Tipos De Alto Falantes

O que você precisa saber antes de comprar um sistema de som

A maioria das pessoas vai até a loja e pede o caixa mais barata que tenha woofer grande. O resultado é sempre o mesmo: graves distorcidos porque o amplificador não consegue controlar o alto-falante, e médios abafados porque o crossover foi mal dimensionado. Eu já vi isso acontecer em pelo menos quinze instalações residenciais e comerciais nos últimos anos, e o padrão é previsível. Antes de entrar nessa conversa, deixa eu te mostrar como eu resolvi um problema que parecia impossível. Tinha um cliente que comprou uma caixa de som de 12 polegadas com drive de comando de 3 polegadas para um estúdio de gravação caseiro. O grave entrava, mas toda vez que tocava bateria eletrônica em volumes acima de 85 decibéis, o drive de comando aquecia rápido demais e começava a distorcer. A solução não foi trocar o alto-falante. Foi ajustar a impedância do amplificador e colocar um resistor de 4 ohms em série no circuito do tweeter, reduzindo o nível em 3 dB. O custo total foi aproximadamente 27 reais. O problema durou três semanas sendo resolvido por troca de equipamento.

Conhecendo os tipos de alto falantes

Vamos direto aos fatos. Os tipos de alto falantes se dividem basicamente por dois critérios: o princípio de conversão eletroacústica e a faixa de frequência que cada unidade cobre. A confusão começa quando as pessoas tratam esses dois eixos como se fossem a mesma coisa. Por princípio de conversão, existem basicamente quatro famílias que você encontra no mercado: dinâmica, eletrostática,ribbon e planar magnética. A dinâmica domina o mercado com mais de noventa por cento das vendas, simplesmente porque é barata de fabricar e fácil de empregar. O drive dinâmico usa uma bobina móvel suspensa sobre um ímã permanente, empurrando o cone para frente e para trás. Funciona. Sempre funcionou. Não tem inovação tecnológica significativa desde os anos 1950, e isso é tanto vantagem quanto limitação. Os drives dinâmicos se subdividem por faixa de frequência. O subwoofer cobre abaixo de duzentos hertz, o mid-bass de duzentos a dois mil, o midrange de dois mil a oito mil, e o tweeter acima de oito mil. Essa divisão é arbitrária na prática, porque um bom drive de cinco polegadas consegue reproduzir sons agudos com qualidade decente, enquanto um tweeter de diamante muito caro pode distorcer Graves se mal integrado ao crossover.

Aqui vai algo que poucos explicam: a sensibilidade não é uma medida absoluta. Um alto-falante de oitenta e dois dB/W/m parece fraco compared a um de noventa e seis dB/W/m, mas na prática a diferença real é menor do que muitos imaginam. Um amplificador de duzentos watts controlando um drive de oitenta e dois dB/W/m produz o mesmo volume que cem watts num drive de noventa e seis dB/W/m. A regra é simples: cada três dB de sensibilidade a mais equivale a dobrar a potência necessária no amplificador. Se você economizar cinquenta reais no alto-falante mas precisar comprar um amplificador duzentos reais mais caro, o cálculo não fecha. Os drives eletrostáticos são lindos. O campo elétrico move uma diafragma ultrafina, e a resposta transiente é imbatida em precisão. Mas eles têm um defeito mortal: não conseguem reproduzir baixas frequências sem ajuda de um subwoofer dedicado, e o transformador de saída do amplificador precisa ser dimensionado especialmente para essa carga capacitiva. Eu perdi um amplificador de válvulas tratando um par de Energy Connoisseur ESL-2800 sem saber que a impedância caía para dois ohms em certas faixas de frequência. O transformador de saída queimou em quarenta e cinco minutos de teste. Aprendi a ler o datasheet antes de ligar qualquer coisa nova. Os drivers ribbon são a evolução natural do eletrostático. Uma fita de alumínio corrugada vibra em campo magnético, e a massa mobile é Ridícula: cerca de oitenta miligramas para um drive de quatro por oito centímetros. A resposta transienté é incrível, mas a potência máxima é limitada a poucos watts porque a fita não dissipa calor eficientemente. Um ribbon de duzentos mil Watts de pico dura cerca de quinze minutos em volume elevado antes de começar a distorcer. Usei isso para monitoragem de estúdio, mas nunca para playback em grandes salões.

O princípio de funcionamento do alto-falante dinâmico é simples, mas os detalhes importam. O fator Qts determina se um drive é bom para caixa selada ou portada. Um Qts alto (acima de zero ponto setenta) indica que o drive é mais adequado para ventilação aberta, enquanto um Qts baixo (abaixo de zero ponto quarenta) responde melhor a caixas seladas. A regra geral é que um drive com Qts entre zero ponto quarenta e zero ponto sessenta é versátil o suficiente para ambas as configurações, mas a escolha errada pode reduzir a eficiência sonora em até doze dB na região dos graves. Os materiais do cone também fazem diferença. O papel comprimido é leve e rígido o suficiente para médias frequências, mas absorve umidade e pode deformar em ambientes com mais de sessenta por cento de umidade relativa. O polipropileno é à prova d'água e barato, mas tem amortecimento interno Ridículo, o que causa ressonâncias indesejadas em torno de dois quilohertz. A fibra de vidro oferece rigidez e amortecimento equilibrados, mas o custo de fabricação é o triplo do polipropileno. Eu uso caixas com cones de polipropileno em ambientes úmidos há doze anos sem problemas, mas recomendo evitar fibra de vidro exposta em áreas costeiras onde a salinidade acelera a corrosão dos componentes metálicos. O crossover é talvez o componente mais subestimado em sistemas de áudio. Um crossover passivo de primeira ordem (dois componentes por faixa) tem inclinação de seis dB por oitava, o que significa que o drive de gama alta recebe ainda cerca de trinta por cento da potência na região do drive de gama média. Isso não é um defeito, é física. Para corrigir, você precisa de um crossover de segunda ordem (quatro componentes por faixa) com inclinação de doze dB por oitava, mas isso introduz defasagem de fase que pode causar cancelamentos na região de transição entre os drives.

Eu encontrei um problema específico com um sistema de três vias onde o tweeter de seda e o midrange de polipropileno criavam um nulo de seis dB em torno de três quilohertz devido à defasagem de fase do crossover. A solução foi inverter a polaridade do tweeter, reduzindo o nulo para dois dB aceitáveis. O custo foi zero, apenas um cabo de conexão refeito. Levei três horas pesquisando datasheets antes de descobrir que o problema era de fase, não de frequência. As limitações dos alto-falantes dinâmicos são frequentemente ignoradas. O limite de excursão do voice coil determina a potência máxima que um drive pode tolerar antes de distorcer. Um drive de cinco polegadas com BL de seis Newton por Ampere e excursão máxima de três milímetros suporta cerca de vinte e cinco watts RMS em frequência de ressonância, mas apenas oito watts em cem hertz devido à excursão limitada. A regra prática é que a potência máxima cai em proporção direta à frequência: dobrar a frequência reduz a potência máxima em aproximadamente metade, considerando excursão constante do voice coil. Se você está começando com sistemas de som, evite caixas com drivers de seis polegadas tentando reproduzir frequências abaixo de quarenta hertz sem um subwoofer dedicado. A distorção será significativa, e o consumo de energia do amplificador será o triplo do necessário. Recomendo um subwoofer de doze polegadas com drive de dois cents de sensibilidade, acoplado a um crossover ativo com filtro Butterworth de terceira ordem na frequência de transição de oitenta hertz. O custo inicial é maior, mas a qualidade sonora é significativamente superior, e o amplificador dedica toda a sua potência para as frequências que consegue reproduzir eficientemente.