首款耳机诞生于1881年 ， 当时主要是为了通讯使用 。 经过了三十多年的发展 ， 真正意义上的第一款用于音乐的耳机Nathaniel Baldwin于1910年诞生 。 随后的几十年内 ， 耳机外观形态和功能配置逐渐提升 ， 1937年第一款动圈式耳机诞生 ， 1958年立体声耳机诞生 ， 耳机音质音效开始有了普遍的提升 。
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2000年 BOSE 推出的首款商用降噪耳机再次扩展了耳机产品的功能 。 2008年以后 ， 蓝牙技术的发展 ， 蓝牙A2DP协议开始普及 ， 为无线材束缚的蓝牙耳机发展开始铺路 ， 直到2016年苹果AirPods的发布 ， 迅速引爆了市场 ， 引领耳机开始进入无线化时代 。
从1910年首款真正意义上的耳机诞生 ， 经过百年的发展 ， 到目前我们习以为常的TWS真无线耳机、颈挂蓝牙耳机、头戴蓝牙耳机等各种形态 ， 主动降噪、空间音频、佩戴检测、触控操作等各种功能 ， 耳机的使用体验在不断地优化 ， 逐渐成为了人手必备的产品 ， 丰富人们的日常生活 。
2020年12月8日晚 ， 如2019年的苹果 AirPods Pro 一样突然 ， 苹果首款头戴耳机AirPods Max 直接上架官网 ， 在外观上 ， 重构了耳机头梁结构 ， 采用不锈钢框架搭配穹网设计；配置上搭载Apple H1芯片 ， 支持主动降噪、佩戴检测、自适应均衡音效以及空间音频功能等 。
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此次苹果 AirPods Max 的发布不但重构了头戴耳机设计 ， 配置上更是成为头戴耳机集大成者 。 今天我们就从头戴耳机外观、蓝牙技术、佩戴检测、主动降噪、触控操作、空间音频6个方面来谈谈头戴耳机目前的发展状况 。
一、头戴耳机外观
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从第一款耳机Nathaniel Baldwin我们可以发现 ， 头戴耳机经过了百年的发展 ， 其基础结构未发生太大变化 ， 但在佩戴舒适度以及外观结构的功能性上在不断完善 。 头戴耳机从基础的结构上增加了头垫耳罩结构 ， 并采用更亲肤的材质和柔软的材料填充 ， 有效的降低长时间佩戴的夹耳感和压头感 。
耳罩结构
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在耳罩设计上目前主流产品均已采用包耳式的佩戴方式 ， 这种耳罩设计相较于压耳式耳罩能够更有效的封闭耳道 ， 降低外部杂音的干扰和漏音情况 。 但也有耳机普遍体积较大 ， 夏天佩戴闷热的情况 。
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此次苹果AirPods Max头戴耳机同样采用了包耳式的耳罩设计 ， 并通过磁吸的方式与耳机固定 。 在材质的选择上 ， 外层采用了特制的网面织物 ， 官方介绍听音乐时犹如躺在柔软的枕头上 。 佩戴舒适度还要等我爱音频网购买的产品到货后才能详细了解 ， 不过网面织物相较于目前多数采用的蛋白皮材质 ， 在透气性上有着很大的优势 。
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压耳式耳罩耳机相较于包耳式耳机存在着舒适度不足、漏音等问题 ， 并且对于目前火爆的主动降噪功能 ， 压耳式耳罩的佩戴方式无法提供更优的降噪效果 。 但压耳式耳机普遍体积较小 ， 外观时尚轻巧便于携带 ， 夏天佩戴相较于包耳式相对更舒适 。
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我爱音频网在拆解过程中还接触到过的另外一种耳罩设计相对就比较稀少了 。 耳机采用了一种入耳式耳塞+包耳式耳罩相结合的方案 ， 并分别配备了扬声器单元分工处理不同的音频 。 不过入耳式+耳罩的设计对于部分消费者来说 ， 佩戴时可能会不太舒服 ， 而且耳罩内侧是硅胶材质 ， 不如传统的材质透气 。
头梁链接结构
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除了耳罩之外 ， 头梁结构的功能性上也经过了逐步完善 ， 从我爱音频网拆解过的众多头戴耳机可以发现 ， 如索尼、魅族、BEATS等音频厂商所推出的旗舰产品均已在外观结构上做到了完善 。
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耳机头梁结构不但能够支持最基本的头梁拉伸功能 ， 还均配置有折叠、旋转等结构 ， 实现不同人群的个性化佩戴调节和提升便携性能 。
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但也有许多厂商在头梁铰链结构上别出心裁 。 Bose NC700头戴主动降噪蓝牙耳机采用了一种穿插隐藏式的链接结构 ， 将耳机壳左右旋转结构与调节头带长短滑动结构完美结合 。
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苹果AirPods Max头戴耳机更是在头梁框架上做了全新的设计 ， 采用不锈钢框架搭配紧绷的织物穹网 。 织物穹网有助于分散重量 ， 减轻头部的压迫感 ， 并且具有很强的透气性；不锈钢框架兼具强度、弹性 ， 并采用柔软的材料包裹 ， 提升触感 。
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结构上采用了伸缩套杆的设计 ， 据官网介绍 ， 伸缩套杆既能顺畅延展 ， 也能稳定在你想要的位置 。 悬挂系统还可实现耳罩左右旋转 ， 搭配伸缩套杆实现个性化佩戴调节 。
2、蓝牙技术演变
蓝牙技术的加入可以说是耳机发展过程中的又一个重大的转折 ， 它有效的降低了线材对于使用耳机的束缚 ， 并为后来出现的TWS真无线耳机的爆火奠定了基础 。
蓝牙技术由1994年爱立信研发 ， 其主要目的是取缔串口数据线 。 后于1997年被正式命名为Bluetooth 。 由于蓝牙技术取代了有线的输入方式 ， 因此对于耳机内部电路集成度和电池续航都有着很高的要求 。 头戴耳机由于体积的优点 ， 成为了其主要的搭载对象 。
而后随着蓝牙技术的发展 ， 蓝牙功耗、传输速率、延时、连接稳定性等基础问题不断优化 ， 蓝牙耳机产品性能得到极大提升 ， 优点逐渐大于缺点 ， 正在逐步取代有线耳机的地位 。
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2020年蓝牙技术联盟（ Bluetooth SIG ）推出了新一代蓝牙音频技术标准——LE Audio 。 基于蓝牙5.2标准 ， 采用全新的 LC3 高音质、低功耗音频解码器；扩展了蓝牙技术的应用 ， 支持多重串流音频、广播音频技术 ， 并能够为助听器提供强大的支持 。 这也为未来的耳机功能提供了很多有趣的方向 。
3、佩戴检测功能
入耳检测是TWS耳机快速发展中一项深受用户喜爱的创新功能 ， 依靠光学传感器实现摘取自动暂停/佩戴自动播放功能 ， 有效提升用户使用体验 ， 又避免未使用时的电量消耗问题 。
佩戴检测是入耳检测功能在头戴蓝牙耳机上的应用 ， 我爱音频网拆解中了解到的 ， 目前佩戴检测功能主要有三种实现方式 。 其中包括以索尼WH-1000XM4为代表的光学传感器 ， 以华为FreeBuds Studio为代表的电容式传感器、以及光电传感器 。
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索尼在最新一代的头戴降噪蓝牙耳机WH-1000XM4 上首次应用了佩戴检测功能 。 通过在耳罩内做了一个较大的开孔 ， 用来放置光学传感器单元 。 这种直接在耳罩内部开孔降低防尘网布对光学传感器影响的方式虽然实现了佩戴检测功能 ， 但在一定程度上牺牲掉了产品外观的完整性和美观 。
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华为FreeBuds Studio是在10月22日华为 Mate40 系列全球发布会上推出的一款头戴蓝牙耳机产品 ， 作为华为旗下的首款产品 ， 在外观设计和功能配置上均下足了猛料 。 佩戴检测功能上采用了电容式解决方案 ， 通过配备大面积的电容式佩戴检测传感器实现更为精准的检测效果 。
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另外一种光电传感器是我爱音频网在拆解一款神秘头戴耳机时发现了一颗无需耳机开孔即可实现佩戴检测功能的传感器组 。 通过内部集成的红外激光高速解码检测芯片、红外激光编码驱动发射芯片 ， 实现精准的佩戴检测功能 。
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苹果AirPods Max同样支持佩戴检测功能 ， 从苹果官网发布的视频可以发现 ， 其在耳罩侧边做了开孔 ， 推测应该采用了光学传感器组件用于实现摘取自动暂停音乐播放 ， 佩戴自动恢复功能 。 详细配置信息还请期待我爱音频网后续拆解报告 。
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图示圆圈内推测是用于佩戴检测功能的光学传感器组件 。
4、主动降噪功能
ANC主动降噪功能是近两年开始广泛应用到耳机上的一项功能 ， 为耳机的使用体验带来了质的飞跃 。 但究其历史 ， 头戴降噪耳机于上世纪八九十年代就已经开始供飞行员使用 ， 到了2000年后才逐渐出现商用降噪耳机产品 。
2020年是降噪耳机开始爆发的一年 ， 音频厂商都在纷纷布局降噪耳机市场 。 我爱音频网此前还汇总了拆解过的19款降噪头戴蓝牙耳机产品 ， 虽然产品外观和功能配置上有所不同 ， 但均能带来优异的降噪体验 。
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主动降噪技术是现代耳机行业的主要技术之一 。 主要是通过多颗麦克风协同收集外部环境和内部耳道的声音 ， 搭配内置的降噪芯片 ， 自动检测噪音 ， 再经内部降噪电路运算后 ， 释放出频谱相同、相位相反的声波 ， 以此抵消掉原本的噪音 ， 从而达到降噪的目的 。
目前主流的降噪耳机大部分都采用这一技术 ， 最大的区别是所采用的降噪芯片解决方案和算法的优化程度不同 ， 以及对于耳机材质的使用 ， 佩戴贴合度等导致降噪效果的差异 。
但随着人们对于降噪效果需求的提升 ， 单纯的“一刀切”的降噪效果已无法适应不同场景的需要 ， 例如嘈杂的环境下需要高强度的降噪效果 ， 而在相对安静环境下这种降噪效果就会产生发闷的感受 。 因此 ， 目前已有机型支持自适应降噪技术 ， 能够根据使用场景自动调节降噪效果 ， 带来更舒适的使用体验 。
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苹果AirPods Max头戴耳机在主动降噪功能上 ， 两只耳机内部均搭载了Apple H1芯片 ， 搭配8颗麦克风协同 ， 从各个方向检测和隔离噪音；并且支持环境音增强通透模式 ， 能够在需要的时候无需摘下耳机即可轻松获取外界信息 。 从目前的官方介绍来看 ， 这款产品在主动降噪上并未配备可调节档次以及自适应降噪功能 。
5、交互体验
消费类电子产品在交互体验上经历了从按键 ， 敲击 ， 触摸 ， 压力感应 ， 再到压力和触摸融合多个阶段 ， 我爱音频网此前专门做过一篇压力感应方案的文章 ， 详细的介绍了几种压力感应技术 。
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在耳机产品的应用上 ， 目前压感按键已经开始在TWS耳机上应用 。 而主流旗舰头戴式耳机主要还是采用敲击、触摸的解决方案 ， 通过单击、双击、三击、长按 ， 上下左右滑动实现暂停播放、加减音量、上下去切换、唤醒语音助手等操作 。
触控按键相较于物理按键避免了在产品外观上的开孔 ， 保持了产品的一体性化 ， 并且在盲操上也更加的方便 ， 缺点是准确度上有所不足 ， 并且会出现误触现象 。 因此融合了两者优点的压感按键就成为了最佳的选择 ， 但目前还未有适合头戴蓝牙耳机的压感按键解决方案出现 ， 静待未来的产品 。
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苹果AirPods Max头戴耳机在交互方案也采用了物理按键 ， 但相较于其他产品不同的是苹果AirPods Max仅有两颗按键实现所有的交互操作 。 一个为降噪模式切换键 ， 一个为类似于Apple Wacth的数码旋钮实现调节音量、切换曲目、接听电话以及激活语音助手等操作 。
6、音效效果
第一款立体声耳机诞生于1958年 ， 之后随着技术的发展环绕立体声也被应用到了耳机之中 。 而近期 ， 一种新的空间音频技术逐渐成熟 ， 被推到了用户手中 。 这其中就包括索尼的360临场音效、创新科技SXFI声晰飞全息音响技术以及苹果AirPods的空间音频技术 。
通俗来讲 ， 这三种音频技术拥有的一个相同点就是当我们佩戴耳机听音乐时 ， 将我们脑内所听到的音乐的声音 ， 取出来放到固定位置 ， 使我们无论怎样移动旋转 ， 你所听到的和感受到的声音都是来自于同一个地方 ， 使之产生临场的声音体验 。 而我们使用的普通耳机 ， 你所感受到的声音是在脑内 ， 最多也就是在左右耳之间往返 。
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360 临场音效是索尼在2020 CES 国际消费电子展上所推出的一项音频技术 ， 通过将演唱会现场的乐器融入到360度球形空间内 ， 并根据确定的距离和角度信息重现于耳机的音乐中 ， 使之感受的身临其境的音乐体验 。
SXFI声晰?能够捕捉到在专业演播室中高端多扬声器系统的听觉体验 ， 并通过精密的头耳模建模过程 ， 利用计算音频为每个人量身定制适合的声音 ， 在耳机中还原大自然般真实的声音体验 。 并通过一个精致的头部和耳部的建模过程 ， 使用了一系列的复杂算法和密集运算 ， 为每个用户定制了各自的独特音效 。
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空间音频是苹果在WWDC20全球开发者大会推出的一项功能 ， 此前首款支持此功能的苹果 AirPods Pro 真无线耳机已经适配应用 。 此次发布的苹果AirPods Max头戴耳机同样支持此功能 ， 具体使用体验与 AirPods Pro 有什么区别还要等待产品到货后的详细体验评测 。
空间音频主要是通过加入定向音频过滤器 ， 以及对每个耳朵所接收到的频率进行微调 ， 并利用加速传感器和陀螺仪 ， 来追踪头部动作 ， 依据头部与屏幕相对移动的动作数据来分析例如交通工具转弯、飞机倾斜机身等使用场景 ， 不断地重新映射声场位置 ， 从而实现沉浸式的音频体验 。
这三种音效体验都给了我们一种全新的音频体验 ， 但也同时有着使用条件苛刻的问题 ， 还无法全面的向用户普及 。 但在未来 ， 相信这种能够有效提升用户体验的音频技术将会走进我们的生活 。
我爱音频网总结
苹果作为科技领域的巨头 ， 每一次新产品线的扩展都在预示着未来行业的发展方向 。 对于未来头戴耳机领域的的影响目前还上不可知 ， 但苹果 AirPods Max 的发布不但在外观上突破了目前主流旗舰产品的设计 ， 对头梁结构进行了重新构思 ， 并且在功能配置上也成为集大成者 ， 成为头戴耳机领域新的标杆 。
头戴耳机作为传达音乐的媒介 ， 经过了百年的发展逐渐进入到了人们的生活之中 。 佩戴舒适度、续航、交互体验等多方面的升级 ， 主动降噪、佩戴检测、空间音效等新功能的加入 ， 都在有效地提升用户的使用体验 ， 使之能够便捷的享受私人空间所带来的放松感 ， 抚慰我们的伤心 ， 分享我们的快乐 。
【包耳|从头戴耳机的发展史看苹果AirPods Max，一切都是有备而来】此次为大家带来的还仅是我们能够直观感受到的和用的功能特点 ， 而如集成电路芯片、背后的算法等用户无法直接感受到的配置为众多功能提供了有力的保障 。 科技的进步在不断地改变着我们的生活 ， 享受生活 ， 享受科技变化带来的便利 ， 促进我们对于美好生活的向往 。 最后 ， 当然是期待更多丰富的新功能 ， 以及优质的头戴蓝牙耳机产品能够上市供消费者选择 。
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