Di quali materiali sono fatte le cuffie

La produzione delle cuffie si riduce a due parti principali. La prima è realizzare due versioni miniaturizzate di altoparlanti usando una combinazione di composti metallici e plastica o carta. La seconda è produrre un alloggiamento per gli altoparlanti che stia comodamente sull'orecchio o dentro l'orecchio, con plastica, gomma e schiuma come componenti chiave a seconda del design.

Storia delle cuffie

Lo statunitense Nathaniel Baldwin inventò le cuffie nel 1910, con primi clienti tra cui la Marina USA. All'epoca, le cuffie erano l'unico modo per ascoltare segnali audio elettrici (invece del suono meccanico dei fonografi) finché gli amplificatori non divennero diffusi. Le cuffie stereo apparvero nel 1958, mentre l'uscita del Sony Walkman nel 1979 provocò il passaggio da cuffie circumaurali (che avvolgono l'orecchio) a modelli più piccoli che premono sull'orecchio. Gli auricolari (in-ear), che entrano nel condotto uditivo, divennero popolari quando furono inclusi con l'iPod.

Principi degli altoparlanti

Pur con molta tecnologia per renderle piccole e comode, in principio le cuffie sono semplicemente due altoparlanti miniaturizzati. Questo implica tre componenti chiave: un magnete permanente (fisso), un elettromagnete avvolto e un cono. Il segnale elettrico dal dispositivo audio (es. lettore MP3) passa nell'elettromagnete e ne cambia il campo magnetico. L'elettromagnete alterna rapidamente attrazione e repulsione col magnete permanente muovendosi. È attaccato al cono, che amplifica il movimento facendo vibrare l'aria verso l'orecchio come onde sonore.

Materiali degli altoparlanti

Originariamente le parti metalliche degli altoparlanti delle cuffie erano in ferro, con scarsa qualità audio. Oggi sono normalmente ferrite o neodimio, materiali composti che includono ferro ed altri elementi. Nell'elettromagnete avvolto, questi materiali hanno il grande vantaggio di cambiare direzione del campo magnetico con perdita energetica minima. Il cono nelle cuffie è comunemente di plastica e/o carta piuttosto che metallo, perché la flessibilità è più importante della resistenza a queste dimensioni. Alcuni ricercatori stanno esplorando l'uso del grafene, un nuovo materiale composito, per ottenere maggiore resistenza e flessibilità insieme.

Alloggiamenti delle cuffie

Il materiale che circonda gli altoparlanti varia secondo design e budget. Per cuffie on-ear (sovraurali), il design solito è un guscio rigido in plastica con strato in gomma o PVC come cuscinetto sull'orecchio. Per cuffie in-ear (auricolari), gomma o silicone sono comuni, più flessibili e adattabili comodamente ma saldamente all'orecchio o condotto uditivo. Modelli in-ear costosi usano schiuma a memoria che si adatta alla forma specifica del condotto uditivo dell'utente.