O capacitor no Tweeter – Explicação do Funcionamento

O capacitor no Tweeter (ou seja, altas frequências)

Muito comum de ser encontrado em série com o Tweeter encontramos um capacitor. O Tweeter é um transdutor eletroacústico, ou seja, ele converte a energia elétrica em acústica. Ele possui a capacidade de reproduzir bem somente as altas frequências, ou seja, os sons agudos. Quanto maior a frequência menor é o tamanho físico da onda sonora, por isso o tweeter pode ter dimensões pequenas.

Tweeter
Tweeter

O capacitor tem um comportamento em corrente alternada que é descrito através da Reatância Capacitiva. Traduzindo em miúdos, é uma medida que relaciona o quanto o capacitor pode ser opor ou não à passagem da corrente alternada. O capacitor em um circuito de corrente alternada permite a passagem da corrente desse tipo. Porém ele só permite que se passem as altas frequências. O quanto ele vai permitir passar, se mais ou menos, está diretamente ligado ao valor do capacitor. Essa relação de frequência e valor do capacitor é que é chamada de reatância capacitiva.

Obs: O valor do capacitor é expresso em Farads. Como trata-se de uma unidade muito grande fazemos o uso de seus submúltiplos – O microfarad, o nanofarad e o picofarad.

Capacitor de poliéster de 2,2uF x 250 Volts
Capacitor de poliéster de 2,2uF x 250 Volts

Então resumindo, o papel do capacitor no tweeter é permitir a passagem somente dos sons agudos. Os sons graves no tweeter além de não conseguirem ser reproduzidos por este ainda causam aquecimento em sua bobina levando-o à queima prematura.

Veja abaixo como deve ser ligado o capacitor ao tweeter.

Ligação do capacitor despolarizado ao tweeter
Ligação do capacitor despolarizado ao tweeter

Veja a representação do diagrama dessa ligação. Não importa se o capacitor será ligado no positivo ou negativo do alto-falante. Mas por convenção é comum ver o mesmo ligado no positivo.

Tweeter já com o capacitor ligado em série
Tweeter já com o capacitor ligado em série

Dica: Como experiência tente trocar o valor do capacitor e verá, ou melhor, sentirá que o som irá sofrer modificações.

O capacitor que deve ser usado nessa ligação é do tipo despolarizado, ou seja, um capacitor sem
polaridade. Podemos usar então capacitores de poliéster, pois eles não tem polaridade. Caso seja feito o uso de capacitores eletrolíticos, há necessidade de comprar os mesmos já despolarizados (um pouco mais difícil de encontrar, mas acha). É claro que pode-se “despolarizar capacitores eletrolíticos” através da ligação abaixo. Com essa ligação o resultado deve ser visto como somente 1 capacitor despolarizado.

Despolarizando um capacitor eletrolítico
Despolarizando um capacitor eletrolítico

A tensão de trabalho dos capacitores usados deve ser alta para suportar até mais que os picos de tensão encontrados na saída do amplificador. Nesse caso, pode-se exagerar sem medos na tensão de trabalho. Ou seja, pode colocar um capacitor com tensão de trabalho de 100 Volts ou até mais em um amplificador automotivo (12 Volts).

 

Quando o capacitor está ligado o som é mais agudo, pois nesse caso somente os agudos estão passando. Quando não há capacitor todas as frequências são entregues ao alto-falante e este reproduz as que estão dentro da sua faixa. O uso do capacitor nesse circuito é também chamado de “filtro passa-altas”, por nesse caso só permitir passar as altas frequências.

Obs: antigamente o capacitor era chamado de condensador. Há muitos anos isso é errado. Porque na verdade ele não condensa nada. O capacitor é um repositório de cargas.

O vídeo abaixo vai deixar tudo mais claro, assista e deixe seu comentário.

O Funcionamento do Diodo em Corrente Alternada

O diodo é um componente eletrônico conhecido pelo fato de permitir a circulação da corrente somente em 1 sentido. Dessa forma dizemos que o diodo está diretamente polarizado. De forma inversa à isso o diodo não deixa circular a corrente e dizemos que ele está polarizado inversamente. No fundo sabemos que uma pequena corrente chamada ‘corrente de fuga’ acaba circulando. Porém ela é tão pequena que ela pode ser desprezada na maior parte das aplicações.

Diodos de silício
Diodos de silício

Polarização do diodo
Polarização do diodo

E na tomada – 11o Volts em CA
Na tomada a corrente encontrada é a alternada (CA). Após a corrente alternada passar por um diodo, a mesma só circulará em 1 sentido. Assim somente metade da onda de entrada (senóide) irá passar pelo diodo. Ou seja, somente um dos semi-ciclos irá passar, ou o positivo ou o negativo (semi-ciclo).

Onda senoidal após passar pelo diodo
Onda senoidal após passar pelo diodo

O resultado disso é que somente metade da tensão irá conseguir percorrer o diodo. Então se ligarmos uma lâmpada incandescente após o diodo, a lâmpada irá acender com metade da sua potência original. Isso pode servir de um controle básico de potência. Veja o circuito abaixo onde usamos 1 interruptor, 1 diodo e 1 lâmpada do tipo incandescente (não dá para usar lâmpadas eletrônicas aqui!!).

Circuito da lâmpada de meia potência
Circuito da lâmpada de meia potência


Obs 1: Isso pode servir para fazer um controle de luz em 2 níveis na sua bancada de eletrônica ou na sua casa.

Obs 2: Você também pode usar essa mesma ideia para ligar seu ferro de soldar. Assim você terá 2 potências de soldagem. Isso é especialmente válido para utilizar em ferros de potências altas (em torno de 60W pelo menos).

Bateria ‘acústica’ de estudo caseira

Vejam aqui como montei uma bateria de estudo. Na verdade ela vai se transformar mais à frente em bateria eletrônica. O circuito eu estou desenvolvendo, mas por hora ela funciona bem como ferramenta de estudo. Veja o visual abaixo.

Bateria de estudo
Bateria de estudo

Os cabos pendurados na foto abaixo no centro da bateria, são os futuros cabos que serão usados para colocar os piezos em cada uma das peças.

Toda a estrutura da bateria eletrônica caseira.
Toda a estrutura da bateria eletrônica caseira.

Deixe-me explicar como a construí. Foram utilizados para a estrutura, pedestais de microfone do tipo ‘girafa’. Na verdade usei 3 deles. As três estruturas verticais vistas acima são as 3 bases desses pedestais. Ou seja, o que está embaixo da caixa e dos 2 tons.

O resto foi criatividade de cortar o excesso de tubo de metal do pedestal, furar com broca de aço rápido e aparafusar.

Para dar um rebote mais legal nas batidas, usei pele muda de bateria. A base para prender os pratos e contra-tempo foi de tamborim onde somente substituí a pele. As peças usadas para a caixa, o surdo e os 2 tons foram de pandeiros. Eu tirei fora as panderolas do mesmo e coloquei a pele muda.

Bateria eletrônica caseira.
Bateria eletrônica caseira.

Veja na foto abaixo os reforços que furei no metal para no caso prender o surdo à base do segundo tom. No final pude ver que a estrutura toda se mostrou muito firme mesmo. Em parte se deve à excelente base desses pedestais e também à todos os parafusos que coloquei para unir as partes.

Estrutura da bateria eletrônica.
Estrutura da bateria eletrônica.

 

Dá para treinar bem mesmo. Veja a bateria em ação.

Aqui está todo o esquema que usei para fazer a conexão da bateria via USB com o uso do Arduino.