TWS耳机背后的百年进化史让我们细细道来

据麦姆斯咨询报道，在消费电子行业里，2019年至2020年最火爆的话题莫过于TWS（True Wireless Stereo，真无线立体声）耳机。2019年10月28日，苹果在深夜“悄然”上架全新TWS产品：“年度真香耳机”——AirPods Pro，搅局主动降噪耳机市场，以刷屏般的速度惊艳四座。

2016年，苹果AirPods的面世，引爆了TWS耳机市场，将耳机竞争带入了“真无线”赛道，并引领整个声学产业链新一轮的成长机遇。随着华为、小米、vivo、OPPO等国内主流手机厂商取消3.5mm耳机接口，纷纷入局TWS耳机市场，并陆续推出更具性价比优势的TWS耳机产品，加之受益于蓝牙5.0标准的普及和丰富的智能语音交互功能的推动，TWS耳机迎来市场增量高峰期。

TWS耳机的问世距离第一代耳机发明已经过去了一百多年，耳机的外形从笨重到小巧、从有线到无线；头戴式、耳塞式、挂耳式、入耳式……耳机造型更是多种多样。技术的进步引领着一代代耳机的蜕变，这背后的百年进化史让我们细细道来。

1、1881年，Gilliland Harness肩扛式单边耳机

1881年，世界上第一副耳机诞生。由Ezra Gilliland所发明的将扬声器和麦克风绑在肩上，包含通讯设备和单边耳罩接收系统的Gilliland harness，主要对象是19世纪的电话接线员，而非用来欣赏音乐。使用时需将重达几磅的耳机支在肩头，就像在肩膀上放了个音箱，但是硬梆梆的支架和听筒让使用者非常不舒服，同时给她们的肩膀造成严重损伤，所以在当时并没有受到接线员们的欢迎。

全球第一款耳机

发明者：Ezra Gilliland

2、1895年，Electrophone耳机

时隔14年，于1895年出现了第一款民用广播耳机，人们开始可以在家用耳机收听音乐。Electrophone家用音乐聆听系统，利用电话线将现场音乐表演和其它实况资讯转播到家庭耳机中，供订阅用户在家中享受娱乐。据悉，Electrophone公司提供的此项服务在当时非常受欢迎，流行了大约30年，最终在20世纪20年代被无线电技术的兴起所取代，而Electrophone公司也因客户流失过多，于1925年倒闭。比起电话接线员所用的耳机，Electrophone有了极大的简化，佩戴方式和现在的头戴式耳机非常相似，不过使用者在佩戴耳机之后还需要用手固定住长柄，否则容易脱落。

Electrophone公司推出的手持式耳机

3、1910年，第一款头戴式耳机Baldwin

1910年，业界公认的第一款现代耳机在美国诞生，该耳机改进了当时的耳机模型，以更好地佩戴在头上。然而，当时这款耳机并没有受到投资者的青睐，其发明者Nathaniel Baldwin转而兜售给美国海军，并在第一次世界大战中做出了重大贡献，Nathaniel Baldwin也因此走上了致富之路。这副耳机也影响了未来许多年头戴式耳机的造型设计，至今我们仍然或多或少地在沿用。

第一款现代耳机

发明者：Nathaniel Baldwin

小百科：头戴式耳机定义

根据国家推荐标准《声系统设备 第7部分:头戴耳机和耳机测量方法》（GB/T 12060.7 – 2013）定义：将一个或两个耳机用头环（或下颚环）连接起来的装置，头环（或下颚环）可选择性使用。

头戴式耳机由两部分组成，信号发射器和带有信号接收和放大装置的耳机。发射器与信号源相连，也可以在发射器前接入前级或耳机放大器来改善音质和调整音色。

4、1937年，第一款动圈式耳机DT48

1937年由拜尔领导下的拜亚动力（Beyerdynamic）制造的世界上第一款动圈式耳机DT48无疑是耳机发展史上的一大里程碑，拜尔也被人们尊为了“耳机之父”。DT48保留了Baldwin的基本设计，但大大提高了佩戴舒适度。代号中的DT是Dynamic Telephone缩写，主要为电话接线员和专业人士使用。在20世纪30年代，DT48耳机的频带宽度可达到16 kHz - 20 kHz。因为它具有惊人的频率响应及分析度，德军的情报部门用它侦察其它耳机无法辨别的声音，获取了大量有价值的情报。

第一款动圈式耳机

小百科：动圈式耳机工作原理

动圈式耳机的驱动单元就是小型的动圈扬声器。其工作原理是：扬声器中有一个高强度的永磁体不断放出磁力，周围遍布着磁感线，同时一个缠绕线圈隔空依附在一个圆环状振膜上，线圈穿过永磁体，当外界给线圈通过电流，线圈产生磁力，与原磁场相互排斥或者吸引，开始发生震动，因其依附于环形振膜，所以带动振膜震动，发出声音。

上图动圈耳机单体分解图，下图动圈驱动单体内部构造示意图

5、1949年，AKG第一款耳机

1949年，本是专注于电影设备行业的AKG在这一年跳出老本行，开始转向视听设备，并设计生产了自家第一款现代专业动圈耳机K120，一支鼻祖级的耳机。圆柱形的金属外壳，橡胶的耳垫，细细的可以转动的头带，是那个时代最典型的耳机形象。

AKG第一款耳机：K120

这款耳机可以看成是AKG的里程碑式产品，也是通过这款耳机，AKG让世界认识了这个品牌，并逐渐成为世界知名的专业耳机制造商。1989年，AKG推出的Hi-End旗舰K1000，至今仍被称为最好的动圈耳机之一！它没有耳罩，完全开放，看上去就像耳朵两侧戴着两个小音箱。而这两个小音箱的张角可调，变大时音场的宽度随之变大，听起来更开阔；调小时，低频量感有所增加，音色平衡度更好。K1000无论是中高频的穿透力，还是低频丰富的细节，以及营造出的那种临场感，都让人大吃一惊。

AKG K1000

6、1958年，第一款定位于听音乐的立体声耳机Koss SP-3

1958年，John ·C. Koss打造了世界上第一款立体声耳机Koss SP-3。随着耳机种类的逐渐增多，人们已经不能满足于过去耳机那种还原度较差的声音了，他们更需要一种环绕效果出色、音质强大的耳机。Koss SP-3的出现简直是对人类耳道的一次奇袭，也意味着耳机音质迎来了质的飞越，这也是Koss SP-3一跃成为耳机行业主宰的原因。

第一款定位于听音乐的立体声耳机：Koss SP-3

发明者：John C. Koss

7、1959年，第一款静电式耳机

1959年，世界上第一款静电式耳机SR-1出现在日本东京，由一家专门生产静电耳机的日本公司Stax推出。后续Stax携带SR-1相继参加了多个音响展，使人们惊奇的不仅是它的工作方式，更因为它出色、优雅的声音表现。SR-1的技术指标即使在现在看来也相当优越：频率响应特性为30 Hz~25 kHz，最大声压95 dB，振膜厚度仅为6 μm。要知道即使在2001年，几乎所有的动圈式耳机其振膜厚度也只能做到6~10 μm。

第一款静电式耳机：SR-1

小百科：静电式耳机工作原理

静电式耳机有轻而薄的振膜，由高直流电压极化，极化所需的电能由交流电转化。振膜悬挂在由两块固定的金属板（定子）形成的静电场中，当音频信号加载到定子上时，静电场发生变化，驱动振膜振动。单定子也是可以驱动振膜的，但双定子的推挽形式失真更小。静电耳机必须使用特殊的放大器将音频信号转化为数百伏的电压信号，用变压器连接到功率放大器的输出端也可以驱动静电耳机。

静电耳机价格昂贵，不易于驱动，所能到达的声压级也没有动圈式耳机大，但它的振膜非常轻薄，重量仅为动圈耳机振膜的1/10左右，可带来速度更快、瞬态响应更好与表现更细腻的声音，再加上振膜是固定在平行固定极板之间，受到的电场是完全均匀的，可实现线性驱动，不会带来分割问题，三频均衡性高。

左图：静电式耳机内部构造示意图，右图：静电驱动单体振膜和导电板排列示意图

8、1968年，Koss第一款静电式耳机

1968年，美国Koss公司在继推出第一款立体声耳机的十年后推出了首款美国制静电式耳机ESP-6。但该款耳机重量高达将近1公斤，主要是因为Koss决定将电路板和重型变压器均放入耳罩中，使耳机实现自供电的功能，因此耳机变得非常笨重。但该款耳机仍然成为了1960年代末至1970年代的重点参考对象，因为它的频率响应非常宽且失真率极低，在当时看来，ESP-6是性能最好的耳机之一。

Koss第一款静电式耳机

9、1979年，索尼Walkman问世，耳机从室内走向户外

1979年，索尼推出了第一款以Walkman（随身听）系列命名的卡带式随身听TPS-L2，为了尽可能缩小体积，索尼取消了外置扬声器，这在当时被视为Walkman产品的重量级突破。同时出于轻巧便携的属性考量，“身型”需要变得更加“迷你”的Walkman，也无法承载为了保证音质而难以在“体型”上妥协的发声单元，所以Walkman的一切减法都成了水到渠成的事儿。Walkman的诞生解除了人们听音乐的场景限制，此后二十年，Walkman成为移动场景播放设备的统治者。它的畅销，正式把耳机从室内带到室外，从家用产品变成个人便携式产品。

索尼Walkman耳机

10、1980年，耳塞式耳机问世

1980年，由于头戴式耳机有的过于笨重，有的又不够牢固，容易掉落，耳塞式耳机应运而生。索尼也趁着这一波浪潮，于1982年推出了其耳塞产品的开山之作：MDR-E252。时至今日40余载，建立了无人能比的耳塞王朝，型号多得让人眼花缭乱，其中当然不乏为人津津乐道的经典之作，而索尼的耳塞文化也着实影响了不少人。但是，耳塞式耳机真正的巅峰时期是在几年后乔布斯推出iPod后才到来的。

耳塞式耳机

耳塞式耳机起源

有趣的是，如果将现在还在流通的各种类型耳机都考虑进去，就文献可以找到的资料，第一款拥有现代随身耳机概念的创造物，是由法国巴黎的工程师Ernest Mercadier，在公元1891注册专利的产品（美国专利号U.S. Patent No. 454, 138）。里面提到发明了一种可以轻便携带使用，单侧只有1.75盎司（49.61克），适合放入耳道内配戴的电话听筒，这基本上就是现在所常见耳塞式耳机的样式。

左图：Mercadier注册的耳塞式耳机听筒，右图：Mercadier免持式耳塞式听筒使用示意图

小百科：耳塞式耳机定义

根据国家推荐标准《声系统设备 第7部分:头戴耳机和耳机测量方法》（GB/T 12060.7 – 2013）定义：插入外耳道内的小耳机，与连接元件（例如耳模）直接配接。

11、1997年，索尼后挂式耳机

1997年，索尼再次推出后挂式耳机：MDR-G61。该耳机机身重量轻，造型看起来更时尚，因此受到了众多女性用户的欢迎。同时，后挂式耳机相比于耳塞式耳机，采用的脑后式佩戴设计，可让用户获得自由的佩戴体验，兼具舒适性和轻巧性，可谓是两全其美的解决方案。

索尼后挂式耳机

12、2000年，BOSE降噪耳机

2000年，在Amar Bose博士进行消噪研究22年后，Bose面向普通大众推出了第一代Quiet Comfort有源消噪耳机，从此颠覆了传统的耳机分类。其实早在1989年，Bose就已研发出第一款主动降噪耳机，但当时只是卖给军队和航天航空领域，为了飞行员保护听力用，并未在一般民用市场推出。直至2000年，Bose成为第一家将降噪耳机推广至全球的公司，也让用户在轰鸣的飞机上或是吵闹的电视机前仍可以尽情享受自己的音乐世界。

BOSE降噪耳机

小百科：降噪耳机定义

降噪耳机是指利用某种方法达到降低噪音的一种耳机。目前降噪耳机有两种，分别为：主动降噪耳机和被动降噪耳机。主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。被动式降噪耳机主要通过包围耳朵形成封闭空间，或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声。

13、2001年，iPod成就耳机新里程碑

2001年，苹果推出了划时代的iPod设备和itunes服务，宣告音乐数字化浪潮来临。索尼Walkman开启的便携式磁带立体声音响时代，被更便携的数字音乐播放器iPod颠覆了。第一代ipod发布，附赠耳机ipod Earbuds，流畅的白色耳机线条与白色iPod机身融为一体，共同构成iPod统一的视觉识别。据统计，从2001年至今，已经有3亿副耳机随着iPod一起出售了。

苹果iPod耳机

14、2008年，Beats by Dre让耳机成为装饰品

耳机的使用场景从室内加速拓展到室外，原本耳机只要音质好、佩戴舒适就行，而一旦被戴出户外，就具备了配饰的属性。使用场景变了，用户需求变了，产品就需要改变。2008年，Beats by Dre顺势而生，凭借明星代言和时尚设计，迅速占领了耳机市场的半壁江山。做歌手耳机成为耳机市场新玩法。Beats誓言将高档产品潮流化、时尚化，它具备了其它品牌所没有的特色，就是与艺人合作推出特别款式，吸引众多粉丝购买。自此以后，耳机摆脱科技产品定位的沉重负累，成为百分百的服饰品。

2014年5月28日，当地时间周三，苹果公司宣布同意收购Beats。这项交易的总对价为30亿美元，是苹果有史以来规模最大的一次交易。

Beats by Dre

15、2012年，天价耳机Graff Diamond & Ruby Beats Pro

2012年，耳机已不再只是关乎音乐。除了听音乐，耳机还得引领时尚潮流。此时Beats by Dr. Dre携手顶级珠宝品牌Graff，带来一款能够跻身奢侈品行列的全新Graff Diamond & Ruby Beats Pro耳机。该款耳机采用铂金材质打造耳机外壳，同时加入多达126克拉钻石及红宝石作为表面点缀，售价更是达到了令人咂舌的“天价”——750,000美元。

天价耳机：Graff Diamond & Ruby Beats Pro

16、2016年，苹果发布AirPods，耳机进入真无线智能化时代

2008-2014年是耳机蓝牙无线化时期。1999年蓝牙技术诞生，人们使用耳机终于可以摆脱繁琐的耳机线束缚。然而早期的蓝牙耳机音质差，只用于商务通话领域。2008年蓝牙A2DP协议开始普及，诞生了第一批消费级蓝牙耳机，Jaybird是最早做蓝牙无线运动耳机的厂商。

2014-2018年是耳机无线智能化时期。2016年AirPods的发布意味着新兴消费电子品类——TWS耳机的诞生，“真无线”蓝牙智能耳机迎来爆发期。

AirPods是苹果史上最畅销的配件单品，发布至今，用户好评率达98%。2019年，苹果再次推出第三代AirPods Pro，通话稳定性、降噪性能及待机时间都给用户带来了深刻印象，成为了TWS耳机的行业标杆，并引发了无线耳机变革热潮。因此，AirPods的流行将TWS耳机培育成新一代消费电子爆品。

苹果AirPods

纵观耳机进化史，每一次企业发动技术革命，都伴随着该品牌在耳机界江湖地位的崛起。苹果AirPods的销售数据预示着，耳机设计趋于真无线智能化的浪潮已经来临！