Um altifalante (loudspeaker) é um termo básico que se refere a uma coluna (driver) que reproduz som. Estes componentes consistem em elementos estruturais básicos desenhados de acordo com princípios acústicos de frequências de som e características de forma de onda. As partes que compõem um altifalante trabalham juntas para criar e projetar a gama de frequências necessária para reproduzir vozes, tons musicais e outros efeitos sonoros.
O design de uma coluna é o mesmo independentemente do seu tamanho ou uso pretendido. Os componentes básicos de um altifalante incluem um altifalante (às vezes referido como driver), uma bobina de metal e um íman. A bobina está posicionada entre o driver e o íman e está ligada a ambos. Um sinal elétrico é enviado para a bobina por corrente alternada. As propriedades magnéticas que afetam o metal na bobina e o próprio íman fazem com que a bobina empurre e puxe contra a força do íman enquanto a corrente passa através dela. A ação e reação move o cone do altifalante dentro da estrutura da coluna, que por sua vez cria onda sonora.
A natureza estática da posição do cone do altifalante acoplada com a mobilidade da forma como está montado na sua estrutura resulta no que é conhecido como frequência ressonante de cone livre. Esta frequência é a frequência média dentro da gama possível de frequências que podem ser criadas movendo o cone. Este aspeto é importante no design de altifalantes. As reações acústicas que ocorrem dentro do recinto devem ser calculadas para minimizar a resposta de frequência média de modo a evitar distorção do som.
O volume e timbre das ondas sonoras produzidas num recinto de altifalante são influenciados pelas características do sinal enviado para a bobina. A fonte do sinal, como um meio de música gravada ou um instrumento ou voz ao vivo, afetará as frequências que fazem parte da corrente elétrica enviada para o altifalante. Este sinal de fonte é controlado pela física da sua impedância (resistência a) o fluxo da corrente. Sinais de áudio gerados por dispositivos de som, como amplificadores estéreo e drives de disco, geralmente têm baixa resistência à corrente. Vozes e instrumentos musicais amplificados têm impedância mais alta, e esta diferença em fatores de resistência cria diferentes frequências e formas de onda.
Um altifalante é frequentemente requerido para lidar com numerosas frequências, especialmente aqueles sistemas de colunas desenhados para locais de música ao vivo e cinemas. Esta amálgama de ondas sonoras causará distorção e outras anomalias acústicas dentro do recinto a menos que um método de controlo das frequências seja desenhado no recinto. O componente mais frequentemente usado é conhecido como circuito crossover, um sistema de cablagem que captura e altera o sinal de fonte para separar as gamas de frequência. Múltiplos tipos de driver são requeridos quando um circuito crossover é empregado num altifalante. Estes tipos são identificados como tweeters (alta frequência), drivers de médio-gama (frequência média) e woofers (baixa frequência), também conhecidos como colunas de graves.
O termo "altifalante" (loudspeaker) conota o uso pretendido do recinto. Estas colunas destinam-se a projetar som a volumes altos para preencher grandes áreas, como salas de concertos e teatros. Isto requer o uso de um amplificador de alta potência para empurrar o sinal com força suficiente para mover os ímans maiores característicos de designs de altifalantes. Estes sinais amplificados criam uma ampla gama de frequências que vibram a um ritmo forte e outro rápido, que por sua vez cria ondas sonoras grandes e ativas. Estes elementos são então passados através da bobina e movem o cone do altifalante para replicar tanto a frequência como a força do sinal de fonte.
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