Jak powstają słuchawki?

Od czasu ich wynalezienia w 1910 roku przez Nathaniela Baldwina, słuchawki były podstawą komunikacji na całym świecie. Oczywiście, jak w przypadku każdej technologii, przeszły one zmiany konstrukcyjne, wymyślono dla nich nowe zastosowania i wyprodukowano je na wiele różnych sposobów.

Pierwsze słuchawki były wykonane z ręcznie robionych materiałów, które były łatwo dostępne, takich jak guma, skóra, miedź i ceramika. Słuchawki w bardziej nowoczesnych czasach wciąż są robione w oparciu o te same zasady, ale bardzo zaawansowane. Słuchawki są obecnie produkowane masowo i wykonane z szerokiego spektrum różnych materiałów, w tym winylu, pianki, silikonu, zaawansowanych tworzyw sztucznych, sztucznej skóry, tekstyliów i innych.

Odkąd słuchawki zostały wynalezione przez Nathaniela Baldwina w 1910 roku, przeszły radykalną ewolucję stylu, wzornictwa i wydajności. Wczesne słuchawki były w dużej mierze wykonywane ręcznie i zbudowane z materiałów wspólnych dla produktów elektrycznych, głównie miedzi, gumy, skóry i ceramiki technicznej. Nowoczesne słuchawki są na ogół wysoce zaprojektowane, produkowane masowo i wykonane z wyrafinowanych tworzyw sztucznych, silikonu, sztucznej skóry, gumy, tekstyliów, winylu i materiałów piankowych.

Sposób, w jaki zaprojektowano słuchawki i użyte materiały, w dużej mierze opierają się na ich zastosowaniu i cenie. Decydując się na zakup nowych słuchawek należy rozważyć, jakie będzie ich zastosowanie.

Słuchawki są dostępne w szerokiej gamie wzorów, ale istnieje kilka wzorów, które są najbardziej rozpowszechnione na rynku. Każdy projekt ma swoje zalety i wady, jak każdy produkt.

Najczęściej spotykane typy słuchawek to wkładki douszne (częściowo wkładane do kanału słuchowego), super-aural (podszyty do ucha), douszny (całkowicie umieszczony w przewodzie słuchowym) i wokółuszny (wokół ucho). Konstrukcja i zastosowanie słuchawek dyktuje materiał użyty do ich wykonania.

Materiały użyte do budowy słuchawek dousznych muszą być w stanie wytrzymać ciągłe użytkowanie w połączeniu z zużyciem. Dzieje się tak głównie dlatego, że zatyczki do uszu są częściowo włożone do ucha. Najczęstsze wybory materiałów w tym projekcie obejmują dwa wytrzymałe tworzywa sztuczne; poliwęglan (PC) i poliester.

Słuchawki douszne (wokół ucha) całkowicie obejmują obydwa uszy i są największym rodzajem słuchawek. Ponadto składają się z najszerszej gamy materiałów. Niektóre typowe materiały używane do budowy słuchawek Circumaural to poliuretan, faux skóra wypełniona pianką, prawdziwa skóra i szereg tekstyliów, w tym plusz, aksamit i welur.

Konstrukcja słuchawek dousznych jest ważna, ponieważ są one wkładane do kanału słuchowego i podatne na przenoszenie drobnoustrojów, które mogą powodować infekcje ucha. Słuchawki douszne typu garden są najczęściej wykonane z kauczuku syntetycznego lub naturalnego. Istnieją jednak pewne rodzaje silikonów, które są wykonane z hipoalergicznych, a czasem medycznych silikonów.

Najczęstszymi materiałami używanymi w słuchawkach nadusznych (przy uchu) są PVC, guma, pianka z pamięcią kształtu i sztuczna skóra. Są przytrzymywane przez kawałek plastiku, który zgina się wokół głowy.

Przetwornik to termin techniczny określający głośnik. Poniżej wymieniono niektóre z różnych konstrukcji przetworników stosowanych w produkcji słuchawek.

Ruchoma cewka

Przetwornik z ruchomą cewką jest najczęściej używanym przetwornikiem w słuchawkach. Popularna nazwa tego typu przetwornika to „dynamiczny”. Magnes stacjonarny przymocowany do ramy nośnej słuchawek wytwarza statyczne pole magnetyczne. Głównymi składnikami tego typu magnesów są neodym lub kompozyt ferrytowy. Membrana słuchawek jest przymocowana do cewki głosowej. Dźwięk jest generowany, gdy dźwięk przechodzi przez cewkę i zderzają się alternatywne i statyczne pola magnetyczne. Popularny typ przetworników słuchawek z ruchomą cewką jest oparty na technologii kapsuły mikrofonowej.

elektret

Przetwornik elektretowy działa na zasadzie stałego, wbudowanego ładunku. Nie są one bardzo powszechnym typem konstrukcji, podobnie jak ich bliski krewny, przetwornik elektrostatyczny. Ponadto są tańsze i nie mogą odtwarzać tej samej wierności, co elektrostatyka.

Elektrostatyczny

Przetworniki w przetworniku elektrostatycznym składają się z bardzo cienkiej, naładowanej membrany elektrycznej. Powszechne jest umieszczanie membrany z folii PET pomiędzy dwiema perforowanymi płytami metalowymi. Sygnał dźwiękowy tworzy pole elektryczne. Powietrze jest następnie przepuszczane przez perforacje, a następnie łączy się z ciągle zmieniającym się sygnałem elektrycznym, który napędza membranę. Proces ten powoduje wygenerowanie fali dźwiękowej. Słuchawki elektrostatyczne są zwykle droższe niż ich odpowiedniki z ruchomą cewką ze względu na szerszy zakres częstotliwości i jakość komponentów użytych w procesie produkcyjnym.

Słuchawki wykonane są połączeniem metod ręcznych i maszynowych. Konfiguracja głośników wewnętrznych w słuchawkach musi być najpierw okablowana przed umieszczeniem w obudowie słuchawek. Odbywa się to zazwyczaj na linii montażowej, gdzie kilku pracowników jest odpowiedzialnych za niewielką część procesu. Jeden pracownik może podłączyć konfigurację głośników do zestawu słuchawkowego, podczas gdy inny może być odpowiedzialny za montaż części wstępnie uformowanej obudowy.

Większość obudów słuchawek jest wykonywana maszynowo, aby zaoszczędzić czas i pieniądze. Zewnętrzne obudowy większości słuchawek są wykonane z formowanego plastiku, a zatem są tworzone przez zestaw form w fabryce.

Po całkowitym złożeniu pary słuchawek są one testowane w fabryce. Obecnie testowanie odbywa się za pomocą komputera. Program komputerowy wysyła fale dźwiękowe przez słuchawki, aby przetestować pasmo przenoszenia.