2013年9月6日 星期五

耳機的歷史 headphone history ( 搬家文 from yahoo blog , Day 3 )

(本文譯自WikipediaHeadphone historyehowThe History of Koss HeadphonesArticlesbaseThe Noise Canceling Headphone - A Brief HistoryHeadphone-reviewsStereo Headphones History

耳機的歷史(Headphone History
頭戴式耳機(headphone)是一對小型的喇叭,或者比較少見的一隻喇叭,緊靠著聽者的耳朵,另一端連到訊源如:音響擴大機、收音機、CD player,或者可攜式的媒體播放器。也稱作 stereophonesheadsets,或者比較通俗的說法,cans。「耳內」(in-ear)型式的則稱為 earphones earbuds。在電信通訊中,「headset」一詞,描述一對耳機(headphone)與麥克風(microphone)的組合,作為雙向溝通之用,例如與電話搭配使用。

歷史
如下圖左的電話聽筒在 20 世紀初期是很常見的。耳機源自這個電話聽筒,在擴大機發明出來以前,也是聆聽電氣聲音信號的唯一方法。第一對真正成功的耳機,是 Nathaniel Baldwin 在自家廚房用手工做出來的,然後賣給美國海軍。
Old telephone earpiece

Brandes radio headphones, circa 1920

早期無線電常使用的是非常靈敏的耳機,就像 1919 年左右由 Brandes 所製造出來的一樣。這些早期的耳機使用 moving iron drivers,單端或者是平衡電樞的驅動器。高靈敏度的要求意味著沒有阻尼設計,因此聲音品質粗糙。跟現在款式比起來,也很缺乏舒適性,通常是沒有襯墊而且戴在頭上的夾力過大。阻抗並不固定;電報電話使用的耳機阻抗 75 ohm,而早期無線電使用的耳機,必須將細微導線多繞幾圈以增加靈敏度,阻抗 1,000 ~ 2,000 ohm 很常見,適合晶體或三極管接收器。

Balanced armature transducer

早期使用大功率無線電的時候,耳機是真空管極板電路的一部分,上面加上有危險性的電壓,常常它直接接在高壓電池的正端,電池另一端很小心的接地。這樣裸接的方式,讓使用者覺得不舒服而調整耳機時,可能會因為觸電被嚇到。

應用
耳機會應用在兩端設備固定的場合,如 CDDVD players、家庭劇院、PC等,以及可攜式設備上(mp3、手機等)。無線耳機透過無線電或紅外線傳輸信號,像 FM、藍牙或 Wi-Fi。有一些接收系統,耳機只是其中一個元件,這種型態的無線耳機常用在像 Silent disco(編按:帶著耳機聽音樂跳舞,沒耳機的聽不到任何東西) 或者 Silent Gig(編按:樂團表演的時候,插電樂器的輸出接上傳輸器,而不是 cable 連擴大機,有耳機的可以聽到完整表演,沒耳機的只能聽見小小的鼓聲和主唱人聲)的地方。

在專業音響領域裡,耳機會出現在需要現場即時的地方,像以 DJ mixer 操作的 DJ 和監聽訊源的音響工程。廣播棚裡,主持人對著麥克風講話的時候,以耳機監聽自己的聲音,為了避免聲音回授,喇叭這時候是關掉的。在錄音室中,樂手、歌手以耳機配合背景錄音。

有線耳機連接到訊源,最常用的是 6.35m m1/4〞)和 3.5m m TRS 插頭和插座。比較大的 6.35m m 插頭在家用或專業設備固定場所常見。Sony 1979 年為了配合她的 Walkman 可攜式立體錄音機,推出較小的、現在被廣泛應用的 3.5m m minijack」立體插頭,取代比較老的 mono 3.5m m 插頭,直到今天仍為可攜式應用的標準插頭。市面上也有 6.35m m 3.5m m 的轉換接頭。


Koss headphone 的歷史(The History of Koss Headphones

第一套消費性市場的耳機是 Koss 發展出來的。 他們產品範圍廣泛,從音響迷、錄音室用的高性能耳機,到零售通路賣的平價耳塞式耳機都有。 Koss 也直接銷售給航空、電信通訊企業客戶。

緣起
1858 年,John Koss Martin Lange 推出 390 留聲機, 在 Milwaukee 音響展中和一對耳機合併展出。 參觀來賓對留聲機不感興趣,卻非常喜愛那對耳機。 Koss 1958 年 10月開始大量生產 SP/3 耳機。

產品接受與創新
直到 1960 年代, Koss 耳機在喜愛立體聲的古典樂愛好者,和喜歡玩搖滾樂又不想吵到父母鄰居的嬰兒潮中, 獲得廣大接受度。 他們持續改進耳機技術, 1968 年, Koss 推出靜電式耳機,在每一個耳機中以「極板」替代原來的紙盆, 振動空氣分子提高聲音的傳真度。

破產與復原
Koss 在其他音響產品的多樣化經營並不成功, 1982 年為了與 Sony Walkman 競爭推出的 Music Box,造成極大虧損。 1984 12月, Koss 簽了破產保護。 公司簡化產品線, 重新聚焦在耳機上, 1985 12 月從破產中再度站起。


消除噪音的耳機(noise cancelling headphone

俗話說:「一個人的噪音是另一個人的音樂。」然而,不管你的品味如何,近距離的噪音真是會惹人生氣的。幸運的,為了隔絕音響系統擾人的大聲噪音,一項特殊的聲學器材被設計出來 消除噪音的耳機(noise cancelling headphone,「除噪耳機」,「減噪耳機」)。它讓你可以盡情享受所選的音樂,而不會妨礙到其他任何人的清靜。

1988 年,Amar BoseBose 公司的創辦人,發明了最初的「除噪耳機」。在一次搭飛機旅行的途中,使用航空公司提供的耳機想聽些音樂,但是飛機引擎的轟隆聲,讓他無法好好享受音樂。這個事件當下激發他,就在機艙裡,開始繪製有助於根絕周遭噪音的裝置,替日後發明「除噪耳機」舖下一條路。

「除噪耳機」通常分成兩個區塊 被動式和主動式。假設每一種耳機都可以降低噪音,耳機的目標純粹就是有能力摧毀一些聲波,特別是跟著高頻一起來的。

            
Headphone with noise cancellation

Circumaural headphones

最出色的被動式「除噪耳機」是「環境感應」(circum-aural)耳機,特別為發揮最佳「噪音過濾」特性而創造的。另方面,相較於被動式「除噪耳機」,主動式的顯得更精緻。它不但減少高頻聲波,同時也有效地掃除低頻聲波。事實上,這種耳機會產生他們自己的聲波,去模擬內在聽到的噪音。(編按:ANCActive Noise Coctrol 技術,主動抵銷外來的噪音。


立體耳機的沿革(Stereo Headphones History

耳機發展至今已經很多年了,而且也一直很受歡迎。許多原始的耳機,限於當時的技術能力,只能設計 mono 的形式。不過隨後環境需求,促使產業科技研發立體耳機。就像今天的最新科技一樣,立體耳機從基本水準,開始隨著時間慢慢跟著發展。最典型又明顯的階段,就是 DJ 形式的耳機。當時並不是因為「DJ耳機」聞名,而是因為只有這型耳機可用。小的「耳塞」(ear bud)式耳機,有很長一段時間,並不屬於人們會預期出現的東西。

ear bud

in - ear

立體耳機不是一開始就發展到最好;它再生兩個信號,左聲道與右聲道。這提昇了一種聆聽經驗,特別在聽音樂的時候。這些分離的音軌常導致聲音的損失,我不認為當時的技術可以完全克服,雖然不同聲音被分配到左右耳機去,可是它確實就是損失掉很多聲音。他們花了很多年的時間研究,最後將每一邊信號的一小部份導引到另一邊耳朵,才解決這個問題。也因此提供了接近 3D 的聲音效果,人們也驚訝於技術的突然大躍進。這顯示只要一個小觀點對了,就可以改善技術本身的品質。但事實上是,它一直持續進步中。從那時起,技術漸漸地朝「耳內」(in- ear ,編按:一說「耳道」式)耳機發展。當第一批推出時,價格非常貴,而且相信我,它們的品質不是很好。要改善一個既存的技術,可能是一項挑戰;想把產品的尺寸變小,挑戰更大。不過,留下很多進步空間,這是好的。

「耳內」耳機的推出,明顯留有改進的空間,最明顯的是聲音品質方面。耳機發展快速,可是「耳內」耳機較大頻寬的拾取能力跟不上,無法讓更多的聲音流進來。這個之後,人們的下一個大問題是:他們無法在吵雜環境中聽音響。帶來的挑戰是如何消除噪音(noise cancellation),這沒有拖太久,很快就付諸行動,然而做出來的這種耳機相當貴。不過隨著時間過去,製造成本降低,價格也下降了。這不僅有助於遞送更多聲音到你耳朵,同時也讓不想要的聲音遠離你的耳朵。它甚至有助於遞送更好的聲音品質,讓你聽到更多細節,那是之前用「耳內」耳機聽不到的。下一個立體耳機的進步是什麼呢?


如果觀察現今的技術發展,可以看到技術延伸到無限耳機,讓我們得以脫離惱人牽絆的連接線。更遠的延伸,則是創造耳機環繞音效的聆聽經驗。有幾種效果是可以模擬到某種程度的 3D,不過如果可以看到真實的東西呈現就更棒了。我的猜想是事情總會跟著時間發展,我將會看到一些耳機和聲音真實的進步。


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