Como diferentes materiais de alto-falantes afetam a qualidade do som
Você quer um alto-falante com ótimo som, e começa escolhendo os materiais certos para cada um dos componentes do alto-falante. Você tem que considerar o que usar para a bobina de voz, ímã, cesta, cone (ou diafragma), grade, elementos de suspensão e gabinete.
Bobina de voz Bobina de voz do alto-falante
A bobina de voz funciona dentro de um campo magnético permanente e converte a energia elétrica que entra no alto-falante em energia mecânica e faz com que o cone vibre para frente e para trás para produzir ondas sonoras. A bobina de voz é geralmente feita de fio de cobre enrolado em uma bobina. A bobina pode ser feita de papel, alumínio, Nomex, filme de poliimida ou fibra de vidro. Uma coisa a considerar é o quão bem o material da bobina de voz dissipa o calor. Apenas uma pequena parte da energia elétrica que entra no alto-falante é convertida em som, e a maior parte dela é convertida em calor, o que pode danificar o alto-falante ou afetar a qualidade do som se não for projetado corretamente.
Ímã de alto-falante
Quando a corrente alternada é inserida na bobina de voz, ela transforma a bobina de voz em um eletroímã com polaridade magnética alternada, que é então atraído ou repelido em relação aos polos do ímã permanente conectado ao cone do alto-falante. Existem três materiais básicos para escolher para este ímã. A ferrita é de longe o material mais barato e mais comumente usado. É também o mais pesado, o que afeta o desempenho e o peso geral do alto-falante. O neodímio é um metal de terras raras que é mais caro, mas como menos é necessário, o alto-falante será mais leve. Um terceiro material de ímã é o Alnico, que é composto de alumínio, níquel e cobalto. Os ímãs de Alnico são usados em alto-falantes há décadas, mas são mais comumente usados em alto-falantes de guitarra hoje em dia.
Cesta de alto-falante
Todas as peças que compõem um alto-falante são fixadas de alguma forma a uma estrutura comumente chamada de cesta de alto-falante. A grande maioria das cestas de alto-falante é feita de aço estampado ou alumínio fundido. O alumínio fundido é frequentemente usado para alto-falantes maiores, mas a decisão de qual metal usar depende em grande parte do peso dos ímãs que a cesta suportará, sua resistência e a aparência da frente do alto-falante.
Cone de alto-falante
O cone do alto-falante é preso à bobina de voz e fixado ao flange da cesta do alto-falante. O cone deve ser feito de um material forte, mas leve, porque ele atua como um pistão para vibrar ondas sonoras em frequências que variam de 10 vezes por segundo em um woofer a 20.000 vezes por segundo em um tweeter. O material do cone também deve ter propriedades de amortecimento. Isso significa que ele deve parar quando a música parar e não continuar a "tocar" com som indesejado. Normalmente, uma tampa de poeira é colocada sobre a bobina de voz e em cima do cone. Ela funciona como parte do cone, mas mantém a área dentro da bobina de voz livre de detritos externos. Muitas vezes, é um componente importante da propagação de alta frequência.
Os cones podem ser feitos de papel especialmente revestido, polipropileno (plástico), tecido impregnado, metais como alumínio ou materiais compostos como fibra de carbono. Cada material tem diferentes vantagens e desvantagens, e compensações em termos de peso, ressonância, custo e durabilidade. Por exemplo, você quer um alto-falante que lide bem com baixas frequências? Então alumínio, papel grosso ou polipropileno podem ser sua melhor escolha, pois eles não flexionarão com a força das ondas sonoras. Alto-falantes de médio e longo alcance geralmente usam cones de papel.
Elementos de suspensão de alto-falante
As partes móveis de um alto-falante (o cone e a bobina móvel) devem ser fixadas em um movimento semelhante ao de um pistão e minimizar o movimento lateral que pode causar atrito ou ruído parasita.
Geralmente, há dois elementos de suspensão em um alto-falante. O elemento de suspensão mais visível é montado no cone na parte interna e na cesta na parte externa. Isso é chamado de surround do cone e geralmente é feito de tecido, várias borrachas ou espumas. Às vezes, é na verdade uma extensão moldada do cone, feita integralmente com o cone. Além de ser um estabilizador lateral, ele ajuda a determinar a conformidade do alto-falante e, portanto, o tipo de alto-falante. Os alto-falantes de baixa frequência geralmente têm um surround altamente compatível, enquanto os tweeters têm um surround mais rígido.
O segundo elemento de suspensão pode não ser visível quando o alto-falante é montado em seu gabinete. Este elemento é frequentemente chamado de aranha (por causa de sua aparência de aranha nos primeiros dias do design de alto-falantes). Ele também ajuda a estabilizar o elemento móvel lateralmente e fornece rigidez adicional conforme necessário. A aranha é geralmente feita de folhas finas de algodão tratado com fenólico ou algodão poliéster que são corrugadas para permitir movimento semelhante a uma mola.
Grade do alto-falante
A grade cobre e protege o cone de coisas como poeira, umidade, calor, frio ou detritos. A grade também dá ao alto-falante muitas qualidades estéticas. De um ponto de vista acústico, é melhor não ter nada na frente do cone, mas isso geralmente não é possível. Seja a grade feita de plástico, metal ou tecido, é importante testar o efeito da grade na qualidade do som.
Gabinete de alto-falante
Outra decisão acústica (e às vezes estética) importante é escolher o gabinete de alto-falante certo. A maioria dos gabinetes é feita de madeira porque a madeira é leve, durável e pode ser usinada em quase qualquer formato. Choupo e bétula do Báltico (um tipo de compensado) são os mais comuns, assim como painéis de fibra de média densidade (MDF). Se você precisa de um gabinete pequeno, mas também resistente à umidade ou arranhões, o plástico é uma opção. Mas ele pode não ter as propriedades de isolamento acústico da madeira e, se o gabinete de plástico não for projetado corretamente, a qualidade geral do som pode sofrer.
Testar alto-falantes durante a fase de design e construção é a única maneira de determinar como vários materiais afetam a qualidade do som.
