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O que é um subwoofer rotativo (subwoofer de hélice)?


Subwoofers típicos podem produzir frequências de som abaixo do nível de 30 Hz, mas os humanos dificilmente conseguem detectar frequências inferiores a 20 Hz. É por isso que muitos fabricantes de subwoofers afirmam que a resposta de frequência varia de 20 Hz a 200 Hz.

No início da década de 1970, os pesquisadores descobriram que o aumento do nível de pressão sonora (SPL) poderia ajudar os humanos a perceber frequências inferiores a 20 Hz e inventaram subwoofers rotativos para essa finalidade.

Neste artigo, falamos sobre o que são subwoofers rotativos e seus usos e como eles funcionam.

O que é um subwoofer rotativo?


Um subwoofer rotativo, também conhecido como subwoofer de hélice, é como um subwoofer convencional, mas usa o movimento de uma bobina de voz de alto-falante tradicional para alterar o tom de uma hélice girando a uma velocidade constante. O sinal de áudio da bobina de voz controla o tom da lâmina do ventilador e garante que o subwoofer reproduza uma frequência de som incrivelmente baixa. Esses subwoofers avançados podem comprimir o ar em uma sala selada para produzir frequências de som de até 0 Hz.

Como funcionam os subwoofers rotativos?


A tecnologia Air woofer garante que um subwoofer rotativo produza frequências de som muito baixas. Além disso, ele também permite que o amplificador consuma pouca energia enquanto ainda oferece uma boa experiência de áudio.



O amplificador consome menos energia do que um subwoofer tradicional devido ao mecanismo de trabalho por trás desses diferentes tipos de subwoofers.

Isso ocorre porque o amplificador está apenas alterando o tom das lâminas, o que significa que exigirá muito menos energia por dB de som gerado para acionar o woofer rotativo do que um subwoofer convencional.

Lembre-se, com um subwoofer convencional, o sinal de entrada deve conduzir a bobina de voz dentro de um campo magnético que conduz o cone para deslocar o ar que produz o som. Isso requer mais energia.

Veja como um subwoofer rotativo ou de hélice funciona com mais detalhes.

Em primeiro lugar, o sinal de entrada para a bobina de voz altera o tom das pás do ventilador à medida que gira a uma velocidade constante, geralmente entre 600 RPM e 800 RPM. Para explicar melhor, o sinal de entrada altera o tom das lâminas em correspondência com a forma de onda do sinal.



Isso pode ser alcançado porque o ventilador é capaz de oscilar tanto positivo quanto negativo, em relação a uma posição de rotação da lâmina de passo zero. Como tal, pode representar a forma de onda do sinal de entrada.

As ondas de pressão sonora geradas podem afetar os seres humanos. Também podemos senti-los.

Caso não haja sinal, o rotativo não produz som. Isso acontece porque as lâminas giram "planas" em passo zero.

O único dever do amplificador de áudio é alterar o tom das lâminas. Mas o giro lança uma onda sonora acústica para frente e para trás das lâminas.

Quando a mudança no pitch da lâmina é excelente, a aptidão da onda sonora resultante também se torna excelente, e o inverso também é verdadeiro.
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Os subwoofers rotativos são projetados para serem mais eficientes do que a tecnologia tradicional. À medida que a frequência do som cai abaixo de 20 Hz, a eficiência de um diafragma cônico convencional cai.

Como exemplo, vamos considerar o que pode acontecer se a frequência for reduzida à metade para um subwoofer convencional. Se isso acontecer, o diafragma também deve deslocar pelo menos quatro vezes mais ar para produzir a mesma amplitude de som. Isso significa que os diafragmas cônicos convencionais exigem muita energia para reproduzir as baixas frequências necessárias.

Por outro lado, a impedância acústica de um subwoofer rotativo é sempre perfeitamente compatível com o ambiente circundante.

Devido a isso, ele pode reproduzir quantidades significativamente menores de frequência em níveis excepcionalmente altos. Isso os torna mais eficientes na reprodução de frequência muito baixa do que subwoofers baseados em cone.

Vamos ilustrar isso novamente para melhor compreensão. Podemos imaginar o que aconteceria se a frequência fosse reduzida pela metade. Neste caso, as lâminas giram mais duas vezes por ciclo. Assim, as lâminas dobram a área do diafragma. Isso pode se traduzir em uma resposta de frequência relativamente plana de até um Hz na maioria das salas de audição.

Como os subwoofers rotativos podem produzir a frequência mais baixa, você precisa usar equipamentos científicos para verificar o nível de eficiência. Por exemplo, você pode usar um medidor de dB.

Isso é necessário, pois nenhum ouvido humano pode sentir sons tão baixos. Lembre-se, a eficiência de um subwoofer rotativo sempre diminuirá constantemente à medida que a frequência cai para zero.

Em outras palavras, as “vibrações” do submarino são altamente prováveis ​​de serem produzidas de uma forma que não era originalmente desejada. A boa notícia é que os subwoofers rotativos com grandes diâmetros têm a capacidade de produzir os tons mais baixos com eficiência.
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Nos subwoofers rotativos, a impedância acústica é muito próxima. Como tal, o subwoofer rotativo requer menos potência do amplificador para fornecer a mesma saída que um subwoofer convencional.



Por exemplo, se um sub rotativo requer 100 W para reproduzir som de qualidade a 20 Hz, um sub tradicional exigirá até 500 watts para a mesma saída na mesma frequência.

Se você está preocupado com o alto consumo de energia do subwoofer, pode adquirir um subwoofer e criar a experiência cinematográfica que deseja a um custo acessível.
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Como vimos, os subwoofers rotativos são projetados para reproduzir frequências inferiores a 20 Hz. Isso mostra que, à medida que a frequência de entrada excede a taxa de rotação do ventilador, a distorção pode aumentar.



Para o ventilador, 20 Hz pode ser aproximadamente 1.200 RPM. Os modelos atuais limitam a distorção, pois utilizam motores de indução CA a cerca de 800 RPM (13 Hz). Além disso, uma vez que os subwoofers são instalados, eles são cuidadosamente fixados para que as lâminas fiquem nas aberturas circulares.

Devido a esse design exclusivo, o subwoofer pode mover o ar entre as câmaras externas e gerar com sucesso a pressão sonora tanto na parte traseira quanto na dianteira sem tentar cancelar um ao outro.

Isso por si só pode não dar o adequado para a aplicação pretendida. Sem dúvida, o custo pode parecer alto. No entanto, a produção vale o investimento. A unidade também requer uma câmara de distribuição na frente dela.

A câmara pode efetivamente neutralizar o ruído que emana das lâminas rotativas. Uma vez que as lâminas são posicionadas em um recorte circular, a qualidade do som pode melhorar significativamente, especialmente se elas tiverem a câmara de onda traseira direita.

Os subwoofers rotativos têm áreas de radiação efetivas incrivelmente grandes. E esta é a razão pela qual também precisamos de enormes câmaras de ondas de retorno. Normalmente, isso significa que você precisa de uma sala inteira, porão ou sótão para obter a melhor experiência de áudio.

Se você fornecer todos os requisitos, pode esperar que um subwoofer rotativo produza não menos que 95Db SPL de 20 Hz até abaixo de 1 Hz, o que é uma frequência de som incrivelmente baixa. Mas o ouvido humano pode sentir isso?

Sim, de acordo com os testes de audição de vários especialistas, incluindo Bruce Thigpen, que desenvolveu o Thigpen Rotary Subwoofer Modelo 17, podemos ouvir o som, mas precisamos de SPLs altos. Os subwoofers rotativos oferecem a solução. É por isso que os subwoofers rotativos são considerados subwoofers SPL. Você pode ler mais sobre o que é um subwoofer SPL para obter mais informações sobre isso.

Conclusão


Como vimos, pesquisas recentes dissiparam a crença de que os humanos só podem sentir frequências sonoras de 20 Hz e acima.

No entanto, é verdade que nossos ouvidos são muito menos sensíveis às frequências mais baixas, o que significa que precisamos de níveis de pressão sonora mais altos para senti-los. Como mover os cones de subs típicos não pode produzir essas baixas frequências, os subwoofers rotativos são ideais para essa finalidade.