Di che materiali sono fatte le cuffie?

La produzione delle cuffie si riduce a due parti principali. Il primo è produrre due versioni miniaturizzate di altoparlanti utilizzando una combinazione di composti metallici e plastica o carta. Il secondo è produrre un alloggiamento per gli altoparlanti che si adatti comodamente all'orecchio o all'orecchio, con plastica, gomma e schiuma, tutti componenti chiave a seconda del design.

Nathaniel Baldwin, residente nello Utah, inventò le cuffie nel 1910, con i suoi primi clienti tra cui la US Navy. A quel tempo, le cuffie erano l'unico modo per ascoltare i segnali audio elettrici (piuttosto che il suono meccanico dei grammofoni) fino a quando gli amplificatori non divennero ampiamente disponibili. Le cuffie stereo sono apparse nel 1958, mentre l'uscita del Walkman Sony nel 1979 ha richiesto il passaggio dalle cuffie che circondavano l'orecchio a quelle più piccole che si limitavano a premere contro l'orecchio. Gli auricolari, che vanno all'interno del condotto uditivo, sono diventati popolari quando sono stati spediti con l'iPod.

Sebbene sia necessaria una grande quantità di tecnologia per rendere le cuffie piccole e comode, in linea di principio sono semplicemente due altoparlanti in miniatura. Ciò coinvolge tre componenti chiave: un magnete permanente (che è bloccato in posizione), un elettromagnete a spirale e un cono. Il segnale elettrico dal dispositivo audio (come il tuo lettore MP3) passa attraverso l'elettromagnete e fa cambiare direzione al suo campo magnetico. Ciò significa che l'elettromagnete passa rapidamente dall'essere attratto o respinto dal magnete permanente e quindi si muove. L'elettromagnete è attaccato al cono, che amplifica il movimento e fa vibrare l'aria dentro e verso l'orecchio come onde sonore.

Originariamente le parti metalliche degli altoparlanti delle cuffie erano in ferro, il che rendeva scarsa la qualità del suono. Oggi sono normalmente ferrite o neodimio, che sono entrambi materiali composti che includono ferro e altri elementi. Nell'elettromagnete a spirale, questi materiali hanno il grande vantaggio di poter cambiare la direzione del campo magnetico con solo una minima perdita di energia. Il cono delle cuffie è comunemente realizzato in plastica e/o carta anziché in metallo. Questo perché la flessibilità è più importante della forza a queste dimensioni. Alcuni ricercatori hanno esplorato l'utilizzo di un nuovo materiale composto, il grafene, per cercare di ottenere una maggiore resistenza e flessibilità allo stesso tempo.

Il materiale che circonda gli altoparlanti delle cuffie varia a seconda del design e del budget. Per le cuffie on-ear, il design usuale è un involucro di plastica rigida con uno strato di gomma o PVC per fungere da cuscino sull'orecchio. Per le cuffie in-ear, la gomma o il silicone è comune, poiché ha una maggiore flessibilità e può quindi adattarsi comodamente ma comodamente nell'orecchio o nel condotto uditivo. I modelli in-ear più costosi utilizzano una forma di schiuma che può adattarsi alla forma specifica del condotto uditivo dell'utente.