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Come funzionano le cuffie Bluetooth? Funzionamento di auricolari TWS, auricolari wireless e cuffie

agosto 09, 2022


La tecnologia Bluetooth o wireless non è una novità nel mondo della tecnologia. Ma ha rivoluzionato il concetto di cuffia anche tra la gente comune. È del tutto naturale che una persona normale si chieda come funzionano le cuffie Bluetooth?


Il funzionamento di un auricolare cablato non è una “cosa da Nolan” perché lì abbiamo un cavo per trasportare il segnale audio. Ma qui, non abbiamo alcun cavo del genere per portare la corrente che trasporta i segnali audio da un telefono cellulare a un auricolare.


In che modo i dispositivi Bluetooth sono collegati tra loro e formano un Piconet per il trasferimento di dati senza cavo? Qui chiariamo tutti i tuoi dubbi su come funziona un auricolare Bluetooth.


Che cos'è una cuffia wireless?

Prima di approfondire la scienza dietro gli auricolari wireless, riteniamo che sia essenziale dire cosa sono gli auricolari Bluetooth. Sono una specie di auricolare senza cavi per collegare la sorgente audio e le cuffie.


Qui il trasferimento del segnale avviene tramite onde radio o infrarossi anziché fili. Che tu stia utilizzando auricolari True Wireless Stereo (TWS), cuffie wireless, cuffie o auricolari, il principio di funzionamento è lo stesso. 


Abbiamo già parlato dei tipi di cuffie. Neckband, cuffie wireless e auricolari True Wireless sono tre modelli Bluetooth predominanti.


Puoi usarli per connetterti con diversi dispositivi come smartphone, smart TV, console di gioco, laptop e altri oggetti elettronici.


Come funzionano le cuffie Bluetooth?



Il funzionamento delle cuffie wireless è simile ai tipi cablati ad eccezione del ponte tra la sorgente audio e le cuffie. 


Quando si attiva il Bluetooth, viene creata una piconet e viene stabilito un canale di comunicazione; lo chiamiamo abbinamento. Ora possono trasferire informazioni tra di loro. 


Quando si desidera ascoltare prima un brano tramite un auricolare wireless accoppiato, lo smartphone acquisisce le informazioni audio dal chip di memoria flash. Quindi viene trasferito nella memoria del telefono.


Lì verrà convertito in segnali digitali come numeri corrispondenti. La lunghezza e la complessità del digitale dipendono dai dettagli audio. 


Lo smartphone quindi li ordina e li organizza in pacchetti digitali e li invia alle cuffie attraverso le onde radio. Questo processo sarà in genere basato sulle specifiche Bluetooth.


Quindi il ricevitore delle cuffie lo riordina e lo ordina ai numeri iniziali. Verrà quindi assegnato al codec audio, un programma per computer che decomprime i dati audio digitali in un file audio corrispondente.


Il codec audio lo converte in una forma d'onda analogica perché le parti delle cuffie come la bobina e il magnete non possono leggere direttamente i dati digitali.


Quindi questa forma d'onda è stata inserita nella bobina mobile e si muove su e giù in base al segnale. Quindi, come tutti sappiamo, questa vibrazione sposta l'aria intorno e produce l'uscita audio corrispondente.


Questo è il principio di funzionamento di base degli auricolari Bluetooth.


Versione Bluetooth


La maggior parte degli auricolari wireless e degli auricolari TWS funziona con Bluetooth versione 4 o l'ultima versione 5.1. Queste due versioni garantiscono circa 10 metri di comunicazione senza interruzioni e cristallina.


La loro portata non è influenzata dal vento e da altri piccoli ostacoli come le pareti divisorie.


La tecnologia wireless utilizza onde di frequenza radio o infrarossi per trasferire i segnali sonori. Ma la funzione Bluetooth dipende principalmente dalle onde radio da 2,4 GHz a 2,48 GHz, il che significa che si muovono a una velocità compresa tra 2,4 e 2,48 miliardi di onde al secondo. 


Anche se gestisce una quantità così massiccia di dati, il consumo energetico è troppo basso nell'intervallo di 1 milliwatt circa.


Le due cose principali che sono obbligatorie per stabilire la connettività wireless sono un trasmettitore e un ricevitore. La sorgente audio, come telefoni cellulari, smart TV, ecc., contiene un trasmettitore con un chip integrato per l'accoppiamento con dispositivi vicini con 

Tecnologia Bluetooth.


Ma questo non è abbastanza; le cuffie hanno bisogno di qualcosa per ricevere i segnali audio. I ricevitori radio li ricevono e fungono da trasduttori.


Potresti conoscere i trasduttori come dispositivi che convertono l'energia da una forma all'altra. Recuperano il suono dal segnale.


È necessario premere il pulsante di accensione sul dispositivo wireless per attivare la modalità Bluetooth. Solo allora può accoppiarsi con un dispositivo vicino, ed è per questo che il tuo dispositivo ha bisogno di una fonte di alimentazione esterna come una batteria agli ioni di litio.


Esistono due tipi, uno è Bluetooth Low Energy (BLE) e un altro è Bluetooth Enhanced Data Rate (EDR). Gli studi dimostrano che BLE è più efficiente nel trasferimento dei dati.


Che cos'è un CoDec audio?


È l'abbreviazione di codifica e decodifica. Anche se può essere software o hardware, il Bluetooth wireless utilizza esclusivamente software specializzato.


In base al requisito, comprime o decomprime i dati; in altre parole, converte i dati da un modulo all'altro. Qui, il codec audio converte i dati audio digitali in forme d'onda analogiche compatibili con la bobina mobile (o ~forme d'onda sinusoidali.


In parole povere, consente la conversione da digitale ad analogico (DAC). Può anche funzionare nella direzione inversa, cioè ADC.


Cuffie wireless e problemi di salute

Due fattori che consideriamo durante l'utilizzo di dispositivi elettronici sono il comfort e i problemi di salute. Oltre alla sicurezza dell'udito, gli utenti di dispositivi Bluetooth dubitano anche dei rischi di radiazioni. 

In senso positivo, la pericolosa radiazione non ionizzante di un auricolare wireless è molto inferiore a quella di uno smartphone. D'altra parte, è abbastanza dispiaciuto dire che i problemi di salute associati ai dispositivi Bluetooth devono ancora essere studiati a fondo.


L'approccio della Federal Communication Commission implica che sono sicuri.


Pensieri finali


Ci auguriamo che questo articolo ti aiuti a capire come funzionano le cuffie Bluetooth. La maggior parte delle cuffie ha una risposta in frequenza da 20 Hz a 20 kHz perché questo è il limite udibile dell'orecchio umano.


Bluetooth versione 4 e successive supporta il trasferimento rapido dei dati e la connettività rapida.


Se hai commenti, ti preghiamo di contattarci.


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