Cancelamento de som

PEÇAS E MATERIAIS

• Fonte de alimentação CA de baixa tensão
• Dois alto-falantes de áudio
• Dois resistores de 220 Ω

Alto-falantes grandes de baixa frequência (“woofer”) são os mais apropriados para este experimento. Para obter os melhores resultados, os alto-falantes devem ser idênticos e montados em gabinetes.



REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 2, capítulo 1:"Teoria Básica de CA"



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Para ilustrar como a mudança de fase pode fazer com que as ondas se reforcem ou interfiram umas nas outras
• Para mostrar a importância do “phasing” dos alto-falantes em sistemas estéreo

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

Conecte cada alto-falante à fonte de alimentação CA de baixa tensão por meio de um resistor de 220 Ω. O resistor limita a quantidade de potência entregue a cada alto-falante pela fonte de alimentação. Um tom grave de 60 Hertz deve ser ouvido nos alto-falantes. Se o tom soar muito alto, use resistores de valor mais alto.

Com os dois alto-falantes conectados e produzindo som, posicione-os de forma que fiquem a apenas 30 ou 60 centímetros de distância, voltados um para o outro. Ouça o volume do tom de 60 Hertz. Agora, inverta as conexões (a "polaridade") de apenas um dos alto-falantes e observe o volume novamente. Tente mudar a polaridade de um alto-falante para frente e para trás, do original para o reverso, comparando os níveis de volume em cada sentido. O que você percebe?

Ao inverter as conexões dos fios para um alto-falante, você está revertendo a fase da onda sonora desse alto-falante em referência ao outro alto-falante. Em um modo, as ondas sonoras se reforçam para um volume forte. No outro modo, as ondas sonoras interferirão destrutivamente, resultando em volume reduzido. Este fenômeno é comum a todos eventos de onda:ondas sonoras, sinais elétricos (“ondas” de voltagem), ondas na água e até ondas de luz!

Vários alto-falantes em um sistema de som estéreo devem ser devidamente "faseados" para que suas respectivas ondas sonoras não se cancelem, deixando menos nível de som total para o (s) ouvinte (s) ouvir. Portanto, mesmo em um sistema CA onde realmente não existe "polaridade" constante, a sequência de conexões dos fios pode fazer uma diferença significativa no desempenho do sistema. Este princípio de redução de volume por interferência destrutiva pode ser explorado para cancelamento de ruído.

Esses sistemas amostram a forma de onda do ruído ambiente e, em seguida, produzem um sinal de som idêntico 180 ^o fora de fase com o ruído. Quando os dois sinais de som se encontram, eles se cancelam, eliminando de maneira ideal todo o ruído. Como se pode imaginar, isso é muito mais fácil de conseguir com fontes de ruído de frequência e amplitude constantes. O cancelamento de ruído aleatório de amplo espectro é muito difícil, pois algum tipo de circuito de processamento de sinal deve amostrar o ruído e gerar precisamente a quantidade certa de cancelamento de som no momento certo para ser eficaz.