Em março passado escrevi sobre a importância dos gabinetes
e sobre os principais tipos de alinhamento das caixas acústicas, como a caixa
dutada (ou refletora de graves), a caixa selada (ou suspensão acústica), a
caixa utilizando o radiador passivo e a caixa do tipo defletor infinito, que é
de onde vem o alinhamento obtido com arandelas de teto e alto-falantes para
embutir em parede. Ficaram faltando alguns alinhamentos menos usados, como a caixa
em linha de transmissão, o tipo isobárico e os tipos band-pass.
O alinhamento do tipo linha de transmissão é o único desses
que discutiremos um pouco mais. Nesse caso, a onda sonora traseira do alto-falante
é conectada a um duto (que pode ser também um labirinto), preenchido com
material absorvente. O material absorvente tem por objetivo dissipar a onda
traseira do alto-falante ao longo do duto ou labirinto. Na prática, parte da
onda que não é absorvida pode ou não ser usada para reforçar os graves. Devido
ao fato de que o comprimento da linha de transmissão deve ser uma fração
específica do comprimento de onda da frequência mais baixa que será reproduzida,
linhas de transmissão para graves tendem a ser bastante longas. No caso de
drivers para médios e agudos o comprimento da linha é bastante reduzido. A
carga apresentada pela caixa em linha de transmissão é mais uniforme,
especialmente na região de ressonância, melhorando o amortecimento do
alto-falante, com o benefício adicional de que a parte não dissipada na linha
de transmissão pode ser utilizada para reforçar a onda frontal. Caixas com esse
alinhamento produzem graves que chegam a valores bastante baixos em freqüência
e também possuem bastante clareza e definição, além de baixa distorção. O
grande problema da linha de transmissão é o custo e tamanho da caixa, que são
maiores que os outros tipos. Isso limita o uso comercial desse alinhamento, que
pode ser visto em produtos mais caros e onde o espaço ocupado não é uma
preocupação.
Conforme comentamos em um de nossos textos
sobre alto-falantes e caixas acústicas, estas devem incorporar mais de um alto-falante
para a correta reprodução do espectro sonoro audível pelo ouvido humano. A
quantidade de vias é dada pelo número de freqüências que são separadas para
excitar os alto-falantes do sistema, por um circuito interno da caixa chamado
de cross-over. Vimos que uma caixa de boa qualidade possui uma combinação de
alto-falantes dinâmicos de diversos tamanhos para conseguir responder desde os
graves mais baixos até o extremo agudo do espectro de frequências audíveis. Um
woofer, que é um alto-falante de maior tamanho, é utilizado para reproduzir os
sons graves. Um tweeter é utilizado para reproduzir as frequências médias e
agudas. Em caixas mais sofisticadas utiliza-se um terceiro alto-falante para a
reprodução dos sons médios, como a voz humana, de tamanho intermediário.
Uma caixa de duas vias possui então um alto-falante
para graves e médios- graves e um tweeter para médios-agudos e agudos. O
cross-over divide o espectro de frequências do sinal de entrada em dois sinais
separados, com uma freqüência de transição usualmente em torno de 3-4 kHz. Logo,
o woofer reproduzirá as freqüências do grave mais baixo, em torno de 30-50 Hz
até a freqüência de transição, onde o tweeter começa a receber o sinal de
áudio, indo de 3-4 kHz até o final do espectro audível, em torno de 20 kHz
(algumas caixas de qualidade superior podem respondem até 30, 40 ou 50 kHz).
Já uma caixa de três vias tem um alto-falante para a
reprodução dos tons médios, aqueles ao redor da voz humana. Esse alto-falante
recebe sinais usualmente entre 1 kHz e 3-5 kHz. Fica-se então com o woofer
respondendo de 30-50 Hz até 1 kHz, o médio com resposta de 1 kHz a 3-5 kHz e o
tweeter indo de 3-5 kHz até o final do espectro audível. Claro que estes
valores de freqüência de transição são valores usuais e pode haver diferença
considerável em certos produtos.
Eventualmente podem existir caixas mais sofisticadas
que possuem quatro vias, onde a seção de freqüências médias é dividida em duas
partes, e cada uma delas excita um alto-falante dedicado, um maior para as freqüências
de médios-graves e outro menor para os médios-agudos. As frequências de corte
nesse caso costumam ser em torno de 500 Hz, 2 kHz e 5 kHz. A complexidade do
cross-over se reflete no preço de um produto desses, de forma que caixas de quatro
vias são menos vistas no mercado. Mas sua performance pode ser surpreendente.
Muitas vezes vemos caixas com três vias e quatro
alto-falantes, onde geralmente dois alto-falantes de graves são conectados em
paralelo. Essas caixas são conhecidas em sua especificação com três vias, quatro
alto-falantes.
Mas qual dessas alternativas é a melhor? Tudo depende
do uso, categoria e principalmente preço do produto em questão. Uma caixa para
som ambiente, sem pretensões maiores de qualidade pode eventualmente utilizar
um único falante de 4 ou 5” do tipo full-range, que reproduz grande parte do
espectro audível. Mas este tipo de falante não consegue reproduzir simultaneamente
os graves mais baixos e os agudos mais altos, servindo tão somente para reproduzir
música ambiente num espectro de freqüências de aproximadamente 100-10 kHz, o
que não chega a ser classificado como uma reprodução de qualidade.
Naturalmente, existem versões bastante sofisticadas desses alto- falantes
full-range, que utilizam muita engenharia e materiais especiais, que podem
atingir níveis de resposta e qualidade sonora bastante satisfatórios, com a grande
vantagem de se eliminar o circuito do cross-over.
Já caixas bookshelves são usualmente construídas
somente com duas vias. Essas caixas são geralmente construídas utilizando-se um
woofer de 5, 6” ou no máximo 6.5” e um tweeter. Falantes maiores já exigem um
alto-falante de médios por uma questão de diretividade, que é, em poucas
palavras, a forma como o som se dispersa em função da freqüência. Ou seja,
graves são sons onidirecionais (não precisam estar direcionados para o ouvido
do usuário para serem bem percebidos), enquanto que agudos são sons que tendem
a ser direcionais. Por esse motivo, falantes grandes não podem ser conectados somente
a um tweeter e precisam de um alto-falante intermediário para que não haja
descontinuidade na diretividade. Assim sendo, bookshelves, que são caixas
pequenas, não utilizam falantes de 8”, pois nesse caso a caixa já necessitaria
de 3 vias e deixaria de ser uma caixa pequena, pelo tamanho do woofer e da respectiva
caixa e também pela necessidade de 3 alto-falantes. Logo, caixas com falantes
de 8” ou maiores tendem a ser do tipo torre.
As caixas do tipo torre são caixas apoiadas no chão e
utilizam ao menos três vias, conforme discutimos acima. Geralmente elas possuem
woofers, com tamanho igual ou maior do que 6”, um médio e um tweeter. Muitas
dessas caixas possuem dois woofers de tamanho intermediário trabalhando em
conjunto, de forma a terem uma resposta mais estendida e profunda nos graves.
Caixas do tipo bookshelf têm a grande vantagem de, ao
serem complementadas com um subwoofer, apresentarem uma performance muito
similar ou até superior a de caixas torre sem o complemento do subwoofer. Já as
caixas torre podem eventualmente dispensar o uso de subwoofer ativo, mas com
certeza terão a desvantagem de necessitar utilizar amplificadores bastante
potentes para excitá-las. Já se adicionarmos um subwoofer a uma caixa torre de
boa qualidade teremos uma performance bastante superior.
E as arandelas? Basicamente temos o mesmo cenário, arandelas
para som ambiente podem possuir um único alto-falante, ao passo que arandelas
com falantes maiores possuem duas ou três vias, e tudo depende da qualidade desejada.
O autor já ouviu arandelas com qualidade muito boa, mas elas sempre precisam do
auxilio de um subwoofer, pois a alinhamento utilizado (defletor infinito), tem
naturalmente uma resposta mais pobre em graves que uma bookshelf ou torre de
boa qualidade.
Hoje ficamos por aqui. Até mais!
