Пусть ритм бьет в такт. Это призыв Black Eyed Peas, и если вы похожи на большинство людей, вы воспринимаете его буквально. Вы выкручиваете громкость на портативном MP3-плеере до предела, пока бас не бьет прямо в грудь. Вы засовываете эти маленькие вкладыши глубоко в слуховой проход. Вам кажется, что вы проживаете момент по-настоящему.
Но при этом вы можете терять слух.
Уровень громкости может достигать 120 децибел. Это та же интенсивность звука, что и у взлетающего рядом реактивного двигателя. Исследование 2010 года, опубликованное в Журнале Американской медицинской ассоциации (JAMA), раскрыло пугающую правду: почти каждый пятый подросток в США уже демонстрирует признаки потери слуха. Виновник? Вероятно, постоянное злоупотребление внутриканальными наушниками.
Это кажется ловушкой. Вы хотите слушать Foo Fighters. Вы хотите слушать U2. Вы хотите бегать, не чувствуя себя изолированным в пузыре тишины. Но ценой этого удовольствия становятся ваши слуховые нервы.
Есть выход. Вам не нужно жертвовать музыкой ради спасения ушей.
На сцену выходит «костный телефон». Или, если хотите точное название, наушники с костной проводкой. Эти устройства полностью обходят барабанную перепонку. Они передают звук напрямую в улитку — самую внутреннюю часть уха, которая посылает нервные импульсы в мозг. Ваши уши остаются открытыми. Барабанные перепонки остаются в безопасности. Музыка по-прежнему доносится до вас.
Это звучит как магия. На самом деле это просто физика.
Как работает костная проводка
Обычные наушники работают за счет создания давления воздуха на барабанную перепонку. Эта вибрация передается через крошечные кости среднего уха в заполненную жидкостью улитку. Волосковые клетки внутри нее преобразуют это движение в электрические сигналы для мозга. Громкая музыка разрушает эти волосковые клетки. Как только они исчезают, они не восстанавливаются.
Костная проводка использует короткий путь. Устройство располагается на скуловой кости, прямо перед ухом. Оно вибрирует. Эти вибрации проходят через кости черепа напрямую в улитку. Наружное и среднее ухо при этом обходятся стороной.
«Все, что вам нужно, — это набор наушников с костной проводкой… предназначенных для передачи звука непосредственно в самую внутреннюю часть уха.»
Это важно не только для подростков с iPod. Это важно для всех, кому необходима ситуационная осведомленность. Если вы бежите по оживленной улице, вы можете слышать и трафик, и свой плейлист. Вы не заперты в акустическом пузыре. Вы находитесь в настоящем моменте.
Эта технология не нова. Она существует уже десятилетиями, в основном применяясь в узкоспециализированных военных и промышленных сферах, где рабочим необходимо слышать предупреждения, находясь в тяжелой защитной экипировке. Но недавно на нее обратили внимание потребительские бренды. Дизайн сместился от громоздких утилитарных зажимов к элегантным спортивным повязкам.
Неужели они так же хороши, как высококачественные проводные наушники? Скорее всего, нет для аудиофилов, преследующих идеальную частотную характеристику. Костная проводка не обеспечивает глубокого басового удара, который дают наушники с воздушной проводкой. Звук может казаться немного пустоватым. Но для обычного бегуна, commuters или офисного работника, который просто хочет слушать музыку, не рискуя необратимым повреждением слуха, это прорыв.
Компромисс прост. Вы теряете немного звуковой точности. Вы получаете свой слух.
Вы все еще можете слушать громко. Просто не внутрь своих ушей.
Начинать нужно с основ. Как мы слышим? Мы воспринимаем звук двумя различными способами.
Во-первых, существует стандартный путь. Звуковые волны распространяются через воздух. Они попадают на ушную раковину (pinna) — хрящевую складку снаружи вашего уха. Оттуда энергия проходит по слуховому каналу и достигает барабанной перепонки. Барабанная перепонка вибрирует. Эти вибрации передаются через среднее ухо к слуховым косточкам (трем крошечным костям). Они воздействуют на улитку. Улитка заполнена жидкостью и преобразует эти физические колебания в электрические импульсы. Слуховой нерв передает их в мозг. Вы слышите песню.
Но это не единственный путь. Звук также может распространяться через ваш скелет.
Когда вы вибрируете костями головы, звук достигает улитки напрямую. Он полностью обходит барабанную перепонку. Результат? Те же самые нервные импульсы. Мозг обрабатывает их так же. Это и есть костная проводимость. Это не магия. Это анатомия.
История вибраций
Людвиг ван Бетховен не просто сочинял музыку для глухих. Он сам оглох. Или, точнее, он страдал прогрессирующей потерей слуха, вероятно, вызванной утолщением структур среднего уха. Он не мог использовать стандартный метод воздушной проводимости.
Поэтому он создал обходной путь. В конце 18-го и начале 19-го веков он прикрепил стержень к своему пианино. Он прикусывал другой конец стержня или прижимал его к голове. Вибрации от игры передавались через стержень, через челюсть и напрямую в улитку. Он мог чувствовать музыку. Он мог продолжать сочинять.
Эта концепция стала чертежом для современных костных наушников. Они не затыкают ваши уши. Они опираются на ваши скуловые кости. Они вибрируют, прижимаясь к черепу.
Зачем обходить барабанную перепонку?
Эта технология важна, потому что она фундаментально меняет пользовательский опыт. Вы не изолируете себя от окружающего мира.
Стандартные полноразмерные наушники создают герметичное уплотнение. Они блокируют фоновый шум. Вы находитесь в пузыре. Костные наушники оставляют слуховые каналы открытыми. Вы можете слышать движение транспорта. Вы можете слышать, как люди разговаривают с вами. Вы можете слышать птиц.
Именно поэтому они популярны среди бегунов, велосипедистов и работников промышленных предприятий. Ситуационная осведомленность имеет решающее значение. Если автомобиль подъезжает сзади, стандартные наушники могут заглушить звук его двигателя. Костные наушники позволяют слышать музыку и автомобиль.
Какова плата за это? Бас. Низкие частоты сильно зависят от давления воздуха для создания глубокого, мощного ощущения. Без герметичной барабанной перепонки вы теряете часть этого гула. Звук становится легче. Более четкие высокие частоты. Меньше глубокого баса. Для многих пользователей это справедливая сделка в пользу безопасности и комфорта.
Для кого это?
Возьмите в расчет свой повседневный распорядок.
- Бегуны и велосипедисты : Вам нужно слышать опасности.
- Офисные работники : Вам нужно слышать коллег, не снимая громоздкие гарнитуры.
- Пользователи слуховых аппаратов : Если ваша барабанная перепонка или слуховые косточки повреждены, воздушная проводимость может быть нарушена. Костная проводимость иногда позволяет обойти это повреждение, передавая вибрации напрямую в здоровую улитку.
Это не замена студийному мониторингу высокого качества.
Переход к электрически усиленному звуку в XX веке изменил не только музыку. Он заставил изобретателей переосмыслить то, как люди слышат. Им требовались устройства, которые работали бы для людей с потерей слуха или для тех, кто находится в условиях, где шум заглушает обычную речь.
Возьмем 1935 год. Эдгар Хэнд получил патент на телефон с уникальной особенностью. Вместо наушников он использовал головную повязку. Приемник прижимался к голове, передавая вибрации голоса собеседника непосредственно через кости. Это был ранний эксперимент по полному обходу слухового прохода.
К 1940-м и 1950-м годам эта концепция расширилась. Появилось множество патентов на слуховые аппараты, использующие костную проводимость. Этот принцип оказался полезным и в ответственных условиях. В 1957 году Клердон Каннингем, инженер оборонного подрядчика General Dynamics, применил его в авиации. Он создал коммуникационный шлем для пилотов. Этим летчикам нужно было общаться на фоне оглушительного рева реактивных двигателей. Стандартные наушники не справлялись с этой задачей. Костная проводимость — справлялась.
Перейдем к началу 1980-х годов. Джеймс П. Лиото увидел другую проблему. Люди, занимающиеся лыжным спортом, бегом или ездой на велосипеде, не должны носить традиционные наушники. Они блокируют осведомленность об окружающей обстановке. Безопасность оказывалась под угрозой. Лиото запатентовал решение. Носимый на поясе музыкальный плеер, подключенный к крошечным динамикам через провода. Эти динамики крепятся на одежде над ключицей.
Вы можете слышать музыку через уши, но и костная проводимость играла здесь значительную роль. Она оставляла уши открытыми для движения транспорта и рельефа местности.
Технология进一步成熟在1994年。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传导。博特施克还发现了该介质的一个技术缺陷。某些频率在骨骼中的传播效果不如其他频率。他的设备选择性放大了这些较弱的频率以进行补偿。
С тех пор костные наушники стали значительно более сложными. Но для современного пользователя вопрос остается актуальным.
Лучше ли наушники с костной проводимостью, чем обычные?
Ответ не является простым «да» или «нет». Это зависит от того, что вы цените больше: качество звука или осведомленность об окружающей среде.
Обычные наушники, будь то внутриканальные или полноразмерные, изолируют или частично блокируют слуховой проход. Эта изоляция создает лучший басовый отклик и более высокий потенциал громкости. Но она также изолирует вас от мира. Если вы бежите рядом с дорогой, вы можете не услышать приближающуюся машину. Вы также можете соблазниться на увеличение громкости до опасных уровней, чтобы преодолеть фоновый шум. Это со временем приводит к шумовой потере слуха.
Наушники с костной проводимостью предлагают другой компромисс. Они полностью оставляют слуховые проходы открытыми. Вы слышите свою музыку или подкаст и мир вокруг себя одновременно. Для бегунов, велосипедистов и работников на открытом воздухе этот фактор безопасности имеет большое значение. Именно поэтому многие спортсмены предпочитают их, несмотря на ограничения в качестве звука.
Однако слово «лучше» для многих пользователей подразумевает превосходное качество звука. В этом отношении традиционные наушники обычно побеждают. Костная проводимость основана на вибрации черепа. Этот метод плохо справляется с глубоким басом и четкостью высоких частот. Звук может казаться более тонким. Ему не хватает погружающего «внутриголовного» опыта хорошего стереозвука
Наушники с костной проводкой появились на потребительском рынке в начале 2000-х годов. С тех пор их популярность неуклонно растет. Для покупателей, сомневающихся в том, являются ли они настоящим решением для защиты слуха, вердикт склоняется в сторону «да».
Дебора Прайс, доктор аудиологии и вице-председатель Американского фонда аудиологии, в интервью журналу Wired в 2004 году назвала эту технологию «очень безопасной». Механизм работы полностью обходит барабанную перепонку. Звуковые вибрации передаются через кости черепа непосредственно во внутреннее ухо. Именно физическое разделение с ушным каналом делает безопасность наушников с костной проводкой таким привлекательным преимуществом. Вы не «взрываете» звук в замкнутом пространстве.
Компромисс в качестве звука
Безопасность — не единственный важный показатель. Качество звука остается слабым звеном.
Соответствуют ли они традиционным внутриканальным наушникам? Обычно нет. Многие пользователи отмечают, что звуковой профиль кажется тонким. Бен Кучера из Ars Technica протестировал один из брендов в 2009 году и описал звук как «металлический» и тихий. Он отметил полное отсутствие ощутимых низких частот. Чтобы расслышать отдельные голоса в подкасте, ему приходилось сильно увеличивать громкость. Этот скачок громкости вызывал значительные искажения.
Проблема кроется в физике. Костная проводка плохо воспроизводит низкие частоты. Для баса требуется перемещать больше воздуха или создавать более сильное физическое смещение. Человеческий череп плотный. Он фильтрует глубокие низкие частоты еще до того, как они достигнут улитки.
Разрушение стереомифа
Ученые все еще изучают возможности этой технологии. Цель состоит в том, чтобы определить, какие звуки передаются хорошо, а какие теряются при трансляции.
Одним из серьезных препятствий была латерализация. Это эффект стереоразделения, который делает музыку объемной и трехмерной. Скептики утверждали, что костная проводка не может создать иллюзию того, что звуки исходят из разных точек. Если вибрация распространяется по всему черепу, как ваш мозг может понять, где находится гитара, а где — вокал?
Исследователи из Технологического института Джорджии опровергли скептиков.
Субъекты, использующие костные наушники, воспринимали латерализацию на уровне, сопоставимом с обычными полноразмерными наушниками. Мозг адаптируется. Он использует тонкие различия во времени и вариации интенсивности, чтобы определить источник звука. В настоящее время исследователи разрабатывают алгоритмы для дальнейшего улучшения этого трехмерного качества.
Вердикт
Смогут ли эти наушники когда-нибудь обеспечить высококачественный звук, сопоставимый с дорогими проводными моделями? Возможно. Физика накладывает ограничения.
Тем временем они служат жизнеспособной альтернативой. Если вы беспокоитесь о повреждении слуха от длительного использования внутриканальных наушников, переход на костную проводку снижает риск. Это сохраняет ушной канал открытым и свободным от давления.
Это компромисс. Вы жертвуете частью баса и насыщенности звука ради спокойствия.
