หูฟังถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างไร?

นับตั้งแต่ที่พวกเขาถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1910 โดยนาธาเนียล บอลด์วิน หูฟังได้กลายเป็นส่วนสำคัญของการสื่อสารไปทั่วโลก แน่นอน เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่นๆ พวกเขาได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงด้านการออกแบบ มีการพัฒนาแอพพลิเคชั่นใหม่ๆ สำหรับพวกเขา และพวกเขาได้รับการผลิตในรูปแบบต่างๆ มากมาย

หูฟังรุ่นแรกประกอบด้วยวัสดุทำมือที่หาซื้อได้ง่าย เช่น ยาง หนัง ทองแดง และเซรามิก หูฟังในยุคปัจจุบันยังคงผลิตขึ้นโดยใช้หลักการเดียวกันแต่มีความล้ำหน้าในระดับสูง ขณะนี้หูฟังถูกผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากและผลิตขึ้นด้วยวัสดุที่หลากหลาย เช่น ไวนิล โฟม ซิลิโคน พลาสติกขั้นสูง หนังเทียม สิ่งทอ และอื่นๆ

นับตั้งแต่ที่นาธาเนียล บอลด์วินเป็นผู้ประดิษฐ์หูฟังในปี 1910 หูฟังเหล่านี้ก็ได้ผ่านวิวัฒนาการครั้งใหญ่ในด้านสไตล์ การออกแบบ และประสิทธิภาพ หูฟังรุ่นแรกๆ ส่วนใหญ่ทำมือและสร้างขึ้นจากวัสดุทั่วไปจนถึงผลิตภัณฑ์ด้านไฟฟ้าของยุคสมัย ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก่ ทองแดง ยาง หนัง และเซรามิกเชิงเทคนิค หูฟังสมัยใหม่มักได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมขั้นสูง ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมาก และทำด้วยพลาสติก ซิลิโคน หนังเทียม ยาง สิ่งทอ ไวนิล และโฟม

วิธีการออกแบบหูฟังและวัสดุที่ใช้นั้นขึ้นอยู่กับการใช้งานและราคาเป็นหลัก เมื่อตัดสินใจซื้อหูฟังใหม่ ต้องชั่งน้ำหนักว่าจะใช้ทำอะไร

หูฟังมีดีไซน์ที่หลากหลาย แต่มีบางดีไซน์ที่แพร่หลายที่สุดในตลาด การออกแบบแต่ละแบบมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองเช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์อื่นๆ

หูฟังประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือเอียร์บัด (เสียบเข้าไปในช่องหูบางส่วน) super-aural (บุฟองน้ำแนบใบหู) ชนิดใส่ในหู (สอดเข้าไปในช่องหูจนสุด) และครอบหู (รอบหู) หู). การออกแบบและการใช้งานหูฟังเป็นตัวกำหนดวัสดุที่ใช้ทำหูฟัง

วัสดุที่ใช้ทำหูฟังเอียร์บัดจะต้องสามารถทนต่อการใช้งานที่ไม่เหมาะสมอย่างต่อเนื่องควบคู่ไปกับการสึกหรอ สาเหตุหลักมาจากการใส่เอียร์บัดเข้าไปในหูบางส่วน ตัวเลือกวัสดุที่พบบ่อยที่สุดในการออกแบบนี้ ได้แก่ วัสดุพลาสติกที่ทนทานสองชนิด โพลีคาร์บอเนต (PC) และโพลีเอสเตอร์

หูฟังแบบครอบหู (แบบครอบหู) ครอบหูทั้งสองข้างได้สนิทและเป็นหูฟังประเภทที่ใหญ่ที่สุด นอกจากนี้ยังประกอบด้วยวัสดุที่หลากหลายที่สุด วัสดุทั่วไปบางชนิดที่ใช้ในการสร้างหูฟังแบบครอบศีรษะ ได้แก่ โพลียูรีเทน faux หนังที่อัดแน่นไปด้วยโฟม หนังแท้ และสิ่งทอต่างๆ รวมถึงผ้ากำมะหยี่ กำมะหยี่ และ กำมะหยี่

การออกแบบหูฟังชนิดใส่ในหูมีความสำคัญเนื่องจากเสียบเข้าไปในช่องหูและเสี่ยงต่อการเป็นพาหะของเชื้อโรค ซึ่งอาจทำให้เกิดการติดเชื้อที่หูได้ หูฟังชนิดใส่ในหูแบบต่างๆ ในสวนส่วนใหญ่มักทำด้วยยางสังเคราะห์หรือยางธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม มีบางประเภทที่ทำมาจากซิลิโคนที่ไม่ก่อให้เกิดภูมิแพ้และบางครั้งก็เป็นซิลิโคนเกรดทางการแพทย์

วัสดุที่ใช้กันทั่วไปในหูฟังแบบ supra-aural (เทียบกับหู) ได้แก่ PVC ยาง เมมโมรี่โฟม และหนังเทียม พวกเขาจับด้วยแผ่นพลาสติกที่โค้งงอรอบศีรษะ

ตัวแปลงสัญญาณเป็นศัพท์เทคนิคสำหรับผู้พูด รายการด้านล่างคือการออกแบบตัวแปลงสัญญาณแบบต่างๆ ที่ใช้ในการผลิตหูฟัง

ขดลวดเคลื่อนที่

ไดรเวอร์คอยล์เคลื่อนที่เป็นทรานสดิวเซอร์ชนิดทั่วไปที่ใช้ในหูฟัง ชื่อสามัญสำหรับทรานสดิวเซอร์ประเภทนี้คือ ''ไดนามิก" แม่เหล็กแบบอยู่กับที่ที่ติดกับโครงรองรับของหูฟังจะสร้างสนามแม่เหล็กสถิตย์ ส่วนประกอบหลักของแม่เหล็กชนิดนี้มีทั้งนีโอไดเมียมหรือเฟอร์ไรท์คอมโพสิต ไดอะแฟรมของหูฟังติดอยู่กับวอยซ์คอยล์ เสียงถูกสร้างขึ้นเมื่อเสียงผ่านขดลวดและการปะทะกันของสนามแม่เหล็กสำรองและไฟฟ้าสถิต ไดรเวอร์หูฟังแบบขดลวดเคลื่อนที่ทั่วไปประเภทหนึ่งนั้นใช้เทคโนโลยีแคปซูลไมโครโฟน

อิเล็กเตรท

ทรานสดิวเซอร์อิเล็กเตรตทำงานโดยมีประจุในตัวแบบถาวร พวกมันไม่ใช่ประเภทการออกแบบทั่วไป และไม่ใช่ประเภทที่ใกล้เคียงกัน นั่นคือตัวแปลงสัญญาณไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ยังมีราคาถูกกว่าและไม่สามารถทำซ้ำได้อย่างแม่นยำเช่นเดียวกับไฟฟ้าสถิต

ไฟฟ้าสถิต

ไดรเวอร์ในทรานสดิวเซอร์ไฟฟ้าสถิตประกอบด้วยไดอะแฟรมไฟฟ้าที่มีประจุบางมาก เป็นเรื่องปกติที่จะวางเมมเบรนฟิล์ม PET ระหว่างแผ่นโลหะที่มีรูพรุนสองแผ่น สัญญาณเสียงสร้างสนามไฟฟ้า จากนั้นอากาศจะถูกบังคับผ่านรูพรุนและรวมเข้ากับสัญญาณไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาซึ่งขับเคลื่อนเมมเบรน กระบวนการนี้ทำให้เกิดคลื่นเสียง หูฟังไฟฟ้าสถิตมักจะมีราคาแพงกว่าแบบขดลวดเคลื่อนที่เนื่องจากช่วงความถี่ที่กว้างกว่าและคุณภาพของส่วนประกอบที่ใช้ในกระบวนการผลิต

หูฟังทำขึ้นโดยใช้วิธีการแบบมือและแบบเครื่องผสมกัน การกำหนดค่าลำโพงภายในของหูฟังจะต้องต่อสายก่อนจึงจะนำไปใส่ในเคสหูฟัง โดยทั่วไปจะทำในลักษณะไลน์การประกอบโดยมีพนักงานหลายคนรับผิดชอบส่วนเล็ก ๆ ของกระบวนการ ผู้ปฏิบัติงานคนหนึ่งอาจต่อสายลำโพงเข้ากับชุดหูฟัง ขณะที่อีกคนอาจมีหน้าที่เพียงประกอบชิ้นส่วนของปลอกที่หล่อไว้ล่วงหน้า

ปลอกหูฟังส่วนใหญ่ผลิตโดยเครื่องจักรเพื่อประหยัดเวลาและเงิน ปลอกด้านนอกของหูฟังส่วนใหญ่ทำจากพลาสติกขึ้นรูป ดังนั้นจึงสร้างโดยชุดแม่พิมพ์ที่โรงงาน

หลังจากประกอบหูฟังคู่หนึ่งเรียบร้อยแล้ว ก็ทดสอบในโรงงาน ปัจจุบันการทดสอบทำโดยคอมพิวเตอร์ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ส่งคลื่นเสียงผ่านหูฟังเพื่อทดสอบการตอบสนองความถี่