Colunas de som: Como funcionam e tipos de colunas de som

Last Updated on 29 Março, 2019 by Ricardo Frade

O tipo de altifalante mais comum utiliza o conceito inverso ao do microfone dinâmico – a corrente elétrica ao passar pela bobine interna vai criar um campo magnético, campo esse que entra em contradição com o campo magnético já existente dentro do altifalante (normalmente devido à presença de um íman), criando uma força mecânica que move o diafragma (membrana) do altifalante para a frente ou para trás.

Os fabricantes de colunas rapidamente chegaram à conclusão que seria muito difícil construir um único altifalante que tivesse uma boa resposta entre os 20 e os 20000 Hz. As frequências mais graves precisam de movimentar grandes quantidades de ar, sendo melhor reproduzidas em altifalantes de maior dimensão.

Por seu lado, as frequências mais agudas precisam de criar movimentos no ar de uma forma mais rápida, sendo portanto reproduzidas melhor em altifalantes mais pequenos, de preferência com membranas de material mais rígido. Então, a solução passou pela criação de colunas que tivessem dois ou três altifalantes diferentes (chamadas colunas de duas-vias e três-vias) – cada altifalante iria reproduzir a gama de frequências para a qual estaria melhor preparado.

Nas colunas, o altifalante maior (responsável pelas frequências mais baixas – os graves) é designado por woofer, e o altifalante menor (responsável pelos agudos) é designado por tweeter. Quando existe uma coluna adicional, apenas para a reprodução de graves (normalmente constituída por um altifalante de grandes dimensões) é-lhe dado o nome de subwoofer.

Para fazer a divisão das frequências (os sons graves vão para este altifalante, e os sons agudos vão para aquele altifalante), as colunas têm um pequeno dispositivo chamado crossover, que, na realidade, não passa de um conjunto de filtros, que divide o sinal de entrada em dois (ou mais) sinais de saída com base na frequência.

A caixa

Há um aspeto muito importante na construção das colunas, que é desconhecido por algumas pessoas: Se um altifalante estiver em funcionamento fora da caixa da coluna, o movimento do ar na traseira vai contrariar o movimento de ar da parte da frente, e vice-versa, o que irá atenuar o som, especialmente as frequências mais graves.

No entanto, se a parte da frente e a parte de trás estiverem separadas entre si, este problema já não existe. Esta é a principal razão para a colocação dos altifalantes dentro de uma caixa.

No entanto surge uma nova questão: o que fazer com o som criado pela parte traseira do altifalante? Na técnica close box, a caixa da coluna é fechada e são utilizados internamente materiais para absorver o som criado na parte interna da coluna. A desvantagem desta técnica é que existe um certo desaproveitamento. O ideal seria que se conseguisse aproveitar o som criado internamente, para reforçar a reposta da coluna, em especial nas frequências mais graves.

No sistema bass-reflex, a ideia é fazer com que a coluna funcione como caixa de ressonância, de forma a que o ar dentro da coluna comece a ressoar abaixo de determinada frequência. Para isso é usado um tudo que liga o interior ao exterior, e cuja massa de ar irá reforçar a resposta de graves da coluna. O auxiliary bass radiator (ABR) usa o mesmo conceito do bass-reflex, mas aqui o tubo e a massa de ar são substituídos por uma membrana passiva, que pode inclusivamente ter o aspeto de um altifalante. Desta forma, a ressonância interna do ar dentro da coluna irá mover esta membrana, que por sua vez irá transmitir essa ressonância para o exterior.

Na técnica transmission line, a ideia é atrasar o som vindo de trás, de forma a que este saia da coluna estando em fase com o radiado pela parte da frente. Para isso, é necessário a criação de um género de tubo comprido dentro da coluna. Este tubo deverá conter material absorvente para agudos, para que apenas sejam propagados graves.

Mais recentemente, começou a aparecer um outro tipo de caixa designada de bandpass cabinet, que é particularmente usada em subwoofers.

Obviamente, em qualquer uma destas situações (incluindo a close box), as caixas das colunas são fruto de um planeamento bastante complexo. Por isso, quando ouvir alguém dizer que vai comprar uns altifalantes à loja elétronica para pedir ao tio carpinteiro, que faça umas caixas para elas, impeça-o, para interesse do próprio.