffect waardoor muziek driedimensionaal aanvoelt. Sceptici voerden aan dat beengeleiding niet de illusie kan wekken dat geluiden afkomstig zijn van verschillende locaties. Als de trilling door de schedel als geheel gaat, hoe kunnen je hersenen dan weten of de gitaar zich aan de linkerkant bevindt en de zang aan de rechterkant?
Onderzoekers van het Georgia Institute of Technology bewezen dat de sceptici ongelijk hadden.
Proefpersonen uitgerust met bonephones ervoeren lateralisatie vergelijkbaar met conventionele over-ear hoofdtelefoons. De hersenen passen zich aan. Het maakt gebruik van subtiele timingverschillen en intensiteitsvariaties om de geluidsbron in kaart te brengen. De onderzoekers ontwikkelen momenteel algoritmen om deze 3D-kwaliteit verder te verbeteren.
Het vonnis
Zullen deze hoofdtelefoons ooit hifi-audio leveren die kan wedijveren met hoogwaardige bedrade sets? Misschien. De natuurkunde is beperkend.
In de tussentijd dienen ze als een haalbaar alternatief. Als u zich zorgen maakt over gehoorbeschadiging door langdurig gebruik van oordopjes, vermindert het overstappen op beengeleiding het risico. Het houdt de gehoorgang open en drukvrij.
Het is een afweging. Je offert wat bas en rijkdom op voor gemoedsrust.
