Vamos tratar aqui de uma parte vital de qualquer sistema de reforço sonoro, seja ele pequeno ou grande: as etapas de potência, ou, os amplificadores. É um artigo dividido em duas partes onde veremos todas as características que os amplificadores possuem, e dessa forma dando subsídios para que a escolha seja a mais adequada.
Impedância de carga
A impedância (Z) é a oposição (resistência elétrica) que qualquer elemento ou dispositivo apresenta ao passo de uma corrente alternada. Neste caso a fonte de áudio é uma mixagem de várias frequências, com a qual a impedância não terá o mesmo valor em toda a faixa de frequências. A impedância se expressa em Ohms Ω
Como em um altofalante a impedância é dependente da frequência, utilizaremos para os cálculos de potência, a impedância nominal do altofalante informada pelo fabricante, que costuma ser o valor de impedância mínimo ou médio para a faixa de frequências do altofalante.
Para obter uma frequência máxima de energia, as impedâncias entre o amplificador e o altofalante devem estar igualadas.
Basicamente existem duas forma de conexão com os altofalantes:
Conexão em série: este tipo de conexão é usado basicamente em instalações fixas, para sistemas de música ambiente onde não se requer uma faixa completa de frequências e não é necessário potência excessiva.
Conexão em paralelo: este tipo de conexão é a mais utilizada no áudio profissional. Neste caso simplesmente se conecta o altofalante com o altofalante seguinte com um cabo de carga.
Neste caso se a impedância nominal de cada altofalante é a mesma, sua fórmula para o cálculo de impedância será:
Exemplo: Tomamos um amplificador de 1000W a 8Ohm e dois altofalantes de 500W de potência contínua a 8Ohm.
Se os conectarmos em paralelo, sua impedância total será: Z = 8/2 = 4Ohm
Então a potência do amplificador será alterada, teremos 1000W a 8Ohm que equivale a uma voltagem de saída de: V=√W x Z = 89,44V
Então para 4Ohm: W= V² / Z = 2000W
No segundo artigo a respeito desse assunto iremos nos aprofundar mais nestes cálculos.
Como podemos observar, a potência de um amplificador aumenta na medida que a impedância diminui. Isto pode ser realizado sempre e quando o amplificador seja capas de suportar o novo nível de corrente.
Se somarmos as impedâncias em série, a impedância resultante será: Z = 8+8 = 16Ohms
Em áudio profissional o mais comum é trabalhar com uma impedância mínima de carga de 4Ohms mesmo que muitas etapas suportem até 2 Ohms.
Capacidade de potência
A capacidade de potência do amplificador será maior se a duração do sinal de entrada seja 1 ms, ao invés de uma hora (obviamente que o que queremos reproduzir não dura 1mS).
A capacidade de potência do amplificador será maior se o sinal de entrada somente compreenda 1KHz (ou seja, uma só frequência), ao invés de ruído rosa ou música/voz.
A capacidade de potência do amplificador será maior se o valor de impedância de entrada do transdutor (impedância de carga) seja 2Ohms ao invés de 8Ohms.
A capacidade de potência do amplificador será maior se o nível de distorção harmônica aceitável seja de 1% (umbral de distorção audível) ao invés de 0,1%.
Para poder padronizar a forma de realizar as medições de capacidade de potência dos amplificadores, um órgão, chamado FTC (Federal Trade Comission) estabeleceu que os amplificadores deverão ser medidos utilizando-se um sinal de varredura de entrada de 20Hz a 20KHz por um período de tempo prolongado e cuja distorção seja menor que 1%.
A figura abaixo mostra uma tabela de capacidade de potência de um amplificador profissional (Lab.Gruppen FP 13000):
Ainda que muitos desses parâmetros possam parecer estranhos, iremos nos aprofundar mais quando falarmos de amplificadores de potência.
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