Se você está planejando comprar um sistema de música Hi-Fi, pode ter se deparado com termos como tweeters, drivers de médio alcance e woofers - mas o que esses termos significam?
Além disso, essas configurações de driver oferecem melhor qualidade de som?
Como ouvimos o som?
Antes de entrar nos alto-falantes e como eles funcionam, é essencial entender como o som é criado. Simplificando, o som é uma vibração que chega ao seu ouvido.
No caso de um instrumento musical como um tambor, o som é criado pela geração física de vibrações ao bater no prato ou no bumbo. Uma vez tocada, a pele do tambor vibra, criando uma onda de pressão nas moléculas de ar próximas a ela, gerando uma onda sonora. Essa onda sonora nada mais é do que um conjunto de compressões e rarefações viajando pelo ar.
Ao chegar ao seu ouvido, essas vibrações fazem vibrar o tímpano, permitindo que você ouça o som do tambor.
O ouvido humano só pode ouvir sons entre as frequências de 20Hz-20.000Hz. Nossos ouvidos não conseguem processar nada fora desse intervalo. Além disso, à medida que os humanos envelhecem, nosso alcance audível também tende a diminuir.
Como funcionam os alto-falantes?
Agora que temos uma compreensão básica de como o som é criado, podemos ver como os alto-falantes criam ondas sonoras.
Ao contrário de um tambor, que cria ondas sonoras vibrando a pele do tambor, um alto-falante usa conceitos de magnetismo para criar som. Simplificando, um alto-falante usa três componentes principais para criar ondas sonoras e, juntos, é conhecido como driver. Uma breve visão geral do mesmo é dada abaixo:
- Diafragma: Como um tambor tem uma pele, um alto-falante usa um diafragma para criar vibrações. Este diafragma é uma membrana fina feita de papel, metal ou plástico conectada à bobina de voz.
- Bobina de voz: Como o nome sugere, a bobina de voz é uma bobina de cobre que age como um eletroímã quando a corrente passa por ela. A corrente na bobina de voz muda com base no sinal de áudio vibrando no diafragma.
- Imãs permanentes: O diafragma e as bobinas de voz são colocados entre um conjunto de ímãs permanentes. Essa combinação de ímãs permanentes e eletroímãs é o que cria o som.
Agora que temos uma compreensão básica dos componentes que compõem um alto-falante, podemos ver como ele funciona.
Na maioria dos casos, o alto-falante está conectado a um dispositivo digital como um computador ou um DAC. Esses dispositivos enviam sinais de áudio para o alto-falante que são processados e enviados para a bobina de voz. Esses sinais de áudio são uma combinação de diferentes ondas senoidais.
Uma vez que essas ondas senoidais atingem a bobina de voz, elas induzem uma corrente variável na bobina de voz, convertendo-a em um ímã que muda sua polaridade com base no sinal de entrada.
Agora, como o diafragma e a bobina de voz estão rodeados pelo campo magnético de um imã permanente, um força de atração/repulsão é aplicada à bobina de voz com base na polaridade do campo magnético que ela possui.
É esse mecanismo básico de ímãs temporários e permanentes que ajuda os alto-falantes a recriar música com grande precisão, mas há um problema; um único diafragma não pode fazer tudo.
Tweeters, drivers de médio alcance e woofers explicados
Veja bem, a música que ouvimos pode ter sons variando de 20 Hz a 20.000 Hz, e um único diafragma não pode vibrar para gerar uma variedade tão grande de frequências. Portanto, um alto-falante usa diafragmas de tamanhos diferentes para resolver esse problema.
Devido à diferença no tamanho do diafragma, diferentes drivers reproduzem certas frequências com melhor precisão. Essa diferença de tamanho cria tweeters, drivers de médio alcance e woofers.
Tweeters
Os tweeters criam sons de alta frequência. Embora diferentes alto-falantes tenham faixas de frequência diferentes para tweeters, na maioria dos casos, os tweeters são usados para criar sons na faixa de frequência de 2.000 Hz a 20.000 Hz.
Como o tweeter deve produzir sons em uma faixa de alta frequência, ele usa um diafragma de pequeno diâmetro. Devido ao pequeno tamanho, o tweeter pode vibrar em frequências mais altas criando sons estridentes com grande precisão. Não apenas isso, mas o design do diafragma pequeno permite que o tweeter funcione bem sem consumir muita energia.
Drivers de gama média
Como o nome sugere, os drivers de médio alcance são projetados para reproduzir sons no meio da faixa de frequência audível por humanos. Normalmente, esses alto-falantes funcionam na faixa de 500 Hz e 4.000 Hz. Devido a essa faixa de frequência, a saída dos tweeters de médio alcance é bastante plana.
Dito isso, a maioria dos vocais e instrumentos em qualquer composição musical está na frequência média, tornando essencial ter um driver que funcione bem ao gerar essas frequências.
Em termos de tamanho do diafragma, o driver de médio alcance fica entre o tweeter e o woofer.
Woofers
O woofer em um sistema de alto-falantes produz a parte mais baixa do espectro de frequência e adiciona os graves a todas as suas músicas. Em termos de faixa de frequência, a maioria dos woofers funciona na faixa de 20 Hz a 2.000 Hz.
Para criar esses sons de baixa frequência, o woofer usa um grande diafragma que permite vibrar muitas moléculas de ar. Dito isso, devido ao seu grande tamanho, o woofer não pode vibrar em velocidades muito altas, impedindo-o de gerar sons agudos.
Outra coisa a observar sobre os woofers é que o gabinete em que eles são colocados também afeta os graves que eles produzem. Por esse motivo, a maioria dos sistemas de alto-falantes coloca o woofer em um gabinete independente para oferecer uma melhor resposta de graves.
Como o sinal de áudio do seu computador chega aos diferentes drivers?
Quando você reproduz música nos alto-falantes, um único fluxo de áudio passa do computador para o alto-falante. Esse sinal de áudio é então dividido pela rede de crossover com base no design do alto-falante.
O rede cruzada é um dispositivo eletrônico que segrega as frequências de um sinal de áudio em diferentes subfrequências.
Portanto, se você tiver um alto-falante com tweeter, driver de médio alcance e woofer, o sinal de áudio do seu computador será dividido em três partes. Um para o woofer, que consiste no sinal de áudio de baixa frequência. Em segundo lugar, um sinal de áudio na faixa de frequência média para o driver de médio alcance e, por último, um fluxo de áudio de alta frequência para os tweeters.
Todos esses sinais são enviados para os diferentes drivers simultaneamente, oferecendo uma experiência de áudio envolvente.
Você deve comprar um alto-falante com vários drivers?
A música que ouvimos é um amálgama de várias frequências. Portanto, usar um design de driver único para reproduzir música produz um som medíocre.
Então, se você está procurando uma experiência de som fenomenal, você deve obter um alto-falante com drivers dedicados projetados para gerar frequências específicas, oferecendo uma experiência musical mais envolvente.
