A frequência de áudio é uma vibração periódica audível medida em hertz. Quanto maior a frequência, mais agudo o som. Em média, humanos têm a capacidade de ouvir sons na faixa de 20 a 20.000 Hz. Subwoofers são alto-falantes construídos para reproduzir as frequências audíveis mais baixas. As capacidades variam entre subwoofers, mas geralmente eles são capazes de produzir frequências de 20 a 200 Hz. Como recomendação geral, é sensato limitar a faixa de um subwoofer a 100 Hz e abaixo através do uso de um crossover.
Alguns subwoofers podem produzir tons abaixo de 20 Hz. No entanto, à medida que as frequências caem abaixo de 20 Hz, menos pessoas conseguem discernir o som. Sob condições ideais, onde um ouvinte tem audição excepcional e o ambiente é livre de sons concorrentes, o ouvido humano é capaz de captar frequências tão baixas quanto 12 Hz. Tipicamente, porém, frequências na faixa de 4 a 16 Hz são sentidas mas não ouvidas. Um subwoofer capaz de produzir tais tons está contribuindo com vibrações físicas, em vez de som audível, para a experiência.
A eficiência dos subwoofers cai à medida que as frequências se aproximam de zero. Subs de diâmetro maior são mais adequados para reproduzir os tons mais baixos. Alta excursão e ampla potência também contribuem para a produção de baixa frequência. Qualidade dos materiais e design do gabinete desempenham papéis importantes também. Alguns subs são capazes de chegar a 1 Hz, embora essa conquista só possa ser verificada com equipamento científico; 1 Hz está bem fora da faixa de sensação humana.
Subwoofers são tipicamente limitados na extremidade superior em torno de 200 Hz. Alto-falantes são capazes de produzir frequências acima dos limites da audição humana, mas subwoofers são, por definição, construídos para lidar apenas com as frequências mais baixas. Expandir o limite de frequência superior de um sub é possível, mas as modificações de design necessárias para isso fariam seu limite de frequência inferior sofrer. O trabalho de produzir frequências de aproximadamente 200 Hz e acima é melhor deixado para outras caixas em um sistema de áudio.
Crossovers limitam a resposta de frequência de uma caixa. Subwoofers tipicamente empregam um crossover chamado "filtro passa-baixa" (low-pass filter). Um filtro passa-baixa permite apenas frequências de fonte de um certo hertz e abaixo alcançarem o subwoofer. Por exemplo, um subwoofer pode ser capaz de produzir som na faixa de 20 a 200 Hz, mas um crossover poderia limitar o sub a produzir apenas frequências de 100 Hz e abaixo. Isso pode ser desejável se outras caixas no sistema são capazes de lidar com frequências de 100 Hz e acima, e o construtor do sistema quer que o subwoofer contribua apenas com os tons mais graves.
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