De quels matériaux sont faits les écouteurs ?
La fabrication des écouteurs se résume à deux parties principales. La première consiste à produire deux versions miniaturisées de haut-parleurs en utilisant une combinaison de composés métalliques et de plastique ou de papier. La seconde est de produire un boîtier pour les haut-parleurs qui s'adapte confortablement sur ou dans l'oreille, avec plastiques, caoutchouc et mousse comme composants clés selon le design.
Histoire des écouteurs
L'Américain Nathaniel Baldwin a inventé les écouteurs en 1910, ses premiers clients incluant l'US Navy. À cette époque, les écouteurs étaient le seul moyen d'écouter des signaux audio électriques (plutôt que le son mécanique des gramophones) jusqu'à ce que les amplificateurs deviennent largement disponibles. Les écouteurs stéréo sont apparus en 1958, tandis que la sortie du Sony Walkman en 1979 a provoqué un passage des écouteurs circum-auriculaires (entourant l'oreille) à des modèles plus petits s'appuyant simplement sur l'oreille. Les intra-auriculaires (earbuds), qui s'insèrent dans le conduit auditif, sont devenus populaires quand ils ont été fournis avec l'iPod.
Principes du haut-parleur
Bien que beaucoup de technologie serve à rendre les écouteurs petits et confortables, en principe ce sont simplement deux haut-parleurs miniatures. Cela implique trois composants clés : un aimant permanent (fixe), un électroaimant bobiné et un cône. Le signal électrique du lecteur audio (votre baladeur MP3) traverse l'électroaimant et fait changer la direction de son champ magnétique. L'électroaimant alterne ainsi rapidement entre attraction et répulsion par l'aimant permanent, et se met en mouvement. L'électroaimant est attaché au cône, qui amplifie le mouvement et fait vibrer l'air vers votre oreille sous forme d'ondes sonores.
Matériaux des haut-parleurs
À l'origine, les pièces métalliques des haut-parleurs d'écouteurs étaient en fer, ce qui donnait une piètre qualité sonore. Aujourd'hui, ce sont normalement de la ferrite ou du néodyme, deux matériaux composites incluant du fer et d'autres éléments. Dans l'électroaimant bobiné, ces matériaux ont l'avantage de pouvoir changer de direction de champ magnétique avec une perte d'énergie minimale. Le cône des écouteurs est généralement en plastique et/ou papier plutôt qu'en métal, car la flexibilité prime sur la solidité à cette taille. Certains chercheurs explorent l'utilisation du graphène, un nouveau matériau composite, pour obtenir à la fois solidité et flexibilité accrues.
Boîtiers d'écouteurs
Le matériau entourant les haut-parleurs varie selon le design et le budget. Pour les écouteurs supra-auriculaires (sur l'oreille), le design habituel est un boîtier en plastique rigide avec une couche de caoutchouc ou PVC comme coussin sur l'oreille. Pour les intra-auriculaires, le caoutchouc ou le silicone est courant, car plus flexible et s'adaptant confortablement mais fermement dans l'oreille ou le conduit auditif. Les modèles intra-auriculaires haut de gamme utilisent une mousse à mémoire de forme qui s'adapte à la forme spécifique du conduit auditif de l'utilisateur.