O Funcionamento do Auto-falante

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Um alto-falante funciona basicamente da maneira inversa de um microfone. É um tipo de transdutor que recebe o sinal elétrico e o converte em vibrações físicas, criando uma variação na pressão no ar à sua volta e consequentemente dando origem às ondas sonoras.
O principal componente do alto-falante é o seu conjunto magnético, ou seja, o ímã permanente e a bobina móvel (que produzirá um campo magnético à medida que for percorrida por corrente). Entre estes dois componentes existe um espaço livre, denominado entreferro, com permeabilidade magnética equivalente a do ar. 
Observe a figura abaixo:

Imagem: Interação do conjunto magnético, bobina móvel percorrida por corrente, magnetização do ímã permanente e força resultante.

O processo acontece da seguinte maneira, a bobina móvel é imersa no campo magnético do ímã permanente e, à medida que se aplica uma corrente alternada em seus terminais, é gerada também uma densidade de fluxo magnético pela bobina. A interação entre estes dois campos magnéticos faz com que a bobina móvel se desloque num determinado sentido. Como estamos lidando com corrente alternada, o sentido do campo magnético gerado pela bobina varia de acordo com a variação do sentido da corrente, fazendo com que ora tenhamos uma força resultante para fora e ora uma resultante para dentro. A grandeza física que estabelece esta resultante é a Força de Lorentz. A mudança de direção da força gerada dá origem ao movimento da bobina móvel e, conseqüentemente, da centragem e do cone, ocasionando também a movimentação do ar na mesma freqüência e gerando a onda sonora. Toda esta análise pode ser esquematizada pela figura acima.

Os alto-falantes são classificados de acordo com a faixa de freqüência sonora que eles podem reproduzir. Esta faixa de freqüência é estabelecida de acordo com as propriedades de cada alto-falante. Por exemplo, para criarmos uma onda de freqüência alta, onde os pontos de compressão e rarefação do ar estão bastante próximos, a centragem do alto-falante deve vibrar de forma mais rápida, uma tarefa difícil para um cone de dimensões maiores devido a sua massa. De maneira análoga pode-se concluir que um cone de maior dimensão é mais eficiente para reproduzir sons de baixa freqüência, já que tem mais facilidade para vibrar de forma mais lenta.

Podemos classificar os tipos de alto-falantes da seguinte maneira:

· Subwoofers: reproduz sons subgraves, numa faixa de freqüência entre 20 e 100Hz. Indicados para instrumentos como contra-baixo, surdo de bateria, etc.
· Woofers: projetado para médias e baixas freqüências, em torno de 50 a 3500Hz. Pela sua resposta de freqüência estendida, esta categoria é a que compõe a maioria dos trios elétricos.
· Mid-Bass: envolve freqüências entre 100 e 500Hz e uma faixa mais restrita de baixas e médias freqüências.
· Mid-Range: reproduzem freqüências médias que variam de 500 a 5kHz. Possuem maior fidelidade a faixa de freqüência da voz humana, por isso são os mais utilizados nos falantes de voz.
· Tweeters: responsável pela reprodução de sons agudos, isto é, altas freqüências (2k a 20kHz). Estão sempre dispostas em forma de corneta.
· Triaxial: contém um woofer, um mid-range e um tweeter na mesma carcaça, por isso podem atuar nestas três faixas de freqüência. Esta abrangente faixa de atuação constitui sua principal importância.

Cada alto-falante possui uma característica específica, sendo assim, um bom sistema de som é composto por um conjunto de alto-falantes que abranja a maior faixa de freqüência possível, sem perder em qualidade.

Podemos ver agora neste vídeo como funciona o alto falante: