18 de novembro de 2016

Entendendo as Medidas e Especificações Técnicas (Parte III)

IMPEDÂNCIA DE ENTRADA / SAÍDA

figura 4

Figura 4 – Curva de impedância e fase de uma caixa acústica

Especificar a impedância de entrada ou de saída de um equipamento tem como finalidade permitir a avaliação de como ele deverá se relacionar com os outros equipamentos. Entre equipamentos eletrônicos podemos usar como primeira aproximação a regra prática de sempre procurarmos que a impedância de entrada de um componente seja bem maior que a impedância de saída do componente que o precede. O que isto significa? Se nosso amplificador de potência tem uma impedância de entrada de 22.000 ohms, queremos que nosso pré-amplificador tenha uma impedância de saída abaixo de 2.200 ohms. Da mesma maneira se nosso pré-amplificador tem uma impedância de entrada mínima de 50.000 ohms, nosso CDPlayer deve ter no máximo 5.000 ohms de impedância de saída. Em situações mais sofisticadas devemos lembrar que os cabos também devem ser considerados, o que torna toda esta relação mais complexa. Como forma de avaliar um equipamento em relação a este ponto, poderíamos considerar que quanto mais baixa a impedância de saída, mais capaz de funcionar bem em qualquer situação um equipamento será. Por outro lado, quanto maior a impedância de entrada, mais facilmente um equipamento poderá ser acionado com bons resultados até por equipamentos com impedância de saída relativamente mais alta. Apenas um lembrete é necessário. Em ligações feitas entre equipamentos em que ambos exibem altas impedâncias existe uma maior possibilidade de captação de ruído e esta conexão é suscetível a diferentes cabos e conexões.

No caso da impedância de saída dos amplificadores de potência e da impedância de entrada das caixas acústicas, a situação é um pouco mais complexa. Tanto que se cunhou um nome específico para uma medida da relação entre a impedância de saída de um amplificador de potência e a impedância de entrada esperada da caixa acústica. Quando dizemos que um amplificador tem um Fator de Amortecimento (Damping Factor) de 10 em relação à saída de 8 ohms, na verdade estamos dizendo que sua impedância de saída é de 0,8 ohms, já que o fator de amortecimento é o resultado da divisão da impedância de entrada nominal da caixa acústica pela impedância de saída do amplificador.

Por que esta relação é especial a ponto de merecer um nome diferente? A resposta é que a impedância de entrada das caixas em geral exibe uma variação bem grande com a frequência (veja fig. 4). Se a impedância de saída do amplificador não for suficientemente baixa, esta variação provocará modificações consideráveis na resposta de frequência da caixa em relação ao seu projeto original – principalmente nas baixas frequências, onde todo o cuidadoso alinhamento eletroacústico do alto-falante com as dimensões e características do gabinete fica comprometido.

No caso das caixas acústicas a especificação da impedância de entrada é feita considerando que as caixas tenham 4 ohms, 8 ohms ou raramente 16 ohms. Estes são os valores normalmente encontrados e refletem apenas uma média aproximada da impedância real que em geral varia muito com a frequência, como podemos ver na figura 4. Nada impede que as caixas possam exibir outros valores e impedância, porém estes valores são quase que universais. Uma outra informação que pode ser muito útil é a que especifica a impedância mínima de uma caixa, correspondendo à frequência em que a curva de impedância atinge seu valor mais baixo.

POTÊNCIA

Esta é uma especificação exclusiva dos amplificadores de potência. É também a mais procurada e aparentemente a mais fácil de compreender. Aparentemente quanto mais potência disponível melhor. Por esta razão, maneiras criativas de se especificar potência são sempre inventadas para que números maiores possam impressionar os interessados. A única especificação correta para potência é a especificação de Watts RMS dizendo claramente a que frequência foi feita a medida e qual a distorção permitida para esta potência. Devemos ler algo como 100 Watts RMS a 1 kHz com distorção abaixo de 1%.

Associamos sempre a maior potência à capacidade de tocar mais alto. Isto é verdade até um certo ponto. Tão importante quanto a potência do amplificador é a eficiência das caixas acústicas.

EFICIÊNCIA

Para caracterizarmos uma caixa acústica, além de sua resposta de frequência, é necessário saber a sua eficiência. Eficiência corresponde a quanto de potência elétrica fornecida pelo amplificador é transformada em potência acústica pela caixa. Grandes variações na eficiência podem ocorrer. Existem caixas com eficiência abaixo de 0,1% e existem caixas com até cerca de 5%. As primeiras correspondem a sistemas em geral compactos com extensa resposta de graves e as últimas a grandes cornetas. A especificação de eficiência é feita através do valor em decibéis obtido a 1 metro ao se excitar a caixa com uma potência de 1 watt. Podemos achar caixas com valores desde 83 dB/W/m até mais de 100 dB/W/m. A grande maioria das caixas fica entre 87 dB/W/m e 92 dB/W/m.

A importância desta especificação pode ser sentida se observarmos que uma caixa de 86 dB/W/m tocará tão alto com um amplificador de 100 W como uma caixa de 95 dB/W/m com um amplificador de cerca de 12 W. Portanto, para atingir os níveis de audição desejados, tão importante quanto a potência dos amplificadores é a eficiência das caixas acústicas.

Apenas um cuidado se faz necessário. A eficiência de uma caixa é uma medida difícil de ser efetuada com precisão pois pequenas variações na metodologia podem afetar bastante o resultado. Como a audibilidade de diferentes frequências não é igual, às vezes, caixas especificadas com os mesmos valores de eficiência podem parecer tocar um pouco mais alto ou mais baixo quando comparadas. Portanto diferenças de até cerca de 2 dB podem não ser significativas, dependendo do método de medição e de como é a resposta de frequências das caixas consideradas.

 

Fonte: Revista Audio Video Magazine – Setembro 2016

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