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Como Funciona um Alto-falante de Bobina Móvel (Moving-Coil)

Um alto-falante de bobina móvel (frequentemente chamado "field-coil" em contextos vintage) converte sinais elétricos em som via força eletromagnética.

Componentes Principais

  1. Ímã Permanente — cria gap de fluxo radial estático (0,5–1,5 T).
  2. Bobina de Voz — fio leve de cobre/alumínio enrolado em forma, fica no gap.
  3. Diafragma/Cone — preso à forma da bobina, move ar.
  4. Suspensão — aranha (centralização) + borda (surround) — define complacência.
  5. Cesto/Chassi — segura ímã, centraliza gap.

Princípio de Funcionamento (Força de Lorentz)

Corrente i(t) na bobina de voz → força F = B × L × i(t) (B = densidade de fluxo, L = comprimento do fio no gap). Força ∝ corrente → bobina acelera per F = ma.

Movimento → Som

  • Bobina move axialmente → cone empuxa/puxa ar → ondas de pressão.
  • Suspensão fornece força restauradora (mola) + amortecimento.
  • Contra-EMF gerada: v = B × L × velocidade → amortecimento elétrico, subida de impedância na ressonância.

Parâmetros-Chave

  • Fs: Ressonância em ar livre (Hz).
  • Qts: Q total (amortecimento).
  • Vas: Volume de complacência equivalente.
  • Bl: Força do motor (T·m).
  • Xmax: Excursão linear (mm).
  • Sd: Área do cone (cm²).
  • Le: Indutância da bobina de voz (mH).

"Field Coil" Vintage vs. "Ímã Permanente" Moderno

Altos-falantes antigos (anos 1920–40) usavam eletroímã (bobina de campo) energizada pela HT do amp (ou retificador separado) em vez de ímã permanente. Mesmo princípio de bobina móvel; bobina de campo dobra como choke. Obsoleto desde ímãs AlNiCo/ferrite/neodímio.

Por Que Importa

Drivers de bobina móvel dominam áudio pro, hi-fi, automotivo, telefones — escaláveis, lineares, eficientes. Entender Bl, Fs, Qts permite projetar caixas (seladas, bass-reflex, corneta) que casam driver à carga de ar.