¿Cómo funcionan los auriculares?

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Los auriculares son una versión de los altavoces portátiles, junto con los auriculares y los audífonos, se han convertido en sinónimo de nuestra experiencia técnica. Soplan nuestras canciones favoritas, nos permiten escuchar los últimos podcasts sin que el resto del metro tenga que unirse, y permiten experiencias de sonido 8D locas. Pero, ¿cómo funcionan los auriculares?

La respuesta: aunque son obras maestras tecnológicas con equipos de personas que trabajan día tras día para mejorar esencialmente la tecnología, Son solo pequeños parlantes que captan señales eléctricas y las convierten a través de una bobina de voz (lo sé, genial, cierto) en las dulces melodías de Jack Johnson.

Es un proceso muy simple pero complicado. Los unos y los ceros que componen su archivo de audio envían señales en forma de corrientes eléctricas fluctuantes a través del cable de los auriculares a los controladores de los altavoces. Esta señal pasa a través de la bobina móvil y crea un campo magnético. Un imán sólido dentro del controlador atrae o repele la bobina dependiendo de la corriente alterna. La bobina de voz, a su vez, está unida a una membrana liviana (pronunciado die-a-fram) en el controlador. A medida que la bobina se mueve hacia adelante y hacia atrás mil veces por segundo, cambia la presión del aire para crear ondas de sonido dulces y dulces para nuestro placer. Lo sé, increíble, pero esa es la versión corta, se vuelve aún más interesante.

No todos los auriculares son iguales, y si quieres saber cuál es la diferencia, sigue leyendo.

Los auriculares son básicamente parlantes diminutos, pero …

Para comprender el funcionamiento interno de sus auriculares, simplemente puede pensar en ellos como pequeños altavoces. Su propósito es el mismo para captar señales eléctricas y convertirlas en ondas de sonido correspondientes.

Sin embargo, es un poco más complicado, porque los ingenieros que diseñan estos pequeños altavoces deben tener en cuenta la proximidad del altavoz al oído. Esto requiere niveles de entrada mucho más pequeños; estamos hablando de milivatios en lugar de vatios.

Esta es esencialmente la principal diferencia entre los altavoces y los auriculares, el tamaño. A diferencia de los altavoces, que se utilizan para reforzar el sonido en salas, pasillos y conciertos al aire libre, sus auriculares solo deberían producir suficiente sonido para sus oídos.

Si bien son versiones muy similares y más pequeñas de lo mismo, la tecnología que necesitan para hacer lo que hacen es ligeramente diferente.

Cuando se trata de la cubierta protectora, hay una ligera diferencia entre los altavoces y los auriculares. La caja (o caja) del altavoz está ahí para amplificar el sonido y proteger el altavoz. Del mismo modo, la “funda” de sus auriculares está diseñada para reforzar, proteger, pero también para encajar. Estos son dispositivos portátiles y se requiere comodidad.

Los altavoces suelen tener una abertura en la parte delantera y trasera para amplificar el sonido; Esto permite que el aire circule libremente para producir el mejor sonido. Hay dos tipos de auriculares, cerrados y abiertos. El respaldo abierto a menudo produce el mejor sonido y se usa en estudios de grabación. Sin embargo, pueden ser menos discretos. Si desea escuchar en privado, debería utilizar auriculares cerrados con cancelación de ruido.

¿Cuáles son los componentes principales de los auriculares?

Hay tres componentes muy importantes en sus auriculares. Los diferentes tipos de auriculares pueden tener partes y piezas adicionales, pero no se emitirá ningún sonido sin estos tres:

▪ El imán

Los imanes son el corazón de sus auriculares. Dos imanes diminutos, un electroimán fijo y otro móvil, hacen que la bobina se mueva. Este movimiento esencialmente hace que se genere el sonido.

▪ La bobina de voz

La bobina se alimenta de señales eléctricas; esto hace que la bobina sea más o menos magnética, dependiendo de la corriente. La bobina, a su vez, está unida al diafragma (piense en su propio diafragma, que permite que el aire entre y salga de los pulmones), y cuando la bobina se mueve, el diafragma se mueve.

▪ La membrana

El diafragma es una membrana delgada y semirrígida que se une a la bobina. Cuando la bobina se mueve, el diafragma se mueve, creando vibraciones y ruido.

Estas tres partes están alojadas en el conjunto del controlador y son responsables de generar el sonido. Comprender exactamente cómo funciona el controlador puede ser complicado.

Así es como funcionan los controladores de auriculares

El conductor es como el cerebro de toda esta operación. Cuando una señal eléctrica viaja a través del cable y llega a sus auriculares, llega primero a la unidad del controlador.

Hay tres tipos principales de controladores que se utilizan en los auriculares:

  • Conductor dinámico
  • Controlador magnético plano
  • Controlador electrostático

El controlador más común utilizado en los auriculares es el controlador dinámico.

Unidad de controlador dinámico (controlador de bobina móvil)

La unidad de controlador dinámico es uno de los controladores más comunes y también el más barato. Utiliza tres componentes principales para funcionar: el imán permanente, una bobina electromagnética y una membrana.

La unidad de controlador dinámico utiliza electromagnetismo y magnetismo para crear movimiento, que a su vez crea sonido.

La bobina está magnetizada por el imán de neodimio estacionario, que convierte la bobina en un electroimán. Tan pronto como la bobina recibe señales eléctricas del archivo de audio, crea un campo magnético. El flujo de corriente determina el empuje y tracción del imán.

Esto crea un movimiento rápido hacia adelante y hacia atrás, empujando y tirando de la membrana a la que está unida la bobina. El aire alrededor del diafragma se desplaza y genera sonido. Cuanto más aire se desplaza, más fuerte es el sonido.

Debido a la fricción resultante, las unidades de controlador dinámico son ideales para generar sonidos graves. Sin embargo, existen desventajas. Por un lado, el audio está ligeramente distorsionado. Esto se puede solucionar con buena tecnología, como suele ocurrir con algunos auriculares de alta calidad.

Unidad de accionamiento magnético planar

Aunque la unidad de transmisión magnética plana es similar en muchos aspectos a la unidad de transmisión dinámica, existen diferencias notables.

En lugar de utilizar imanes para mover la bobina, los conductores magnéticos nervudos cubren inicialmente un lado de la membrana, además, se utilizan una serie de imanes detrás de la membrana para recoger la corriente eléctrica a medida que fluye a través de los conductores. A medida que la señal eléctrica entra y sale de los conductores, cambia el campo magnético, lo que hace que la membrana interactúe con los imanes, creando vibraciones y, en última instancia, ruido.

Estos controladores se utilizan principalmente en auriculares abiertos de alta calidad. El diafragma suele ser más grande y, debido a la gran cantidad de imanes, mucho más pesado. Estos auriculares no son exactamente tu equipo para correr. En casa o en el estudio de grabación, producen sonidos claros con una distorsión casi nula y una buena reproducción de graves.

Unidad de controlador electrostático

Finalmente, tenemos la unidad de controlador electrostático, que a menudo se considera el santo grial de las unidades de controlador de auriculares. La tecnología es impresionante.

Mientras que en otros controladores las bobinas normalmente se mueven mediante imanes, lo que a su vez hace que el diafragma se mueva, en este controlador el diafragma en sí es la parte móvil. La membrana consta de una capa delgada de material cargado eléctricamente que se coloca entre dos placas conductoras cargadas de manera opuesta. A medida que la señal eléctrica pasa a través de las placas, la membrana cargada eléctricamente vibra, desplazando el aire y haciendo ruido.

Dado que la tecnología que admite este controlador es bastante escasa, también tiene un buen precio. Son utilizados principalmente por profesionales y son más adecuados para uso ocasional en el estudio. Sin embargo, la calidad del sonido es una locura y, como ocurre con todos los avances tecnológicos, solo podemos esperar que este sea pronto el futuro para todos los auriculares.

Cómo funcionan los auriculares internos (o audífonos)

Estos pequeños botones funcionan de manera similar a los auriculares, nuevamente con la mayor diferencia en el tamaño. Tiene todos los mismos componentes, solo que mucho más pequeños, y todo tiene que ajustarse a su oído por una buena razón.

Lo mejor de los auriculares es que, incluso si las piezas no son de una calidad excepcional, no tiene que hacer mucho sonido ya que solo cubren la distancia de su canal auditivo. Por lo general, tienen forma de lágrima que les permite sentarse cómodamente en la oreja. La calidad suele ser clara y el auricular bloquea todo el ruido externo.

La mayoría de los audífonos están protegidos por una funda de plástico duro y se consideran audífonos cerrados. Algunos pueden tener orificios de ventilación que permiten el paso del ruido exterior.

La mecánica es muy similar a la de los auriculares más grandes. Se envía una carga eléctrica a través del cable y entra al controlador. En el controlador, la bobina está magnetizada y se mueve con el tirón magnético y la presión de la señal. A medida que la bobina se mueve, tira de la membrana y crea ondas sonoras.

Debido a su pequeño tamaño, los auriculares son más fáciles de transportar que el tamaño de los auriculares. Si bien los auriculares pueden proporcionar un mejor sonido, los auriculares definitivamente ganan en facilidad de uso. Fácil de guardar en un bolsillo y sacar cuando sea necesario. Cuando se trata de comodidad, los auriculares suelen ganar. Los auriculares, incluso si son pequeños, a veces simplemente no caben en su oído. Afortunadamente, hay cientos de diseños para elegir y eventualmente obtendrá el ajuste perfecto.

Así funcionan los auriculares supraaurales y supraaurales

Ahora que tiene una idea de cómo funcionan los altavoces, puede aplicar ese conocimiento a los auriculares supraaurales. Si bien no recomendamos probar esto en casa, abriremos rápidamente un par de auriculares y lo guiaremos a través de todas las partes.

Cuando se trata de auriculares, lo primero que nota son los auriculares y la aurícula gruesa. Se ven geniales, pero aquí no es donde ocurre la magia. Al abrir las almohadillas, te acercas al funcionamiento interno de tus auriculares.

El controlador, la batería y todo lo demás están alojados en la carcasa de los auriculares (tanto sobre la oreja como sobre la oreja). La parte principal que produce el sonido es el diafragma, como comentamos anteriormente en esta publicación. El diafragma también puede verse como un cono, y no es de extrañar que se le llame cono.

Cuando se empuja y se tira del diafragma, emite un sonido. La acción de empujar y tirar se puede generar de manera diferente según la unidad de accionamiento.

Hay dos unidades que brindan la mejor calidad de sonido. La unidad de transmisión magnética plana es una actualización de la unidad de transmisión dinámica tradicional. En lugar de los imanes habituales, esta unidad de controlador de forma rectangular contiene una membrana que está cubierta con conductores eléctricos. Luego, varios imanes circundantes lo empujan y tiran. La membrana recibe la señal eléctrica, cambia su carga y provoca la oscilación. Genio.

El próximo favorito tiene que ser la unidad de controlador electrostático. Esta pequeña potencia es el diseño más exclusivo del mercado. El diafragma es ligero como el aire y el material del que está hecho es material con carga eléctrica. El diafragma se coloca entre dos placas de metal perforadas y cuando se envía una señal de audio a estas placas, crea una atracción magnética que hace vibrar el diafragma de manera uniforme. Esto produce el sonido más suave con la menor cantidad de distorsión de cualquier controlador.

Cuando reproduce música a través de sus auriculares, son esencialmente señales totalmente eléctricas, imanes, vibraciones y aire desplazado lo que eventualmente lo lleva a los dulces sonidos que desea escuchar.

Así funcionan los auriculares abiertos

Los auriculares abiertos tienen el mismo funcionamiento interno que los auriculares normales, pero la diferencia está en la carcasa. En lugar de una unidad cerrada, la unidad está abierta en ambos lados, lo que permite un flujo de aire libre, lo que conduce a un mejor sonido y una mejor acústica.

Este diseño está orientado a la calidad y, a menudo, es más cómodo. Es una excelente opción para quienes trabajan con sonido y necesitan usar sus audífonos durante largos períodos de tiempo.

La parte trasera abierta evita el filtrado en forma de peine (los ingenieros de sonido cantan Aleluya). La espalda abierta generalmente tiene almohadas más grandes para mayor comodidad.

La parte posterior de los auriculares está abierta, lo que evita el filtrado de peine para que el sonido se pueda transmitir fácilmente y normalmente con poco aislamiento, mientras que la diadema ejerce muy poca presión sobre la cabeza.

Si bien tienen todos estos beneficios adicionales, a menudo son mucho más livianos que los modelos más baratos debido al uso de materiales de mayor calidad.

Algunas de las desventajas de los auriculares abiertos son que la cancelación de ruido es prácticamente imposible, lo que los hace menos que ideales para entornos ruidosos. A continuación, si eres un artista, si subes demasiado el volumen, parte del ruido podría llegar a tu micrófono.

¿Cómo funcionan los auriculares con cancelación de ruido?

Todos conocemos las maravillas de los auriculares con cancelación de ruido, pero ¿cómo funcionan exactamente?

En primer lugar, debemos comprender que existen diferentes niveles de tecnologías de cancelación de ruido. Básicamente, hay dos tipos: pasivos y activos.

● Auriculares pasivos con cancelación de ruido

Son muy similares a algo como las orejeras y actúan como una barrera física que evita que el ruido externo llegue a sus oídos.

● Auriculares con cancelación activa de ruido

Si bien la cancelación activa de ruido aún proporciona una barrera física (aunque mejorada para eliminar ciertos sonidos agudos), la cancelación activa de ruido utiliza tecnología para permitir que su micrófono capte y neutralice cualquier ruido de baja frecuencia antes de que llegue a su oído. Increíble, lo sé.

Así es como funciona la cancelación activa de ruido

La cancelación activa de ruido es esencialmente una tecnología inteligente. Tiene un micrófono que capta sonidos inusualmente altos o bajos. Luego, estos son analizados por un sistema electrónico que detecta patrones inusuales.

Cuando sus auriculares captan estos picos de ondas de ruido, cancelan las vibraciones con esta información. Los altavoces de sus auriculares crean una onda anti-sonido que neutraliza el ruido ambiental.

Sin embargo, los auriculares con cancelación de ruido no son perfectos; solo pueden bloquear alrededor del 70% del ruido exterior (pero no está mal). Son perfectos para lugares con ruido de baja frecuencia, como oficinas de planta abierta, transporte público y aviones. Si desea obtener más información sobre los auriculares con cancelación de ruido, recientemente escribí un artículo que entra en gran detalle.

Así funcionan los auriculares inalámbricos

Los auriculares inalámbricos son geniales, brindan la máxima libertad, pero ¿cómo funcionan? La mecánica de la generación de sonido es básicamente la misma, pero ¿cómo llega la señal eléctrica a la unidad del controlador? Además, existe una tecnología inalámbrica moderna: la señal de audio se envía a través de tecnologías inalámbricas como Bluetooth, radiofrecuencia (RF) o infrarrojos (IR).

Así funcionan los auriculares bluetooth

Los auriculares Bluetooth pueden reproducir música de forma inalámbrica. Se conectan a dispositivos de audio con Bluetooth mediante ondas de radio. Puede usar sus auriculares bluetooth con su teléfono inteligente o cualquier otro dispositivo inteligente. Los auriculares Bluetooth pueden recibir ondas de radio hasta una distancia de 50 metros.

Tan pronto como encienda el bluetooth en su dispositivo inteligente, tome los auriculares bluetooth. Los auriculares deben estar en modo detectable para activar la función de emparejamiento, pero una vez que empareja los dispositivos, no es necesario que vuelva a hacerlo. Es posible que deba ingresar una contraseña para un emparejamiento exitoso. Puede encontrar esto en su manual de usuario o en la configuración de Bluetooth de su dispositivo inteligente. Curiosamente, los dispositivos Bluetooth suelen conectarse mediante una banda de radio de 2,4 GHz sin licencia.

Así funcionan los auriculares HF

Los auriculares de RF funcionan de manera muy similar a los auriculares Bluetooth, la única gran diferencia es que transmiten en diferentes frecuencias. Los auriculares de RF utilizan frecuencias de 900 MHz a 3,2 GHz. Con los auriculares HF, aún puede recibir la frecuencia a una distancia de unos 90 metros.

Es fácil de usar; Simplemente conecte el transmisor a su dispositivo inteligente usando el adaptador de corriente y enciéndalo. Los auriculares de RF y el transmisor deberían emparejarse automáticamente. El transmisor debe mostrar una luz azul una vez que los dispositivos estén emparejados.

Los audífonos de RF generalmente funcionan mejor para televisores, simplemente conecte el adaptador y olvídese de él. Perfecto para jugadores y atracones nocturnos.

Entonces Los auriculares IR funcionan

Los infrarrojos no son tan buenos como los de Bluetooth o RF porque, lamentablemente, debes tener una línea de visión. Por lo tanto, no puede moverse libremente mientras escucha su podcast o música favoritos. La tecnología es prácticamente la misma, con un transmisor y un receptor, pero la frecuencia no llega muy lejos (máx. 10 metros). Es esencialmente la misma tecnología que se utiliza en el control remoto de su televisor.

Obtiene dos tipos de auriculares IR inalámbricos: auriculares de un canal y de dos canales. El canal único solo se puede conectar a una señal de audio, mientras que el canal doble puede procesar dos. Los auriculares de infrarrojos son diferentes y debe confirmar la frecuencia de infrarrojos que desea.

Al igual que los auriculares de RF, los auriculares de infrarrojos a menudo vienen con un transmisor de infrarrojos que se conecta a la fuente de audio.

Cómo funcionan los auriculares de conducción ósea

Esto es realmente genial, y estoy seguro de que la mayoría de la gente probablemente no compraría audífonos de conducción ósea, pero puede ser una bendición para muchas personas con discapacidad auditiva. ¿Cómo funcionan exactamente los auriculares de conducción ósea?

Los auriculares de conducción ósea funcionan decodificando las ondas sonoras y convirtiéndolas en vibraciones que pasan a través de los huesos (pómulos o maxilar) y luego pueden ser recibidas directamente por la cóclea, sin pasar por el tímpano.

Un aspecto negativo de escuchar a través de la mandíbula (por muy frío que sea) es un sonido diferente, peor. No está mal; simplemente no es genial.

Curiosamente, las vibraciones y frecuencias producidas por los auriculares de conducción ósea aún crean un sonido que otras personas pueden escuchar. Sin el ajuste ajustado habitual del oído, es más probable que otros escuchen el sonido.

Así es como funcionan las tomas de auriculares

Para obtener el sonido, necesita la señal eléctrica. Al final del día, los auriculares son un circuito completo, un bucle de cables a través del cual fluye la electricidad. Esta corriente eléctrica en el bucle luego interactúa con un imán permanente, que luego mueve la membrana y desplaza el aire y los sonidos de Tada.

Pero la señal tiene que venir de algún lado. Aquí es donde entra el enchufe. La corriente proviene de su dispositivo y fluye a través del enchufe a través del cable hacia la unidad del controlador del altavoz, lo que desencadena una serie de eventos que eventualmente conducen al sonido.

Pero todo comienza con el gato. El enchufe hace que todo sea simple y directo, sin cables sueltos para conectar, solo conéctelo y juegue.

Un conector para auriculares, que normalmente se utiliza para señales de audio, sirve como conexión eléctrica. Se necesitan de dos a cuatro contactos para funcionar, y los diseños vienen en una variedad de formas, solo piense en Apple.

Si su enchufe tiene dos puntos de contacto, se llama enchufe TS, tres puntos de contacto se llaman enchufe TRS y cuatro puntos de contacto se llaman enchufe TRRS.

La T se refiere a la punta, la R al anillo y la S a la manga. Una conexión TS transmite solo una señal mono, mientras que una conexión TRS transmite dos señales y una conexión TRRS transmite tres señales.

Las tomas de auriculares vienen en una variedad de tamaños, siendo los más comunes 6,35 mm, 3,5 mm y 2,5 mm. El tamaño de conector más común sería el conector de 3,5 mm.

Por lo general, la toma de auriculares TRS de los auriculares estéreo transmite las señales de los canales izquierdo y derecho solo cuando se conecta a una fuente de audio, mientras que la toma de auriculares TRRS de los auriculares estéreo transmite las señales de la izquierda, la derecha y el micrófono cuando están conectadas. La capacidad de comunicarse de un lado a otro hace que TRRS sea el más popular del mercado.

Así funcionan los cables de los auriculares

Los cables de los auriculares no son algo en lo que pensamos a menudo, pero cuidadosamente envueltos en goma protectora hay 6 cables, todos los cuales son esenciales para que sus ondas sonoras lleguen a sus oídos.

Los seis cables que se conectan a su conector TRRS son:

  • Audio derecho (rojo)
  • Tierra de audio derecha (verde)
  • Audio izquierdo (azul)
  • Tierra de audio izquierda (verde)
  • Micrófono (amarillo)
  • Tierra del micrófono (verde)

Para agregar resistencia a su cable, hay un núcleo sintético entre los cables.

Los cables de los auriculares han recorrido un largo camino, y se nota en los cables. Sus auriculares tienen cables que suministran energía a un panel de control para reproducir, pausar, cambiar de pista y controlar el volumen.

Hay varios cables de auriculares diferentes en el mercado, que incluyen:

  • Cables ópticos: algunos cables están hechos de fibra de vidrio para una transmisión particularmente rápida.
  • Cables normales: Alambre de cobre ordinario, recubierto con plástico protector. Estos son los mas comunes.
  • Cables planos sin enredos: Estos cables también están hechos de cobre y cubiertos con plástico protector, pero están aplanados para evitar que se enreden.
  • Cables coaxiales: Los cables coaxiales tienen un núcleo de cobre, una cubierta de plástico para aislamiento Y una cubierta de tela adicional. Muy duradero y potente.
  • Cables trenzados: se consideran cables híbridos y utilizan diferentes materiales para la conducción y el aislamiento. Alta calidad y durabilidad.

Puede ser difícil elegir los auriculares adecuados, pero tener toda la información, conocer las diferencias y saber por qué cada uno es único a su manera facilitará el proceso. Tus audífonos deben complementarse si los vas a usar para el trabajo, se debe seleccionar la mejor calidad, si disfrutas usar tus audífonos, necesitas grandes capacidades inalámbricas, comodidad y durabilidad. Es posible encontrar los auriculares perfectos para su estilo de vida.

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