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Tamanho faz diferença?


A escolha correta do tamanho (diâmetro do cone) e da quantidade dos alto-falantes a serem utilizados no interior de um veículo é uma das principais lições do mundo do som automotivo. É uma informação importante por um motivo simples. O ouvido humano é capaz de ouvir (distinguir) sons subgraves, graves, médios e agudos; ou seja, sons com freqüências que vão desde 20Hz até 20.000Hz. E não há um único equipamento capaz de reproduzir essa faixa de freqüência sozinho.

O princípio de qualquer projeto deve ser justamente alcançar todas essas freqüências audíveis. Se o conjunto de alto-falantes que você for colocar no sistema de som puder reproduzir todas essas freqüências, então as chances de o som ter qualidade serão muito boas. Para podermos escolher os tamanhos corretos dos componentes devemos entender o que cada tamanho é capaz de fazer.

A coisa toda não é complicada. Para reproduzir sons graves, precisamos de generosos deslocamentos de ar, mas não necessitamos de muita velocidade (a quantidade de excursionamentos completos que o cone deve realizar é proporcional à freqüência que está reproduzindo; assim, para reproduzir graves de 50Hz, o alto-falante precisa de apenas 50 excursionamentos completos no intervalo de 1 segundo). Isso implica no uso de versões com grande área de cone, o que significa que o alto-falante terá um cone com maior massa, maior inércia e maior resistência (imposta pelo ar) ao seu movimento. Em função dessas características, os subwoofers e woofers não conseguem ter muita velocidade, mas podem realizar grandes excursionamentos.

São produtos projetados, portanto, com o propósito de reproduzir exclusivamente os sons graves. Quer dizer, devem ser utilizados, não esqueçam disso, APENAS para essa finalidade.

Para os amantes da matemática:
Se:
Área = Pi
onde:
Pi = 3,1415 ...
r = raio da circunferência do alto-falante
Então o volume deslocado é igual à área do cone vezes o excursionamento ...
Assim, fica claro que quanto maior for a área do cone, maior a quantidade de ar que será deslocada.
(Para um mesmo valor de excursionamento).

No caso dos sons médios e agudos não há a necessidade de grandes deslocamentos de ar. É exigido do equipamento, porém, grande velocidade. Para reproduzir, por exemplo, 1.000Hz, o alto-falante de médios (ou midrange) deverá realizar 1.000 excursões completas no intervalo de 1 segundo.

Já os tweeters, para poderem reproduzir os sons agudos, chegam a realizar de 3.000 até 20.000 excursões por segundo! Para que uma peça possa apresentar tamanha velocidade, ele deve possuir algumas características especiais, tais como: pouca massa, grande rigidez, pouca inércia e pouca resistência ao ar durante seu excursionamento. Essa grande velocidade, no entanto, tem um custo. Os alto-falantes próprios para reprodução de sons médios e agudos não conseguem experimentar grandes excursionamentos e por isso não são capazes de tocar freqüências muito baixas (subgraves e graves).

Agora chegamos à seguinte conclusão: é preciso usar tamanhos diferentes para conseguir cobrir toda a faixa de freqüências audíveis (20Hz a 20KHz). Veja (de modo geral) o que você pode fazer com cada tamanho de alto-falante:

Tamanho do alto-falante Faixa de trabalho ideal
Subwoofers de 15”

16Hz até 60Hz

 
Subwoofers de 12”
25Hz até 80Hz
 
Subwoofers de 10”
30Hz até 100Hz
 
Subwoofers de 8”
40Hz até 300Hz
 
Woofers de 15”
40Hz até 400Hz
 
Woofers de 12”

50Hz até 1.000Hz

 
Woofers de 10”
60Hz até 2.000Hz
 
Woofers de 8”
70Hz até 2.500Hz
 
Midbass de 6x9”
80Hz até 2.500Hz
 
Midbass de 6”
80Hz até 3.500Hz.
 
Midbass de 5”
100Hz até 5.000Hz
 
Midrange de 6”
150Hz até 5.000Hz
 
Midrange de 5”
250Hz até 7.000Hz
 
Midrange de 4”
400Hz até 8.000Hz
 
Midrange de 3”
250Hz até 7.000Hz
 
Drivers
700Hz até 10.000Hz
 
Coaxial / Triaxial 6x9”
75Hz até 20.000Hz
 
Coaxial / Triaxial 5x7”

85Hz até 20.000Hz

 

Coaxial / Triaxial 4x6”

100Hz até 20.000Hz
 
Coaxial / Triaxial 6”
80Hz até 20.000Hz
 
Coaxial / Triaxial 5”
100Hz até 20.000Hz
 
Coaxial / Triaxial 4”
3.500Hz até 20.000Hz
 
Tweeters de 2,5”
2.500Hz até 20.000Hz
 
Tweeters de 1”
3.500Hz até 20.000Hz
Nota: em sistemas do tipo trio elétrico os subwoofers de 12" ou 10" podem ser usados como woofers, pois conseguem responder sem maiores problemas freqüências entre 100Hz e 800Hz.

Usando a tabela acima, podemos escolher corretamente os tamanhos para abranger completamente as freqüências audíveis (ou o mais próximo possível dessas freqüências). Podemos usar então várias combinações para obter bons resultados. Vejamos três delas:

Ex. 1): Tweeter de 1" + midbass de 6" + subwoofer de 12"
Ex. 2): Tweeter de 1" + midbass de 5" + subwoofer de 10"
Ex. 3): Coaxial de 6" + subwoofer de 10" ou 12"

Observação: Nunca esquecer dos divisores de frequência, ou cross-overs, se o amplificador não tiver os cortes de frequência!

Matéria publicada pela: Som&Carro.