Auricolari
Un auricolare è un piccolo altoparlante che si appoggia all'orecchio, o si inserisce in parte nell'orecchio (in questo caso si parla di auricolare in-ear) per ascoltare la fonte audio (radio, walkman, lettore CD ecc.) alla quale è collegato. Normalmente gli auricolari sono a coppie, così da permettere anche l'ascolto stereofonico. Sono comunque ancora usati anche auricolari singoli.
Una cuffia è costituita da una coppia di altoparlanti, generalmente (ma non sempre) più grandi degli auricolari, uniti da un supporto, e ha la stessa funzione di una coppia di auricolari.
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[modifica] Cuffie ad alta fedeltà
Le cuffie ad alta fedeltà utilizzano due tecnologie:
- dinamica;
- elettrostatica.
La prima è costituita da una coppia di altoparlanti del tutto simili a quelli utilizzati nei diffusori audio, ma di ridottissime dimensioni. Le elettrostatiche sono di costruzione più complessa e per funzionare hanno bisogno di una tensione ausiliaria, fornita da un circuito alimentatore, integrato normalmente all'interno del proprio preamplificatore dedicato, ovvero, il loro uso comporta avere un piccolo apparecchio in più; rispetto alle dinamiche presentano una risposta in frequenza più lineare, ma sono anche più costose e delicate. Basti pensare che lo spessore del diaframma di emissione delle cuffie Stax, un costruttore storico giapponese di questa tipologia, è di soli 1,35 μm. Questa caratteristica permette un'amplissima estensione in frequenza, dichiarata da 6 Hz a oltre 40 kHz; in alcuni modelli di altri produttori, il limite superiore di frequenza dichiarato supera i 100 kHz. Molti audiofili considerano le cuffie il miglior trasduttore per l'ascolto di musica registrata, opinione comunque non condivisa in modo unanime. Occorre altresì dire, che è nella fase di missaggio di un brano musicale stereofonico che viene ottimizzata la riproduzione, privilegiando l'ascolto con una coppia di diffusori oppure con una cuffia; con la presa diretta binaurale del suono con testa artificiale, tramite sofisticate procedure si può ottenere l'identica riproduzione spaziale del suono, sia con una coppia di diffusori che con una cuffia.
[modifica] I componenti di una cuffia
La struttura di questo tipo di cuffie per alta fedeltà è composta da un archetto flessibile che può essere in metallo o plastica, ai lati del quale sono fissati i padiglioni contenenti gli altoparlanti. Da parte del costruttore vengono adottati vari accorgimenti volti ad offrire sia un buon comfort, dato che l'oggetto può essere tenuto sulle orecchie anche molte ore, sia offrire le migliori prestazioni di ascolto. Sulla sommità della testa non poggia direttamente l'archetto di supporto dei padiglioni, bensì un secondo archetto parallelo al primo, costituito da materiale morbido, solitamente pelle animale o sintetica, oppure velluto; in modo analogo è costituita la guarnizione dei padiglioni volta a chiudere quasi ermeticamente l'orecchio all'interno di questi. Un parametro espresso in dB indica il grado di isolamento acustico rispetto all'ambiente esterno; questa caratteristica veniva tenuta in grande considerazione negli anni 60-70 da una delle società considerate pioniere in questo campo, la statunitense Koss. La guarnizione attorno ai padiglioni delle prime versioni dello storico modello PRO-4 dinamico erano costituite da una camera d'aria in materiale plastico flessibile, riempita al suo interno di olio. Per ottenere buona qualità del suono riprodotto al pari dei diffusori, i padiglioni devono avere massima rigidità e insensibilità alle vibrazioni: solitamente sono realizzati in resine plastiche ad alta densità. Nel 1989 la Sony mise in commercio un modello ad alte prestazioni (MDR-R10) il quale aveva i padiglioni realizzati con un legno particolare, stagionato 200 anni, ad un prezzo sul mercato italiano di 5 milioni di lire. Alcuni modelli incorporano nei padiglioni piccoli potenziometri per permettere la regolazione del volume audio. Lo sdoppiamento del cavo stereofonico può avvenire all'esterno dei padiglioni oppure all'interno di uno di questi; in questo caso si ha il vantaggio di avere l'ingresso del cavo unicamente in un solo padiglione.
[modifica] Caratteristiche tecniche delle cuffie
Esistono quattro parametri principali da prendere in considerazione per valutare la qualità delle cuffie.
Il primo parametro è la Risposta in frequenza, ossia la gamma di frequenze che la cuffia è in grado di riprodurre. La Risposta in frequenza viene, di solito, espressa in Hz (o in multipli di Hz). Una buona cuffia deve poter offrire la possibilità di ascoltare tutti i suoni percepibili dall’orecchio umano. Il range di suoni teoricamente percepibile dall’uomo va dai 18 Hz ai 22'000 Hz. Si parla, in questo caso, di “percezione teorica” perché, in realtà, solo un “orecchio” ben allenato, “sano” e giovane riesce a percepire tutti i suoni compresi in questa gamma dinamica: generalmente, invece, un orecchio medio percepisce una gamma di frequenze compresa tra i 20 Hz ed i 20'000 Hz. Pertanto una buona cuffia dovrebbe avere una Risposta in frequenza di almeno 20 - 22'000 Hz (se risulta inferiore significa che verrebbero “tagliati” o perlomeno fortemente attenuati i suoni con frequenza molto bassa e quelli con frequenza molto alta, pertanto la cuffia non riprodurrebbe fedelmente il brano musicale), ancora meglio se la Risposta in frequenza è pari a 18 - 22'000 Hz. Risposte in frequenza più “ampie” sono del tutto inutili, poiché l’orecchio umano non riesce a percepire suoni emessi a frequenze più basse e più alte rispetto alla gamma 18 - 22'000 Hz.
Il secondo parametro, strettamente legato al primo, è la linearità in frequenza, ovvero quanto sia costante il livello di suono emesso, spaziando tra i due estremi di frequenza dichiarati, ottenere la linearita assoluta non è possibile, in qualche punto nel range di frequenza dichiarato si avranno delle esaltazioni o attenuazioni del segnale riprodotto, lo scostamento medio rispetto ad un segnale di riferimento è espresso in dB, minore è il valore, migliore risulta la linearita della cuffia. Questo dato, sempre fornito allegato agli amplificatori, non sempre viene fornito dai produttori di cuffie e diffusori, il miglior modo di rappresentarlo è fornirlo sottoforma di grafico, come avviene per gli amplificatori.
Il terzo parametro è la Sensibilità, ovvero, in modo analogo ai diffusori, quanta pressione acustica espressa in dB riesce a fornire, dato un preciso valore di tensione applicato. Questo dato indica il massimo livello di suono riproducibile fedelmente. Più il valore in dB è elevato (più è alta la Sensibilità), più alto è il volume di suono riprodotto in modo fedele. Delle buone cuffie dovrebbero avere una sensibilità pari o superiore ad 85 dB (valori inferiori a 85dB possono indicare che la cuffia è di scarsa qualità e che il segnale è soggetto a disturbi). Le cuffie audio ad alta fedeltà hanno generalmente un valore di sensibilità molto elevato e compreso tra i 95 db ed i 109 dB (ottimo valore); alcune cuffie ad altissima fedeltà dichiarano valori pari o superiori a 110 dB.
Il quarto parametro è l’Impedenza, una grandezza elettrica simile alla resistenza ma relativa ad un circuito che lavora con correnti alternate, entrambe le grandezze si misurano in ohm. Maggiore è il valore dell’impedenza, più “fatica” fa la corrente a passare attraverso le cuffie (per un dato valore di tensione): a parità di volume di uscita selezionato sulla sorgente audio, una cuffia con impedenza maggiore riprodurrà un suono più attenuato, ma di qualità superiore perché filtrato e “depurato” maggiormente dal circuito della cuffia. In sostanza, a parità di volume selezionato sull’impianto audio, una cuffia con impedenza 32 Ω, riprodurrà un suono meno forte ma più puro (cioè di maggiore qualità e meno distorto) rispetto ad una cuffia con impedenza 16 Ω. Infatti, dato che W=V*V/R, dove (R) è l'impedenza in ohm della cuffia, a parità di volt (V) in uscita emessi da un amplificatore "ideale", o comunque con impedenza di uscita molto più bassa del carico applicato, allora una cuffia da 16 Ω rispetto a quella da 32 Ω, emetterà due volte più “energia sonora” (W) rispetto alla 32 Ω. Questo ipotizzando che la resa delle membrane sia assolutamente uguale come uguale sia il peso della bobina, e che tutta la potenza elettrica assorbita si trasformi identicamente in potenza acustica (ciò non si verifica mai nella realtà). Quindi una stessa cuffia con ohm più bassi, a parità di tutto il resto, attaccata alla stessa sorgente audio suona proporzionalmente più forte, a parità di volume della manopola (quindi è comoda soprattutto nei casi in cui la tensione disponibile è bassa: walkman, MP3 portatili, telefonini etc), ma distorce due volte di più il suono con l’aumentare del volume. Ma non si usano solo cuffie a bassa impedenza perché 16 Ω, come anche a volte i 32 Ω, sono un carico "piccolo" per molte sorgenti audio professionali che hanno un’alta impedenza d’uscita e quindi possono “stressare” il finale di una cuffia con bassa impedenza (che può quindi suonare male o anche danneggiarsi). In pratica è come se, ad una sorgente audio progettata per un carico da 16 Ω si collegassero in più cuffie da 16 Ω in parallelo (ottenendo quindi un’impedenza inferiore): teoricamente dovrebbe suonare più forte ma il diverso fattore di carico ohmico farebbe bruciare l’impianto. Ci sono anche altre implicazioni legate ai differenti valori di impedenza qualora si colleghino le cuffie ad un amplificatore di potenza tramite delle resistenze di attenuazione, ma il discorso diventerebbe lungo, per cui può bastare l’uguaglianza: impedenza più bassa (a parità di potenza erogata) = volume più alto = suono meno definito" (con la riserva che però non tutti gli apparecchi gradiscono nella stessa misura questo sovraccarico dovuto alle basse impedenze, tipo 16 Ω). Pertanto la scelta di questo parametro è relativa (varia a seconda delle esigenze) e, anche se generalmente le cuffie di qualità presentano sempre valori d’impedenza molto alti (superiori ai 45 Ω), il 32 Ω è universalmente riconosciuto come un valido compromesso tra energia richiesta e qualità audio fornita.
[modifica] Cuffie senza fili
Da alcuni anni sono in commercio cuffie prive del filo per il trasporto del segnale audio, questo viene trasmesso alla cuffia tramite raggi infrarossi, in modo analogo ai segnali dei telecomandi. Il sistema è costituito da un trasmettitore collegato all'apparecchio riproduttore, (televisore, Hi-fi, radio), il quale trasmette il segnale al ricevitore costituito dalla cuffia; all'indubbio vantaggio di non avere fili intorno alla testa, si contrappone la non eccelsa resa sonora, inferiore alle migliori cuffie ad alta fedeltà.
[modifica] Utilizzo
Le cuffie risultano indispensabili nelle comunicazioni via radio tra gruppi di persone: esempio tra il pilota di un aereo e la torre di controllo. Le cuffie sono comunque utilizzate anche in ambito domestico per ascoltare musica senza disturbare le persone che sono vicine, oppure in ambito professionale. L'uso delle cuffie permette un'analisi accurata nei minimi dettagli di un qualunque tipo di suono, in particolare durante la fase di registrazione e missaggio di un brano musicale. Un posto particolare occupa l'uso della cuffia in alta fedeltà. L'impiego di cuffie stereofoniche di alta qualità consente di raggiungere un rapporto intimo ed intenso con la musica. Il pathos ed il coinvolgimento colpiscono l'immaginario dell'ascoltatore grazie alla definizione sonora ed alla dinamica, ma il risultato non può comunque essere del tutto paragonabile alla realtà di un concerto dal vivo poiché viene a mancare l'impatto fisico prodotto dalla pressione sonora live. In particolare ricordiamo che le frequenze più basse vengono condotte all'orecchio non tanto dal padiglione auricolare quanto piuttosto dal corpo stesso (sistema osseo, scatola cranica, cassa toracica). Per sperimantare questa sensazione ci si può recare in una cattedrale durante l'esecuzione di musica per organo a canne. Il basso d'organo (possente e profondo) è percettibile anche a livello fisico in modo emozionante. Questa sensazione non sarà mai fornita all'ascolto in cuffia, per ovvie ragioni.
[modifica] Precauzioni
Ascoltare brani musicali ad un volume elevato per un periodo di tempo prolungato può causare gravi danni all'udito.
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