Microfones e Altifalantes

 

Transdutores são instrumentos que nos permitem transformar uma forma de energia/sinal noutra. Os microfones e os altifalantes são transdutores: os primeiros transformam sinais sonoros em sinais eléctricos, os segundos fazem o contrário. O sistema de funcionamento deles é portanto muito semelhante, mas actuam no sentido contrário um do outro…

Comecemos pelos microfones: há diversos tipos, mas todos têm uma membrana móvel - o diafragma. O diafragma recebe as ondas sonoras, e segue o movimento das partículas de ar que estão encostadas a ele, por isso vibra como a onda que nele embate. Esse movimento vai ser, de alguma forma, traduzido num sinal eléctrico.

No caso dos altifalantes, o movimento do diafragma vai ser comandado "por dentro", pelo sinal eléctrico, como veremos.

  

Dois exemplos de microfones:

Microfone Dinâmico de Bobine Móvel

Há um conjunto de bobines ligadas ao diafragma, que se movem com ele; a parte fixa do microfone inclui um íman, que cria um campo magnético (que não é constante no espaço).

O movimento do diafragma faz com que as bobines se afastem ou aproximem do íman, e o fluxo do campo magnético através das bobines varia no tempo; assim, pelo fenómeno de indução electromagnética (Faraday), a corrente que circula pelas bobines também varia.

Dado que o movimento do diafragma (logo, das bobines) é controlado pelo som que lá chega, a corrente recolhida é função do som recolhido (é uma imagem eléctrica do sinal sonoro).

 

Microfone Piezoeléctrico

O efeito piezoeléctrico foi descoberto por Pierre e Jacques Curie: certos materiais (cristais, cerâmicas e polímeros especiais), quando deformados, adquirem carga; o efeito é reversível, pelo que se lhes fornecermos carga eles deformam-se!

Aqui, o diafragma está ligado a um cristal piezoeléctrico, de tal forma que o seu movimento origina tensões neste e, dadas as características piezoeléctricas, essas tensões originam cargas.

Mais uma vez, como é o som que chega ao diafragma que faz com que este se movimente, as cargas que se apresentam no cristal variam no tempo da mesma forma que o som.

Os altifalantes são, esquematicamente, muito semelhantes aos microfones, mas funcionam ao contrário. Ou seja: aqui, é o sinal eléctrico que vai, através de um sistema electromagnético-mecânico ser transformado no movimento do diafragma, que origina as ondas sonoras. Por exemplo:

- no primeiro caso, forçamos uma corrente variável pelas bobines; esta variação cria uma força (força electromotriz) que obriga as bobines a moverem-se no campo magnético estático do íman, e como estão solidárias com o diafragma, este também se move;

- no segundo caso, se aplicarmos uma tensão ao cristal piezoeléctrico, este reage, deformando-se, e empurrando ou puxando o diafragma.

 

Quais as vantagens disto?

- o microfone transforma os sinais sonoros em sinais eléctricos, que podem ser tratados de forma a melhorar a sua qualidade (através de filtros e amplificadores, por exemplo), e depois novamente transformados em som mediante o uso de altifalantes;

- o sinal eléctrico fornecido pelo microfone pode ser decomposto nas suas várias frequências (como foi visto na Transformada de Fourier), para serem trabalhadas individualmente e depois reunidas num sinal que é enviado para um altifalante, sendo o som inicial alterado;

- o sinal eléctrico pode ser gravado, por exemplo numa fita magnética, para posterior reprodução;

- pode-se sintetizar um som através de uma soma ponderada de vários sinais eléctricos de frequências diferentes, criados por um gerador de sinais, e ouvir através de um altifalante esse som artificial;

- e mais uma infinidade de coisas…………..