TWS耳機(jī)背后的百年進(jìn)化史讓我們細(xì)細(xì)道來

據(jù)麥姆斯咨詢報道，在消費(fèi)電子行業(yè)里，2019年至2020年最火爆的話題莫過于TWS（True Wireless Stereo，真無線立體聲）耳機(jī)。2019年10月28日，蘋果在深夜“悄然”上架全新TWS產(chǎn)品：“年度真香耳機(jī)”——AirPods Pro，攪局主動降噪耳機(jī)市場，以刷屏般的速度驚艷四座。

2016年，蘋果AirPods的面世，引爆了TWS耳機(jī)市場，將耳機(jī)競爭帶入了“真無線”賽道，并引領(lǐng)整個聲學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈新一輪的成長機(jī)遇。隨著華為、小米、vivo、OPPO等國內(nèi)主流手機(jī)廠商取消3.5mm耳機(jī)接口，紛紛入局TWS耳機(jī)市場，并陸續(xù)推出更具性價比優(yōu)勢的TWS耳機(jī)產(chǎn)品，加之受益于藍(lán)牙5.0標(biāo)準(zhǔn)的普及和豐富的智能語音交互功能的推動，TWS耳機(jī)迎來市場增量高峰期。

TWS耳機(jī)的問世距離第一代耳機(jī)發(fā)明已經(jīng)過去了一百多年，耳機(jī)的外形從笨重到小巧、從有線到無線；頭戴式、耳塞式、掛耳式、入耳式……耳機(jī)造型更是多種多樣。技術(shù)的進(jìn)步引領(lǐng)著一代代耳機(jī)的蛻變，這背后的百年進(jìn)化史讓我們細(xì)細(xì)道來。

1、1881年，Gilliland Harness肩扛式單邊耳機(jī)

1881年，世界上第一副耳機(jī)誕生。由Ezra Gilliland所發(fā)明的將揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)綁在肩上，包含通訊設(shè)備和單邊耳罩接收系統(tǒng)的Gilliland harness，主要對象是19世紀(jì)的電話接線員，而非用來欣賞音樂。使用時需將重達(dá)幾磅的耳機(jī)支在肩頭，就像在肩膀上放了個音箱，但是硬梆梆的支架和聽筒讓使用者非常不舒服，同時給她們的肩膀造成嚴(yán)重?fù)p傷，所以在當(dāng)時并沒有受到接線員們的歡迎。

全球第一款耳機(jī)

發(fā)明者：Ezra Gilliland

2、1895年，Electrophone耳機(jī)

時隔14年，于1895年出現(xiàn)了第一款民用廣播耳機(jī)，人們開始可以在家用耳機(jī)收聽音樂。Electrophone家用音樂聆聽系統(tǒng)，利用電話線將現(xiàn)場音樂表演和其它實(shí)況資訊轉(zhuǎn)播到家庭耳機(jī)中，供訂閱用戶在家中享受娛樂。據(jù)悉，Electrophone公司提供的此項(xiàng)服務(wù)在當(dāng)時非常受歡迎，流行了大約30年，最終在20世紀(jì)20年代被無線電技術(shù)的興起所取代，而Electrophone公司也因客戶流失過多，于1925年倒閉。比起電話接線員所用的耳機(jī)，Electrophone有了極大的簡化，佩戴方式和現(xiàn)在的頭戴式耳機(jī)非常相似，不過使用者在佩戴耳機(jī)之后還需要用手固定住長柄，否則容易脫落。

Electrophone公司推出的手持式耳機(jī)

3、1910年，第一款頭戴式耳機(jī)Baldwin

1910年，業(yè)界公認(rèn)的第一款現(xiàn)代耳機(jī)在美國誕生，該耳機(jī)改進(jìn)了當(dāng)時的耳機(jī)模型，以更好地佩戴在頭上。然而，當(dāng)時這款耳機(jī)并沒有受到投資者的青睞，其發(fā)明者Nathaniel Baldwin轉(zhuǎn)而兜售給美國海軍，并在第一次世界大戰(zhàn)中做出了重大貢獻(xiàn)，Nathaniel Baldwin也因此走上了致富之路。這副耳機(jī)也影響了未來許多年頭戴式耳機(jī)的造型設(shè)計，至今我們?nèi)匀换蚨嗷蛏俚卦谘赜谩?br />

第一款現(xiàn)代耳機(jī)

發(fā)明者：Nathaniel Baldwin

小百科：頭戴式耳機(jī)定義

根據(jù)國家推薦標(biāo)準(zhǔn)《聲系統(tǒng)設(shè)備 第7部分:頭戴耳機(jī)和耳機(jī)測量方法》（GB/T 12060.7 – 2013）定義：將一個或兩個耳機(jī)用頭環(huán)（或下顎環(huán)）連接起來的裝置，頭環(huán)（或下顎環(huán)）可選擇性使用。

頭戴式耳機(jī)由兩部分組成，信號發(fā)射器和帶有信號接收和放大裝置的耳機(jī)。發(fā)射器與信號源相連，也可以在發(fā)射器前接入前級或耳機(jī)放大器來改善音質(zhì)和調(diào)整音色。

4、1937年，第一款動圈式耳機(jī)DT48

1937年由拜爾領(lǐng)導(dǎo)下的拜亞動力（Beyerdynamic）制造的世界上第一款動圈式耳機(jī)DT48無疑是耳機(jī)發(fā)展史上的一大里程碑，拜爾也被人們尊為了“耳機(jī)之父”。DT48保留了Baldwin的基本設(shè)計，但大大提高了佩戴舒適度。代號中的DT是Dynamic Telephone縮寫，主要為電話接線員和專業(yè)人士使用。在20世紀(jì)30年代，DT48耳機(jī)的頻帶寬度可達(dá)到16 kHz - 20 kHz。因?yàn)樗哂畜@人的頻率響應(yīng)及分析度，德軍的情報部門用它偵察其它耳機(jī)無法辨別的聲音，獲取了大量有價值的情報。

第一款動圈式耳機(jī)

小百科：動圈式耳機(jī)工作原理

動圈式耳機(jī)的驅(qū)動單元就是小型的動圈揚(yáng)聲器。其工作原理是：揚(yáng)聲器中有一個高強(qiáng)度的永磁體不斷放出磁力，周圍遍布著磁感線，同時一個纏繞線圈隔空依附在一個圓環(huán)狀振膜上，線圈穿過永磁體，當(dāng)外界給線圈通過電流，線圈產(chǎn)生磁力，與原磁場相互排斥或者吸引，開始發(fā)生震動，因其依附于環(huán)形振膜，所以帶動振膜震動，發(fā)出聲音。

上圖動圈耳機(jī)單體分解圖，下圖動圈驅(qū)動單體內(nèi)部構(gòu)造示意圖

5、1949年，AKG第一款耳機(jī)

1949年，本是專注于電影設(shè)備行業(yè)的AKG在這一年跳出老本行，開始轉(zhuǎn)向視聽設(shè)備，并設(shè)計生產(chǎn)了自家第一款現(xiàn)代專業(yè)動圈耳機(jī)K120，一支鼻祖級的耳機(jī)。圓柱形的金屬外殼，橡膠的耳墊，細(xì)細(xì)的可以轉(zhuǎn)動的頭帶，是那個時代最典型的耳機(jī)形象。

AKG第一款耳機(jī)：K120

這款耳機(jī)可以看成是AKG的里程碑式產(chǎn)品，也是通過這款耳機(jī)，AKG讓世界認(rèn)識了這個品牌，并逐漸成為世界知名的專業(yè)耳機(jī)制造商。1989年，AKG推出的Hi-End旗艦K1000，至今仍被稱為最好的動圈耳機(jī)之一！它沒有耳罩，完全開放，看上去就像耳朵兩側(cè)戴著兩個小音箱。而這兩個小音箱的張角可調(diào)，變大時音場的寬度隨之變大，聽起來更開闊；調(diào)小時，低頻量感有所增加，音色平衡度更好。K1000無論是中高頻的穿透力，還是低頻豐富的細(xì)節(jié)，以及營造出的那種臨場感，都讓人大吃一驚。

AKG K1000

6、1958年，第一款定位于聽音樂的立體聲耳機(jī)Koss SP-3

1958年，John ·C. Koss打造了世界上第一款立體聲耳機(jī)Koss SP-3。隨著耳機(jī)種類的逐漸增多，人們已經(jīng)不能滿足于過去耳機(jī)那種還原度較差的聲音了，他們更需要一種環(huán)繞效果出色、音質(zhì)強(qiáng)大的耳機(jī)。Koss SP-3的出現(xiàn)簡直是對人類耳道的一次奇襲，也意味著耳機(jī)音質(zhì)迎來了質(zhì)的飛越，這也是Koss SP-3一躍成為耳機(jī)行業(yè)主宰的原因。

第一款定位于聽音樂的立體聲耳機(jī)：Koss SP-3

發(fā)明者：John C. Koss

7、1959年，第一款靜電式耳機(jī)

1959年，世界上第一款靜電式耳機(jī)SR-1出現(xiàn)在日本東京，由一家專門生產(chǎn)靜電耳機(jī)的日本公司Stax推出。后續(xù)Stax攜帶SR-1相繼參加了多個音響展，使人們驚奇的不僅是它的工作方式，更因?yàn)樗錾?、?yōu)雅的聲音表現(xiàn)。SR-1的技術(shù)指標(biāo)即使在現(xiàn)在看來也相當(dāng)優(yōu)越：頻率響應(yīng)特性為30 Hz~25 kHz，最大聲壓95 dB，振膜厚度僅為6 μm。要知道即使在2001年，幾乎所有的動圈式耳機(jī)其振膜厚度也只能做到6~10 μm。

第一款靜電式耳機(jī)：SR-1

小百科：靜電式耳機(jī)工作原理

靜電式耳機(jī)有輕而薄的振膜，由高直流電壓極化，極化所需的電能由交流電轉(zhuǎn)化。振膜懸掛在由兩塊固定的金屬板（定子）形成的靜電場中，當(dāng)音頻信號加載到定子上時，靜電場發(fā)生變化，驅(qū)動振膜振動。單定子也是可以驅(qū)動振膜的，但雙定子的推挽形式失真更小。靜電耳機(jī)必須使用特殊的放大器將音頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)百伏的電壓信號，用變壓器連接到功率放大器的輸出端也可以驅(qū)動靜電耳機(jī)。

靜電耳機(jī)價格昂貴，不易于驅(qū)動，所能到達(dá)的聲壓級也沒有動圈式耳機(jī)大，但它的振膜非常輕薄，重量僅為動圈耳機(jī)振膜的1/10左右，可帶來速度更快、瞬態(tài)響應(yīng)更好與表現(xiàn)更細(xì)膩的聲音，再加上振膜是固定在平行固定極板之間，受到的電場是完全均勻的，可實(shí)現(xiàn)線性驅(qū)動，不會帶來分割問題，三頻均衡性高。

左圖：靜電式耳機(jī)內(nèi)部構(gòu)造示意圖，右圖：靜電驅(qū)動單體振膜和導(dǎo)電板排列示意圖

8、1968年，Koss第一款靜電式耳機(jī)

1968年，美國Koss公司在繼推出第一款立體聲耳機(jī)的十年后推出了首款美國制靜電式耳機(jī)ESP-6。但該款耳機(jī)重量高達(dá)將近1公斤，主要是因?yàn)镵oss決定將電路板和重型變壓器均放入耳罩中，使耳機(jī)實(shí)現(xiàn)自供電的功能，因此耳機(jī)變得非常笨重。但該款耳機(jī)仍然成為了1960年代末至1970年代的重點(diǎn)參考對象，因?yàn)樗念l率響應(yīng)非常寬且失真率極低，在當(dāng)時看來，ESP-6是性能最好的耳機(jī)之一。

Koss第一款靜電式耳機(jī)

9、1979年，索尼Walkman問世，耳機(jī)從室內(nèi)走向戶外

1979年，索尼推出了第一款以Walkman（隨身聽）系列命名的卡帶式隨身聽TPS-L2，為了盡可能縮小體積，索尼取消了外置揚(yáng)聲器，這在當(dāng)時被視為Walkman產(chǎn)品的重量級突破。同時出于輕巧便攜的屬性考量，“身型”需要變得更加“迷你”的Walkman，也無法承載為了保證音質(zhì)而難以在“體型”上妥協(xié)的發(fā)聲單元，所以Walkman的一切減法都成了水到渠成的事兒。Walkman的誕生解除了人們聽音樂的場景限制，此后二十年，Walkman成為移動場景播放設(shè)備的統(tǒng)治者。它的暢銷，正式把耳機(jī)從室內(nèi)帶到室外，從家用產(chǎn)品變成個人便攜式產(chǎn)品。

索尼Walkman耳機(jī)

10、1980年，耳塞式耳機(jī)問世

1980年，由于頭戴式耳機(jī)有的過于笨重，有的又不夠牢固，容易掉落，耳塞式耳機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。索尼也趁著這一波浪潮，于1982年推出了其耳塞產(chǎn)品的開山之作：MDR-E252。時至今日40余載，建立了無人能比的耳塞王朝，型號多得讓人眼花繚亂，其中當(dāng)然不乏為人津津樂道的經(jīng)典之作，而索尼的耳塞文化也著實(shí)影響了不少人。但是，耳塞式耳機(jī)真正的巔峰時期是在幾年后喬布斯推出iPod后才到來的。

耳塞式耳機(jī)

耳塞式耳機(jī)起源

有趣的是，如果將現(xiàn)在還在流通的各種類型耳機(jī)都考慮進(jìn)去，就文獻(xiàn)可以找到的資料，第一款擁有現(xiàn)代隨身耳機(jī)概念的創(chuàng)造物，是由法國巴黎的工程師Ernest Mercadier，在公元1891注冊專利的產(chǎn)品（美國專利號U.S. Patent No. 454, 138）。里面提到發(fā)明了一種可以輕便攜帶使用，單側(cè)只有1.75盎司（49.61克），適合放入耳道內(nèi)配戴的電話聽筒，這基本上就是現(xiàn)在所常見耳塞式耳機(jī)的樣式。

左圖：Mercadier注冊的耳塞式耳機(jī)聽筒，右圖：Mercadier免持式耳塞式聽筒使用示意圖

小百科：耳塞式耳機(jī)定義

根據(jù)國家推薦標(biāo)準(zhǔn)《聲系統(tǒng)設(shè)備 第7部分:頭戴耳機(jī)和耳機(jī)測量方法》（GB/T 12060.7 – 2013）定義：插入外耳道內(nèi)的小耳機(jī)，與連接元件（例如耳模）直接配接。

11、1997年，索尼后掛式耳機(jī)

1997年，索尼再次推出后掛式耳機(jī)：MDR-G61。該耳機(jī)機(jī)身重量輕，造型看起來更時尚，因此受到了眾多女性用戶的歡迎。同時，后掛式耳機(jī)相比于耳塞式耳機(jī)，采用的腦后式佩戴設(shè)計，可讓用戶獲得自由的佩戴體驗(yàn)，兼具舒適性和輕巧性，可謂是兩全其美的解決方案。

索尼后掛式耳機(jī)

12、2000年，BOSE降噪耳機(jī)

2000年，在Amar Bose博士進(jìn)行消噪研究22年后，Bose面向普通大眾推出了第一代Quiet Comfort有源消噪耳機(jī)，從此顛覆了傳統(tǒng)的耳機(jī)分類。其實(shí)早在1989年，Bose就已研發(fā)出第一款主動降噪耳機(jī)，但當(dāng)時只是賣給軍隊(duì)和航天航空領(lǐng)域，為了飛行員保護(hù)聽力用，并未在一般民用市場推出。直至2000年，Bose成為第一家將降噪耳機(jī)推廣至全球的公司，也讓用戶在轟鳴的飛機(jī)上或是吵鬧的電視機(jī)前仍可以盡情享受自己的音樂世界。

BOSE降噪耳機(jī)

小百科：降噪耳機(jī)定義

降噪耳機(jī)是指利用某種方法達(dá)到降低噪音的一種耳機(jī)。目前降噪耳機(jī)有兩種，分別為：主動降噪耳機(jī)和被動降噪耳機(jī)。主動降噪功能就是通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相等的反向聲波，將噪音中和，從而實(shí)現(xiàn)降噪的效果。被動式降噪耳機(jī)主要通過包圍耳朵形成封閉空間，或者采用硅膠耳塞等隔音材料來阻擋外界噪聲。

13、2001年，iPod成就耳機(jī)新里程碑

2001年，蘋果推出了劃時代的iPod設(shè)備和itunes服務(wù)，宣告音樂數(shù)字化浪潮來臨。索尼Walkman開啟的便攜式磁帶立體聲音響時代，被更便攜的數(shù)字音樂播放器iPod顛覆了。第一代ipod發(fā)布，附贈耳機(jī)ipod Earbuds，流暢的白色耳機(jī)線條與白色iPod機(jī)身融為一體，共同構(gòu)成iPod統(tǒng)一的視覺識別。據(jù)統(tǒng)計，從2001年至今，已經(jīng)有3億副耳機(jī)隨著iPod一起出售了。

蘋果iPod耳機(jī)

14、2008年，Beats by Dre讓耳機(jī)成為裝飾品

耳機(jī)的使用場景從室內(nèi)加速拓展到室外，原本耳機(jī)只要音質(zhì)好、佩戴舒適就行，而一旦被戴出戶外，就具備了配飾的屬性。使用場景變了，用戶需求變了，產(chǎn)品就需要改變。2008年，Beats by Dre順勢而生，憑借明星代言和時尚設(shè)計，迅速占領(lǐng)了耳機(jī)市場的半壁江山。做歌手耳機(jī)成為耳機(jī)市場新玩法。Beats誓言將高檔產(chǎn)品潮流化、時尚化，它具備了其它品牌所沒有的特色，就是與藝人合作推出特別款式，吸引眾多粉絲購買。自此以后，耳機(jī)擺脫科技產(chǎn)品定位的沉重負(fù)累，成為百分百的服飾品。

2014年5月28日，當(dāng)?shù)貢r間周三，蘋果公司宣布同意收購Beats。這項(xiàng)交易的總對價為30億美元，是蘋果有史以來規(guī)模最大的一次交易。

Beats by Dre

15、2012年，天價耳機(jī)Graff Diamond & Ruby Beats Pro

2012年，耳機(jī)已不再只是關(guān)乎音樂。除了聽音樂，耳機(jī)還得引領(lǐng)時尚潮流。此時Beats by Dr. Dre攜手頂級珠寶品牌Graff，帶來一款能夠躋身奢侈品行列的全新Graff Diamond & Ruby Beats Pro耳機(jī)。該款耳機(jī)采用鉑金材質(zhì)打造耳機(jī)外殼，同時加入多達(dá)126克拉鉆石及紅寶石作為表面點(diǎn)綴，售價更是達(dá)到了令人咂舌的“天價”——750,000美元。

天價耳機(jī)：Graff Diamond & Ruby Beats Pro

16、2016年，蘋果發(fā)布AirPods，耳機(jī)進(jìn)入真無線智能化時代

2008-2014年是耳機(jī)藍(lán)牙無線化時期。1999年藍(lán)牙技術(shù)誕生，人們使用耳機(jī)終于可以擺脫繁瑣的耳機(jī)線束縛。然而早期的藍(lán)牙耳機(jī)音質(zhì)差，只用于商務(wù)通話領(lǐng)域。2008年藍(lán)牙A2DP協(xié)議開始普及，誕生了第一批消費(fèi)級藍(lán)牙耳機(jī)，Jaybird是最早做藍(lán)牙無線運(yùn)動耳機(jī)的廠商。

2014-2018年是耳機(jī)無線智能化時期。2016年AirPods的發(fā)布意味著新興消費(fèi)電子品類——TWS耳機(jī)的誕生，“真無線”藍(lán)牙智能耳機(jī)迎來爆發(fā)期。

AirPods是蘋果史上最暢銷的配件單品，發(fā)布至今，用戶好評率達(dá)98%。2019年，蘋果再次推出第三代AirPods Pro，通話穩(wěn)定性、降噪性能及待機(jī)時間都給用戶帶來了深刻印象，成為了TWS耳機(jī)的行業(yè)標(biāo)桿，并引發(fā)了無線耳機(jī)變革熱潮。因此，AirPods的流行將TWS耳機(jī)培育成新一代消費(fèi)電子爆品。

蘋果AirPods

縱觀耳機(jī)進(jìn)化史，每一次企業(yè)發(fā)動技術(shù)革命，都伴隨著該品牌在耳機(jī)界江湖地位的崛起。蘋果AirPods的銷售數(shù)據(jù)預(yù)示著，耳機(jī)設(shè)計趨于真無線智能化的浪潮已經(jīng)來臨！