A separação das frequências dos sons obtidos na saída de um amplificador ou sistema de som é fundamental para o correto funcionamento dos alto-falantes. Neste artigo descrevemos um divisor simples que separa médios e graves dos agudos para os alto-falantes apropriados que terão muito melhor rendimento sem forçar o equipamento. O circuito pode ser usado tanto no som doméstico como no carro.
A reprodução ideal dos sons audíveis deve ser feita por alto-falantes que tenham características que cobram toda a faixa de frequências que vai de 15 a 15 000 hertz. No entanto, na prática só se consegue isso com o uso de dois ou mais alto-falantes.
Isso significa que um bom sistema de som deve usar pelo menos dois ou três alto-falantes, um para cada faixa de frequências que deve ser reproduzida, conforme mostra a figura 1.
Entretanto, não basta ligar os alto-falantes na saída dos amplificadores ou sistemas de som para se ter a reprodução desejada.
Se os sinais de todas as frequências forem aplicados a um alto-falante que só consegue reproduzir uma parte delas, as não reproduzidas causam problemas de sobrecarga e perdas que podem até culminar com a queima dos equipamentos de som.
Portanto, para se obter uma reprodução perfeita dos sons num sistema com diversos alto-falantes, além dos alto-falantes apropriados para cada faixa de frequências é preciso ter um circuito que separe estes sinais na saída do amplificador de modo apropriado, conforme mostra a figura 2.
Na prática o que se usa de forma mais comum é um filtro passivo formado por capacitores e indutores que, pelas suas propriedades podem funcionar em circuitos bastante simples e eficientes.
O circuito que descrevemos neste artigo separa a faixa de sons graves e médios até uns 3 ou 4 kHz da faixa de agudos, acima deste valor de modo a poderem ser usados alto-falantes apropriados em sistemas de som de até 100 W RMS por canal.
Ligado na saída de sistemas de som doméstico ou adaptado no carro ele proporciona melhor rendimento para o equipamento quando o leitor desejar acrescentar alto-falantes de agudos (tweeters) caso eles não existam.
COMO FUNCIONA
Os indutores oferecem uma oposição tanto maior à passagem de um sinal quanto maior for sua frequência. Isso significa que os indutores ligados em série com os alto-falantes deixam passar os sinais de baixas frequências (médios e graves) mas dificultam a passagem dos sinais de altas frequências (agudos).
Por outro lado, os capacitores oferecem uma oposição tanto maior à passagem de um sinal quanto menor for sua frequência. Isso significa que ligados em série com um alto-falante eles deixam passar praticamente sem dificuldades os sinais correspondentes aos sons agudos mas impedem a passagem dos sinais correspondentes aos graves e médios.
Assim, o que fazemos em nosso projeto é ligar um indutor de valor apropriado em série com os alto-falantes de médios e graves e um conjunto de capacitores em série com os alto-falantes de agudos.
Como os capacitores usados neste tipo de projeto devem ter valores elevados, e os eletrolíticos são componentes polarizados precisamos fazer uma adaptação. os sinais de áudio são alternados o que significam que eles exigem o uso de capacitores despolarizados.
Assim, para obter um capacitor despolarizado com dois eletrolíticos o que fazemos é ligá-los em oposição, conforme mostra a figura 3.
É claro que se o leitor encontrar à venda um capacitor eletrolítico despolarizado para esta aplicação, pode usá-lo sem problemas (as casas de som em carro costumam ter à venda estes capacitores).
MONTAGEM
Na figura 4 temos o diagrama completo do divisor de frequências de dois canais.
Observe que ligamos dois alto-falantes de 4 ohms em cada canal para obter 2 ohms de impedância final que é comum principalmente nos equipamentos de carro.
Para um sistema de som com 4 ohms de impedância de saída, basta usar um alto-falante por canal, ou seja, eliminar FTE2 e TW2 do circuito da figura 4.
Na figura 5 temos a disposição real dos componentes que podem ser fechados numa pequena caixa de plástico.
A bobina L1 é formada por 50 a 100 voltas de fio esmaltado 22 ou 24 num bastão de ferrite de aproximadamente 5 cm tendo um carretel como forma.
Para a conexão ao amplificador e aos alto-falantes devem ser usados fios grossos, de preferência cabos de áudio com indicação de polarização (vermelho e preto).
INSTALAÇÃO
A forma mais simples de instalar o circuito é embuti-lo diretamente numa caixa acústica com os dois ou quatro alto-falantes de modo que ficarão visíveis do lado externo apenas os terminais para a ligação ao amplificador.
No carro, o circuito pode ficar embutido com a fiação dos alto-falantes.
Evidentemente, para um sistema de som estéreo devem ser montados dois circuitos como este, sendo um ligado em cada canal.
Se, ao usar notar uma certa redução no nível de médios, reduza o número de espiras da bobina. Os valores dos capacitores também podem ser experimentados na faixa de 4,7 uF a 22 uF conforme o ouvido do leitor, que pode desejar ter agudos mais ou menos salientes.
Lista de material
L1 - Bobina - ver texto
C1, C2 - 10 uF/50 V - capacitores eletrolíticos - ver texto
FTE1, FTE2 - Alto-falantes de médios e graves de 4 ohms com potência de acordo com o sistema de som - ver texto
TW1, TW2 - tweeters (alto-falantes de agudos) de 4 ohms com potência de acordo com o sistema de som.
Diversos: caixa para montagem, fios, fio esmaltado, bastão de ferrite, solda, etc.
