Curso de Caixas Acústicas – Parte 1 – os Woofers

bersan

Administrator
Moderador
Tópico para a discussão do seguinte artigo publicado no Som ao Vivo:

Curso de Caixas Acústicas – Parte 1 – os Woofers
http://www.somaovivo.mus.br/artigos.php?id=94

Aqui está um pequeno trecho do artigo:
"<p><img src="http://i106.photobucket.com/albums/m262/somaovivo/woofers/subwoofer_big.jpg" alt="" />Em dois artigos já fiz uma pequena introdução aos sons graves, médios e agudos. Agora que sabemos a importância desses sons, é necessário dar atenção às caixas de som (ou sonofletores). </p>
<p>Uma boa caixa de som tem pelo men..."


Comentários são bem-vindos.

Atenciosamente,
Equipe Som ao Vivo
http://www.somaovivo.mus.br
 
Gostaria de dar outros pontos de vistas no artigo, nos seguintes itens:



- Não se pode afirmar que cones rigidos, sozinhos, respondem mais graves. Existe MUITOS fatores envolvidos na resposta de um falante. O que pode ser comentado é que o timbre em médios/agudos é fortemente alterado com a adoção de cones rigidos, em especial os de polipropileno.

- Falantes com borda de borracha são projetados para caixa seladas. Nem sempre! Existem muitos Woofers desse tipo que tocam muito melhor em caixas bass reflex! Um fator um pouco mais seguro que dita a utilização do Woofer é o EBP dado pela razão de Fs por Qes

- Não se pode afirmar que um falante é bom ou ruim pela sua eficiencia. Isso pode ludibriar o leitor. Existem falantes para PA de subgraves que tem 99dbs e não são de forma nenhuma melhores e (pasmem!) nem mesmo mais eficientes que outro de 95db. As vezes, sua sensibilidade ligeiramente aumentada por um pico na resposta numa região onde não é interessante para determinado alto falante. Por exemplo, um Subwoofer com pico de 102db em 2khz.

- Não é possivel prever que um Woofer alcance um determinado SPL a uma determinada potencia. Existe um fator de compressão dinamica devido ao aquecimento e isso faz com que o woofer responda até 3dbs a menos do que o esperado em alta potencia

É importante que o artigo seja revisto. Recomendo a leitura do livro "Caixas Acusticas e alto falantes" do Vance Dickason traduzidos pelo professor Homero Sette ou até mesmo a FAQ da audio list para o esclarecimento de tais conceitos.
 
Olá Ferrari,

Eu preciso confessar. Em matéria de caixas e falantes, eu sou quase um leigo. Um cara como você será de excelente ajuda para todos. Sinta-se livre para comentar o quanto quiser, corrija onde você achar que está certo (e provavelmente estará), ensine o máximo que puder. Esse é o espírito do SomAoVivo.

Mas vamos lá:

- Não se pode afirmar que cones rigidos, sozinhos, respondem mais graves. Existe MUITOS fatores envolvidos na resposta de um falante. O que pode ser comentado é que o timbre em médios/agudos é fortemente alterado com a adoção de cones rigidos, em especial os de polipropileno.

OK, errei. Obrigado pelo esclarecimento.

- Falantes com borda de borracha são projetados para caixa seladas. Nem sempre! Existem muitos Woofers desse tipo que tocam muito melhor em caixas bass reflex! Um fator um pouco mais seguro que dita a utilização do Woofer é o EBP dado pela razão de Fs por Qes

Sim, mas precisam ser construídos para trabalhar em caixas bass reflex. O que não pode é o cara sair pegando qualquer woofer de suspensão acústica e colocar em uma caixa bass-reflex achando que vai ficar ótimo. Quanto ao EBP, razão de Fs por Qes, vou lhe ser sincero: não entendi nada, nem o significado das siglas nem como usar. É sério, não conheço muito de caixas de som.

- Não se pode afirmar que um falante é bom ou ruim pela sua eficiencia. Isso pode ludibriar o leitor. Existem falantes para PA de subgraves que tem 99dbs e não são de forma nenhuma melhores e (pasmem!) nem mesmo mais eficientes que outro de 95db. As vezes, sua sensibilidade ligeiramente aumentada por um pico na resposta numa região onde não é interessante para determinado alto falante. Por exemplo, um Subwoofer com pico de 102db em 2khz.

A sensibilidade de um falante deve levar em conta o seu gráfico de resposta de frequência, onde mostrará a sensibilidade do mesmo nas diversas regiões do áudio. Um fabricante sério exprime a especificação pela média dos resultados obtidos. De qualquer forma, a maioria das pessoas chega nas lojas procurando um falante com X Watts RMS, e esquecem-se que o parâmetro sensibilidade é importante.

Já vi inúmeras igrejas com as pessoas falando mal de um amplificador pouco potente, dizendo que o mesmo não tem "força" para empurrar as caixas de maneira suficiente. Mas quando coloco esse mesmo amplifidor com caixas de som de alta sensibilidade, obtendo um "sonzão", as pessoas ficam espantadas, e aprendem que sensibilidade às vezes é mais importante que potência. Esse é o intuito do texto.

- Não é possivel prever que um Woofer alcance um determinado SPL a uma determinada potencia. Existe um fator de compressão dinamica devido ao aquecimento e isso faz com que o woofer responda até 3dbs a menos do que o esperado em alta potencia

A idéia ali não foi prever um determinado SPL à tantos watts, mas que a sensibilidade pode realmente influenciar no resultado. Mas fiquei até feliz. Errei por "apenas" 3dB.

É importante que o artigo seja revisto.

Ferrari,

seria por demais excelente termos alguém com o seu conhecimento não só revisando, mas escrevendo. Esteja convidado. Faça as revisões e envie para <!-- e --><a href="mailto:[email protected]">[email protected]</a><!-- e -->. E escreva artigos novos, serão bem vindos. Isso vale para o Ferrari e para todos que desejarem.

Apenas pedimos a todos que sigam as seguintes regras: explique tudo da maneira mais fácil que conseguir. Use comparações com coisas do dia-a-dia, fáceis de entender. Evite matemática, a não ser as 4 operações fundamentais. Não complique: descomplique! Esse é o espírito do SomAoVivo.

Um abraço,

Fernando
 
Sim, mas precisam ser construídos para trabalhar em caixas bass reflex. O que não pode é o cara sair pegando qualquer woofer de suspensão acústica e colocar em uma caixa bass-reflex achando que vai ficar ótimo. Quanto ao EBP, razão de Fs por Qes, vou lhe ser sincero: não entendi nada, nem o significado das siglas nem como usar. É sério, não conheço muito de caixas de som.

Da mesma forma, precisam ser contruidos para trabalhar em caixas fechadas. O que eu quero dizer é que não se olha para a suspensão do falante e se decide em qual caixa ele deve trabalhar. Além do mais existem n+1 fatores que devem ser levados em contra na hora de escolher um tipo de caixa. Mesmo o fator EBP (a tal razao Fs/Qes) nos dá apenas uma sugestão de qual caixa utilizar (para valores em torno de 50 ou inferiores - caixa fechada. Para valores em torno de 100 ou superiores - caixa bass reflex)


A sensibilidade de um falante deve levar em conta o seu gráfico de resposta de frequência, onde mostrará a sensibilidade do mesmo nas diversas regiões do áudio. Um fabricante sério exprime a especificação pela média dos resultados obtidos. De qualquer forma, a maioria das pessoas chega nas lojas procurando um falante com X Watts RMS, e esquecem-se que o parâmetro sensibilidade é importante.
... Esse é o intuito do texto.
Todos os fabricades exibem o SPL como a média dos resultados obtidos. Mas um alto pico na resposta vai elevar o valor da média final da sensibilidade, o comprador vai ser ludibriado comprando um Subwoofer de 18" acabando que vai ter 99db de graves com apenas 1W.
Entendi muito bem o ituito do texto, mas você você não deve acabar com um mal entendido criando outro.

Ferrari,

seria por demais excelente termos alguém com o seu conhecimento não só revisando, mas escrevendo. Esteja convidado. Faça as revisões e envie para <!-- e --><a href="mailto:[email protected]">[email protected]</a><!-- e -->. E escreva artigos novos, serão bem vindos. Isso vale para o Ferrari e para todos que desejarem.


Ja que você deixou.... Vou reescrever o artigo com base nos seus topicos, ok?!


Abraço,
Caio Ferrari
 
Aqui vai um "preview"
---------
Primeiramente, uma boa caixa de som é aquela que consegue reproduzir com clareza e timbre agradável o espectro de áudio a que se propõe. Como ainda não descobriram como fazer um alto-falante full-range com alta sensibilidade e alta potência admissível, normalmente as caixas full-range para uso profissional possuem dois ou mais alto falantes para que se consiga estender sua resposta em freqüência sem comprometer a qualidade e o SPL

Focaremos nesse artigo características do Woofer, alto-falante destinado à reprodução de baixas freqüência - os graves

- Material do Cone
Hoje em dia, existem diversos materiais a serem utilizados no cone dos alto falantes. Entre eles a celulose (papelao), polipropileno, fibra de carbono, kevlar, entre outros. Nos woofers, os cones são feitos visando à resistência mecânica uma vez que são exigidos grandes deslocamentos para se conseguir bons graves. O cone mais comum utilizado em alto falantes para uso profissional é o de celulose. Alguns possuem ondulações que aumentam ainda mais a resistência do cone ou também são impregnados de algum tipo de resina afim de aumentar sua rigidez e/ou aumentar a sua massa móvel.

- Tipo de Borda
A borda do alto falante, junto com a aranha, é responsável por manter o cone do alto falante em sua posição incial. Podemos dizer a suspensão funciona como uma mola. Sua rigidez está intimamente ligada com a mínima freqüência que o alto-falante é capaz de reproduzir e com o tamanho da caixa necessária.
Os materiais na borda mais utilizados são papel ou tecido ou borracha. Normalmente, os woofers projetados para caixa fechada utilizam borda de borracha por serem livres vazamentos de ar, ao contrario da suspensão de tecido.

- Tamanho do woofer e resposta de freqüência

Normalmente, quando maior o Woofer, mais grave ele responde. Mas isso não é sempre verdade pois no projeto do woofer existe uma responsabilidade entre diâmetro X Sensibilidade X Frequencia de Ressonância.

É possível fazer um alto falante de apenas 8" ter uma ressonância em apenas 15Hz, menor do que a grande maioria dos alto falantes de 18" ou até mesmo 21". Porém, sua sensibilidade ficará em torno de 70dbs. Caso eu queira uma baixa ressonância com alto SPL, precisarei aumentar o diametro do alto falante.
Com isso, vemos que o projetista tem com compromisso no projeto do alto falante e ele determinará quais as características que o alto falante deverá ter.

Comparando alto falantes numa mesma faixa de SPL, veremos que conforme fomos aumentando o diâmetro. Tornando, em partes, verdadeira a proporcionalidade entre diâmetro e resposta em graves.

- Potencia e Sensibilidade

Bem, depois de todo o bla bla bla, sobre diâmetro, suspensão, resposta em freqüência, chegamos ao ponto que mais vende alto-falante. Watts e decibels. Mais importante que a potência de sistema, está a sua sensibilidade. Comparemos então o SPL de dois woofers. Woofer A, com sensibilidade de 93db/W/m medidos entre 50Hz e 120Hz e Woofer B com 96db/W/m medidos trambém entre 50 e 120Hz

Woofer A

93db - 1W
96db - 2W
99db - 4W
102db - 8W
105db - 16W
108db - 32W
111db - 64W

Woofer B

96db - 1W
99db - 2W
102db - 4W
105db - 8W
108db - 16W
111db - 32W

Veja que com metade da potência, o Woofer B produziu o mesmo SPL que o Woofer A na mesma faixa de potência. Isso sem considerar a compressão dinâmica, efeito que faz com que o alto falante reproduza cerca de 3dbs a menos do que o esperado em sua potência máxima, devido ao aquecimento da bobina móvel. Isto é, imagine que nosso Woofer A de 93db tenha 400W RMS. A 400W esperamos 119db de SPL, porém, ao medir, teremos algo como 116db. Isso se deve ao efeito de compressão dinâmica que ocorre em todos os alto falantes em maior ou menor intensidade. Esse efeito, é uma função da potência. Isto é, a 200W o efeito da compressão é menor, e vai aumentando conforme aumentamos a potência.

Mas isso ainda não é suficiente. Para ter uma idéia precisa da sensibilidade do falante em uma determinada frequência, é necessário que se tenha em mãos a curva de resposta do alto falante.

Tomemos dos outros woofers hipotéticos

Woofer C
Resposta plana de 60 - 2000hz com sensibilidade média de 96db

Woofer D
99db de sensibilidade medida de 60 - 2000Hz

Bem, o comprador escolhe o Woofer D, para usar na faixa de 60 - 500Hz e descobre que o Woofer C tem muio mais SPL. O que aconteceu?

Traça-se o grafico de ambos e nota-se um pico de 110db em 1khz, outro de 109db em 2khz no Woofer D e que sua sensibilidade entre 60 e 500hz é de apenas 93db. Enquanto o Woofer C, possui apenas pequenos picos e que sua sensibilidade na mesma faixa é de 96db.

Com isso vemos a importância de um data sheet completo com curva de resposta ou, pelo menos informando qual a faixa de resposta que foi medido o SPL informado. Caso isso não esteja informado, cobre o fabricante. Caso ele se recuse a informar, compre outro modelo! Agora se a questão é financeira e tal falante é mais barato, o que lhe resta é compara-lo com os outros e ver se a economia vale a pena!

Contrução

A construção de Woofers são simples, porém seu projeto é complicado. Requer bons (e caros) equipamentos muito tempo e dinheiro para um bom projeto. Coisa que poucos estão dispostos ou tem conhecimento suficiente para fazer. Por isso, dos diversos fabricantes brasileiros, poucos, posso dizer que apenas algumas unidades deles fazem projetos de verdade e não são meros "coladores de cone". Na hora de esolher um alto falante para seu sistema, procure produtos de procedência, com um folheto repleto de informações. Isso mostra que o fabricante sabe o produto que está fabricando e não fez apenas alguma montagem do produto "a olho" e colocou a venda no mercado.
 
Perfeito, excelente, isso aí. Você escreve bem.

Coloque umas figuras, acrescente mais algumas outras informações e pronto, artigo pronto. Só mandar para <!-- e --><a href="mailto:[email protected]">[email protected]</a><!-- e --> que eu posto no ar.

Aproveite e esteja livre para acertar os outros também.

Um abraço

Fernando
 
Back
Topo