Os alto-falantes reproduzem os sons pela movimentação de um cone de papelão ou plástico para frente e para trás quando a bobina acoplada a este cone é percorrida por uma corrente fornecida pelo amplificador, conforme mostra a figura 1.
O ar na frente e por trás do alto-falante é comprimido e descomprimido criando uma perturbação (onda de compressão e descompressão) que se propaga pelo espaço.
O sentido da força a que o cone é submetido depende portanto do sentido de circulação da corrente em sua bobina e da polaridade de um imã permanente.
Se tivermos um único alto-falante reproduzindo um sinal sonoro, a polaridade do sinal não é importante, pois os efeitos obtidos quando o ar é movimentado num sentido ou no outro é o mesmo para nossos ouvidos: em ambos os casos, conforme mostra a figura 2 é criada uma perturbação sonora com a forma de onda do som original que se propaga até os nossos ouvidos.
No entanto, se tivermos dois alto-falantes que devam reproduzir o mesmo sinal, é muito importante que isso ocorra com um movimento coordenado de seus cones.
Assim, se os cones tenderem a se movimentar em sentidos opostos com o mesmo semiciclo de um sinal, conforme mostra a figura 3, ocorre um fenômeno de "interferência destrutiva".
Nos pontos em que temos maior grau de compressão do ar provocada por um dos alto-falantes, o outro alto-falante, por se movimentar em sentido contrário provoca descompressão.
Em outras palavras, neste local o sinal se anula.
Se os dois alto-falantes estiverem muito próximos ou numa mesma caixa acústica a ligação que os leve a funcionar desta forma é altamente prejudicial a qualidade da reprodução.
Por outro lado, se a movimentação dos cones for tal que tenhamos compressão do ar nos mesmos semiciclos. o rendimento da reprodução será muito maior, conforme mostra a figura 4.
No primeiro caso, em que os movimentos dos cones ocorrem em sentidos opostos, dizemos que os alto-falantes estão fora de fase enquanto que no segundo caso dizemos que os alto-falantes estão em fase.
Como garantir que os alto-falantes tenham seus cones se movimentando no mesmo sentido com o mesmo semiciclo de um sinal de áudio?
Para que a ligação de dois ou mais alto-falantes a um mesmo canal de um amplificador não leve a uma reprodução descontrolada, ou seja, fora de fase, os alto-falantes são dotados de marcações que permitem sua conexão em fase.
O que se faz então é aplicar ao alto-falante um sinal, por exemplo de uma simples pilha que leve a circulação de uma corrente num sentido conhecido pela sua bobina, conforme mostra a figura 5.
Se com a aplicação dessa corrente o cone se movimenta para frente, o pólo positivo da pilha estará no pólo positivo do alto-falante.
Veja que a marcação de um (+) num terminal de um alto-falante não tem nada a ver com polaridade ou com a obrigatoriedade de se fixar um sentido de circulação para a corrente.
O (+) indica apenas que, se neste ponto tivermos em determinado instante um sinal que seja positivo em relação ao outro terminal, a movimentação do cone será para frente.
O importante para o instalador de alto-falantes é observar que num conjunto desses elementos, pela marcação da polaridade ou fase, podemos garantir que o movimento de todos ocorra sempre no mesmo sentido.
Assim, se tivermos alto-falantes em série, por exemplo, 2 deles, conforme mostra a figura 6, temos duas possibilidades para a conexão.
No primeiro caso, os sinais (+) estão em posições tais que para cada semiciclo do sinal, eles serão sempre percorridos em sentidos diferentes, ou seja, enquanto um tem o cone indo para frente o outro o tem para trás.
Dizemos nestas condições que os alto-falantes estão fora de fase.
Por outro lado, se os alto-falantes estiverem ligados conforme mostra a mesma figura em (b) para cada semiciclo do sinal, a movimentação do cone ocorre nos dois alto-falantes no mesmo sentido.
Dizemos, neste caso, que os alto-falantes estão em fase.
Veja então que é importante observar este tipo de conexão, por exemplo, num carro ou numa caixa acústica que são ambientes em que precisamos garantir que os alto-falantes estejam em fase para que não ocorram problemas de distorções ou perdas de rendimento.
O mesmo é válido para os alto-falantes ligados em paralelo, conforme mostra a figura 7.
No primeiro caso os alto-falantes estão em oposição de fase, pois no mesmo semiciclo do sinal, os movimentos dos cones ocorrem em sentidos opostos.
Para a conexão em fase de dois alto-falantes, temos a conexão mostrada em (b) da mesma figura. Tudo o que vimos é válido para um número maior de alto-falantes, conforme mostra a figura 8.
Na prática fica mais fácil observar a ligação da fase tomando como referência as cores dos fios de conexão do amplificador, pois a saída de sinal também é polarizada da mesma forma.
Por este motivo é que se utilizam, fios pretos e vermelhos nas saídas dos amplificadores onde são ligados os conjuntos de alto-falantes.
Mas, não basta que os alto-falantes de um sistema tenham a ligação correta da fase.
Se tivermos diversos alto-falantes ligados a um mesmo canal de um amplificador é importante que haja uma correta distribuição da potência entre eles e isso significa que além de mesmas características elétricas eles devem também ter as mesmas características mecânicas.
Ver também:
• Fase (375)
• Alto-falantes (343)
• Impedância (226)
• Amplificadores de áudio (368)
