O que realmente está acontecendo com os woofers ,vamos conhece-lo mais a fundo ?

Os Alto Falantes (também mencionados como woofers e transdutores e Drive de cones neste artigo) não são excessivamente complexos. Quando uma corrente elétrica passa através de uma bobina de fio (a bobina de voz) em um campo magnético, produz uma força que varia com a corrente aplicada.

O cone, conectado à bobina de voz, "entra e sai", criando ondas de pressão alta e baixa do ar. O conjunto da bobina e do ímã é a "estrutura do motor" do alto-falante.

O movimento é controlado pela suspensão do alto-falante, que compreende o contorno do cone e a centragem (alguns chamam de aranha,boda, suspensão baixa etc...)

A Borda e a Centragem permitem que a bobina se mova livremente ao longo do eixo do núcleo do ímã (ou "polo") sem tocar nas laterais do espaço magnético.

Mais importante do que conhecer os detalhes de como os drivers de cone funcionam é o entendimento dos principais dados e o que eles significam. Antes de 1970, não havia métodos fáceis ou acessíveis aceitos como padrão no setor para obter dados comparativos sobre o desempenho dos alto-falantes.

Os testes de laboratório reconhecidos eram caros e irreais para os milhares de indivíduos que precisavam de informações de desempenho.

Foram necessários critérios de medição padrão para permitir que os fabricantes publiquem dados consistentes para os clientes fazerem comparações entre vários alto-falantes.

As coisas começaram a mudar no início dos anos 1970, no entanto, quando vários documentos técnicos foram apresentados à Audio Engineering Society (AES), que resultaram no desenvolvimento do que hoje conhecemos como Thiele-Small Parameters, os mais conhecidos e usuais por sua facilidade de entendimento.(exitem outros métodos alguns já publicados e outros ainda não compreendidos em sua totalidade, apesar que completa os estudos....).Logo descrevo um que tenho "perdido" anos para aprimorar.

Método de J. Christophorou ,que com ajuda de acelerômetro mediu de maneira precisa a aceleração ,velocidade e deslocamento de um cone.

Método de O.Jacobsen , é o método mais complexo que a partir de uma resposta diretamente dos terminais do alto falante ,e a resposta acústica do centro do cone e a partir de um sinal escalar ,são registrada em forma de oscilograma sobre uma mesa trasadora.

Nesse Artigo Vamos tratar do método mais simplificado e conhecido no mundo. (Simplificar é bom )

Os autores dos trabalhos - AN Thiele e Richard H. Small - dedicaram um esforço considerável para mostrar como os seguintes parâmetros definem a relação entre um alto falante e um gabinete específico. Os principais componentes de trabalho de um alto-falante e como eles se encaixam.

Esses parâmetros podem ser á melhor sugestão ​​na tomada de decisões, porque podem lhe dizer muito mais sobre o desempenho real do transdutor do que as informação básicas de tamanho, potência máxima ou sensibilidade média.

Vamos dar uma olhada nos parâmetros definidos pelo Sr. Small e pelo Sr. Thiele. (E observe que listei Mr. Small primeiro desta vez - aposto que ele não recebe isso com muita frequência!)

Fs: a frequência de ressonância ao ar livre de um driver de cone. Em termos simples, é o ponto em que o peso das partes móveis do alto-falante se equilibra com a força da suspensão do motorista em movimento.

Se você já viu uma fresta de uma porta começar a cantarolar incontrolavelmente ao vento, viu o efeito de atingir uma frequência ressonante.

É importante conhecer essas informações para evitar que o gabinete 'toque'.

Em um Alto Falante, a massa das partes móveis e a rigidez da suspensão são os principais elementos que afetam a frequência ressonante. Como regra geral, um Fs mais baixo indica um woofer que seria melhor para reprodução em baixa frequência do que um woofer com um Fs mais alto.

Mas nem sempre é esse o caso, porque outros parâmetros também afetam o desempenho final.

Re: Resistência DC do driver medida com um ohmímetro, e frequentemente referida como "DCR". Essa medição quase sempre será menor que a impedância nominal . Alguns usuários às vezes se preocupam com o Re menor que a impedância publicada e temem que os amplificadores sejam sobrecarregados. Devido ao fato de que a indutância de um alto-falante aumenta com o aumento da frequência, é improvável que o amplificador veja frequentemente a resistência DC como sua carga.

Le: Indutância da bobina é medida em milihenries (mH). O padrão da indústria é medir a indutância em 1 kHz. À medida que as frequências aumentam, haverá um aumento na indutância acima de Re, porque a bobina está atuando como um indutor. Consequentemente, a impedância de um "driver de cone" não é uma resistência fixa, mas pode ser representada como uma curva que muda à medida que a frequência de entrada muda. A impedância máxima (Zmax) ocorre em Fs.

Parâmetros Q: Qms, Qes e Qts são medidas relacionadas ao controle da suspensão de um transdutor quando ele atinge a frequência ressonante (Fs).

A suspensão deve impedir qualquer movimento lateral, para que não encoste nos entreferro com conjunto magnético (isso destruiria o alto falante). A suspensão também deve agir como um amortecedor. Qms é uma medida do controle proveniente do sistema de suspensão mecânica do alto falante (a borda e centrgem). Veja esses componentes como molas. Qes é uma medida do controle proveniente do sistema de suspensão elétrica do alto falante (a bobina e o ímã). As forças opostas das suspensões mecânicas e elétricas agem para absorver o choque. Qts é chamado de "Q total" do driver e é derivado de uma equação em que Qes é multiplicado por Qms e o resultado é dividido pela soma do mesmo. Como orientação geral (mas a muitas aplicações que essa regra não se aplica) , Qts de 0,4 ou menos indica um transdutor bem adequado a um gabinete ventilado. Qts entre 0,4 e 0,7 indica adequação para um gabinete vedado, e Qts de 0,7 ou superior indica adequação para aplicações de defletor de ar livre ou infinito.

Vas / Cms: Vas representa o volume de ar que, quando comprimido em um metro cúbico, exerce a mesma força que a conformidade (Cms) da suspensão em um alto-falante específico.

O Vas é um dos parâmetros mais difíceis de medir porque a pressão do ar muda em relação à umidade e temperatura - um ambiente de laboratório controlado com precisão é essencial.

O Cms é medido em mm ou cm ou metro por Newton e é a força exercida pela suspensão mecânica do alto-falante. É simplesmente uma medida de sua rigidez.

Considerar rigidez (Cms), em conjunto com os parâmetros Q, dá origem ao tipo de decisões subjetivas

Um exemplo pratico,como as decisões tomadas pelos fabricantes de automóveis ao ajustar carros,entre conforto para transportar uma família (cms mais baixo) e precisão para correr (cms Alto) .

Pense nos picos e vales dos sinais de áudio como uma superfície de estrada e, em seguida, considere que a suspensão ideal para o motorista é como a suspensão do carro, que pode atravessar o terreno mais rochoso com precisão e sensibilidade do carro de corrida na velocidade de um avião a jato.

Vd: Volume de deslocamento do diafragma de pico - em outras palavras, o volume de ar que o cone se moverá. É calculado multiplicando Xmax (Movimento da bobina) por Sd (área de superfície do cone). Vd é anotado em cc, e o valor mais alto de Vd é desejável para um transdutor de sub-graves.

BL: Expressada em medidores de Tesla, é uma medida da força do motor de um alto falante. Pense nisso em termos de quão bom é um "levantador de peso" que o transdutor pode ser. Uma massa medida é aplicada ao cone, forçando-o de volta, enquanto a corrente necessária para o motor forçar a massa de volta é medida.

A fórmula é a massa em gramas dividida pela corrente em amperes. Uma figura BL alto indica um transdutor muito forte que move o cone com facilidade.

Mms: a combinação do peso do conjunto do cone mais a "carga de massa da radiação". O peso do conjunto do cone é fácil: é apenas a soma do peso dos componentes do conjunto do cone.

A carga em massa da radiação do driver é a parte confusa. Em terminologia simples, é o peso do ar (a quantidade calculada em Vd) que o cone terá que empurrar.

Rms: representa a resistência mecânica das perdas de suspensão de um Alto Falante. É uma medida das qualidades de absorção da suspensão do motorista e é declarada em N * seg / m.

EBP: Calculado dividindo Fs por Qes. A figura EBP é usada em muitas fórmulas de design de gabinete para determinar se um driver é mais adequado para um design fechado ou ventilado.

Um EBP próximo a 100 geralmente indica um driver mais adequado para um gabinete ventilado. Pelo contrário, um EBP próximo de 50 geralmente indica um alto-falante mais adequado para um design de caixa fechada.

Este é apenas um ponto de partida.

Muitos sistemas de alto-falante "bem projetados" violaram essa regra de ouro!

Qts também devem ser considerados.

Xmax / Xmech (Xlimit): abreviação de "excursão linear máxima". A saída do driver se torna não linear quando a bobina de voz começa a deixar o espaço magnético.

Embora as suspensões possam criar não linearidade no deslocamento, o ponto superior e inferior do enrrolamento da bobinado começa afastar do fluxo magnético a distorção começa a aumentar.

Xmax é a altura da bobina menos a espessura da arruela superior, dividida por dois, enquanto o Xmech (Xlimit) é o mais baixo de quatro possíveis medições de condição de falha : Centragem batendo na placa superior e / ou bobina batendo na arruela inferior Bobina de voz saindo da lacuna acima do pino central ou limitação física do cone.

A menor dessas medidas e multiplique por duas. Isso fornece uma distância que descreve o movimento mecânico máximo do cone. (Para alguns fabricantes a metade do valor Xmech representa o limite de excursão unidirecional que, se excedido, causaria danos permanentes.)

Sd: Esta é a área da superfície real do cone, normalmente dada em centímetros quadrados.

Zmax: Representa a impedância na ressonância.

Faixa de frequência utilizável: Fabricantes usam técnicas diferentes para determinar isso, e a maioria é reconhecida como aceitável no setor. No entanto, eles podem chegar a resultados diferentes.

Tecnicamente, muitos alto falantes são usados ​​para produzir frequências em faixas onde teoricamente seriam de pouca utilidade. À medida que as frequências aumentam, a cobertura fora do eixo de um transdutor diminui em relação ao seu diâmetro.

A certa altura, a cobertura torna-se "radiante" ou estreita como o raio de uma lanterna.

Se você já esteve na frente de um amplificador de guitarra, então se moveu levemente para um lado ou outro e notou um som diferente, você já experimentou esse fenômeno,e escreva sua experiencia abaixo.

Claramente, a maioria dos sistemas de alto-falante bidirecional ignora a teoria e ainda funciona muito bem.

Potência Aplicada: um transdutor precisa ser capaz de lidar com a energia de entrada fornecida. A regra geral é que um amplificador de potência, ao reproduzir qualquer fonte de programa, “fornece” energia térmica de longo prazo que é aproximadamente 1/8 da sua saída nominal máxima.

É por isso que até o teste UL para amplificadores de potência é realizado e listado na parte traseira do amplificador, em 1/8 da potência nominal de saída do amplificador.

Normalmente, um alto-falante suporta picos entre 6 dB e 12 dB mais altos do que sua potência média de longo prazo, principalmente no caso do padrão conservador EIA-426A usado por vários fabricantes.

Isso significa que, se um alto-falante for classificado para 100 watts de potência média a longo prazo, o amplificador que estiver dirigindo deve ser classificado entre 400 e 1200 watts - se o usuário não comprimir o sinal da fonte pode ocorrer sefaimento da onda nos picos.

De um modo geral, o principal contribuinte para a classificação de potência de um transdutor é sua capacidade de liberar energia térmica. Isso é afetado por várias opções de design, mas principalmente o tamanho da bobina de voz, o tamanho do ímã, a ventilação e os adesivos usados ​​na construção da bobina de voz.

Tamanhos maiores de bobina e ímã fornecem mais área para a dissipação do calor, enquanto a ventilação permite que a energia térmica escape e o ar mais frio entre na estrutura do motor. Igualmente importante é a capacidade da bobina de voz para lidar com energia térmica.

Fatores mecânicos também devem ser considerados ao determinar o manuseio de energia. Um transdutor pode ser capaz de lidar com 1000 watts de uma perspectiva térmica, mas falharia muito antes de atingir esse nível devido a um problema mecânico, como a bobina atingindo a placa traseira, a bobina saindo da folga, o cone dobrando demais. movimento externo ou a aranha embaixo da placa superior.

A causa mais comum de tal falha seria pedir ao alto-falante que produzissem mais frequências baixas do que poderia produzir mecanicamente na potência nominal. Certifique-se de considerar a faixa de frequência utilizável sugerida e o parâmetro Xmech em conjunto com a classificação de potência para evitar essas falhas.

Sensibilidade: É uma representação da eficiência e do volume que você pode esperar de um dispositivo em relação à energia de entrada.

Os fabricantes seguem regras diferentes ao obter essas informações - não há um padrão exato aceito pelo setor.

Como resultado, geralmente os usuários de alto-falante não conseguem comparar com precisão as sensibilidades de diferentes produtos.