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Olá! Estou aqui novamente pra poder falar sobre
amplificação valvulada, só que agora o assunto é complementar a um artigo que eu e o
Christian Castro
escrevemos no
grupo de discussão Amplificadores Valvulados S.A. no Facebook
Neste artigo nós falamos sobre as características
dos alto-falantes
curvas de frequência
...
características de construção (fabricação)
detalhes de funcionamento... etc.
e uma das dúvidas que surgiram
a respeito dos tópicos do artigo
foi o cálculo da impedância...
o que seria isso? (impedância)
para facilitar
vamos fazer um vídeo que facilitará o entendimento
Impedância
é uma espécie
de resistência
não vamos entrar em muitos detalhes, mas
por que ganha um nome diferente se é um tipo de resistência? Por que não se chama resistência?
"resistência dos alto-falantes?" (por exemplo)
Porque a impedância tem uma característica peculiar
enquanto a resistência é linear
a gente tem um certo controle, uma previsibilidade
a impedância não é linear...
às vezes ela se comporta de forma um pouco imprevisível. Lógico que existem fórmulas para
conseguir
calcular esta não linearidade da impedância
mas, em geral
o que precisamos saber da impedância é que
se você
não fizer o casamento
perfeito
entre a impedância de saída do seu amplificador,
especialmente os valvulados,
(pois no caso de transistorizados existem outras particularidades)
que inclusive está no artigo escrito
(leia o artigo depois para compreender melhor o assunto)
então... se você não fizer
o casamento perfeito da impedância
você vai fazer com que a energia transferida do power para os alto-falantes
não seja
de acordo com o que foi projetado
que foi dimensionado
isto pode gerar uma queima, tanto do alto-falante
quanto da etapa de power.
então esta combinação
é mais do que necessário
ele é essencial
Feita essa observação...
outra questão que ainda não foi perguntada
mais que é importante falar
é que toda vez
que você associa alto-falante, eles precisam ficar em fase
porque se não tiverem em fase
enquanto um cone está
movimentando nesse sentido
o outro ao mesmo tempo estará recuando
desta forma:
o que acontece com isto?
as frequências tendem a se anularem
o movimento
contraposto
dos cones dos alto-falantes
vai anular a onda, e perder rendimento sonoro
então
alto-falantes fora de fase significam &%$
perda de desempenho, de pressão sonora
não é só a associar alto-falantes pensando somente em impedâncias
aquele terminal de negativo e positivo
é importante para isso
tem gente que fala que alto-falantes
não possuem polaridade
não tem negativo e positivo
eu discordo
estes terminais servem justamente para identificar e configurar
as fases dos alto-falantes
se você de brincadeira
pegar um falante do seu amigo...
e trocar os sinais que identificamo positivo e o negativo
ele vai associar com outro achando que está correto, mas vai perder desempenho
então... é muito importante saber os polos + e -
é muito importante, ok?
se eles estiverem em fase
eles irão se movimentar junto (corretamente)
e haverá uma soma
dos dois movimentos
pressionando o ar
e o desempenho será melhor.
Este é justamente o objetivo de se associar alto-falantes
porque você
combina os alto-falantes para somar qualidades
aumentar
...
aumentar o movimento do ar
e dar a sensação de maior volume
então vamos lá
após realizadas estas observações sobre a fase dos alto-falantes...
como funciona
uma associação na prática?
se você associa
em série
vou ligar estes dois aqui
se você combina em série
você tem que
colocar o negativo aqui (por exemplo)
você vai ligar positivo no negativo do outro
se você associar alto-falantes em série
infinitamente
teoricamente é possível, mas na prática não há equipamentos que necessitem
mas teoricamente podem ser associados
tantos quantos é o seu desejo
você vai colocar sempre o polo negativo
no positivo do outro
para que o sinal ao passar aqui
mantenha a fase. Se você
irá fazer uma associação
em paralelo
então
você vai fazer o quê?
Você irá
conectar negativo com negativo
positivo com positivo
então, este é o arranjo
é o arranjo
para quê
sua associação
de alto-falantes
fique na fase correta.
OK?
agora vamos falar
do funcionamento das associações
não tem muita dificuldade
a gente
já
abordou a associação
de resistores (em outro vídeo)
como a impedância é um tipo de resistência, inclusive, já estava me
esquecendo
ela é medida também
em ohm (ohms)
assim como na resistência, a impedância
é medida em ohm
aqui está o símbolo
o ômega
então
assim suas fórmulas usadas para o cálculo
nas associações
de resistores
são as que nós vamos usar aqui
então é muito simples
muito fácil, OK?
a diferença é que
a impedância
apesar de ser um tipo de resistência, nas fórmulas matemáticas
nós não utilizamos o R. Utilizamos Z
Agora
veremos
o cálculo da impedância
utilizando a letra Z
então vamos lá
em série:
a fórmula é Z
=
Z1 +
Z2
em paralelo
Z
=
Z1
X
Z2
sobre
Z1
+
Z2
então é isso
muito fácil, não acha?
então... se eu combinar em série
os dois estão em fase correta.
qual é a fórmula?
Z1 + Z2
supondo
o que estes alto-falantes sejam de 8 ohms
(8 ohms)
o resultado desta associação será
Z = Z1+Z2
a impedância equivalente deste circuito
o que é igual
8 + 8 ohms
=
16 ohms
então... o circuito
a impedância equivalente desta combinação em série
semelhante aos resistores, eu irei somar as impedâncias
em ohms
e teremos
dezesseis ohms
então é isso
agora vou fazer o cálculo
para a combinação em paralelo
supondo
deixe eu limpar o quadro primeiro
vamos lá
supondo que também seja 8 ohms cada alto- falante
provei que associam
fazemos esta ligação
em paralelo
então
aplicando a fórmula
como é a fórmula?
Z = Z1 X Z2 / Z1 + Z2
se a impedância de cada é 8 ohms
tanto de primeiro quanto do segundo
fica da seguinte forma
=
8 X 8 dividido
por 8 + 8
=
8 X 8 =
64
8 + 8 =
16
64/16 = 4
então a impedância desta associação é
4 ohms
então
é igual o cálculo de resistência
em série você soma as impedâncias
em paralelo você divide.
utilizando alto-falantes de mesma impedância o cálculo é muito simples
basta que
quando você associar em série
multiplicar por dois (X 2)
então... 8 X 2 =
16
dará o mesmo resultado da fórmula
quando associar dois falantes iguais em paralelo você divide por dois (/2)
8 / 2 = 4 ohms
simplifica o cálculo bastante, quando a impedância de 2 alto-falantes é igual
a fórmula é mais indicada para calcular
ligações com impedâncias diferentes.
o problema dessas associações de alto-falantes com impedâncias diferentes
é que nem sempre você conseguirá que a combinação fique num valor padrão
normalmente no mercado a gente encontra
amplificadores com saída de 4
aliás, as vezes 2
no caso de PA
2
4, 8
e 16 ohms
então... dependendo
do tipo de combinação que você fizer
você vai ter 10
12 ohms, OK?
12 ohms
é mais que 8 e menos que 16 que é padrão do mercado
então...
neste caso, a combinação não será útil, pode também danificar o
amplificador valvulado
feito isso aqui
vai ter muita gente
curiosa
querendo fazer como funciona
uma caixa
4 x 12"
isso é muito legal
pois bem
normalmente uma caixa 4 x 12 para guitarra
(é possível fazer uma
caixa 4 X 12
com alto-falantes de 8 ohms) só que as combinações possíveis
não são muito úteis
quando desejamos uma caixa compatível
com as principais saídas dos amplificadores
quando falamos de padrão de mercado
temos que preparar uma 4 x 12
que seja útil
tanto para amplificadores com saída de
4 ohms
8 e 16 ohms, que a maioria dos amplificadores valvulados de guitarra são assim
então... a combinação mais interessante
mais prática é com alto-falantes de 16 ohms
vou mostrar por quê:
16 ohms em todos os falantes...
...
16
se eu fizer uma associação
série-paralela
vou juntar aqui
tanto faz desenhar assim
a combinação...
ou assim no diagrama
...
não faz diferença
é uma coisa só
...
nessa associação o que eu faço?
na verdade, eu vou calcular
primeiro esta aqui
depois a segunda associação em paralelo e depois
e por último o resultado das duas combinações em ligando-as em paralelo
então... vejamos
16 ohms cada alto-falante
calcula-se primeiro a associação aqui
depois a segunda associação paralela
...
esta combinação
vai dar 8 ohms
essa outra também será 8 ohms
aí somamos as duas
em série
e no final teremos
16 ohms
ou seja
se eu combinar 4 alto-falantes de 16 ohms
...
eu terei
16
ohms
estou falando da combinação série-paralelo
dois grupos
paralelos
ligados em série
OK?
se
eu associar
...
tudo em paralelo
desta forma aqui
...
este alto-falante
ligo aqui
este
polo aqui
...
conecto aqui
a mesma coisa (em baixo)
negativo com negativo
positivo com positivo
se eu fizer
esta combinação
é o mesmo que deixasse os 4 alto-falantes assim...
em paralelo
(não vou desenhar os alto-falantes)
positivo com positivo (negativo com negativo)
então
é como se eu dividisse por 4
entendeu?
então...
no final, ao revés de dividir por 16 / 2, como todos os alto-falantes são de 16 ohms
eu vou dividir tudo por 4
eu terei 4 ohms
no final
não há necessidade de usarmos nenhuma fórmula
...
se eu usar em grupos
paralelos (estéreo)
...
eu terei
um grupo com 8 ohms
e outro grupo de 8 ohms, uma conexão para cada combinação de 2 falantes.
...
que terá 8 ohms cada
então...
essa combinação
é a mais usada numa 4 x 12
que costumam ter uma entrada de 4 ohms mono
uma entrada para 16 ohms mono (ligada em série-paralelo)
(4 ohms ligando tudo em paralelo)
e
...
dividido em dois grupo, terei 2 entradas de 8 ohms (estéreo)
ou seja
uma entrada conecta em 2 alto-falantes, outra entrada conecta nos outros 2
ou se usa em estéreo, ou eventualmente, liga-se até dois heads.
um em cada entrada
é sempre importante consultar o manual da sua caixa 4 x 12, ok?
por quê?
eventualmente, ela pode possuir uma combinação diferente
e com impedâncias diferentes
nem sempre
a caixa terá ligações estéreo
tem que analisar cada equipamento
...
no caso a caso
vamos pensar que estamos projetando
nossa nova caixa
existem muitos alto-falantes de 8 ohms no mercado
então se a gente fizer
com alto-falantes de 8 ohms
e se eu fizer uma ligação estéreo
na verdade, terei duas entradas de 4 ohms
que é 8 / 2 da combinação em paralelo
...
os agentes eles chegaram
se os 4 alto-falantes estiverem conectados em série-paralelo
já falamos
o que me fez relembrar calcular
a gente calcula a impedância do primeiro conjunto em paralelo
depois a impedância deste outro
4 ohms cada grupo
somamos os 2 grupos e em série-paralelo, teremos a impedância total de 8 ohms
OK?
se a gente ligar tudo
em paralelo
daquele jeito que eu já falei antes
assim...
a combinação terá
2 ohms
(ao revés de 4 ohms)
é como se...
fizéssemos a operação: 8 / 4 8 detesto 4
OK?
(conforme já falei de forma simplificada)
ora, 2 ohms
não é o ideal para amplificadores valvulados de guitarra
a maioria dos amplificadores não possuem saída de 2 ohms eu, na realidade, não me lembro de nenhum modelo
então... não tenho o menor interesse de fazer
esta ligação.
se eu ligar todos
em série
8 + 8 + 8 + 8 = 32 ohms
é outra associação também sem utilidade, para amplificadores de guitarra.
no exemplo anterior, uma associação de todos em série daria 64 ohms
nenhuma utilidade
se eu ligar em estéreo
mas em grupos de falantes em série
aí eu terei duas entradas de 16 ohms
8 + 8 = 16 e 8 + 8 = 16
ou seja, 16 ohms em série para entradas estéreo
então você percebe que usando alto-falantes de
8 ohms
você tem opções menos interessantes de configuração
agora vamos
utilizar
alto-falantes
de 4 ohms
que é raro encontrar para guitarra
principalmente em tamanhos de 10" ou 12"
para outras aplicações de áudio, 4 ohms é mais comum
há muito no mercado.
então...
vamos lá
todos com 4 ohms
a gente vai ter
se ligarmos em estéreo (e em série)...
2 entradas
de 8 ohms
se eu conectar
em série-paralelo
teremos uma combinação
com impedância total de
4 ohms
é como se repetíssemos o valor de um alto-falante para a combinação
a combinação possui a mesma impedância de um alto-falante só
fica mais fácil pensar desta forma
revisando... 2 entradas de 8 ohms
em série
1 entrada de 4 ohms em série-paralelo
1 entrada de 16 ohms, se a gente combinar, todos os alto-falantes em série
...
somente com todos em série
portanto, com alto-falantes de 4 ohms a gente consegue
combinações muito mais interessantes que com alto-falantes de 8 ohms
é quase equivalente que uma combinação com alto-falantes de 16 ohms numa 4 x 12
já com alto-falantes de 8 ohms
as possibilidades são mais limitadas num gabinete 4 x 12
por isso que não é comum
a gente encontrar
alto-falantes de 8 ohms num gabinete 4 x 12
não é comum, mas existem alguns modelos
é que...
ela vai permitir menos configurações
às vezes
o fabricante do gabinete tem interesse em menos opções de entradas
...
já num gabinete 2 x 12
alto-falantes de 8 ohms são mais recomendados
pois só tem duas opções de combinação
1 combinação em série; 1 combinação em paralelo
neste exemplo, você terá 2 ohms, não nos interessa.
então...
com 2 alto-falantes de 8 ohms cada
e ter uma entrada de 4 ohms em paralelo
...
ou usar
uma entrada de 16 ohms em série
assim...
opa... assim está fora de fase
vamos fazer assim
assim
com este tipo de ligação
em série
8 + 8 = 16 ohms
então
caixas
...
em estéreo
será 1 alto-falante por entrada
então... normalmente
no mercado
a gente encontra 2 x 12 com alto-falantes de 8 ohms
este acabou se tornando o padrão dos fabricantes
para gabinetes 2 x 12
ou seja,
alto-falantes
de 8 ohms
para gabinetes 4 x 12, o padrão é usar 4 falantes com 16 ohms
estas se tornaram as combinações mais comuns
pois estas configurações
...
ampliam
as possibilidades
e compatibilidade com diversos heads
fácil... fácil...
espero que aproveitem bastante esta aula
Até a próxima!