Cuffie

Le cuffie sono una coppia di piccoli ricevitori elettrici tenuti contro le orecchie da un archetto sopra la testa, perché una persona possa ascoltare da sola e con le mani libere. Nel tipo più antico un magnete permanente attira un sottile disco di ferro e la corrente in arrivo rafforza o indebolisce quell’attrazione, così il disco vibra e manda il suono nell’orecchio. La più antica coppia da portare in testa che si conosca compare in un brevetto chiesto nel luglio 1879 da Andrew C. Hubbard, di Danbury (Connecticut).

Che cos’è

Le cuffie uniscono due piccoli ricevitori con un archetto che passa sopra la testa e li preme contro le orecchie. Un cordone porta loro un segnale elettrico da una linea telefonica, da una radio o da un lettore musicale. Permettono di ascoltare senza disturbare nessuno, tengono fuori una parte del rumore intorno e lasciano libere entrambe le mani.

Sono nate come accessorio del telefono. I primi ricevitori telefonici si tenevano all’orecchio con la mano. Per chi doveva ascoltare per ore o scrivere mentre ascoltava, alcuni inventori fissarono i ricevitori a una fascia o a una molla da portare in testa.

Come funziona

Le cuffie più antiche usano lo stesso ricevitore dei primi telefoni. In ogni custodia rotonda un magnete permanente piegato a ferro di cavallo rivolge i due poli verso un sottile disco di ferro, la membrana, tenuto per il bordo appena davanti a essi senza toccarli. Ogni polo porta una bobina di filo di rame isolato. Il magnete da solo attira la membrana con una forza costante.

Quando la corrente si somma al magnete la membrana si incurva verso i poli; quando gli si oppone, la membrana torna indietro.

Il segnale è una corrente che cambia verso e intensità al ritmo del suono che trasporta. Quando passa in un verso nelle bobine si somma al magnete e la membrana è attirata più forte; nell’altro verso si oppone al magnete e l’attrazione cala. Il centro della membrana va avanti e indietro con la corrente, spinge l’aria del piccolo spazio sotto il padiglione e l’orecchio sente il suono. I due ricevitori di una cuffia condividono lo stesso cordone e riproducono lo stesso segnale.

Molte cuffie successive usano invece una bobina mobile. Una piccola bobina di filo incollata a una membrana leggera pende nel traferro stretto di un magnete fisso. La corrente che la attraversa la fa entrare e uscire dal traferro, e la membrana la segue. È il principio dell’altoparlante, in piccolo. Nelle cuffie stereo ogni orecchio riceve il proprio segnale, registrato o captato da un lato diverso.

Come si fa

La punta del bullone sfiora il coperchio di latta, che fa da membrana di ferro.

Un ricevitore rudimentale del vecchio tipo mostra come il magnete e la bobina si dividono il lavoro. Avvolgete molte spire di filo di rame smaltato sottile attorno a un bullone d’acciaio lasciando liberi i due capi, e raschiate lo smalto da entrambi. Incollate un piccolo magnete permanente sulla testa del bullone. Tenete per il bordo su un supporto un coperchio di latta pulito e piatto, e sistemate il bullone in modo che la punta sia il più vicino possibile al centro del coperchio senza toccarlo.

Collegate i due capi del filo a una spina adatta alla presa cuffie di un lettore musicale a pile, abbassate il volume e avviate la musica. Alzate il volume a poco a poco tenendo l’orecchio vicino al coperchio, mai appoggiato: dal coperchio esce un suono debole. Non collegate mai la bobina a una presa di corrente né a un alimentatore di rete. Tenete i magneti potenti lontano dai bambini piccoli e dai pacemaker, e tenete il volume basso prima di avvicinare qualsiasi ricevitore all’orecchio.

Storia ed evoluzione

Il telefono brevettato da Alexander Graham Bell nel 1876 servì presto a qualcosa di più della conversazione. Nel luglio 1879 Andrew C. Hubbard, di Danbury (Connecticut), chiese il brevetto di un telefono con due ricevitori fissati alle estremità di un cerchio elastico che girava attorno alla testa, con piccoli tubi rivestiti di gomma che entravano nelle orecchie. Lo pensava per persone con udito ridotto che volevano ascoltare musica, prediche e conferenze, e per medici che avevano bisogno delle mani libere. Il brevetto fu concesso il 21 ottobre 1879. Nel dicembre dello stesso anno Sydney Cary, di Baltimora, chiese il brevetto di un sostegno a molla che teneva due telefoni contro entrambe le orecchie, perché chi ascoltava potesse prendere appunti e isolarsi dal rumore della stanza.

Nei primi centralini il ricevitore della centralinista era fissato alla testa per lasciarle entrambe le mani libere per le spine.

I primi utenti abituali furono le centraliniste del telefono. Emile Berliner brevettò nel 1882 un ricevitore legato all’orecchio. Un brevetto chiesto da Charles Scribner nel 1883 lamenta che le fasce elastiche e le molle usate allora per tenere i ricevitori in testa davano mal di testa, e nel 1884 un brevetto ceduto all’American Bell definì un ricevitore leggero da portare in testa una necessità assoluta nelle grandi centrali. Nel 1891 Ernest Mercadier, di Parigi, brevettò negli Stati Uniti un «bi-telefono»: due piccoli ricevitori di ebanite le cui punte entravano nelle orecchie, tenuti da un archetto a molla.

La radio creò una nuova domanda. Verso il 1910 Nathaniel Baldwin, dello Utah, mandò cuffie alla Marina degli Stati Uniti per i suoi radiotelegrafisti, e il fisico della Marina Louis Austin le trovò circa due volte più sensibili di tutte quelle che aveva provato. L’azienda tedesca beyerdynamic data al 1937 le sue prime cuffie, le DT 48 a bobina mobile. Nel 1958, a Milwaukee, John Koss e l’ingegnere Martin Lange Jr. presentarono le SP/3 come accessorio di un giradischi stereo, cuffie stereo per ascoltare dischi.