1. Cómo producen sonido los auriculares dinámicos con un imán y una bobina
Si imaginas el interior de unos auriculares, ¿qué esperarías encontrar? En el tipo dinámico, ampliamente utilizado, los protagonistas son un imán y un devanado de alambre delgado llamado bobina de voz [1].
La señal de sonido suele llegar como cambios en la corriente eléctrica. Cuando esta corriente fluye a través de la bobina, se genera una fuerza entre ella y el campo magnético del imán cercano. Esta relación, donde la fuerza actúa perpendicularmente a la dirección de la corriente y del campo magnético, se conoce como la regla de la mano izquierda de Fleming [1].
La bobina se mueve hacia adelante y hacia atrás, y ese movimiento se transmite a un diafragma. Cuando el diafragma empuja o tira del aire, las vibraciones del aire llegan al oído y se convierten en sonido [1].
Se dice que este método logra un equilibrio fácil entre una baja distorsión y un amplio rango de frecuencias, y se utiliza en la mayoría de los auriculares modernos [2]. ¿Dónde estaban las personas que dieron forma por primera vez a este mecanismo tan pequeño?
2. Cómo surgieron los auriculares: del auricular telefónico a los hechos en casa
Se dice que el origen de los auriculares se remonta a la tecnología telefónica, siendo el punto de partida el auricular que convierte la señal de voz en sonido junto al oído [2].
Se afirma que Nathaniel Baldwin, un inventor de Utah, terminó el diseño de un auricular de alta sensibilidad antes de la primavera de 1910. Su lugar de trabajo era la cocina de su casa [3].
Se cuenta que los prototipos fueron enviados a la Marina de Estados Unidos y que se evaluaron como muy superiores a los equipos que usaban los operadores de radio de la Marina [3]. También existe la anécdota de que los envió en una lata acompañados de una carta con tinta morada. Sin embargo, como esta historia solo aparece en un artículo de presentación, es mejor leerla simplemente como una historia que ha circulado [4].
La Marina solicitó muchos, y algunos documentos indican que en 1915 pidieron 100 pares [4]. La fabricación casera en la cocina no pudo seguir el ritmo, y se cuenta que la fábrica de Baldwin en 1922 funcionaba día y noche con tres turnos, produciendo unos 150 auriculares al día [3].
Hasta aquí, el enfoque fue principalmente en comunicaciones. Entonces, ¿cuándo aparecieron los auriculares "para disfrutar de la música"?
3. Los auriculares estéreo SP/3 de 1958 creados para mostrar un tocadiscos
En 1958, John Koss y Martin Lange crearon los auriculares estéreo dedicados SP/3 para mostrar la calidad del sonido estéreo de un tocadiscos portátil y el placer de "escuchar solo". Es decir, el protagonista debía ser el tocadiscos, y los auriculares eran solo una herramienta para mostrarlo [5].
Sin embargo, en la feria de exhibición, estos auriculares atrajeron una atención inesperada y se cuenta que fueron más populares que el propio tocadiscos [5].
La empresa Koss describe los SP/3 como los primeros auriculares del mundo para estéreo de alta fidelidad, indicando que los productos anteriores se centraban en comunicaciones. Como es la autodescripción de una empresa, es seguro leerlo como "la empresa lo explica así" [6].
Cuando se escuchan fuentes de sonido destinadas a altavoces mediante auriculares, los sonidos de cada lado pueden percibirse muy separados, dando la sensación de que suenan dentro de la cabeza (localización intracraneal). Se explica que esto ocurre porque los altavoces envían ambos sonidos a ambos oídos, mientras que los auriculares envían sonidos separados a cada oído [2].
A medida que se extendía el placer de escuchar solo, surgía la siguiente preocupación: el ruido ambiental.
4. Cómo la cancelación de ruido suma ondas opuestas y qué sonidos reduce mejor o peor
Los auriculares con cancelación de ruido tienen micrófonos internos que captan el ruido ambiental. El sistema detecta el sonido ambiental mediante ese micrófono y genera un sonido con forma de onda opuesta (fase inversa) para cancelar el ruido [7]. Si vemos la onda de sonido como crestas y valles, al superponer ondas donde las crestas y valles son opuestos, se debilitan mutuamente.
No obstante, en la práctica, no se elimina por completo, sino que se debilita. Según la explicación de Sony, es muy efectivo para sonidos constantes y bajos, como los de trenes, aires acondicionados o motores de aviones, pero tiene limitaciones con sonidos repentinos o variables. También es menos efectivo contra sonidos agudos [8]. Se considera que por esta razón se escuchan fácilmente las conversaciones humanas, las cláxones y anuncios en estaciones de tren.
Por otro lado, el método de tapar el oído con almohadillas o tapones (pasivo) se considera efectivo para sonidos medios y agudos, como voces humanas o el sonido de un teclado al escribir. Complementa al método activo que usa micrófonos [9].
La empresa Bose anunció en 1989 un auricular para aeronaves llamado "Aviation Headset X". Como los años de inicio del desarrollo y del lanzamiento al público general varían según el artículo, aquí solo usamos el año 1989 [10].
Las funciones convenientes no siempre son amables con el oído, dependiendo de cómo se usen. Finalmente, hablaremos sobre el oído.
5. Cómo comprobar la reducción del ruido tapándote los oídos y cuidar la audición
En un lugar tranquilo y seguro, tapa suavemente ambos oídos con las palmas de las manos, sin presionar. y escucha cómo cambian los sonidos ambientales. Compara cómo cambia el sonido de una persona que habla a volumen normal, de la televisión a volumen bajo y de sonidos suaves como el refrigerador. Es solo una confirmación sensorial, no una medición.
Según la página del Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar, si escuchas sonidos fuertes durante mucho tiempo, las células ciliadas que transmiten el sonido al cerebro pueden dañarse gradualmente, causando pérdida auditiva. Esto es difícil de notar al principio y la audición perdida no se recupera. Se menciona como prevención no subir demasiado el volumen y descansar los oídos periódicamente [11].
Los principios de la cancelación de ruido y los sonidos que maneja bien están escritos en las páginas de instrucciones de Panasonic y Sony.