Carrinho

Your cart is currently empty

Written by danilo.petronet on abril 22, 2020 in Items

Componentes e funcionamento do falante

Para entender o funcionamento do alto-falante, estudaremos cada parte do mesmo. O objetivo do alto-falante é transformar um sinal elétrico (aplicado no terminal) em som (ondas sonoras). Veremos agora como é feita esta transformação analisando a função de cada componente.

CONJUNTO MAGNÉTICO 

O conjunto magnético é formado por: Placas Polares; disco e arruela; Pino e Imã.

O disco, o pino e arruela são de ferro doce. O imã é de ferrite ou neodímio , um material que depois de imantado forma um campo magnético em volta de si mesmo.

É este campo que atrai metais para junto do imã. Todas as partes são coladas. O gap (ou entreferro) é a região entre a arruela e o pino. Quando o conjunto é imantado, forma-se um campo magnético constante no gap. Sua direção é paralela à arruela. Este campo é o responsável pela força do alto-falante.

A geometria do conjunto magnético foi escolhida de acordo com a região (aonde será colocada à bobina) com campo magnético constante e intenso (gap).

FUNÇÃO DO CONJ. MAGNÉTICO: FORMAR UM CAMPO MAGNÉTICO NA REGIAO DO GAP.

CONJUNTO CARCAÇA

É formado pelo funil, pela guarnição e pelos terminais. A função do funil é sustentar o conjunto magnético sem interferir na produção do som. Deve ser feito de material rígido (aço, alumínio ou plástico) e deve sofrer tratamentos anticorrosivos para suportar várias condições de intempérie.

Os terminais são só contatos por onde são ligados os fios dos aparelhos elétricos. Conjunto móvel é formado por: Bobina; Cone; Cordoalhas; Borda; Centragem e Protetor.

A primeira conversão de energia (elétrica em mecânica) ocorre quando colocamos a bobina no gap e aplicamos uma tensão elétrica alternada nos terminais.

Quando a corrente elétrica alternada passa pelo fio da bobina que está imersa no campo magnético, surge uma força eletromagnética. Esta força é perpendicular ao campo e ao fio da bobina e, portanto movimentará a bobina para cima ou para baixo. Ela depende do campo no gap e do comprimento do fio dentro dele.

A bobina irá para cima ou para baixo com a mesma frequência da corrente alternada aplicada. Por exemplo: se a corrente é de 1000HZ, a bobina irá para cima e para baixo mil vezes por segundo.

A bobina é colocada no cone, portanto ele se movimentará junto com a bobina (na mesma frequência da corrente aplicada). Porém, se não existisse a borda e a centragem (que estão coladas no cone e no funil) quando aplicássemos uma grande tensão elétrica nos terminais, a bobina iria para cima e sairia do conjunto magnético. Mas com a centragem e a borda, o cone volta para baixo. Elas funcionam como a “mola” do alto-falante. Alem disso, centralizam a bobina dentro do gap.

O cone seguirá o movimento da bobina (para cima e para baixo) com a mesma frequência da corrente alternada aplicada. Quando o cone se desloca, ou seja, vibra para frente e para trás, ele movimenta o ar que está na sua frente criando uma região de compressão (quando ele vai para frente) e de rarefação (quando vai para trás). Deste movimento, forma-se uma onda sonora (o som), que chega aos nossos ouvidos.

A frequência da onda sonora, ou seja, os tons graves e agudos será a mesma da corrente alternada que movimenta o cone. O protetor, como o nome mesmo diz, protege a bobina e a região do gap. Junto com o cone, movimenta o ar na sua frente, portanto ele também influenciará a resposta do falante.

  • BOBINA: É ONDE APLICAMOS A TENSÃO ELÉTRICA. JUNTO COM O CAMPO NO GAP. FORMA A FORÇA QUE MOVIMENTA O CONJ. MÓVEL.
  • CENTRAGEM E BORDA: SÃO AS MOLAS DO ALTO-FALANTE, CENTRALIZAM A BOBINA NO GAP.
  • CONE: MOVIMENTA O AR NA SUA FRENTE, FORMANDO AS ONDAS SONORAS.
  • PROTETOR: PROTEGE O GAP E A BOBINA. PRODUZ SOM JUNTO COM O CONE.

ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

As principais especificações técnicas do falante são: impedância nominal, resposta e frequência, sensibilidade e potência. Estas são as especificações que permitem ao cliente escolher qual o falante ideal para as suas necessidades. Devemos, porém, ter uma visão ampliada disso: quais são as especificações técnicas que o cliente, que possui um determinado amplificador e quer um determinado tipo de som, precisa? Para tanto, as especificações do falante serão baseadas no amplificador e no tipo de som desejado.

IMPEDÂNCIA NOMINAL

O que é impedância? Como o nome mesmo diz, a impedância impede alguma coisa. A resistência elétrica é um tipo de impedância, ela dificulta a passagem da corrente elétrica. No caso do alto-falante, existe a resistência elétrica da bobina, mas também existe outros tipos de impedâncias: para o cone se deslocar existe a resistência da centragem e da borda (impedância mecânica) e do ar (impedância acústica) ao movimento. A impedância total, soma de todas as impedâncias, varia quando variamos a frequência no falante. Em outras palavras, a impedância é a “resistência” quando aplicamos uma corrente elétrica alternada.
Podemos medir a impedância total variando a frequência e medindo como varia a resistência elétrica da bobina quando ela está no alto-falante em funcionamento.
Quando variamos a frequência, a impedância total do falante cresce, tem um pico e depois cai até um calor mínimo. Depois ela vai crescendo novamente bem devagar. Este valor mínimo depois do pico será a impedância nominal do falante.

RESPOSTA EM FREQUÊNCIA

A resposta em frequência é a faixa de frequência onde o alto-falante (ou sistema falante + caixa) atinge um volume de som alto, ou seja, possui alta intensidade sonora. O volume do som e medido em dB.
A resposta em frequência vai da frequência de ressonância do falante (ou do sistema) até onde a intensidade sonora abaixa por volta de 10 dB.
Cada tipo de alto-falante tem uma determinada resposta em frequência:

  • SUB-WOOFERS: 20 a 150 Hz (subgrave baixa frequência)
  • WOOFERS: 150 a 600 Hz (frequência média grave)
  • MID – BASS E DRIVES: 600 a 4000 Hz (frequência média)
  • TWEETERS: 4000 a 18000 Hz (frequências altas agudas)

SENSIBILIDADE

A sensibilidade é uma média do volume do som que o alto-falante (ou sistema falante + caixa) faz na sua resposta em frequência. Ela é medida a 1 metro de distância do falante que está com 1 Watt de potência. A sensibilidade é medida em dB/W/m. Quanto maior a força do falante (que depende do campo magnético no gap e da bobina), maior a sensibilidade.
A sensibilidade indica o volume do som do falante ou sistema. Se um falante possui uma sensibilidade maior que o outro, com menos tensão conseguiremos o mesmo volume de som. Portanto, desejamos sempre aumentar a sensibilidade do falante.

POTÊNCIA

A potência do alto-falante indica o maior valor de sinal elétrico (corrente elétrica alternada) que o falante suporta.
Na maioria dos casos, para um equipamento comum, a potência RMS costuma ser 1/4 ou menos que a potência PMPO especificada. Para os equipamentos estéreos, esse valor pode ser inferior a 1/8. Em outras palavras, um equipamento anunciado como 200 W PMPO pode ter apenas 50 W ou menos de potência RMS.
Em poucas palavras nós profissionais do setor de áudio devemos sempre desenvolver sistemas e projetos de áudio baseados unicamente na potência RMS dos equipamentos, informação fornecida por todos os fabricantes dos produtos por nós utilizados.

Por: Serginho e Bila, projetistas de áudio da Stop Car Áudio Design.

Centragem

A centragem, normalmente feita de tecido reforçado e corrugado, mantém a bobina centrada na peça polar e fornece o resto de energia necessária para o cone retornar à posição de repouso. Ela desempenha várias funções. Sua finalidade secundária é manter a bobina corretamente centrada e impedir a entrada de partículas estranhas no gap. Sua finalidade principal, entretanto, é proporcionar a maior parte restauradora (deslocamento/compliância) ao alto falante. E a compliância total que determina a frequência de ressonância do alto falante, juntamente com a totalidade da massa em movimento (DICKASON, 2005). A centragem é feita geralmente de tecido de puro algodão impregnada com uma solução de resina fenólica e posteriormente moldada a quente.

Abaixo temos uma imagem demonstrativa ilustrando os componentes de um alto-falante e logo a seguir uma breve explicação da importância de cada componente do alto-falante para um melhor entendimento do funcionamento do alto-falante que será explicado posteriormente.

1 – Ímã
O Ímã é fundamental no funcionamento do alto-falante, pois ele fornece o campo magnético permanente presente no entreferro. É composto por um material denominado ferrite. Seu formato é circular com uma abertura central (como um anel).

2 – Peças Polares
As peças polares são a Arruela inferior, a Arruela superior e o Pólo. Foram projetadas para conduzir o campo magnético a fim de posicioná-lo no entreferro, paralelo às arruelas. São feitos de ferro doce e o pólo tem formato cilíndrico.

3 – Entreferro
O entreferro é o espaço que fica entre os pólos e as aberturas das arruelas e do ímã. É onde será colocada a bobina, local de grande concentração do campo magnético gerado pelo ímã permanente.

4 – Carcaça
A carcaça é a base do alto-falante. Feita geralmente de aço ou alumínio. Nela são coladas as peças polares, o ímã, a centragem o cone, ou seja, todos os componentes do alto-falante. Os alto-falantes são determinados se são de 8 ou 10 polegadas de acordo com o tamanho da carcaça e com a determinação da carcaça é que se definem as dimensões dos outros componentes.

5 – Bobina
Chamada de “o coração do alto-falante” é localizada no entreferro, onde fica imersa em um campo. Quando é percorrida por corrente sofre ação de uma força. Como essa corrente é alternada essa força varia a sua direção na mesma freqüência que a corrente. Isso determina o movimento da bobina que também movimenta o cone e com isso gera o som. É normalmente composta por um fio de cobre ou alumínio, enrolado em uma base que pode ser de Fibra de Vidro, Alumínio ou Kapton.

6 – Centragem
Como o próprio nome já diz, a centragem tem como função fixar a bobina centralizada no entreferro eqüidistante ao pólo. Sua “flexibilidade” permite ao cone e a bobina um movimento oscilatório na vertical. Um tecido de algodão especial é o material utilizado em sua confecção.

7 – Cone
Juntamente com a bobina vibram na freqüência da corrente que passa pela bobina, assim movimentam o ar e geram o som. Encontrado normalmente em papel ou em polipropileno. É o maior responsável pela qualidade do som.

8 – Suspensão
A suspensão é uma extensão do cone, normalmente feita de borracha, que é colada na parte superior da carcaça e que também tem a função de manter a bobina centralizada no entreferro.

9 – Guarnição
A Guarnição tem como objetivo selar o contato entre o alto-falante e a caixa, para que não vaze ar e também evitar o contato entre o cone e a borda da caixa, evitando assim alguns ruídos.

10 – Terminais
Os Terminais são uma espécie de porta de alimentação do alto-falante, por onde entra a corrente alternada que comandará o movimento do mesmo.

11 – Cordoalha
São os condutores que levam o sinal recebido nos terminais à bobina. Seu comprimento é normalmente um pouco maior do que o necessário para que não se rompam quando a bobina e o cone se movimentam.

Deixe comentário

Video Som - Todos os direitos reservados © by Petronet It Solutions

close search