As instruções para a ligação de dois alto-falantes de um conjunto estéreo ao amplificador, de modo a estarem em fase, são as seguintes: “Depois de os alto-falantes estarem ligados, toque um disco ou programa monofônico, com o controle dos graves no máximo e o dos agudos no mínimo. Ouvindo o som emitido, ajuste o controle do equilíbrio (balance) de modo que primeiro seja ouvido um dos alto-falantes, depois os dois equilibrados e finalmente o outro alto-falante isoladamente. Se os graves forem mais intensos quando os dois alto-falantes estiverem equilibrados, a ligação estará correta. Se os graves forem mais fracos quando os dois alto-falantes estiverem equilibrados do que quando cada qual estiver emitindo isoladamente, será preciso inverter os terminais de um deles”. Explicar a razão da correção deste método. Em particular, explicar por que não se usa uma fonte estéreo e por que só se comparam os graves.

Passo 1

O enunciado pede para verificar se dois alto-falantes estão ligados em fase, usando um disco ou programa monofônico, graves no máximo e agudos no mínimo, e observando o nível de graves quando se ouve cada alto-falante isoladamente e quando se ouve os dois equilibrados pelo controle de balance. Se, com os dois juntos, os graves ficarem mais intensos, a ligação está correta; se ficarem mais fracos, um dos alto-falantes está invertido. Vamos explicar por que esse procedimento funciona, em termos de interferência de ondas sonoras, e por que se usa fonte monofônica e apenas as baixas frequências.

Passo 2

Por que usar fonte monofônica e não estéreo?
Quando se usa um disco estéreo, o conteúdo dos canais esquerdo e direito é diferente, então cada alto-falante reproduz sinais distintos; não há como comparar diretamente fase ou amplitude conjunta. Com fonte monofônica, ambos recebem exatamente o mesmo sinal, de forma que, se estiverem em fase, suas ondas se somam de modo previsível (construtivo) e, se um estiver invertido, elas se anulam (destrutivo) em certos pontos.

Passo 3

Interferência construtiva e destrutiva de ondas sonoras
Duas ondas sonoras de mesma frequência e amplitude A, em fase, produzem no ponto de escuta uma onda resultante de amplitude 2A, o que corresponde a 6 dB a mais de nível sonoro. Se estiverem em oposição de fase ( 180^circ), a amplitude resultante tende a zero (cancelamento). Ou seja:
mesma fase: A + A = 2A(mais a<o)
fase invertida: A - A = 0(quase silêncio) ê

Passo 4

Por que testar só os graves?
  1. Comprimento de onda das baixas frequências é largo (por exemplo, a 100 Hz lambdaapprox3,4 m), muito maior que as distâncias relativas entre alto-falantes e ouvinte. Assim, todo o campo recebido chega praticamente com a mesma fase, sem “buracos” de interferência local.
  2. Nos agudos, lambda fica menor que as dimensões do ambiente e do próprio alto-falante: surgem reflexões, difração e lobagem direcional, tornando impossível distinguir o efeito de fase da simples coloração acústica da sala.
  3. O ouvido humano percebe melhor diferença de nível em baixas frequências quando as demais estão atenuadas.

Passo 5

Como o método detecta inversão de fase
– Com o balance ajustado para os dois alto-falantes, se eles estiverem corretamente em fase, as ondas graves se somam, elevando o nível de graves acima do que cada um reproduz isoladamente.
– Se um estiver ligado invertido, essas mesmas ondas estarão em oposição de fase e irão se cancelar em boa parte, fazendo com que o nível de graves seja menor do que o ouvido ouve com cada alto-falante isolado.

Resposta

O método funciona porque, ao usar um sinal monofônico de baixas frequências (graves), garante-se que ambos os alto-falantes reproduzam exatamente o mesmo sinal em fase. Nessa condição, ondas em fase se somam (aumentam o nível em cerca de 6 dB) e ondas em oposição de fase se cancelam. Nos agudos, o efeito não é confiável devido às reflexões e à direcionalidade, e com fonte estéreo cada alto-falante receberia sinais diferentes, inviabilizando a comparação de fase.

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