O alto falante tem como principal função, transformar a energia elétrica em som.
Como um alto falante reproduz som?
O alto falante transforma a energia elétrica em energia mecânica. Com movimentos para frente e para trás, o cone (diafragma) do alto falante movimenta as moléculas de ar.
A nossa audição detecta esses movimentos, e nosso cérebro interpreta como som.
Para que isto seja feito, o alto falante é composto por componentes como: borda, calota, cone, arranha, cordoalha, carcaça, forma e enrolamento (bobina), placa superior, imã(s) e peça polar.
Como um alto falante funciona?
Para transformar a energia elétrica em energia mecânica (os movimentos para frente e para trás), é utilizado um fio elétrico enrolado em uma forma.
Quando a energia passa por este fio, por ele estar enrolado, cria-se um campo magnético em torno dele, ou seja, ele se “torna” um eletroímã.
Algumas das características do eletroímã, são fundamentais e determinantes para o funcionamento do alto falante:
- A sua força magnética pode ser alterada de acordo com a quantidade de energia empregada no fio elétrico, quanto mais energia, maior a força;
- Só funciona (possui campo magnético) com a energia passando pelo fio. Ou seja, sem energia não temos um campo magnético;
- A polaridade do eletroímã pode ser invertida, de acordo com o fluxo da corrente elétrica. Por exemplo: O pólo positivo pode se tornar negativo e vice-versa.
A partir desta terceira característica, que temos a utilização de um imã comum (imã permanente com pólos norte e sul definidos) com formato ou disposição do campo magnético, de maneira que o eletroímã acoplado ao centro.
A partir deste posicionamento, temos para gerar os movimentos a lei fundamental de todos os imãs, onde:
Os lados opostos se atraem e os iguais se repelem.
Quando as polaridades do eletroímã estão iguais às do imã permanente, ele é repelido (Ex: movimento para frente), e quando estão diferentes ele é atraído (Ex: movimento para trás).
Acoplados ao eletroímã existe um cone, que movimenta as moléculas de ar.
Para que este movimento seja controlado e para que o eletroímã não entre em contato com o ímã permanente durante os movimentos (que são bem rápidos), são utilizadas: a arranha (próxima ao vértice, na parte “menor”) e a borda (na base do cone, na parte “maior”), que juntas, são a parte da suspensão do alto falante.
A calota serve para evitar que entre algum tipo de sujeira no conjunto magnético.
Como os alto falantes reproduzem uma música, somente com os movimentos para frente e para trás?
Para entendermos de maneira mais simples e didática, precisamos saber algumas coisas sobre ondas sonoras.
Os movimentos das moléculas de ar proporcionados pelo alto falante, pode ser visto como uma onda sonora.Com a ajuda de uma grandeza da física, podemos ter informações sobre as ondas sonoras, que é a Frequência (Hz).
Esta grandeza é baseada no tempo em segundo e dada em valores numéricos, onde por exemplo:
1Hz = 1 Movimento para frente e para trás por segundo;
20hz = 20 Movimentos para frente e para trás por segundo.
O ouvido humano é capaz de detectar frequência de 20hz à 20.000hz, onde quando o maior o valor numérico mais agudo é o som, e quanto menor, mais grave, por exemplo:
20hz = som muito grave.
20.000hz = som muito agudo.
Se cada “tipo” de som possui uma onda diferente, como um alto falante consegue reproduzir uma música inteira com vários tipos de som, com uma única onda sonora?
Eles conseguem com base no princípio de sobreposição de ondas, onde, duas ou mais ondas diferentes são sobrepostas em uma única onda.
É a partir deste princípio que conseguimos também, detectar instrumentos e vozes diferentes.
Neste caso, ao tentar reproduzir uma “frequência” (nota musical) em um contra baixo, por exemplo, muitas outras vibrações (frequência) viajam pela corda do instrumento, gerando um som único que é percebido facilmente por nós.
Resumindo:
O alto falante, utiliza um ímã e um eletro-ímã, para movimentar um cone.
O cone gera as ondas sonoras que são percebidas pelo nosso tímpano.
Entusiasta há 14 anos no setor de Som Automotivo e ex-competidor SPL. Participante dos cursos EstudodoÁudio (Renan Lopes) e Curso Avançado de Áudio (MayaSounds).