Кто и в каком году придумал первые в мире наушники

В каком году изобрели первые наушники

Первые наушники, а вернее их прототип, появились в 1881 году благодаря телефонистке Белле. Дело в том, что труд телефонисток был сложен, т.к. им приходилось одновременно взаимодействовать с приемником и передатчиком во время разговоров, то есть телефоны они постоянно держали в руках. Тогда Белла придумала конструкцию с металлической дугой, на которой устанавливались части телефонного устройства. Предшественник современной гарнитуры был неудобен, т.к. весил под 3 килограмма. Однако в руках больше ничего не нужно было держать, что упростило работу для телефонисток и дало толчок в совершенствовании прибора и создании полноценных моделей.

Планшет с монохромным экраном и стилусом от Huawei

Планшет Huawei MatePad

Фото: Huawei

Классические электронные «читалки» имеют монохромный дисплей с низкой скоростью обновления, на котором отображается статичная картинка с имитацией обычных бумажных страниц. Такие устройства могут работать месяцами на одном заряде аккумулятора. В Huawei создали планшет на основе электронных чернил (E Ink), позволяющий заносить записи и рисунки с помощью стилуса.

Устройство MatePad Paper не отображает цветную картинку, что позволяет ему протянуть на одном заряде батареи до четырех недель. В компании уверяют, что на планшете можно рисовать, как на обычном листке бумаги, — стилус и матрица экрана поддерживают до 4096 уровней нажатия с задержкой 26 миллисекунд. За инновации придется дорого заплатить — MatePad Paper будут продавать за 500 евро, что сравнимо со стоимостью ноутбука.

Кто изобрёл первые наушники

Хотя история возникновения наушников более глубокая, их создателем принято считать американца Натаниэля Болдуина. В 1910 году он составил и продал в ВВС США чертежи наушников. Натаниэль не изобрел первые наушники в прямом смысле этого выражения. Но он доработал их конструкцию. Его устройство оснащалось дугой, проходящей над затылком, а длина ее регулировалась. Дуга удерживала «уши», что полностью освобождало руки оператора. Инженер улучшил также и характеристики излучателей, увеличив их чувствительность в 2 раза в сравнении с теми с предшественником.

Натаниэль Болдуин

Впоследствии американские военные пригласили в лабораторию инженеров, которые начали работу над развитием трудов американского изобретателя.

Система активного шумоподавления

Все виды наушников в той или иной мере защищают уши от внешних звуков – и вкладыши, и полноразмерные наушники так или иначе создают преграду между барабанной перепонкой и окружающим миром. Однако разные наушники имеют разные шумозащитные свойства – зависит это, в основном, от конструкции. Так, вкладыши от шума почти не защищают, вакуумные же наушники обеспечивают практически полную пассивную защиту от внешних звуков. В случае с полноразмерными же наушниками на показатель шумоподавления влияет открытость корпуса.

Для большинства ситуаций пассивной шумоизоляции вполне достаточно. Однако в транспорте и на шумных улицах больших городов этого может не хватать; в таком случае можно использовать наушники с системой активного шумоподавления. Они имеют в своей конструкции микрофоны, которые улавливают шум и подают в его направлении противофазный сигнал – аналогичные волны уничтожают друг друга.

Эта система первоначально никак не была связана с наушниками и использовалась в военной технике. В наушниках же подобные устройства стали появляться, начиная со второй половины XX века. Изначально они были предназначены для пилотов – их следовало защищать от шума двигателей, который вызывал потерю летчиками слуха.

Сегодня систему активного шумоподавления можно встретить не только в наушниках, но и, например, в салоне современного автомобиля.

Такой была история полноразмерных наушников. Ближе к XXI веку наушники усовершенствовались еще сильнее, вслед за совершенствованием самих источников звука. В 90-ых годах начали появляться вставные наушники, которые были изобретены на основе устройств, используемых в медицине для анализа слуха. Наушники становились все более миниатюрными, удобными, а качество звука в них росло. Производители и по сей день ищут все новые и новые способы сделать индивидуальное прослушивание музыки более комфортным. Так, появились беспроводные наушники, работающие по технологии Bluetooth – они сильно упростили жизнь пользователей, став незаменимыми в огромном количестве ситуаций.

Кто придумал первые в мире Bluetooth-наушники

Первые беспроводные наушники появились в начале 90-х прошлого века, когда бренд Koss представил модель, способную подключаться к усилителю или источнику звука посредством с помощью ИК-луча. Эту идею быстро подхватили мировые производители. Немногим позже фирма Recoton произвела устройства, функционирующие при частоте 900 МГц и с радиусом действия до 45 м.

Однако в 1997 году фирма получила отказ от британского правительства на производство данной модели, т.к. такая же частота уже использовалась. В поисках альтернативы в 1998 году Recoton увидела новую возможность в развитии беспроводных аксессуаров – блютуз. Первая модель, базирующаяся на этой технологии, поступила в продажи в 2004 году.

Далее наушники постепенно эволюционировали, становясь меньше и комфортней. А в конце 2016 года Apple выпустила беспроводные AirPods, тем самым дав толчок моде на TWS-наушники. Хотя впервые такие устройства появились в 2014 году в модели Bragi Dash.

Наушники Bragi Dash

Сначала было железо

История наушников начинается с появления телефона. В начале 1900-х в основе конструкции наушников лежали подвижные металлические (железные) мембраны. Звук передавался по телефонным линиям в виде электрических импульсов, заставляющих металлические катушки на стороне приемника вибрировать, воссоздавая таким образом звуковой сигнал. Частотные характеристики металлических наушников были ужасными, но все же разобрать слова они позволяли. Металлические наушники имели такой успех, что применялись в радио индустрии аж до 50-х годов. Наушники этого типа были громоздкими и крайне неудобными в использовании, потому в дальнейшем, с ростом популярностью стерео звука, они были заменены.

Как эволюционировали наушники

Раньше человек и не задумывался о том, что через наушники (headphones) можно слушать музыку, например, прогуливаясь по городу или по дороге на работу. Тогда это были массивные устройства, предназначенные для связи. Кратко о том, какую эволюцию они прошли:

В 19 веке телефонистки во время работы взаимодействовали одновременно с передатчиком и приемником, что нагружало их руки. В 1881 году телефонистка Белла Джиллилэнд закрепила микрофон с динамиком на голове. Все это крепилось на конструкцию весом от 3 килограммов.

Белла Джиллилэнд

Десять лет спустя Эрнест Меркадье, французский инженер, патентует вставные аксессуары. На тот момент такая конструкция была революционной, т.к. она представляла собой маленькие устройства с наконечниками из резины для минимального воздействия на слух и шумоподавления. Однако мир этого не принял, и в последующие 50 лет наушники имели вид, предложенный Беллой Джиллилэнд.

Первые вставные наушники

В 1895 году изобретатель Томас Эдисон работает над внутриканальными приборами и создает некое устройство, получившее название кинетофон. Прибор воспроизводил картинку и звуки. При этом звук проходил через трубки, которые помещались в уши слушателям.

Кинетофон и Томас Эдисон

Следующий этап в эволюции наушников сделали британские инженеры. В 1896 году Electrophone System разработала для жителей необычный сервис. За 5 фунтов человек мог слушать прямые трансляции из театров и церквей, расположенных в разных точках мира. Оборудование для воспроизведения напоминало деревянный столик – на нем лежала пара «ушей» с длинной ручкой, которая и держала аксессуар.

В 1910 году Натаниэль Болдуин американской ВВС чертежи с головными телефонами. Он создал первые наушники, в которых дуга закреплена на затылке, а не в области шеи. Спустя несколько лет модель, предложенная Натаниэлем, попала на вооружение операторов ВВС США. Далее гаджеты тестировались и совершенствовались – их уменьшали и делали легче, обтягивали кожей, а также разработали регулятор размеров дуги.

Операторы ВВС США в первых наушниках

К началу 1930-х годов эти устройства использовались для связи и уже были у большинства жителей городов. Люди слушали передачи по радио в наушников, хотя их конструкция все еще была далека недоработанной. Голос через устройство передавался неплохо, а вот качественно воспроизводить музыку они так и не научились. Исправить ситуацию взялся Ойген Байер, выходец из Швеции. Он основал фирму, выпускающую микрофоны, а к 1938 году начал выпускать наушники. Первой стала динамическая модель Beyerdynamic DT-48. Следующая версия (DT-49) была выпущена более чем через 15 лет.

Beyerdynamic DT-48

Но первым, кому удалось выпустить массовую модель, стал Джон Косс. В 1958 году его компания представила на выставке портативный плеер для воспроизведения винила. Конструктивно это была некая вертушка, заключенная в чемодан. В коробке с плеером шли и «уши», для изобретения которых Косс вместе с Мартином Ланге взяли в основу авиационные телефоны.

Портативный виниловый плеер KOSS

Появление самого плеера никого на выставке не удивило, а вот звук наушников поразил многих. После Косс сообразил, что за этими устройствами лежит будущее, поэтому он выпустил серийную модель Koss SP-3. Это прототип внутриканальных моделей. В SP-3 звук в ушной канал. Это улучшило качество звучание и шумоподавление. В Дальнейшем фирма Косса стала монопольной, а ее оборот превысил к 1967 году $1 млн.

Koss SP-3

После успеха Джона Косса эволюция наушников достигло своего пика. В 1964 году Beyrdynamic выпустило устройство, которое весило 11 граммов. В коробке также шел компактный радиоприемник для прослушивания. Через год в СССР вышел портативный радиоприемник «Микро», оснащенный моно-наушником, и сразу же набрал популярность в Москве.

Радиоприемник «Микро»

До 1968 года эти аксессуары представлены были только устройствами закрытого типа, пока компания Sennheizer не выпустила первые в мире открытые наушники – Sennheizer HD 414. Количество их продаж превысило 10 миллионов экземпляров. Интересный факт: установив патент на производство открытых наушников еще в 60-х, Sennheizer до сих получает отчисления от каждой фирмы, выпускающей гаджеты такой конструкции.

Sennheizer HD 414

В 1979 году японская Sony выпустила 1-й портативный плеер Walkman, который комплектовался наушниками Sony MDL-3L2. Они были легкими и доступными, поэтому позволить их могли многие. По виду и конструкции они напоминали привычные человеку гарнитуры.

Плеер Sony с наушниками MDL-3L2

К 90-м годам прошлого века произошло создание прототипов беспроводных моделей. А в 1998 для подключения стала использоваться технология Bluetooth.

Появление стерео

Хотя стерео было изобретено в 30-е годы, в коммерческой сфере оно не было доступно аж до середины 50-х, когда появились долгоиграющие виниловые пластинки с микроканавками, позволяющие записывать стерео сигнал. В 1958 г. американец Джон Косс разработал стерео наушники специально предназначенные для двухканальных записей. Появление стерео наушников кардинально повлияло на их дальнейшую судьбу — они стали неотъемлемой частью звукозаписывающих студий, а также получили широкое распространение в быту. Хотя по нынешним меркам эти наушники были неудобными и не могли обеспечить хорошее качество звука, на то время они были значительным улучшением относительно устаревших наушников с железными динамиками, которые использовались с первыми телефонами и радио.

Классификация наушников[править | править код]

По назначению[править | править код]

• мониторные (студийные)
  — этот тип имеет самое высокое и сбалансированное по частотам качество звука, наушники предназначаются для работы на студиях звукозаписи. Чтобы звукорежиссёр мог слышать мелкие дефекты записи, мониторные наушники имеют очень высокую детализацию звука, особенно в высоких частотах, что однако, ограничивает их применение в бытовых условиях, поскольку многие любители музыки считают такую детализацию (выявляющую все посторонние и фоновые шумы, потрескивания микрофонов и т. п.) излишней и неприятной, в особенности для старых и концертных записей;
• потребительские
  — предназначенные для непрофессионального использования. Такие наушники могут иметь преднамеренно дисбалансированное по частотам звучание, выделяя, например, низкие частоты или средние частоты. В таких наушниках также большее внимание уделяется дизайну.

По способу передачи сигнала[править | править код]

• проводные
  — соединяются с источником проводом; провод при этом может служить в качестве антенны при работе с портативными FM-радиоприёмниками;
• беспроводные
  — получают сигнал от источника беспроводным способом посредством радиоволн (в том числе Bluetooth и пр.) или, реже, посредством инфракрасного излучения. Беспроводные наушники позволяют свободно перемещаться в зоне действия сигнала. Сигнал может быть цифровым (Bluetooth и др.) или аналоговым. В сравнении с аналоговым, более совершенный цифровой сигнал обеспечивает отсутствие потери качества звука при передаче от источника. Но это относиться только к беспроводным наушникам, в проводных устройствах зачастую аналоговый сигнал может превзойти цифровой. Как правило, беспроводные наушники обеспечивают менее высокое качество звука, нежели проводные наушники той же стоимости, в силу необходимости сравнительно дорогостоящих устройств для приёма-передачи (и, в случае цифровой передачи данных, ещё кодирования-декодирования) сигнала — даже самый совершенный кодек не способен передавать звук без потери качества.

В настоящий момент технология радиопередатчика (RF) не используется, а на смену пришла технология Bluetooth, которая позволяет устройствам подключаться без проводов, используя радиоволны.

Эта технология быстро развивалась, особенно в музыкальной индустрии. Типы наушников с технологией Bluetooth имеют небольшую компьютерную микросхему: она позволяет подключаться к устройству, с которого вы слушаете музыку. Единственное отличие от проводных гарнитур в том, что здесь не придется путаться в проводах. В тренажерном зале, на прогулках, при беге – беспроводной тип наушников подойдет для любых целей.[6]

Но Bluetooth наушники проигрывают по качеству звучания моделям, принимающим аудиосигнал по WI-Fi каналу, потому что технология блютуз предполагает предварительное сжатие данных и только после этого его передачу (из-за этого присутствует задержка — отставание звука от изображения можно заметить при просмотре видео).

По количеству каналов[править | править код]

• монофонические
  — сигнал на звукоизлучатели (или один звукоизлучатель) передаётся по одному каналу, соответственно звук из обоих звукоизлучателей выходит идентичный;
• стереофонические
  (наиболее распространённый тип) — сигнал на каждый из двух звукоизлучателей передаётся по отдельному каналу;
• многоканальные
  — имеют более одного звукоизлучателя для каждого уха, с отдельным каналом для каждого излучателя, что позволяет лучше имитировать объёмное звучание или разделять каналы по частотным характеристикам.

По типу конструкции (виду)[править | править код]

• внутриканальные

  (обиходное название —
  «затычки»
  ,
  «капельки»
  ,
  «вакуумки»
  ,
  «бочки»
  ,
  «беруши»
  ) — вставляются в ушной канал, также известные как внутриканальные мониторы (in-ear monitors — IEMs) — это небольшие наушники с аналогичной для наушников-вкладышей компактностью, которые полностью или частично вставляются в ушной канал. Это высококачественные наушники, которые используются инженерами-акустиками и музыкантами, а также аудиофилами. Внешние корпуса наушников-вкладышей изготовляются из различных материалов, таких как пластик, алюминий, керамика и металлические сплавы. Поскольку наушники-вкладыши взаимодействуют с ушным каналом, они могут быть склонны к выскальзыванию, кроме того, они блокируют большую часть шума окружающей среды, обеспечивая хорошую пассивную шумоизоляцию. Но иногда это может быть проблемой, когда звук является необходимой подсказкой для безопасности, например, при ходьбе, вождении, катании или движении в транспортном потоке. Внутриканальные наушники могут быть сделаны по индивидуальному заказу, в которых используют отливки наружного слухового прохода для того, чтобы обеспечить дополнительный комфорт и шумоизоляцию;

• вставные
  (обиходное название —
  «вкладыши»
  ,
  «пуговки»
  ) — вставляются в ушную раковину. Это маленькие наушники, которые размещаются непосредственно во внешнем ухе, но не вставляются в ушной канал. Наушники-вкладыши компактны, но не всегда удобны, так как многие считают, что они легко выпадают из уха пользователя. Кроме того, они практически лишены акустической изоляции и не препятствуют проникновению окружающего шума, для компенсации которого пользователи могут увеличивать громкость до опасно высокой, рискуя вызвать нарушение слуха. С другой стороны, они позволяют пользователю лучше слышать окружающие звуки. С первых дней использования транзисторного радио, персональные музыкальные устройства обычно комплектуются подобными наушниками. Иногда они продаются с амбушюрами из резины или пеноматериала для комфорта;

Смешанные поворотные наушники для постоянного ношения в одной из двух позиций: «комфорт» для тихих помещений и «качество» для пассивной звукоизоляции и хорошего звучания

• Смешанные поворотные
  — данный тип объединяет преимущества наушников-вкладышей и внутриканальных наушников без недостатков, присущих обоим видам. Смешанные поворотные наушники надёжно удерживаются в ухе во время ношения, при этом их положение может быть легко изменено простым движением пользователя из внутриканального положения «качество» в положение «комфорт», когда динамик располагается в ушной раковине и не препятствует мониторингу окружающих звуков, и обратно. Такие наушники позволяют, в зависимости от ситуации и желания пользователя, использовать пассивное шумоподавление в режиме «качество» (разговор или активное прослушивание музыки) или контролировать происходящее вокруг пользователя при режиме «комфорт» (при неиспользовании или при фоновом прослушивании голоса/музыки). [1]
• накладные
  ,
  околоушные
  — накладываются на ухо;
• полноразмерные
  — накладываются на голову, полностью закрывая ухо. Таковые, в свою очередь, делятся на наушники:
  открытого типа
  — наушники пропускают внешние звуки через специальные широкие отверстия. Многие слушатели отмечают звук открытых наушников как более естественный, с широкой звуковой сценой, и менее утомительный по сравнению со звуком закрытых наушников. Однако, в сравнении с наушниками закрытого типа, открытые наушники не обеспечивают хорошей звукоизоляции и, как правило, слабее воспроизводят низкие частоты;
• закрытого типа
  — чаши наушников не имеют внешних отверстий. За счёт этого наушники не пропускают внешние шумы и обеспечивают максимальную звукоизоляцию, что позволяет использовать их в шумных условиях, а также в тех случаях, когда необходимо полностью сосредоточиться на прослушивании или прослушать конфиденциальную информацию. При высоком качестве звука, основные недостатки закрытых наушников заключаются в высокой утомляемости слуха и дискомфорте для головы в силу отсутствия циркуляции воздуха из-за плотного прилегания амбушюров (при плохом же прилегании амбушюров ухудшается воспроизведение низких частот) и, как правило, большего давления на голову, чем у открытых наушников;
• полуоткрытого типа
  (или
  полузакрытого типа
  ) — открытые наушники, но лишь с небольшими по размеру внешними отверстиями, призванные объединить в себе достоинства наушников закрытого и открытого типа.

По типу крепления[править | править код]

• с оголовьем
  — наушники с вертикальной дужкой, соединяющей их чашки;
• с затылочной дужкой
  — дужка соединяет две части наушников, но располагается на затылке; основная тяжесть наушников при этом ложится на уши;
• с креплением на ушах
  — обычно наушники такого типа крепятся за ушную раковину с помощью заушин или клипс;
• без креплений
  — наушники-вкладыши или внутриканальные наушники зачастую не имеют креплений.

По способу подключения кабеля[править | править код]

• двусторонние
  — соединительный кабель подводится к каждой из чашек наушников;
• односторонние
  — соединительный кабель подводится только к одной из чашек наушников, вторая подключается отводом провода от первой, зачастую провод спрятан в дужке.

По конструкции излучателя[править | править код]

• динамические
  — используют электродинамический принцип преобразования. Самый распространённый тип наушников. Конструктивно наушник представляет собой излучатель или мембрану, к которой прикреплена катушка с проводом, находящаяся в магнитном поле постоянного магнита. Если через неё пустить переменный ток, то он станет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего мембрана будет двигаться, повторяя форму электрического сигнала звуковой частоты (см. статью
  Громкоговоритель
  ). Электродинамический способ преобразования сигнала имеет множество недостатков и ограничений, но постоянно совершенствующаяся конструкция таких наушников и новые материалы позволяют достигать очень высокого качества звука;
• с уравновешенным якорем
  — основной деталью является П-образный якорь из ферромагнитного сплава. В разговорной речи такие наушники часто называют «армату́рными» из-за созвучия английского слова
  armature
  (
  здесь
  «якорь») с русским словом
  арматура
  ;
• электростатические
  — используют тончайшую мембрану, расположенную между двумя электродами. Стоимость таких наушников обычно очень высока, однако они демонстрируют и очень высокую чувствительность и высочайшую верность воспроизводимого звука. Недостаток — их нельзя напрямую подключить к стандартному разъёму для наушников, поэтому к ним в комплекте прилагается специальная док-станция;
• планарные
  или
  магнитопланарные
  [7] — содержат тонкую плёночную мембрану с нанесёнными на неё металлическими токопроводящими дорожками, заключённую в решётку из стержневых магнитов и колеблющуюся между ними (см. также Излучатель Хейла). Отличаются высочайшей детальностью звучания. По форме мембраны такие наушники делятся на:
  изодинамические
  — с постоянными магнитами стержневой формы;
• ортодинамические
  — с плоскоцилиндрическими постоянными магнитами; чуть более компактные, чем изодинамические.

По сопротивлению[править | править код]

• низкоомные
  — с сопротивлением до 100 Ом. Для портативной техники рекомендуются наушники с сопротивлением от 8 до 32 Ом, максимум до 50 Ом, поскольку при большем сопротивлении портативные устройства не смогут обеспечить достаточную громкость звука без дополнительного усилителя;
• высокоомные
  — с сопротивлением более 100 Ом. Такие наушники как правило требуют отдельного усилителя мощности.

По типу соединительных разъемов[править | править код]

• Jack (6,3 мм);
• Mini-jack (3,5 мм);
• Micro-jack (2,5 мм);
• DIN, ОНЦ-ВН (в настоящее время устарели);
• РПВ-1, ШП-4 и др. (имеют специфическое применение или устарели);
• USB (используются в наушниках некоторых новых моделей, имеют встроенный ЦАП).
• Lightning используется в моделях iPhone 7, iPhone 7 Plus, iPhone 8, iPhone 8 Plus, iPhone X, iPhone Xs, iPhone Xs Max, iPhone Xr, iPhone 11, iPhone 11 Pro..
• Беспроводные