Reforçando o Som: Os amplificadores (parte 2)

Esta é a segunda parte do assunto amplificadores. Primeiramente vamos esclarecer alguns pontos:

• O amplificador subministra a corrente ditada pela voltagem de saída e pela impedância da bobina, e isto faz com que o altofalante se movimente.
• O amplificador, amplifica a voltagem de entrada e a resistência exercida pelo altofalante cria a potência.
• Os amplificadores tomam sinais balanceados de nível de linha e sacam sinais não balanceados de nível o altofalante.
• A impedância mínima determina a quantidade de altofalantes que podem ser carregados nos terminais de saída (o que vimos na primeira parte desse artigo).
• O ganho de voltagem é uma medição da voltagem de saída em relação à de entrada.

Vamos ver agora algumas definições:

Impedância: é a resistência (oposição) que qualquer dispositivo apresenta ao passo de uma corrente alternada. A impedância de entrada de um amplificador deve ser ao menos de 10 KOhm

Fator de amortização: indica a relação entre a impedância nominal do altofalante e a impedância de saída do amplificador.

Potência de saída: indica a relação entre a impedância nominal do altofalante e a impedância de saída do amplificador.

Dentro desta última temos as seguintes subcategorias:

Potência máxima: potência máxima eficaz ou potência média em regime contínuo é a potência elétrica real verificada com instrumentos que podem proporcionar a etapa de saída durante um minuto na frequência de 1KHz sobre a impedância nominal especificada pelo fabricante e é dada pela fórmula: Po= Vo (RMS)²/Zo

Potência máxima útil: a potência eficaz está limitada pela distorção do equipamento, já que esta cresce com a potência de modo que se especifica a potência útil a um nível de distorção nominal como 1%, 2% ó 5%. (10% em amplificadores de baixa qualidade., <0.25% em qualidade alta)

Potência de pico: potencia máxima impulsiva (um pico de sinal), que pode suportar cada certo tempo o amplificador antes de se deteriorar. Temos que estar atentos a esse detalhe e considerar que a potência de pico de um amplificador é de 1,4142 vezes (raiz quadrada de 2, onda sinusoidal, com fator de crista de 3dB) seu valor de voltagem nominal; isto é devido ao sinal de teste que os fabricantes utilizam.

É importante considerar que um amplificador não possui fator de crista, e é o fator de crista do sinal introduzido que determina sua potência eficaz.

Assumimos que um amplificador tem 3dB de valor de pico, mas como podemos ver se deve à utilização de sinais sinusoidais como senal de teste.

Se tomarmos como exemplo um amplificador de 1000W @ 8Ohm, de acordo com as especificações do fabricante saberemos que seu valor de pico será de 2000W, pois usaram um sinal de teste com fator de 3dB.

No entanto, se usarmos um ruído rosa AES2-(1984), cujo fator de crista seja de 6dB, seu valor de pico será de 2000W, porém sua potência eficaz será de 2000W/4 = 500W

Com ruído rosa com fator de crista de 12dB, seu valor de pico continuará sendo de 2000W, mas agora sua potência eficaz será de 2000W/16 = 125W

E com música com um fator de crista de 20dB, sua potência eficaz se reduz a 2000W/100 =  20W

É fácil compreender, visto que a indústria prefere entregar as especificações realizadas com um sinal sinusoidal.

Relação sinal/ruído: faz referência à voltagem de ruído residual à saída e é expressado em dB.

Acoplamento: indica a forma em que o amplificador está conectado ao altofalante.

Resposta na frequência: calcula o limite dentro do qual o amplificador responde de igual forma (plana) às frequências (20Hz a 20KHz) com uma potência muito baixa. A resposta em frequência nos amplificadores se mede em dB tomando como referencial a potência de 1W com uma impedância de 8 Ohms. Para obter uma resposta ótima na frequência, esta deve estar em torno de +/-5dB. Muitos fabricantes ao invés de usar somente as audiofrequências para proteger os amplificadores de pertubações supersônicas ou subsônicas, o que fazem é medir a resposta na frequência para uma banda de frequências superior (geralmente de 12Hz a 40KHz) neste caso a resposta na frequência ótima deve estar em torno de +/-3dB.

Resposta em fase: indica a relação de fase entre as frequências medidas com respeito às altas ou às baixas. Esta defasagem (atraso) no espectro de audiofrequências (20Hz a 20KHz) não deve ser superior a 15º para que não se produza distorção ou cancelamento do sinal. Temos que considerar que a partir de uma diferença de 45º começamos a produzir perda de nível.

Ganho: é a relação entre a potência de saída e a potência de entrada; se expressa em dB (10 vezes o logaritmo na base 10 do cociente entre potências) caso se realize com tensões será 20 vezes ao invés de 10 devido ao fato de que a potência é proporcional ao quadrado da tensão.

Caso a potência de saída é de 40W e a de entrada é de 20W; a relação será: 10Log 40/20 = 3dB.

• dBw; faz referência a Watts: 1W = 0dBw
• dBm; quando o valor em Watts é muito baixo utilizamos miliwatts: 1mW = 0dBm
• dBV; faz referência a Volts: 1V = 0dBV
• dBu; está referenciado a 0,775V = 0dBu (é a tensão aproximada que aplicada a uma impedância de 600Ohm dissipa uma potencia de 1mW)

Sensibilidade: Indica a quantidade de fluxo elétrico necessário de entrada para produzir a máxima potência de saída. Vem indicada por dBu a uma determinada impedância. O dBu expressa o nível de sinal referido a 0,7746Vrms. Ao fazer referência `Volts, em muitos manuais, principalmente norte americanos, ao invés de dBu se utiliza dBV, dessa forma 0,7746Vrms equivale a 0dBu ou -2,21dBvolts.

Distorção: a distorção (harmônica) descreve a variação da forma de onda à saída do equipamento, com respeito ao sinal que entrou e se deve aos equipamentos de áudio, e não somente aos amplificadores, que introduzem harmônicos no sinal. As causas desta distorção podem ser várias, no caso dos amplificadores, a mais comum é a sobrecarga na entrada, ou seja, sobrepassar a potência recomendada pelo fabricante. A distorção harmônica total, deve ser no máximo de 0,1% THD (Total Harmonic Distorsion)

Diafonia: indica que em um sistema estéreo, um canal de áudio afeta o outro. A diafonia depende da frequência, assim podemos dizer que a diafonia é suportável quando estiver em torno de 50dB para graves e agudos e 70dB para os médios. Para eliminar problemas de diafonia os amplificadores possuem retificadores, além disso, muitos fabricantes introduzem fontes de alimentação independentes para cada canal, o que geralmente dá certo.

Eis aqui o tutorial sobre amplificadores. Iremos em breve falar de Som Direto, Som ao VIvo!