Como as bobinas de voz do alto-falante transformam eletricidade em som

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O som é apenas uma mudança na pressão do ar. Ele se move em ondas. Algumas ondas são rápidas. Alguns são grandes. Seus ouvidos captam essas mudanças. Os microfones pegam esse movimento físico e o transformam em eletricidade. Esse sinal é armazenado em um CD ou disco rígido. Quando você pressiona play, o processo se inverte. Os dados digitais tornam-se novamente uma corrente elétrica. Os alto-falantes lidam com essa corrente. Eles são basicamente microfones funcionando ao contrário. Eles consomem eletricidade e produzem vibrações físicas. O objetivo é corresponder exatamente ao som original.

A mágica acontece dentro da bobina de voz do alto-falante. Esta parte é um eletroímã. É uma bobina de fio enrolada em um núcleo magnético, geralmente de ferro. Quando a eletricidade flui através desse fio, ela cria um campo magnético. Esse campo magnetiza o núcleo metálico. Ele cria os pólos norte e sul. Isso é diferente de um ímã permanente. Você pode inverter os pólos de um eletroímã. Você acabou de inverter a corrente elétrica.

Amplificadores estéreo usam essa capacidade de flip-flop. Eles mudam a direção do sinal constantemente. O fio de saída do seu aparelho de som vai de positivo para negativo e vice-versa. Isso acontece dezenas ou centenas de vezes por segundo. A bobina de voz fica dentro de um campo magnético permanente. Dois campos magnéticos estão agora interagindo. Um está consertado. A outra é mudar a polaridade.

Atração e repulsão assumem o controle. Quando as polaridades coincidem, os ímãs se unem. Quando diferem, eles se distanciam. A bobina se move para frente e para trás rapidamente. Pense em um pistão de motor. É um movimento mecânico push-pull. A bobina está presa ao cone do alto-falante. À medida que a bobina se move, ela empurra o cone. O cone desloca o ar. Esse deslocamento cria ondas sonoras. O driver vibra o diafragma. O ar atinge seu tímpano. Você ouve a música.

Por que isso é importante para a qualidade do áudio? A precisão é importante. Se o amplificador não mudar corretamente, o som ficará distorcido. Se a bobina for muito pesada, ela não poderá reagir com rapidez suficiente às altas frequências. Os materiais no campo magnético permanente também desempenham um papel. Os ímãs de terras raras são comuns agora porque são fortes. Um ímã mais forte significa mais controle sobre o cone.

Os sistemas modernos usam sinais digitais para conduzir esse processo analógico. O DAC (conversor digital para analógico) cria uma curva elétrica suave. O amplificador aumenta essa curva. A bobina de voz traduz isso em movimento. Parece simples até você olhar para a mecânica. É um ciclo contínuo de comutação elétrica e movimento físico. A tecnologia não mudou muito em décadas. Os princípios são física básica. No entanto, ainda lutamos contra a distorção. Por que? Porque a sincronização perfeita entre a eletricidade e a pressão do ar é difícil.

O cone não se move apenas em uma direção. Tem que parar e começar instantaneamente. Isso requer energia. Requer controle. Se os ímãs do alto-falante estiverem fracos, o som será fraco. Se a resistência da bobina for alta, o amplificador trabalha mais. O calor aumenta. A eficiência cai.

Existem diferentes tipos de drivers. Tweeters lidam com altas frequências. Eles são pequenos e leves. Os cones do woofer são maiores. Eles movem mais ar. Mas todos eles usam o mesmo princípio básico. O eletroímã dentro da bobina de voz interage com um ímã estacionário. O resultado é sólido.

Alguns audiófilos preferem materiais magnéticos específicos. O neodímio é popular. Alnico é mais velho. Ambos funcionam. A diferença está no