Como funcionam os fones de ouvido

História

Parece que todas as pessoas que você vê nos dias de hoje tem um par de fones de ouvido conectados ao MP3 player ou ao celular. Os fones de ouvido são um acessório essencial moderno, mas mudaram significativamente desde o primeiro modelo, criado em 1930 pela Beyerdynamic. Os fones de ouvido são essencialmente pequenos alto-falantes projetados para caber dentro ou sobre o ouvido, então, para entender como os fones de ouvido funcionam hoje, você deve entender a tecnologia por trás dos alto-falantes.

Mecânica dos alto-falantes

O ouvido humano depende de uma membrana fina, o tímpano, que vibra em resposta às ondas sonoras. O cérebro traduz vibrações naquilo que sentimos como som. Os alto-falantes criam ondas sonoras muito semelhantes a quando um tambor faz barulho. Quando você toca um tambor, a pele do tambor vibra, criando ondas sonoras. Os alto-falantes começam com um cone e, como um tambor, um diafragma de papel, tecido ou plástico é esticado na parte larga do cone, onde é preso a um anel de metal. A extremidade menor do cone contém uma bobina de ferro que fica na frente de um imã. A bobina é conectada aos cabos que conectam o alto-falante ao estéreo ou ao music player. O som da fonte se traduz em sinais elétricos que convertem a bobina em um eletroímã. A bobina magnética atrai ou repele o imã atrás dele, o que move a bobina para frente e para trás. O movimento da bobina empurra e puxa o diafragma, criando ondas como um tambor, e bombeando as ondas sonoras através do alto-falante na sala ou diretamente para dentro da orelha.

Tornando-os menores

Hoje em dia, fones de ouvido populares funcionam como seus primos em alto-falantes maiores. Enquanto os grandes alto-falantes têm cones, um "cone" de blocos é um pedaço de plástico flexível que vibra em resposta aos sinais do seu reprodutor de música. Por baixo, uma pequena bobina de metal fica em cima de um imã, como um alto-falante maior. Quando a bobina do seu music player é magnetizada, o plástico se move, criando as ondas sonoras que viajam para fora dos fones de ouvido e para dentro do ouvido.

Fones de ouvido com cancelamento de ruído

Um tipo novo e menor de fones de ouvido se tornou mais comum: fones de ouvido com cancelamento de ruído. Eles foram inventados por Amar Bose, fundador da Bose Corporation, quando ele estava frustrado com o barulho de um avião distorcendo o que estava tocando em seus fones de ouvido. Os fones de ouvido com cancelamento de ruído passivo usam recursos como preenchimento de espuma circunvizinho (acima da orelha) e de alta densidade para impedir que as ondas sonoras do ambiente atinjam seus ouvidos. Os fones de ouvido com cancelamento de ruído ativo usam um método diferente: os fones de ouvido realmente emitem ondas sonoras para mascarar as ondas sonoras de baixa frequência do ruído ambiente, usando uma técnica chamada interferência destrutiva. Ao emitir ondas sonoras que são imagens espelhadas de ondas sonoras ambientes, os auscultadores com cancelamento de ruído permitem-lhe ouvir o conteúdo de áudio desejado e separar outro som indesejado.