Os alto-falantes empregados em sonorização podem ser divididos em grupos, conforme o espectro de frequências que manejam melhor. Naturalmente, seria desejável que um único tipo de alto-falante reproduzisse com fidelidade e volume todas as freqüências.
Na prática, os falantes de graves tendem a serem grandes e pesados para suportar melhor a potência exigida, enquanto aqueles voltados para a reprodução dos agudos devem ser pequenos e leves.
Até cinco grupos diferentes de freqüências podem serem definidas para a reprodução dos alto-falantes:
· SUBWOOFER: São aqueles projetados para as freqüências mais baixas, comumente entre 20 Hz a
120 Hz. Tem grande capacidade de absorção de potência, alta excursão do cone, bobinas longas.
· WOOFER: Reproduzem de 20 Hz a 3.000Hz. Embora os woofers possam responder de 20 Hz a até cerca de 3000 Hz, em um sistema empregando sub-woofers a sua resposta é limitada às freqüências de 50 Hz até 500 Hz. Tem boa capacidade de absorção de potência e podem em sistemas mais simples, como por exemplo os de duas vias, reproduzirem a faixa completa até 300 Hz.
· MID-BASS: Empregados entre 80 Hz e 500 Hz. São muito usados em sistemas multi-vias com divisores ativos, em portas e tampões traseiros.
· MID-RANGE: Respondem de 300 Hz a 4.000 Hz. Rotineiramente usados em sistemas de tres ou mais vias, podendo serem fechados, abertos ou tipo domo. Definem a qualidade do som, já que reproduzem a faixa de freqüências com maior presença e que necessita de mais definição. Nessa faixa está a maioria dos instrumentos que reproduzem a melodia e também a voz humana.
· TWEETER: Emitem os agudos, de 3.000 Hz a 20.000 Hz. Normalmente bastante diretivos, são fundamentais na localização da imagem sonora. Podem ser construídos com cone, domo ou utilizando cristais piezoelétricos.
Os falantes mais comumente encontrados são do tipo eletrodinâmico., pois transformam a energia elétrica recebida do amplificador em anergia acústica por meio de um transdutor mecano-eletro-acústico constituído de uma bobina móvel imersa em um campo eletromagnético mantido por um imã permanente.
As principais características de um falante eletrodinâmico são:
· IMPEDÂNCIA NOMINAL: É a resistência característica da bobina do alto-falante somada ao valor da capacitância/indutância, definido como o valor mínimo encontrado logo acima da ressonância em baixa freqüência.
· RESISTÊNCIA: Definida como a resistência ôhmica do fio de cobre da bobina.
· POTÊNCIA: O parâmetro mais procurado e menos conhecido das especificações. Normalmente, e pela Norma Brasileira NBR 10303, a Potência Nominal é definida como a potência máxima em watts RMS (Root Mean Square) aplicável ao alto-falante no período mínimo de duas horas dentro da faixa de freqüencias para a qual foi construído.
A Potência Musical surgiu como uma definição padronizada pelo IHF - Institute of High Fidelity americano como uma forma de incorporar o programa tipicamente musical em vez de sinais senoidais às medições. É considerada como sendo em tôrno de 2 vezes a potência RMS.
Já a Potência Musical de Pico Operacional - PMPO, corresponde ao pico do programa musical. É uma forma de produzir números inflacionados para impressionar o consumidor e geralmente corresponde a quatro vezes a Potência RMS, embora alguns fabricantes cheguem a números de até dez vezes. Não tem nenhuma confiabilidade.
· SENSIBILIDADE: Corresponde ao nível de pressão sonora, em dB, emitido pelo falante com um watt RMS e a um metro de distância. Serve para identificar os alto-falantes mais eficientes e que aproveitam melhor a potência dos amplificadores.
· PARÂMETROS DE THIELE-SMALL: Identificam para o projetista os dados necessários para o cálculo do volume e do tipo caixa acústica mais aconselhável para um dado falante.
Os alto-falantes empregados
Cada grupo de falantes suporta somente as freqüências para as quais foi construído.
Dependendo da sofisticação, os sistemas automotivos podem empregar de duas até as cinco vias definidas acima.
Para a separação das freqüências de modo a que cada alto-falante receba somente as que é capaz de reproduzir com maior fidelidade e menor distorção emprega-se o divisor de freqüências - "crossover".
· PASSA-BAIXAS: filtros que rejeitam progressivamente as freqüências acima de determinado valor. São usados nos subwoofers e woofers.
· PASSA-ALTAS: rejeitam as freqüências mais baixas. Empregados nos tweeters.
· PASSA-BANDA: rejeitam as freqüências abaixo de um certo valor e as mais altas acima de um outro valor maior que o primeiro. Usados nos mid-range e mid-bass.
Os divisores podem ser PASSIVOS - os mais comuns - ou ATIVOS.
Os passivos são formados por capacitores e indutores conectados de forma a aceitar determinadas freqüências e rejeitar outras. São ligados após o amplificador e antes do alto-falantes.
Os divisores ativos são mais dispendiosos e empregados em sistemas multi-vias com muitos amplificadores, bem como em sub-woofers para o aproveitamento e controle integral dos graves. Os divisores ativos proporcionam controle total do volume de cada faixa, pontos de transição variáveis e são ligados entre o gerador de som com saídas de baixo nível e o(s) amplificador(es) de potência.
CABOS E CONEXÕES
Um ítem importante, mas nem sempre bem equacionado, refere-se ao emprego de cabos apropriados para o áudio.
Na verdade, os cabos são o componente de menor custo em uma instalação, porém geralmente são sub-dimensionados. Imagine os cabos como vias para a passagem do som: se forem de bitola insuficiente o "trânsito congestiona", ou seja, de pouco vale o melhor gerador de som, amplificador e alto-falantes.
Os cabos são fundamentais em duas fases distintas: no transporte de enregia da bateria para a aparelhagem e no circuito de áudio propriamente dito, tanto de alto nível (dos amplificadores aos alto-falantes) quanto de baixo nível (do gerador de áudio ao amplificador).
Na etapa de alimentação de força, é imprescindível a boa qualidade do isolamento e da condutibilidade do núcleo do cabo. O isolamento normalmente é de PVC e os melhores cabos vem com fiação de cobre de têmpera extra-mole, que garante flexibilidade e cobre mais puro.
Os cabos de sinal de baixo nível - conhecidos como RCA, pelo tipo de conector geralmente utilizado - conduzem um sinal bastante fraco, de 100 mV até cêrca de no máximo 4 volts, com impedância comumente encontrada de 10.000 ohms. São sinais muito suscetíveis ao ruído induzido externamente e por isso a blindagem é um ponto chave de sua qualidade. Essa blindagem é realizada por meio de uma malha fina metálica e que normalmente é aterrada na saída do pré-amplificador
Por último, os cabos de alto-falantes, que conduzem os sinais de alto nível, já amplificados, são feitos com fios finos de cobre de alta pureza e devem ser bem dimensionados para não disperdiçar a potência gerada pelos módulos e prejudicar o fator de amortecimento do sistema.
Uma forma simples para não arriscar com a perda provocada por cabos mal dimensionados é nunca utilizar bitolas menores que um mm2 (17 AWG) mesmo para tweeters, e procurar seguir uma tabela prática.
IMPEDÂNCIA E LIGAÇÕES DE FALANTES
As saídas de áudio dos módulos de potência tem como principal característica de compatibilidade a chamada impedância. A impedância apresentada por um aparelho ou circuito elétrico, define a capacidade de oferecer uma maior ou menor dificuldade à passagem de corrente alternada e varia com a freqüência da corrente alternada aplicada.
O módulo de potência é projetado para suportar uma impedância mínima, abaixo da qual ele corre o perigo de sobreaquecimento, podendo entrar em curto circuito e detruindo-se a si próprio e aos alto-falantes nele ligados.
Dessa forma é importante, ao efetuar ligações de alto-falantes entre si, calcular a impedância resultante. As ligações de conjuntos de alto-falantes em série ou paralelo apresentam diferentes valores de impedância em relação aos falantes tomados isoladamente.
A ligação em série caracteriza-se por unir os terminais dos alto-falantes como em uma cadeia: o negativo de um ligado ao positivo do próximo, e a potência ligada ao positivo do primeiro e ao negativo do último.
