Woofers, Tweeters e Crossovers: Entendendo os alto-falantes

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Woofers, Tweeters e Crossovers: Entendendo os alto-falantes
Woofers, Tweeters e Crossovers: Entendendo os alto-falantes
Anonim

Os alto-falantes são essenciais para qualquer sistema de áudio. De alto-falantes de tweeter a alto-falantes de woofer, os alto-falantes são os componentes que fornecem filmes, música e esportes com sons que muitas vezes são dados como garantidos.

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Microfones convertem som em impulsos elétricos que podem ser gravados em algum tipo de mídia de armazenamento. Uma vez capturado e armazenado, pode ser reproduzido posteriormente. Ouvir o som gravado requer um dispositivo de reprodução, um amplificador e, mais importante, um alto-falante.

O que é um alto-falante?

Um alto-falante é um dispositivo que converte sinais elétricos em som como resultado de um processo eletromecânico.

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Os alto-falantes normalmente incorporam a seguinte construção:

  • Uma estrutura ou cesta de metal, dentro da qual todos os componentes do alto-falante são colocados.
  • Um diafragma que empurra o ar através da vibração. Os padrões de vibração reproduzem as ondas sonoras desejadas recebidas pelos seus ouvidos. O diafragma é muitas vezes referido como o cone. Embora um cone vibratório seja comumente usado, existem algumas variações, que são discutidas abaixo.
  • Um anel externo de borracha, espuma ou outro material compatível, conhecido como surround. Não confunda com som surround ou alto-falantes surround, o surround mantém o diafragma no lugar enquanto oferece flexibilidade suficiente para vibrar. O suporte adicional é fornecido por outra estrutura, chamada de aranha. A aranha garante que o diafragma e o surround do alto-falante vibrante não toquem na estrutura metálica externa.
  • Uma bobina de voz enrolada em um eletroímã é colocada na parte de trás do diafragma. O conjunto do ímã ou bobina de voz fornece a energia para fazer o diafragma vibrar de acordo com os padrões de impulsos elétricos recebidos.
  • Os alto-falantes de cone também têm uma pequena protuberância que cobre a área onde a bobina de voz está conectada ao diafragma. Isso é chamado de capa de proteção.
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O alto-falante (também conhecido como driver ou driver de alto-falante) agora pode reproduzir som, mas a história não termina aí.

O alto-falante deve ser colocado dentro de um gabinete para que funcione bem e pareça esteticamente agradável. Na maioria das vezes, o recinto é algum tipo de caixa de madeira. Outros materiais, como plástico e alumínio, às vezes são usados. Em vez de uma caixa, os alto-falantes podem ter outras formas, como uma tela plana ou esfera.

Nem todos os alto-falantes usam um cone para reproduzir o som. Alguns fabricantes de alto-falantes, como a Klipsch, usam buzinas além dos alto-falantes cônicos. Outros fabricantes de alto-falantes, principalmente Martin Logan, usam tecnologia eletrostática na construção de alto-falantes. Outros ainda, como o Magnepan, usam a tecnologia de fita. Há também casos em que o som é reproduzido por métodos não tradicionais.

Full-Range, Woofers, Tweeters e Mid-Range Speakers

O gabinete de alto-falante mais simples contém apenas um alto-falante, que reproduz todas as frequências enviadas a ele. No entanto, se o alto-falante for muito pequeno, ele poderá reproduzir apenas frequências mais altas.

Se for de tamanho médio, pode reproduzir bem o som de uma voz humana e frequências semelhantes e ficar aquém na faixa de alta e baixa frequência. Se o alto-falante for muito grande, ele pode funcionar bem com frequências mais baixas e, talvez, frequências de médio alcance, e pode não funcionar bem com frequências mais altas.

A solução é otimizar a faixa de frequência que pode ser reproduzida tendo alto-falantes de tamanhos diferentes dentro do mesmo gabinete.

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Woofers

Um woofer é um alto-falante que é dimensionado e construído para que possa reproduzir frequências baixas e médias. Os woofers fazem a maior parte do trabalho na reprodução das frequências que você ouve, como vozes, a maioria dos instrumentos musicais e efeitos sonoros.

Dependendo do tamanho do gabinete, um woofer pode ser tão pequeno quanto 4 polegadas de diâmetro ou tão grande quanto 15 polegadas. Woofers com diâmetros de 6,5 polegadas a 8 polegadas são comuns em alto-falantes de chão. Woofers com diâmetros na faixa de 4 e 5 polegadas são comuns em alto-falantes de estante.

Tweeters

Um tweeter é um alto-falante especialmente projetado que é menor que um woofer. Ele reproduz apenas frequências de áudio acima de um determinado limite, incluindo, em alguns casos, sons que os ouvidos humanos não podem ouvir, mas apenas sentir.

Como as altas frequências são altamente direcionais, os tweeters dispersam os sons de alta frequência na sala para que os sons sejam ouvidos com precisão. Se a dispersão for muito estreita, o ouvinte terá uma quantidade limitada de opções de posição de audição. Se a dispersão for muito grande, perde-se o sentido de direção de onde o som está vindo.

Estes são os diferentes tipos de tweeters:

  • Cone: Uma versão menor de um alto-falante padrão.
  • Dome: A bobina de voz é conectada a uma cúpula feita de tecido ou metal compatível.
  • Piezo: Em vez de uma bobina de voz e cone ou cúpula, uma conexão elétrica é aplicada a um cristal piezoelétrico, que por sua vez vibra um diafragma.
  • Ribbon: Em vez de um diafragma tradicional, uma força magnética é aplicada a uma fita fina para criar som.
  • Eletrostático: Um diafragma fino é suspenso entre duas telas de metal. As telas reagem a um sinal elétrico de tal forma que as telas ficam fora de fase. Isso atrai e repele alternadamente o diafragma suspenso, criando a vibração necessária para criar o som.

Linha de fundo

Um gabinete de alto-falante pode incorporar um woofer e um tweeter para cobrir toda a faixa de frequência. No entanto, alguns fabricantes de alto-falante adicionam um terceiro alto-falante que separa ainda mais as frequências de baixo e médio alcance. Isso é chamado de alto-falante de médio alcance.

2 vias vs. 3 vias

Os gabinetes que incorporam apenas um woofer e um tweeter são chamados de alto-falantes de 2 vias. Os gabinetes que abrigam um woofer, um tweeter e um alcance médio são chamados de alto-falantes de 3 vias.

Os alto-falantes de 3 vias nem sempre são melhores. Um alto-falante de 2 vias bem projetado pode soar excelente, e um alto-falante de 3 vias mal projetado pode soar terrível. Não é apenas o tamanho e o número de alto-falantes que importam. A qualidade do som também depende dos materiais com os quais os alto-falantes são construídos, do design interior do gabinete e da qualidade do próximo componente necessário - o crossover.

Crossover

Você simplesmente não joga um woofer e um tweeter em uma caixa, conecta-os e espera que soe bem. Quando você tem um alto-falante de 2 vias ou um alto-falante de 3 vias em seu gabinete, você também precisa de um crossover. Um crossover é um circuito eletrônico que atribui a faixa de frequência apropriada a diferentes alto-falantes.

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Por exemplo, em um alto-falante de 2 vias, o crossover é definido em um ponto de frequência específico. Quaisquer frequências acima desse ponto são enviadas para o tweeter, enquanto as restantes são enviadas para o woofer.

Em um alto-falante de 3 vias, um crossover pode ser projetado de forma que tenha dois pontos de frequência - um para o ponto entre o woofer e o mid-range, e outro para o ponto entre o mid-range e o tweeter.

Os pontos de frequência do cruzamento variam. Um ponto de crossover típico de 2 vias pode ser 3kHz (qualquer coisa acima vai para o tweeter, qualquer coisa abaixo vai para o woofer). Os pontos de cruzamento de 3 vias típicos podem ser de 160Hz a 200Hz entre o woofer e a faixa intermediária e, em seguida, o ponto de 3kHz entre a faixa intermediária e o tweeter.

Radiadores e Portas Passivas

Um radiador passivo se parece com um alto-falante. Ele tem diafragma, surround, aranha e quadro, mas está f altando a bobina de voz. Em vez de usar uma bobina de voz para vibrar o diafragma do alto-falante, um radiador passivo vibra de acordo com a quantidade de ar que o woofer empurra para dentro do gabinete.

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Isso cria um efeito complementar no qual o woofer fornece energia para alimentar a si mesmo e ao radiador passivo. Embora não seja o mesmo que ter dois woofers conectados diretamente ao amplificador, a combinação do woofer e do radiador passivo produz uma saída de graves mais eficaz. Este sistema funciona bem em gabinetes de alto-falante menores, pois o woofer principal pode ser apontado para fora em direção à área de audição, enquanto o radiador passivo pode ser colocado na parte traseira do gabinete do alto-falante.

Uma alternativa para um radiador passivo é uma porta. A porta é um tubo colocado na parte frontal ou traseira do gabinete do alto-falante para que o ar bombeado pelo woofer seja enviado através da porta, criando um aprimoramento complementar de baixa frequência semelhante ao de um radiador passivo.

Uma porta deve ter um diâmetro específico e ajustada às características do gabinete e do woofer que ela complementa. Os alto-falantes que incluem uma porta são chamados de alto-falantes bass reflex.

Subwoofers

Um subwoofer reproduz frequências muito baixas e é usado principalmente em aplicações de som surround de home theater e áudio de alta qualidade.

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Exemplos em que um subwoofer é desejado incluem a reprodução de efeitos específicos de baixa frequência (LFE), como terremotos e explosões em filmes, e para música, notas de pedal de órgão de tubos, contrabaixo acústico e tímpanos.

A maioria dos subwoofers são alimentados. Isso significa que, ao contrário dos alto-falantes tradicionais, os subwoofers possuem um amplificador embutido. Por outro lado, como alguns alto-falantes tradicionais, os subwoofers podem empregar um radiador ou porta passiva para melhorar a resposta de baixa frequência.

O resultado final

Os alto-falantes reproduzem o som gravado para que possa ser ouvido em uma hora ou lugar diferente. Há várias maneiras de projetar um alto-falante, incluindo opções de tamanho de estante e de chão.

Antes de comprar um alto-falante ou um sistema de alto-falante, faça uma escuta crítica com o conteúdo que você conhece. CDs, DVDs, discos Blu-ray e Ultra HD Blu-ray ou discos de vinil funcionariam.

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Anote como o alto-falante é montado, seu tamanho, quanto custa e como soa aos seus ouvidos.

Se você encomendar alto-falantes online, verifique se há um teste de audição de 30 ou 60 dias. Apesar de quaisquer reclamações relacionadas ao desempenho potencial, você não saberá como os alto-falantes soarão em sua sala até que você os ligue. Ouça seus novos alto-falantes por vários dias, pois o desempenho do alto-falante se beneficia de um período inicial de adaptação entre 40 e 100 horas.

FAQ

    Onde você deve colocar um alto-falante subwoofer?

    Posicione o subwoofer ao longo da parede frontal da sala. Colocar o subwoofer em um canto pode aumentar sua saída, produzindo um som mais alto.

    Como conecto meu subwoofer aos alto-falantes do meu computador?

    Dependendo da saída de áudio do seu computador, você pode conectar o subwoofer usando um cabo adaptador Y de subwoofer ou cabo RCA duplo. Depois de conectar o cabo à saída de áudio, conecte a extremidade dividida ao alto-falante e ao subwoofer. Para computadores sem saídas de áudio diretamente na placa-mãe, você pode usar uma placa de som USB para fone de ouvido fêmea de 3,5 mm, placa de áudio externa conectada a um conector de áudio estéreo de 3,5 mm.

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