Como funcionam os alto-falantes
Em
um sistema de som, a qualidade máxima depende dos alto-falantes. A
melhor gravação, não adianta ter um bom som gravado e tocar
alto-falantes fracos. Um alto-falante de um aparelho de som é o
componente que leva o sinal eletrônico armazenado em coisas como CDs, fitas e DVDs e transforma no verdadeiro som que ouvimos.
Fazendo som
O alto falante é o inverso
do microfone, o microfone converte o som em sinais elétricos, o alto
falante sinais elétricos em som, ele leva o sinal elétrico e o converte
de volta em vibrações físicas para criar as ondas sonoras.
Os alto-falantes tradicionais fazem isso com um ou mais condutores.
Fazendo som: diafragma
Um condutor produz ondas sonoras vibrando rapidamente um cone ou diafragma flexível.
O cone, feito de papel, plástico ou metal, é anexado na extremidade larga da suspensão; a suspensão, ou envolvente, é uma aba de material flexível que permite que o cone se mova, e é anexada à estrutura de metal do condutor, chamado de cesta; a extremidade estreita do cone é conectada ao espiral de voz; O espiral é anexado à cesta pelo tripé,
um anel de material flexível. O tripé mantém o espiral na posição, mas
permite que se mova livremente para frente e para trás.
Alguns condutores têm uma cúpula em vez de um cone. Uma cúpula é exatamente um diafragma que se prolonga em vez de ser cônico.
Um condutor de alto-falante comum, com uma cesta de metal, ímã pesado permanente e diafragma de papel
.
Fazendo som: espiral de voz
O espiral de voz é um eletroímã básico.
Quando
uma corrente elétrica que está fluindo através do espiral de voz muda
de direção, a orientação polar do espiral se inverte, um eletroímã é um espiral de arame, geralmente enrolado em um metal magnético, como ferro.
A corrente elétrica que corre através do arame cria um campo magnético
ao redor do espiral, magnetizando o metal que está enrolado em volta. O
campo atua exatamente como o campo magnético ao redor de um ímã
permanente: ele tem uma orientação polar, uma extremidade "norte" e uma
extremidade "sul", e é atraído por objetos de ferro. Mas diferentemente
de um ímã permanente, em um eletroímã você pode alterar a orientação dos
pólos. Se você inverter o fluxo da corrente, as extremidades norte e
sul do eletroímã são trocadas.
Isso é exatamente o que o sinal estéreo faz: ele inverte constantemente o fluxo de eletricidade
O cabo que passa pelo sistema de alto-falante é conectado a duas tomadas de conexão no condutor
O amplificador está
constantemente trocando o sinal, oscilando entre uma carga positiva e
uma negativa no cabo vermelho. Como os elétrons sempre fluem na mesma
direção entre as partículas carregadas positiva e as partículas
carregadas negativamente, a corrente que passa pelo alto-falante se move
para uma direção e depois inverte o fluxo. Essa corrente alternada faz com que a orientação polar do eletroímã se inverta muitas vezes por segundo.
Fazendo som: ímãs
Então,
como a oscilação faz o espiral do alto-falante se mover para frente e
para trás? O eletroímã é posicionado em um campo magnético constante
criado por um ímã permanente. Esses dois ímãs, o eletroímã e o
ímã permanente, interagem entre eles. A extremidade positiva do
eletroímã é atraída pelo pólo negativo do campo magnético permanente, e o
pólo negativo do eletroímã é repelido pelo pólo negativo do ímã
permanente. Quando a orientação polar do eletroímã muda, então a direção
da repulsão e atração também mudam. Desse modo, a corrente alternada
constatemente inverte as forças do ímã entre o espiral de voz e o ímã
permanente. Isso empurra o espiral para frente e para trás rapidamente,
como um pistão.
Quando
uma corrente elétrica que está fluindo através do espiral de voz muda
de direção, a orientação polar do espiral se inverte. Isso muda as
forças magnéticas entre o espiral de voz e o ímã permanente, movendo o
espiral e o diafragma anexo para frente e para trás.
Quando
o espiral se move, ele puxa e empura o cone do alto-falante. Isso vibra
o ar em frente ao alto-falante, criando as ondas sonoras. O sinal
elétrico de áudio também pode ser interpretado como uma onda. A
freqüência e a amplitude dessa onda, que representa a onda sonora
original, ditam a taxa e a distância a que o espiral de voz se move.
Isso, por sua vez, determina a freqüência e a amplitude das ondas
sonoras produzidas pelo diafragma.
Os
diferentes tamanhos de condutores são mais bem adequados para certas
variações de freqüência. Por essa razão, as unidades de alto-falantes
geralmente dividem uma grande variação de freqüência entre múltiplos condutores.
Na próxima seção, vamos descobrir como os alto-falantes dividem a
variação de freqüência e vamos dar uma olhada nos tipos de condutores
usados nos alto-falantes.
Fundamentos do som
Dentro de nossos ouvidos há uma pequena pele chamada de tímpano. Quando o tímpano vibra, o cérebro interpreta as vibrações como sons; é por isso que você ouve, e mudanças rápidas na pressão do ar, também faz o tímpano vibrar.
Um
objeto produz som quando ele vibra no ar (o som também pode viajar por
líquidos e sólidos, mas o ar é o meio de transmissão quando ouvimos os
alto-falantes). Quando algo vibra, ele move as partículas de ar ao
redor. Essas partículas de ar, por sua vez, movem as partículas de ar ao
redor delas, carregando o pulso da vibração através do ar, de uma
forma desordenada.
Para
ver como isso funciona, vamos dar uma olhada em um objeto simples que
vibra: o sino. Quando você toca um sino, o metal vibra, curvando-se para
dentro e para fora, rapidamente. Quando ele se curva para fora para um
lado, ele empurra para fora as partículas de ar ao redor daquele lado.
Essas partículas então colidem com as partículas em frente a elas, que
colidem com as partículas em frente a elas e assim por diante. Quando o
sino se curva de volta, ele puxa para dentro essas partículas de ar ao
redor, criando uma queda na pressão que puxa para dentro mais partículas
ao redor, criando outra queda na pressão que puxa para dentro as
partículas, mesmo que estejam afastadas, e assim por diante. Essa queda
de pressão é chamada de refração
Desse modo, um objeto que vibra envia uma onda
de pressão oscilante através da atmosfera. Quando a onda oscilante
alcança seu ouvido, ela faz com que o tímpano vibre para frente e para
trás. Nosso cérebro interpreta esse movimento como som
Tipos de condutores
Os tipos básicos de condutores são:
woofers (baixa freqüência) | tweeters (saída de agudos) | midrange
 Woofer |
 Tweeter |
 Midrange |
Woofers são os condutores maiores, projetados para produzir sons de baixa freqüência. Tweeters são unidades muito menores, projetadas para produzir freqüências mais altas. Os alto-falantes Midrange produzem uma variação de freqüência na metade do âmbito do som.
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