Os leitores, que gostariam de montar suas próprias caixas acústicas, instalando dois alto-falantes (um tweeter e um woofer ou full-range), obtendo assim, um bom som para seu amplificador, receiver ou mesmo gravador. Apresentamos um sistema bastante simples e de boa qualidade que pode suportar potências de até 50 watts, dependendo do alto-falante e tweeter usados.
A montagem de caixas acústicas, se bem que tenha mais trabalho de carpintaria do que eletrônica, é algo que muitos de nossos leitores gostariam de empreender. Mesmo para os que dispensam os trabalhos de carpintaria e que simplesmente gostariam de instalar e ligar os alto-falantes numa caixa pronta. O artigo que apresentamos será de grande utilidade.
Nosso projeto consiste num sistema de dois alto-falantes, um woofer ou full-range e um tweeter que podem ser instalados numa pequena caixa ou mesmo no carro. O divisor de frequência, muito importante para este tipo de aplicação é de construção caseira possuindo dois ou três componentes de fácil execução.
COMO FUNCIONA
Os capacitores se caracterizam por oferecer uma oposição à passagem de correntes, como as que formam os sons obtidos da saída de um amplificador, tanto menor quanto mais alta for sua frequência. Assim, se ligarmos em série com um tweeter que é um alto-falante de sons agudos, um capacitor de valor conveniente, somente chegarão a este alto-falante os sons agudos, ou seja, de frequências mais altas que ele deve reproduzir.
Os sons de frequências mais baixas que devem ser evitados neste alto-falante pois causariam seu aquecimento e até mesmo queima em alguns casos, não passam pelo capacitor, conforme mostra a figura 1.
Por outro lado, ligamos em série com o alto-falante de graves e médios um indutor. Os indutores têm um comportamento "contrário" ao dos capacitores, oferecendo uma oposição à passagem das correntes tanto maior quanto maior for sua frequência.
Isso significa que ligando em série com um alto-falante um indutor de valor apropriado, os sinais dos sons graves e médios passam sem quase sofrer oposição alguma enquanto os sinais dos agudos são bloqueados, conforme-mostra a figura 2.
Veja então que usando um indutor e um capacitor em conjunto podemos separar os sinais de um amplificador dividindo-os entre dois alto-falantes. É isso exatamente que fazemos neste nosso projeto de caixa acústica.
MONTAGEM
Como se trata de um projeto geral, o tamanho da caixa acústica pode variar bastante, em função do alto-falante usado. Existem caixas muito boas que podem ser adquiridas no comércio especializado devendo o leitor optar pelas que disponham de local para colocação de dois alto-falantes: O maior, o woofer ou full-range e o menor, um tweeter.
Se o leitor for construir sua caixa deve utilizar madeira pesada (compensado naval, por exemplo) e prever a colocação de um orifício frontal para movimentação do ar, denominado pórtico. Este orifício no nosso projeto "não crítico" pode ter de 3 a 10 cm de diâmetro, dependendo do tamanho da caixa, conforme mostra a figura 3. Os outros dois furos devem ser previstos de acordo com o tamanho dos alto-falantes usados.
Existe uma relação bem estreita entre o volume (dimensões dadas pelo comprimento, largura e altura) e a faixa de frequências que a caixa reproduz sem distorções. No nosso caso, não daremos cálculos precisos já que se trata de projeto algo sem compromissos muito fortes com a total fidelidade para uma caixa "planejada" teremos artigo mais técnico a ser dado futuramente. Isso quer dizer que a qualidade final de sua caixa poderá variar um pouco dependendo de sua habilidade e também de um pouco de "sorte" na escolha das dimensões ideais que casem com as características do alto-falante.
Sugerimos que esta caixa tenha uma altura, largura e profundidade nas proporções de 3 para 2 para 1. Por exemplo, se a altura da caixa for de 45 cm, a largura será 30 cm e a profundidade 15 cm, conforme demonstra a figura 4. Os alto-falantes a serem usados, além das dimensões devem ter características elétricas de acordo com seu amplificador. Temos então de observar o seguinte:
a) impedância:
Se seu amplificador admitir duas impedâncias, 4 e 8 ohms, os alto-falantes (full-range ou woofer e tweeter) devem ser ambos de 4 ou ambos de 8 ohms. No entanto, se a saída do amplificador, ou outro aparelho que você vai ligar, tiver outro valor de impedância, os alto-falantes devem ser deste valor.
b) potência:
Não pense que colocando um alto-falante de 100 watt na sua caixa acústica, seu som vai ser melhor ou mais potente quando seu amplificador só vai produzir 5 ou 10 watts. Os alto-falantes devem ser dimensionados de acordo com o amplificador, pois ao contrário você ou vai gastar mais e ter menos som, ou então vai forçar sua caixa a ponto de "queimar" os alto-falantes.
Você deve escolher alto-falantes que tenham uma potência um pouco maior do que a do aparelho de som em que vai usá-los. Por exemplo, se a saída de seu som é de 25 watts, use alto-falantes de 30 ou 40 watts. Não adianta usar muito mais, pois além de não ter o som esperado, você vai pagar muito mais caro pelo alto-falante! Muito cuidado ao fixar os alto-falantes na caixa para não danificar seu cone que é frágil e sobretudo, nunca ligue o alto-falante fora da caixa para experimentar: se você fizer isso estará arriscando a estragá-lo!
Na figura 5 temos o modo de se fazer as ligações internas da bobina e capacitor aos alto-falantes. O tweeter tanto pode ser do tipo comum como piezoelétrico.
O capacitor pode ser de 4,7 µF despolarizado, ou se você não encontrar este tipo use dois eletrolíticos de 10 µF x 25 volts ou mais ligados em oposição (de costas) conforme mostra a figura. Este valor é indicado para 8 ohms. Para 4 ohms pode ser necessário usar capacitores de 22 µF, mas alterações de valores entre 4,7 µF e 22 µF permitam que se obtenha mais ou menos agudos, conforme o ouvido de cada um, faça experiências se quiser.
A bobina L1 é enrolada num carretel em torno de um bastão de ferrite de 5 a 10 cm de comprimento, conforme a figura 6. Você vai enrolar 200 espiras de fio 22, do tipo com capa plástica, se tiver dificuldade em encontrar o esmaltado e seu alto-falante for de 8 ohms. Se for de 4 ohms, enrole 300 voltas de fio. Alterações neste número de voltas podem ajudar a obter mais ou menos graves, conforme experiências que você pode fazer.
A ligação ao amplificador deve ser feita com fio polarizado que será ligado na ponte de terminais para alto-falante colocada na parte de trás da caixa. Polarização: observe que o alto-falante de graves (woofer) ou médios e graves (full-range), possui uma marca vermelha ou (+) num dos terminais. O fio que sai deste terminal deve ser ligado ao ponto vermelho ou terminal vermelho da ponte de conexão para que seja mantida a fase na reprodução.
Se isso não for obedecido a qualidade final do som pode ficar prejudicada. Para um sistema estéreo o leitor vai precisar montar duas caixas exatamente iguais a esta. Não use de forma alguma alto-falantes diferentes nas duas caixas para não prejudicar a distribuição por igual dos sons. no que se refere a curva de resposta.
Também observamos que os fios de ligação das caixas aos amplificadores não devem ter mais de 10 metros de comprimento.
