¿De qué partes están hechos los auriculares?
La función de la diadema es fijar las unidades emisoras de sonido izquierda y derecha y colocarlas a ambos lados de la cabeza. Su estructura y conexión a la unidad determinan la presión de la diadema y las orejeras sobre la cabeza y afectan la comodidad de uso de los auriculares.
La orejera es la parte de la cabeza que entra en contacto con la unidad de sonido. Es muy importante para los auriculares dinámicos. Su función es reflejar las bajas frecuencias para garantizar la reproducción de bajas frecuencias. Generalmente existen dos estilos de orejeras, una que presiona las orejas, llamada estilo supra-oído, y la otra que tiene forma de copa y rodea las orejas, llamada orejeras circunferenciales. Las orejeras deben ser lo más suaves y cómodas posible, normalmente rellenas de esponja y cubiertas con cuero o franela. El material utilizado en las orejeras puede absorber frecuencias medias a altas, poniendo una distancia entre los oídos y el diafragma, creando una cavidad entre los auriculares y la cabeza. Las orejeras de orejas grandes tienen un gran espacio interno y el sonido puede actuar sobre las aurículas, creando una buena sensación de espacio. Un auricular bien diseñado ha considerado plenamente el papel de las orejeras, por lo que las orejeras de los auriculares de gama media a alta no se pueden dañar ni reemplazar a voluntad.
El cable de los auriculares es la línea de conexión entre el extremo de salida del circuito amplificador de auriculares y la bobina móvil de los auriculares. Los cables de auriculares de alta calidad suelen utilizar cables de cobre libre de oxígeno (OFC) con núcleos de múltiples ramas, que están estrictamente aislados y blindados para evitar que las impurezas en el cobre afecten la transmisión de la señal y las interferencias del desorden externo. El extremo del cable de los auriculares es un enchufe, que está disponible en dos especificaciones: 6,35 mm y 3,5 mm, normalmente llamados enchufes grandes y pequeños. El conector de 6,35 mm se utiliza para equipos de audio profesionales y de consumo, y el conector de 3,5 mm se utiliza para equipos portátiles. Generalmente, los auriculares de alta fidelidad proporcionarán convertidores de enchufe para garantizar que los auriculares se puedan utilizar en varios dispositivos. Las clavijas de los auriculares de gama media a alta están chapadas en oro, no por estética, sino principalmente para evitar que la oxidación de las clavijas afecte al sonido. Debido a que el oro es liso y blando, también proporciona la mayor área de contacto posible. Los auriculares de gama baja suelen utilizar tapones niquelados, que evitan la oxidación pero tienen cierto impacto negativo en el sonido.
La unidad generadora de sonido de los auriculares es la parte más compleja y tecnológicamente intensiva del diseño de los auriculares. Los auriculares dinámicos funcionan según el mismo principio que los altavoces dinámicos. Después de que la señal de audio ingresa a la bobina móvil, el campo electromagnético generado por la bobina móvil cambia a medida que cambia la señal. El campo electromagnético cambiante interactúa con el circuito magnético para empujar la bobina móvil y el diafragma para que se muevan, y el diafragma empuja el aire para producir sonido. La unidad generadora de sonido de los auriculares dinámicos se compone principalmente de tres partes: sistema de circuito magnético, sistema de vibración, cavidad y orificio.
El sistema de circuito magnético consta de imanes permanentes, placas polares y zapatas polares, lo que tiene un impacto directo en el rendimiento y la confiabilidad de los auriculares. Un lado del imán permanente es una placa polar plana y el otro lado es una pieza polar en forma de T. Entre la placa polar y la zapata polar se forma un pequeño espacio magnético anular, y en este espacio magnético se suspende la bobina móvil del sistema de vibración. Los imanes permanentes que se suelen utilizar en los auriculares de alta fidelidad son imanes de neodimio con un rendimiento excelente. Los primeros modelos de auriculares utilizaban costosos imanes de samario y cobalto, y los auriculares de gama baja generalmente utilizan ferroimanes. El diseño de sistemas de circuitos magnéticos es complejo. Los circuitos magnéticos de los auriculares de alta gama como Sennheiser HD580 y HD600 están diseñados por computadoras. El proceso de producción del circuito magnético también es un aspecto que incide en su rendimiento. El diseño y la fabricación de excelentes sistemas de circuitos magnéticos pueden controlar eficazmente el sistema de vibración y obtener mayor sensibilidad, menor distorsión, buenos transitorios y bajas frecuencias.
El sistema de vibración está formado por una bobina móvil y un diafragma. El diafragma es un elemento de radiación sonora que promueve la vibración del aire para producir sonido, lo que afecta directamente la respuesta de frecuencia y la sensibilidad. Su rendimiento depende principalmente del material de fabricación, la forma y el proceso de fabricación. Los materiales utilizados para fabricar el diafragma requieren la menor masa posible por unidad de superficie, una alta resistencia mecánica y una gran amortiguación interna. Cuanto mayor sea la resistencia mecánica, más ligera será la masa, más amplio será el rango de frecuencia efectivo y mayor será el nivel de presión sonora de salida. La amortiguación interna es grande y la distorsión es pequeña bajo señales grandes. En la actualidad, los diafragmas están hechos principalmente de películas de poliéster que son fáciles de termoformar, livianas y tienen buena rigidez. Algunas empresas también han desarrollado nuevos materiales para los diafragmas. Por ejemplo, los auriculares y tapones para los oídos de alta gama de Sony utilizan un "biodiafragma" hecho de celulosa aislada de Acetobacter, que tiene excelentes frecuencias altas. El diafragma suele ser circular, con un arco convexo en el centro y nervaduras de refuerzo alrededor para mejorar la rigidez del diafragma y aumentar el área efectiva del diafragma. A veces, con el fin de equilibrar la presión del aire, se mecaniza un pequeño orificio en la parte no vibratoria del diafragma. La tecnología de fabricación de diafragmas es muy exigente y el control de diversas diferencias en el procesamiento es extremadamente estricto.
La bobina móvil es la fuente de vibración de los auriculares dinámicos y la mayoría de los parámetros de los auriculares, como impedancia, sensibilidad, potencia nominal, etc., están relacionados con ella. El rendimiento de una bobina móvil depende principalmente del material utilizado y del número de vueltas de la bobina móvil, es decir, de la longitud del cable de la bobina móvil. El material de la bobina móvil es generalmente alambre de cobre esmaltado.
El alambre esmaltado de cobre libre de oxígeno y el alambre esmaltado de aluminio revestido de cobre se utilizan comúnmente en auriculares de alta gama. Este último tiene las ventajas del alambre de cobre esmaltado, pero es más liviano y algunos usan plata como material de la bobina móvil. La sección transversal del cable esmaltado de la bobina móvil es en su mayoría circular, pero también tiene secciones transversales triangulares y hexagonales regulares, lo que hace que los cables se combinen más estrechamente, reduce la capacitancia entre líneas y reduce aún más la calidad de la bobina móvil. El tamaño de la bobina móvil también tiene un cierto impacto en el rendimiento de los auriculares. La bobina móvil vibra en el espacio magnético y su diámetro debe garantizar que la bobina móvil esté ubicada en el centro del espacio magnético y no choque con la placa polar y las zapatas polares al vibrar. Por otro lado, dado que el campo magnético en el espacio magnético en la superficie de la placa polar es desigual, el movimiento de la bobina en el campo magnético desigual reducirá la eficiencia de conversión de la energía electroacústica y causará distorsión de los auriculares, por lo que el La altura de la bobina móvil debe seleccionarse adecuadamente.
Las estructuras acústicas como cavidades y orificios son partes importantes que afectan el rendimiento de los auriculares. El sistema de circuito magnético y el sistema de vibración se mantienen en su lugar mediante un marco de plástico llamado tablero, al que están unidos los bordes del diafragma. El marco debe ser lo suficientemente rígido, no deformarse por el circuito magnético fijo y las piezas vibratorias, y transmitir la menor vibración posible. Detrás del circuito magnético y el sistema de vibración se encuentra la carcasa de los auriculares, con una cavidad formada entre la carcasa y el escritorio. El tamaño y la forma de la cavidad, y la ubicación, el tipo y la cantidad de material amortiguador que la llena afectan la respuesta de frecuencia de los auriculares. En términos generales, cuanto más grande sea la cavidad, más fácil será obtener bajas frecuencias profundas y de alta calidad.