DICAS SOBRE ALTO-FALANTES / PARÂMETROS
Abaixo como entender o parâmetro dos falantes:
Parâmetros Thiele Small
Thiele/Small comumente é referido a um conjunto padronizado de parâmetros que definem o comportamento de um alto-falante, muito usados para o projeto de caixas acústicas. Foi desenvolvido por A. N. Thiele da Australian Broadcasting Commission e aprimorado por Richard H. Small da Universidade de Sydney. Estes parâmetros são muito úteis para o projeto de alto-falantes porque eles são mais facilmente obtidos do que os parâmetros mecânicos fundamentais.
Fs
É a frequência de ressonância das partes móveis do altifalante. Em regra tem-se dificuldade em produzir freqüências abaixo dele. Assim, um falante com Fs de 55hz não vai produzir 35hz com desenvoltura. Já um falante com Fs de 35hz vai produzir 32hz se estiver em uma caixa com sintonia adequada. A exceção se dá quando o falante está colocado em corneta, em que é menos afetado pelo valor do Fs e funciona mais como um pistão.
Qts
Descreve a qualidade ou característica total do falante que pode ser elétrica e mecânica. Diz o quão forte os conjuntos dos sistemas de motor e magnético do falante são. Assim, um falante com valor de Qts ao redor de 0,2 vai ter um conjunto magnético grande, sendo capaz de mover o cone com enorme força. É o que em inglês se chama de "tight driver" (firme, com alto controle do movimento do cone). Quando esse Qts sobe para 0,45, o falante terá um conjunto magnético menor e exercerá menor controle no movimento do cone. Assim valores menores de Qts são indicativos de som firme e com pancada, com menor peso e graves menos profundos. Qts maiores darão um grave mais pesado e mais lento respondendo mais a freqüências bem baixas. Já para falantes de Qts de 0,6 ou acima são falantes que necessitam caixas enormes para ter uma resposta adequada, enquanto que em caixas menores não se tem resposta de subgraves. Este tipo é melhor usado em som automotivo em um veículo de 3 volumes, em que o porta-malas funcionaria como Vb.
Qms
Leva em consideração as propriedades mecânicas do falante, isto é, a suspensão externa (borda) e a aranha que prende a bobina, responsáveis pela sustentação do cone a fim de que mantenha o movimento linear dentro do gap. Na prática, valores de Qms maiores dão um som mais aberto, mais limpo e com melhor dinâmica, motivo pelo qual terão menos perdas. A borda terá maior flexibilidade e a aranha terá construção dando como resultado maior fluxo do ar e maior sensibilidade, sendo bom indicativo de reserva de energia acumulada.
Bl
Força motor do falante. Quanto maior o valor de Bl mais forte será seu conjunto magnético (motor). Falantes com alto valor de Bl, ao redor de 30 ou mais, tem maior condição de controlar seus cones adequadamente. Certamente terão conjuntos magnéticos massivos, pesados. Em geral apresentarão também baixos valores de Qts. Falantes com Bl abaixo de 20 ou menos terão menos condições de controle do cone. Logo terão valores de Qts maiores. Eles se darão melhor em caixas dutadas, band-pass, dando uma resposta lenta e pesada, com resposta fraca a transientes.
Vas
Esse parâmetro vai dizer o quão controlado é o movimento do cone, sendo medido em litros. Há várias variáveis que influenciam na determinação do seu valor. Não se pode assegurar que altos valores significam ser um falante melhor. A suspensão (aranha) simples ou dupla, bem como o tamanho do cone (Sd), também a temperatura ambiente, a umidade do ar vão afetar seu valor, o que faz esse parâmetro ser um dos mais difíceis de ser medido com precisão.
Mmd
Significa o peso do cone, da bobina e de outras partes móveis do conjunto. Assim, um falante de 18" com um Mmd de 100g vai ser mais eficiente do que um que apresente um cone mais pesado. Um cone leve também será movido mais rapidamente em relação ao mais pesado. Parece ser uma característica dos falantes de alto Qts (seria para compensar?), dando a idéia de ter resposta adequada a transientes, quando de fato, falantes de alto Qts, devido ao seu conjunto motor (magnético) menos eficiente, anulam as vantagens do cone mais leve. Falantes com cone de 200g ou mais vão apresentar cones mais pesados e firmes, e de maneira geral vão ser menos eficientes, ter dupla aranha e valores menores de Qts. Falantes com cones mais pesados podem apresentar um som mais lento, mas se tiverem Qts baixo e Bl alto, ao contrário, terão boa resposta a transientes, isso devido ao conjunto motor forte. O parâmetro Mms é o peso do cone incluindo a massa radiante, não devendo ser confundido com o Mmd. Alguns programas de simulação de caixas de som vão calcular os valores de Mms quando se entra com o Mmd.
Sd
Quanto maior o cone, mais ar ele irá movimentar. Como reproduzir sons graves significa mover ar, quanto maior o cone menor será o movimento necessário pra dentro e pra fora (excursão do cone). Quanto mais fundo o cone maior o Sd, o que explica valores diferentes. Alguns autores quotam a distância do diâmetro começando pela suspensão externa incluída até ao limite do cone do outro lado, para o efetivo diâmetro do pistão.
Xmax
Valor mais amado por muitos, este parâmetro representa a distância da altura total da bobina diminuída da medida da altura da peça polar superior, dividida por 2. Ou seja, é a distância em que a bobina mantém seu enrolamento dentro do gap acima e abaixo da peça polar (onde se tem o fluxo magnético). Assim, um falante com Xmax de 8mm quer dizer que ele poderá ter um movimento de 8mm para fora e 8mm para dentro estando ainda dentro do fluxo magnético e com movimento linear, assegurado pelo conjunto magnético, suspensão da borda externa e aranha, e pelo damping factor do amplificador. Excedidos esses valores o cone do falante não mais estará regulado por esses controles, sendo colocado por autores que usá-lo constantemente desta forma não é recomendado, uma vez e o reconamento vai ser uma questão de tempo. Cabe ainda advertir que alguns fabricantes adicionam 15% a esses valores por fins marketeiros. Confundir esse valor com o Xmecânico pode causar graves problemas à saúde do falante, pois além de compressão dinâmica, poderá bater no fundo do gap deformando a forma da bobina.
Vd
Se a questão é mover grandes quantidades de ar nas baixas freqüências, este é o parâmetro a ser olhado. Isso por que para produzir som é preciso mover ar e quanto mais baixa a freqüência a ser reproduzida, maior será a quantidade de ar a ser movida para dar determinado resultado. Pode-se fazê-lo usando cones menores (menor Sd), com a penalidade de ter maior movimento pra dentro e pra fora em relação aos cones maiores. A área do cone maior dividida pela área do cone menor vai dar a necessidade de deslocamento do menor em relação ao maior para produzir o mesmo resultado. É fácil calcular isto e comparar os valores de Vd vai dar um indicativo do que um falante de graves pode produzir, sendo uma coisa que poucos realmente fazem.
Levantando Parâmetros Thiele Small
Pra começarmos a projetar caixas precisamos de 3 parâmetros
Fs – Freqüência de Ressonância
Qts – Fator de mérito do alto-falante
Vas - Volume de ar com a mesma compliância do alto-falante
Destes 3 parâmetros, o mais difícil de retirar é o Vas. Este método vai encontrar com boa precisão o Fs e Qts, mas o Vas vai ser razoavelmente aproximada. Para obter o Vas exato é preciso fazer algumas medições que envolvem balança de precisão, paquímetro e mt conhecimento no assunto.
Equipamentos usados:
- 1 gerador de sinais de áudio
- 1 multímetro (de preferência que seja freqüêncímetro)
- 1 freqüêncímetro (caso o multímetro não tenha medidor de freqüência)
- 1 resistor de 1000ohms ou 1k, que suporte 5 watts com tolerância aprox. De 5%
- 1 resistor de 10 ohms com tolerância de aprox. De 1%
Agora siga os passos abaixo:
1° - Fixe o alto-falante em local que fique no mínimo a 1 metro de distancia de qualquer objeto e/ou obstáculo.
2° - Coloque as pontas do multímetro nos terminais do alto-falantes, de acordo com a figura abaixo, e mesa o valor da resistência ôhmica da bobina (Re). Para isso o multímetro deve ficar posicionado para Ω (ohms). Digamos que o valor seja 3,9 para Re. É importante que o local estaja em silêncio neste momento.
3° - A seguir monte um esquema como na figura abaixo mas com o resistor de 10ohms no lugar do alto falante.
4° - Após pronto utilize uma onda senoidal de 60hz ou qualquer outra entre 40 e 80hz. Coloque o multimetro na escala de voltz (AC) e ajuste para maior sensibilidade (geralmente 1 milivolt). Ajuste o nivel do gerador um amplicador até que mostre exatamente 10 milivoltz. Dai indiante vai corresponder a uma impedancia na base de 1 ohm;
Deste modo:
8 milivoltz = 8 ohms
15 milivoltz = 15 ohms
27 milivoltz = 27 ohms
E nesse regra acima 1 por 1
Não mexa mais no ganho do gerador ou amplificador ou no nivel de saida do gerador de sinal.
5° - Substitua o resistor de 10ohms pelo falante a ser testado.
6° - Encontre Zp (pico na impedância). Variando a frequencia do gerador ou player entre 10 e 150hz se for subwoofer encontre o maior valor em voltz que aparece no multimetro Digamos que esse valor sera 45 miltivoltz. Desta forma zp fika igual a 45ohms. (Este valores citados são apenas exemplos)
7° - Agora encontraremos Fs (Freqüência de ressonância). Verifique qual a frequencia em que Zp foi encontrado. A frequencia em que o zp foi encontrado é o Fs ou muito proximo desta.
8° - Calcule Z1
z1= Re x Zp x ½
Como ja retiramos estes valor basta encontrar z1 usando a formula acima
9° - Encontre os valores para F1 e F2. Esta são a frequencia abaixo e acima da Fs onde a impedancia sera igual a z1 ou seja aonde o multimetro vai marcar o numero igual a z1. Partido de Fs, abaixe a frequencia ate que o multimetro indique uma voltagem igual a z1 apos aumente a frequencia partindo do fs ate obter o mesmo resultado anote as frequencias f1 e f2. Digamos que encontre os resultados F1 = 23hz e F2 = 62hz
10° - Instale o subwoofer ou woofer numa caixa acustica selada cuja litragem seja conhecida. Não precisa ser uma caixa muito grande 30 litros ta bom para sub ou woofer de 12”. Para nao precisar descontar o volume do alto falante ocupa dentro da caixa coloque ele com o imã para fora. Veja figura abaixo. Essa caixa vai servir tbm para outros alto falantes
11° - Encontre FC é a frequencia de ressonancia entre caixa e alto falante.
12° - Agora eh a parte mais facil so resolver os parametros encontraremos os 3 paramêtros T/S.
QMS = (Fs / ( F2 – F1)) x (Zp / Re) ½
Qes= Qms /((Zp / Re) - 1)
Qts = 1/((1/Qms) + (1/Qes))
Vas = Vb x 1,15 x ((Fc / Fs)2 – 1) para Vb em litros
Biografia
http://www.djbetto.com.br/spl/parametros.php
http://www.the12volt.com/caraudio/thiele.asp
http://pt.wikipedia.org/wiki/Thiele/Small