Alto-falantes! O que são e suas particularidades

Neste ano que começa, eu (Serginho) e Bila decidimos fazer uma sequência de matérias que vão dar ênfase no que há no dia-a-dia do instalador. Além de chamar a atenção para a construção e o funcionamento dos produtos que vendemos. Começamos, nesta edição, esta sequência de matérias que carinhosamente apelidamos de: “o porquê das coisas”.

As funções gerais de um alto-falante

O alto-falante serve para transmitir uma mensagem, seja ela um discurso, uma música, um alarme, etc. Quando alguém quer falar ou tocar um instrumento musical para um grupo grande de pessoas, precisa amplificar o som original. Quando queremos ouvir um CD, precisamos transformar o sinal codificado em som. Para isso, fazemos uso de amplificadores que amplificarão o sinal elétrico gerado pela voz, instrumento musical ou disco, e de alto-falantes que transformarão o sinal elétrico em som.
Portanto, o falante serve para transformar um sinal elétrico em pressão sonora. Ele é chamado de Transdutor ou Conversor. Um Transdutor é um dispositivo que converte um tipo de energia em outro.
O falante converte energia elétrica em energia mecânica, que depois é convertida em energia sonora. É claro que todas essas conversões tem um preço: a energia vai sendo gasta pelo caminho e no máximo 5% da energia elétrica aplicada é convertida em som.
Veremos então, que não existem falantes bons ou ruins, e sim falantes apropriados para amplificação que você escolheu. É preciso saber que o alto-falante é um componente, ou seja, ele faz part=e de um sistema, nunca funcionará sozinho.
Se o sistema de som precisa de graves, usaremos um alto-falante que “responda” bem em graves, e assim por diante. Para cada amplificação teremos um tipo de falante. Seu projeto e fabricação devem atender as especificações de cada sistema de áudio.

Esclareça suas dúvidas

• O sistema de som

Este, na verdade, é o nosso produto final. Quando um cliente entra em nossa loja pedindo um alto-falante, ele possui um tipo de som na cabeça e quer que transformemos esta ideia em realidade através de um falante apropriado. Por isso, devemos saber o que é o som, quais as suas características e propriedades.

• O que é o som?

Quando um alto-falante emiti um som, ele desloca o ar que esta ao seu redor, produzindo uma onda sonora que se propaga pelo ambiente até atingir os nossos ouvidos. Quando essa onda chega ao nosso tímpano, ele também vai vibrar. Essa vibração é transformada pelo ouvido em sinais elétricos que são conduzidos ate o cérebro pelos nervos. No cérebro, finalmente, temos a sensação de som, ou seja, de ouvir a onda sonora emitida pelo alto-falante no caso a musica.

• O significa intensidade sonora

Intensidade sonora é o “volume” que o som atinge. Para medirmos a intensidade ou o nível de pressão sonora (SPL), utilizamos a escala de decibéis (db). Quanto maior a intensidade, maior o volume de som.

• Como é definido o tom?

Quando falamos em tom sempre pensamos em música. O contrabaixo possui tons graves, enquanto um violino possui tons agudos. Na verdade, cada nota musical possui uma frequência fundamental que irá definir o tom. Esta frequência será a frequência da onda sonora (ou do som). Por exemplo, um contrabaixo emite uma onda sonora fundamental de 41 HZ. Esta é uma frequência baixa, ou seja, um tom grave. Podemos delimitar quando um tom é grave ou médio ou agudo de uma forma geral:

– Tons graves: 20 A 300 HZ
– Tons médios: 300 A 2000 HZ
– Tons agudos: 2000 A 20000 HZ

• O ouvido humano como funciona?

O ouvido humano é o receptor final da mensagem enviada através do som. Portanto, devemos saber como ele se comporta diante das ondas sonoras

• Quanto à frequência?

Conseguimos ouvir na faixa de 20 a 20.000Hz. Porém, nosso ouvido não é linear, ou seja, não ouvimos do mesmo jeito em toda esta faixa de frequência. Na verdade, ouvimos melhor na faixa de frequências medias (que é a faixa da fala humana), ou seja, de aproximadamente 200 a 3000 Hz (70 dB).

• Quanto à intensidade?

O chamado limiar da audição é Odb, ou seja, abaixo disso não conseguimos ouvir. O limiar doloroso é de 120 dB, ou seja , a partir daí nosso ouvido não pode suportar o som (danos à audição).

• Curva de resposta dos alto-falantes?

 Podemos analisar o “o som que sai do alto-falante” através de sua curva de resposta (SPL –Sound Pressure Level). Esta curva mostra a intensidade sonora do som (em sua harmonia fundamental, ou seja, sem distorções) em função da frequência. Analisando a curva SPL de um alto-falante de 6”. Em um gráfico, notamos que o falante responde bem a partir de 140Hz (tom grave), até 6KHZ ( tom agudo). Podemos utilizá-lo para reproduzir tons médios, já que sua resposta é bem plana nesta região. Veremos a partir de agora quais os componentes e como funciona o falante para produzir este som.

Na próxima edição falaremos mais a fundo 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), analisando a função de cada componente.

   Serginho e Bila são da loja Stop Car Áudio Design, em São Paulo. Projetistas de som e formados em eletroeletrônica embarcada, foram recordistas brasileiros de SPL em 2006 em campeonatos de som automotivo.