Amplificador e potencia é a mesma coisa

Amplificadores Passo a Passo Ruy Monteiro.
Um guia r�pido e f�cil com tudo que voc� precisa saber sobre amplificadores

�ndice:- Introdu��o.
- Liga��es de entrada.
- Sensibilidade de entrada para m�xima pot�ncia.
- Imped�ncia de entrada.
- Conex�es de entrada.
- A pot�ncia de sa�da.
- Consumo.
- Cabos de alimenta��o.
- Especifica��es modernas de carga na sa�da do amplificador de �udio
.

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Introdu��o:

� amplificador de �udio o equipamento eletr�nico que a partir de um pequeno sinal de �udio colocado na sua entrada, fornece na sua sa�da este sinal ampliado e adequado ao funcionamento de um ou mais falantes.

A fun��o b�sica de um amplificador � simples: Amplificar!... mas s�o t�o variados os equipamentos que precisam da sua amplifica��o e tamb�m tantos os tipos de falantes que precisam de sua alimenta��o, que se torna indispens�vel conhecer melhor a Pot�ncia, como � vulgarmente chamado, para poder ao final se estabelecer um equil�brio entre pre�o e desempenho para a aplica��o que se deseja.

Um amplificador � mono quando tem somente um canal de amplifica��o e est�reo quando tem dois canais independentes com caracter�sticas gerais id�nticas. Existem outras configura��es onde encontramos amplificadores com maior n�mero de canais ou com diferentes caracter�sticas entre eles e servem para aplica��es dedicadas.

O gabinete de um amplificador tem dois pain�is: O Painel frontal onde ficam os controles de volume, chave liga-desliga e os indicadores de condi��o de funcionamento e o Painel traseiro com todos os conectores de entrada, sa�da e o cabo de alimenta��o de for�a. Os amplificadores de m�dia e alta pot�ncia ocupam uma parte destes pain�is com aberturas que permitem a entrada e a sa�da do ar utilizado na refrigera��o. Estas passagens de ar, se obstru�das, ir�o prejudicar o funcionamento normal do amplificador.


Liga��es de entrada:

Ficam geralmente no painel traseiro. A entrada de sinal deve sempre ser "f�mea de painel".
Com respeito a entrada de sinal, existem dois tipos de amplificadores: Os de entrada balanceada e os de entrada n�o balanceada. Sempre que poss�vel, devemos escolher o primeiro, para que o nosso sistema tenha um desempenho din�mico superior e com menor ru�do.

ATEN��O: Para se ter certeza de que a entrada de um amplificador � balanceada, devemos consultar suas especifica��es t�cnicas, pois a simples presen�a de conectores do tipo "XLR" de tr�s pinos no painel traseiro n�o � suficiente para que suas entradas se tornem balanceadas.

Para se levar um sinal de �udio at� a entrada do amplificador, devemos usar sempre um fio especial chamado coaxial. Quando descascamos um cabo coaxial, encontramos logo uma camada de malha tran�ada ou uma camada enrolada de papel aluminizado, que funciona como blindagem e condutor comum. Dentro da blindagem, temos um condutor isolado quando o amplificador possui entrada desbalanceada e dois condutores isolados no caso da entrada balanceada. O fio que chega ao amplificadordeve ser terminado sempre com um conector macho de cabo. Para se fazer esta liga��o devemos sempre consultar o manual do fabricante.


Sensibilidade de entrada para m�xima pot�ncia

(Medida em Volt):

Quando se coloca um pequeno sinal de �udio na entrada de um amplificador, podemos ouvir pelos falantes na sua sa�da este sinal com maior amplitude. Se aumentamos o sinal de entrada ir� ocorrer um aumento proporcional na sa�da e assim por diante. Vamos descobrir entretanto, que h� um limite para esse aumento no sinal de entrada, chamado Sensibilidade. A partir deste ponto o sinal na sa�da p�ra de aumentar, porque chegamos a pot�ncia m�xima do amplificador.

Existe uma certa varia��o de marca para marca. Os mais sens�veis (com 0,5Volt), at� os menos (com 1,5Volt).

- Amplificadores muito sens�veis (0,5V), costumam aumentar o ru�do do sistema e os chamados duros.
- Os pouco sens�veis (1,5V), ir�o exigir maior esfor�o do est�gio de sa�da da mesa, ou do pr� que est�o amplificando.

Devemos portanto, escolher uma sensibilidade m�dia por volta de 1 Volt.


Imped�ncia de entrada:

A imped�ncia de entrada do amplificador � a carga que ele apresenta para o sinal que colocamos na sua entrada. Esta carga � medida em ohms.

Existem valores t�picos de imped�ncia de entrada para os amplificadores, conforme sua categoria e fun��o principal, como veremos abaixo.

Categoria

Tipo de entrada

Faixa de valor

Profissional (PA ou Est�dio)

Balanceada

600 ohms a 10 kilo ohms

Profissional automotivo
(Som para carro, especial)

N�o balanceada

5 a 50 kilo ohms

Profissional industrial
(Som ambiente)

Balanceada ou n�o

600 ohms a 10 kilo ohms

Semi profissional

N�o balanceada

10 a 100 kilo ohms

Dom�stico separado
(Som de audi�filo)

Balanceada ou n�o

600 ohms a 100 kilo ohms

O valor alto ou baixo da imped�ncia de entrada por si, n�o � um indicador da qualidade de um amplificador, seu valor serve mais para definir qual deve ser a imped�ncia de sa�da do equipamento que o alimentar� de sinal, no caso, a mesa de som, crossover ou o pr� amplificador.

Em �udio, a imped�ncia de entrada de um equipamento deve sempre ser maior do que a imped�ncia de sa�da do aparelho que o alimenta de sinal.

Devemos evitar em todos os casos as altas imped�ncias (acima de 10 kilo ohms). A alta imped�ncia de entrada aumenta a capta��o de ru�do eletrost�tico da cabea��o e microfonia.

As conex�es de sinal de entrada de um amplificador s�o provavelmente a principal raz�o da queima e de problemas de mal funcionamento nos sistemas de �udio.


Conex�es de entrada:

Olhando para o painel de entrada dos amplificadores, vamos descobrir que h� uma grande variedade de conectores que s�o escolhidos para fazer esta fun��o.

Dependendo da aplica��o de um amplificador profissional, ele precisar� de entradas balanceadas. A simples presen�a de entradas balanceadas n�o � sin�nimo de profissionalismo, mas quando precisamos montar um sistema de �udio num local com muita interfer�ncia el�trica ou que tenha cabos longos para envio do sinal, � indispens�vel que isto seja feito com cabos, entradas e sa�das balanceadas em todas as suas etapas, desde o microfone at� a entrada do amplificador de pot�ncia.

Os amplificadores de entrada balanceada usam geralmente o conector f�mea "XLR" de 3 pinos. O pino 1 � usado para a liga��o do comum do circuito, onde se liga a malha do cabo de sinal, o pino 2 � usado para o sinal em fase e o pino 3 para o sinal invertido.

ATEN��O: Existe ainda pelo mundo alguns pa�ses onde a orienta��o destas liga��es, � invertida no caso dos pinos 2 e 3, e para n�o haver problemas de invers�o de fase, devemos sempre consultar o manual.

Os amplificadores que operam com entradas desbalanceadas costumam exibir conectores f�mea "RCA" e alguns, menos comuns, o conector f�mea "BNC", este �ltimo � muito confi�vel. Em todos os casos, o mais importante � a qualidade do banho dos contatos, que deve ter apar�ncia brilhante n�o s� na primeira semana de uso do aparelho.

Conectores que depois de algum tempo perdem o brilho ou ficam escuros ser�o a principal raz�o para falhas e distor��o, por isso devem ser trocados.


A pot�ncia de sa�da:

� sem d�vida a caracter�stica mais importante na avalia��o de um amplificador de �udio e est� diretamente ligada ao seu pre�o e ao volume m�ximo de som que se deseja. Por esta raz�o � que encontramos no mercado amplificadores com tamanha variedade no que se refere � pot�ncia de sa�da.

J� ha alguns anos, por causa do avan�o tecnol�gico em mat�ria de componentes eletr�nicos, podemos dizer que todos os amplificadores de pot�ncia de �udio seriamente projetados, atingiram a perfei��o necess�ria para o bom desempenho de um sistema de som.

Por ser a pot�ncia de sa�da um fator decisivo na escolha de um amplificador, foi necess�rio o desenvolvimento de um m�todo bastante preciso para sua medi��o e a unidade de medida para esta grandeza � o Watt RMS.

Todo amplificador traz no seu manual, na parte de especifica��es t�cnicas, o item "M�xima pot�ncia em Watts RMS" e junto deste dado devem aparecer mais algumas informa��es complementares, indispens�veis � sua perfeita avalia��o.

No caso dos amplificadores mono (com apenas um canal de sa�da), basta sabermos com que carga esta pot�ncia se desenvolve, a que n�vel de distor��o e em que faixa de frequ�ncia.

J� no caso dos amplificadores est�reo, est�reo assim�trico ou multi canais, estes dados devem ser espec�ficos para cada canal, quando em funcionamento individual e tamb�m para seu funcionamento conjunto uma vez que a pot�ncia chega a variar muito nessas condi��es.

� verdade que a pot�ncia de sa�da de um amplificador de �udio � diretamente proporcional ao quadrado da tens�o do sinal que colocamos na sua entrada e tamb�m ao n�mero de falantes que colocamos na sua sa�da, mas existem v�rias limita��es e s�o estas limita��es que v�o distinguir um amplificador de outro.

Todo bom amplificador tem um n�mero ideal recomendado de falantes que podemos colocar em paralelo nas suas sa�das.

Se colocamos menos falantes, ele ter� menor pot�ncia dispon�vel e funcionar� com certa folga mantendo por�m suas especifica��es nominais de qualidade de som. Colocando o n�mero m�ximo recomendado de falantes, poderemos utilizar a sua m�xima pot�ncia dispon�vel com seguran�a e qualidade de som.(N�o � recomend�vel utilizar arranjos com falantes em s�rie, mesmo que sejam do mesmo modelo).

ATEN��O: Algo bem diferente ocorre quando colocamos um n�mero excessivo de falantes na sa�da de um amplificador de �udio, mesmo que seja s� um a mais.
O primeiro sintoma � o aumento da temperatura geral do aparelho que tender� a se desligar por prote��o t�rmica, sua pot�ncia m�xima rapidamente cai para a metade e na maioria dos casos perdemos a qualidade do som.

A pot�ncia de sa�da de cada canal de um amplificador se divide igualmente entre os falantes quando estes forem do mesmo modelo e estiverem em paralelo.

Quando se coloca num amplificador um sinal senoidal de amplitude m�xima e constante com distor��o harm�nica menor que 1%, seu consumo de energia el�trica chega geralmente a uma grandeza 1,6 vezes maior que a pot�ncia de sa�da nominal que vai para os falantes. Como exemplo podemos concluir que um amplificador de 2000 WRMS ir� consumir 3200 Watts, na sua m�xima pot�ncia.

Felizmente, esta n�o � a condi��o pr�tica de funcionamento de um amplificador de �udio moderno.
Na pr�tica vamos ter outras taxas m�dias de consumo bem menores e que dependem do tipo de programa que se vai reproduzir.

  • Como refer�ncia o ru�do rosa, que se aproxima do aplauso constante de uma torcida, tem um ciclo �til de 50%.

  • Rock n' Roll de alta compress�o nos m�dio graves, tem um ciclo �til de 40%.

  • Trio el�trico com seu emprego t�pico para as massas, tem um ciclo �til de 35% a 40%.

  • Jazz moderno e os programas de show brasileiro, tem um ciclo �til de 30%.

  • A m�sica ambiente, tem um ciclo �til de 20%.

  • A voz isolada de um cantor e a conversa��o cont�nua, tem um ciclo �til de 10%.

  • Um sistema de chamadas de uso pouco freq�ente, tem um ciclo �til de 1%.


Consumo:

Equa��es usadas para um calculo mais exato do consumo dos amplificadores:

Pot�ncia de entrada do amplificador

Amplificador e potencia é a mesma coisa

C

= consumo de pot�ncia el�trica (Watts)
E = efici�ncia do amplificador (.65)
PN = pot�ncia nominal de sa�da de ambos os canais (Watts)
U = ciclo �til (porcentagem). Estes valores foram publicados na 3a parte do artigo.
Q = pot�ncia consumida em repouso (Watts). Consultar o manual do seu amplificador
(aprox.40 Watts para amps at� 1500W e 80 Watts para maiores pot�ncias)

Para converter pot�ncia de entrada em Watts para corrente em Amp�res.

Amplificador e potencia é a mesma coisa

I

= corrente em (Amp�res)
C = consumo de pot�ncia el�trica (Watts)
T = tens�o da rede em Volts (110 ou 220)
F = fator pot�ncia. Consultar o manual do seu amplificador
(0,85 na m�dia dos amps do mercado)

Obs.: O coeficiente [1,6] empregado nos c�lculos que se encontram na 3a parte do artigo, � aproximado e j� leva em conta a corre��o do fator pot�ncia e distor��o caracter�stica da nossa rede el�trica.


Cabos de alimenta��o:

Como vimos acima, cada amplificador tem caracter�sticas pr�prias de consumo, ligadas diretamente � sua pot�ncia de sa�da, ao tipo de programa musical que vai reproduzir e � tens�o da rede el�trica de alimenta��o. A partir de todos estes dados, descobrimos sua corrente m�dia de consumo.

Coluna
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Correntemax.
1
fio paralelo ao ar livre
5A por mm�

M�xima transf. de pot�ncia p/ um Amp em 120 Volts

M�xima transf. de pot�ncia p/ um Amp em 220Volts

Sec��o do Fio
em mm�.
Norma Brasil

Resist�ncia do fio em Ohms/metro

Perda de pot�ncia de sa�da pela dist�ncia
em %

Perda de  pot�ncia de sa�da pela dist�ncia
em %

Perda de pot�ncia de sa�da pela dist�ncia
em %

Perda de pot�ncia de sa�da pela dist�ncia
em %

Amp�res

Watts RMS

Watts RMS

em mm�

em ohms

110V/220V
10 metros

110V/220V
20 metros

110V/220V
40 metros

110V/220V
80 metros

2,5

300

550

0,5

3,56E-02

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

5

600

1100

1

1,78E-02

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

7,5

900

1650

1,5

1,19E-02

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

10

1200

2200

2

8,89E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

12,5

1500

2750

2,5

7,11E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

15

1800

3300

3

5,93E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

17,5

2100

3850

3,5

5,08E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

20

2400

4400

4

4,45E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

22,5

2700

4950

4,5

3,95E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

25

3000

5500

5

3,56E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

27,5

3300

6050

5,5

3,23E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

30

3600

6600

6

2,96E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

32,5

3900

7150

6,5

2,74E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

35

4200

7700

7

2,54E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

37,5

4500

8250

7,5

2,37E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

40

4800

8800

8

2,22E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

42,5

5100

9350

8,5

2,09E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

45

5400

9900

9

1,98E-03

3%/1,6%

5,6%/3%

11%/5,9%

20%/10,6%

Exemplo: O amplificador SEVEN da Studio R, em um trio el�trico com gerador de 220 Volts:

Nestas condi��es, nosso amplificador ter� um consumo m�dio igual � 35% de 6800 Watts.
Fazendo a conta, vamos encontrar um valor que � aproximadamente 2400 Watts.
Consultando a tabela de fia��o de for�a do capitulo anterior, na coluna 3, temos dois valores:

2200 ou 2750. Devemos sempre escolher o valor maior da coluna 3, que � no caso 2750.
Passando para a mesma linha da coluna 4, encontramos a bitola mais adequada para este servi�o, que � 2,5 mm2 .
Para uma dist�ncia entre gerador e amplificador de at�20 metros, podemos encontrar na mesma linha da coluna 7, qual ser� a perda de pot�ncia desta liga��o: 3% (satisfat�rio).

Na pratica, n�o � aconselh�vel trabalhar com perdas de pot�ncia maiores que 7%.

A solu��o para diminuir a perda na fia��o � engrossar o fio.
Cada vez que dobramos a bitola do fio, a perda cai para a metade.


A recomenda��o ent�o � simples:
Para instala��es de longa dist�ncia, acima de 30 metros, dobrar a bitola do fio.

Exemplo: Para o mesmo amplificador SEVEN ser colocado a uma dist�ncia de 80 metros do gerador, devemos usar um fio com bitola de 4mm2.


Especifica��es modernas de carga
na sa�da do amplificador de �udio:

No manual do propriet�rio de um amplificador de �udio, vamos encontrar o item "Pot�ncia de sa�da".

A pot�ncia de sa�da � normalmente especificada em Watts RMS, sobre uma certa carga resistiva que � dada em ohms.

Na pratica, os amplificadores de �udio s�o fabricados nas mais variadas pot�ncias, que v�o desde alguns watts at� muitos quilowatts, dependendo da sua aplica��o. O mesmo n�o ocorre com o valor da carga resistiva correspondente. A maioria dos amplificadores � especificada para operar com cargas resistivas de 8, 4 ou 2 ohms.

Como o que queremos colocar na sa�da do amplificador s�o caixas ac�sticas e n�o resistores, � preciso saber mais sobre o projeto dessas caixas e dos alto falantes que elas v�o usar, para estabelecer uma correspond�ncia entre os mesmos.

At� uns 15 anos atr�s, n�o havia muita novidade. Toda caixa ac�stica tinha seus dois ou tr�s falantes, um divisor passivo com seus indutores, resistores e capacitores e o fio que ligava a caixa ao amplificador.

Os falantes com uma imped�ncia nominal de 8 ohms, tinham na verdade uma imped�ncia m�nima de 80% deste valor (6,4 ohms) e o divisor passivo colocava em s�rie com os falantes pelo menos mais uns 2 ohms.

Em resumo, uma boa caixa ac�stica daquela �poca, tinha uma imped�ncia m�nima de 8 ohms ou um pouco mais, ent�o tudo corria bem. O amplificador feito para uma carga de 8 ohms funcionava bem com uma caixa ac�stica, o de 4 ohms era capaz de operar com duas caixas e o de 2 ohms com at� 4 caixas em cada canal.

Muita coisa mudou nos �ltimos 15 anos...

Com a chegada ao mercado do divisor de frequ�ncia ativo, o chamado Crossover Eletr�nico, a caixa ac�stica deixou de usar o divisor passivo, aquele que introduzia uns 2 ohms em s�rie com o falante.

Ao mesmo tempo, muitos fabricantes internacionais famosos de alto falantes, procurando aumentar a efici�ncia de seus produtos, diminu�ram a imped�ncia m�nima, embora continuem a declarar a imped�ncia nominal de 8 ohms; e est�o chegando quase aos 5 ohms (bem abaixo do que as normas recomendam).

Os amplificadores por sua vez, est�o muito mais potentes, exigindo uma fia��o para liga��o da caixa cada vez mais curta e grossa.

Bem, com tudo isso, se refizermos as contas, uma caixa ac�stica hoje, ligada ao amplificador, n�o tem mais do que 6 ohms.

Podemos ent�o concluir sem errar, que um amplificador projetado para operar com uma carga de 8 ohms na sua sa�da, hoje em dia ter� muito pouca serventia. Os amplificadores de 4 ohms s� ser�o capazes de alimentar uma caixa ac�stica e os de 2 ohms poder�o no m�ximo alimentar 3 caixas, ou 3 alto falantes em paralelo em cada canal.

 

Qual a diferença entre potência e amplificador?

Um amplificador, por exemplo, tem a função de intensificar um sinal de baixa potência e enviá-lo para os alto-falantes para que reproduzam a música. Se ele tiver uma alta potência, mas ela não for compatível com a sensibilidade dos alto-falantes, o som não terá qualidade.

Qual a diferença entre módulo de potência e amplificador?

Muitas vezes, os módulos são comparáveis aos amplificadores convencionais, porém, a principal diferença é que as entradas de módulos são para potências mais altas, isto é, acima de 10 Watts.

O que é um amplificador de potência?

Gente, o amplificador de potência é um equipamento de áudio incrível pra quem gosta de ouvir música bem alto! Isso porque essas caixinhas podem ser ligadas no rádio, em instrumentos, na TV ou mixer pra aumentar o volume do alto-falante e evitar ruídos nos sons.

Qual é a função de um amplificador?

Os amplificadores, como o seu próprio nome diz, tem a função de aumentar a amplitude de um sinal de entrada em relação à saída. Existem basicamente dois tipos de amplificadores: os de sinais e os de potência.