AMPLIFICADORES DE POTÊNCIA:
PARTE 7
MITOS E VERDADES
Afinal: qual seria uma “boa” especificação para um equipamento do gênero?
Hi-Fi - Por João Yazbek Fotos Divulgação
››Após vários meses acompanhando esta coluna, o leitor deve estar se per-
João Yazbek
é Engenheiro Eletrônico e Mestre em
Engenharia e em Administração de
Empresas. Tem 25 anos de experiência na área de áudio e vídeo, 15 dos
quais na área de desenvolvimento de
produtos da Philips. Atualmente, é
diretor da J.Yazbek Indústria Eletrônica
que, entre outras atividades industriais,
comercializa produtos de áudio com
as marcas Y2 Audio e AAT (Advanced Audio Technologies).
guntando: mas qual seria uma boa especificação para um amplificador de
potência? Nem sempre é possível ouvir os produtos a serem comprados, logo, é
interessante entender as especificações básicas dos amplificadores. Isto é particularmente importante para os profissionais que têm de especificar e comprar
amplificadores para um projeto em andamento.
Partindo do princípio de que as especificações declaradas estão corretas
(pois muitos aparelhos medidos em laboratório apresentam valores que não
chegam sequer perto dos declarados), devemos observar os itens a seguir.
POTÊNCIA DE SAÍDA
Como já discutimos, esta deve ser declarada por meio de menção a uma norma
específica (como a IEC 60268-3); ou, então, professando que se trata de potência
RMS (não máxima; desconfie) acompanhada do nível de distorção especificado,
da faixa de frequência em que é válida, da impedância em que foi medida e da
tensão de rede utilizada. É importante saber se foi medida com um ou com todos
os canais operando simultaneamente, como já abordamos em uma coluna anterior. Como exemplo, tomemos o valor declarado de um produto comercial.
Potência RMS NBR IEC 60268-3, medida a 120 VAC de rede:
· em 8 Ω: 100W
· em 4 Ω: 140W
Esta especificação está perfeita, pois declara a norma utilizada e os valores ob-
tidos em 8 e 4 Ω de impedância, com a tensão de alimentação de 120V. Vamos
a outros exemplos?
· Potência RMS: 300W em 4 Ω, com distorção máxima de 1% em 1KHz a 120V de rede
· Potência: 150W RMS em 8 Ω e 200W RMS em 4 Ω · Potência máxima: 150W RMS em 8 Ω e 200W RMS em 4 Ω
Enquanto, no primeiro caso, a especificação de potência é quase perfeita,
os outros dois mostram valores incompletos. E, no último exemplo, ainda temos
uma dúvida: trata-se de potência máxima ou RMS? Muito provavelmente, de
potência máxima (e pode ser um artifício para enganar o consumidor).
Em caso de dúvida, deve-se observar a declaração de consumo máximo do
produto: apesar dessa análise não ser definitiva, pode dar uma ideia da potência real do produto. Afinal, nenhum equipamento gera mais potência de saída
do que aquela que entra pela tomada de energia. Veja um exemplo:
· Potência de saída: dois canais de 100W RMS em 4 Ω
· Consumo máximo de 150W.
Naturalmente, há algo errado, pois o equipamento produz 200W e consome apenas 150W. Em casos assim, desconfie da declaração de potência.
Conclusão: para uso residencial, a potência considerada razoável para a reprodução em alta qualidade do sinal musical é da ordem de 50W a 200W RMS
por canal (para ambientes de tamanho médio e volumes intermediários de
audição). Salas maiores (ou volumes mais altos) poderão exigir mais potência.
RESPOSTA EM FREQUÊNCIA
Este item é relativamente simples de explicar em sua forma básica. Em áudio, o
valor de referência utilizado é chamado de 0dB (dB é abreviação de Decibel,
que é uma unidade de medida com escala logarítmica) na frequência de 1KHz.
O mínimo desejado é que a resposta em frequência seja de 20Hz a 20KHz (faixa audível para o ouvido humano) dentro de uma tolerância de 0.5dB. Naturalmente, amplificadores de melhor qualidade vão muito além. Também é comum
especificar os limites de frequência como pontos de – 3dB. Bons amplificadores
devem ter resposta estendida nas frequências subsônicas (abaixo de 20Hz) e
em outras acima da faixa audível (acima de 20KHz). Um bom exemplo de alta
performance seria uma resposta de 1Hz a 80KHz dentro de – 3dB.
RELAÇÃO SINAL-RUÍDO
Costuma ser especificada como um valor em dB que expressa a relação entre o
sinal reproduzido e o ruído interno gerado pelo produto. Há dois métodos principais de medição, um que utiliza uma curva chamada curva A e outro que não
utiliza nenhum pré-condicionamento, usualmente chamado de unweighted.
Valores bons são da ordem de -90dB unweighted e -95dB
curva A (ou “A weighted”; ou, ainda, dBA). Amplificadores
de alta performance apresentarão, naturalmente, valores
superiores, como (respectivamente) -105 e -110dBA.
DISTORÇÃO HARMÔNICA
Abordaremos, aqui, somente o valor total de distorção harmônica ou THD. Esta é a distorção usualmente especificada
na maioria dos produtos e é o resultado de não linearidades
no amplificador que produzem artefatos que estão em frequências múltiplas da frequência que está sendo amplificada, conforme já abordamos em uma coluna anterior. Valores
bons são aqueles abaixo de 0.05% para amplificadores
transistorizados e abaixo de 0.5 % para amplificadores valvulados. Estes são, geralmente, expressos na frequência de
1KHz ou na banda de frequências de áudio (20 – 20KHz) e
na potência de 1W ou na potência máxima do amplificador.
Cada fabricante tem uma forma de declarar. Naturalmente,
um valor de distorção que esteja especificado como sendo
0.05% de 20 a 20KHz na potência máxima declarada será
muito melhor do que outro que especifica 0.05% em 1KHz
a 1W de potência. Mais um caso para ficar atento na forma
como os números são declarados.
FATOR DE AMORTECIMENTO
Em linhas gerais, o fator de amortecimento é um número
que nos indica o quanto a saída de um amplificador é
sensível a variações na impedância do alto-falante. Quanto
maior o número, menor será a alteração na resposta em
frequência do amplificador em relação às variações de
impedância da caixa. Amplificadores valvulados usualmente têm fator de amortecimento bastante baixo e, como
conseqüência, sua resposta em frequência acaba sendo
modulada pela impedância dos alto-falantes, produzindo
uma equalização que, muitas vezes, pode parecer um som
de melhor qualidade, mas que, de fato, não é fiel à gravação original. Há, também, um efeito de melhor controle
do movimento do cone do alto-falante (por isso, o nome
“fator de amortecimento”). Mas, na prática, este efeito fica
abaixo da importância que se dá a ele quando se incluem
os cabos de conexão e o divisor de frequências interno
da caixa acústica. Bons amplificadores têm fator de amortecimento acima de 100, sendo que os melhores podem
chegar a valores da ordem de 1000. CAPACIDADE DE CORRENTE
Muitos produtos especificam a capacidade de corrente do
estágio de saída em ampères. A capacidade de corrente nos
mostra se o amplificador consegue trabalhar com folga ao ser
conectado a cargas reativas, como, por exemplo, caixas acústicas difíceis de serem excitadas. Valores elevados de corrente
evitam a distorção por limitação de corrente do estágio de
saída. Números bons são da ordem de 30A para amplificadores com potência próxima de 200W RMS e se alteram proporcionalmente para potências maiores ou menores. SEPARAÇÃO ENTRE CANAIS
Em amplificadores com dois ou mais canais, o sinal de um
pode interferir no outro e se tornar audível, comprometendo a imagem estéreo ou multi-canal. Um valor razoável
para bons amplificadores é algo acima de 75dB em 1KHz.
IMPEDÂNCIA DE ENTRADA
Geralmente, este é um item considerado pouco relevante.
Porém, quanto menor a impedância de entrada, melhor
– pois, assim, teremos menos ruído. Isso porque, quanto
menor a impedância, menos ruído o amplificador produzirá. Para trabalhar com pré-amplificadores valvulados, valores acima de 50 KΩ são desejáveis. Mas, se o equipamento
permitir, a impedância de entrada ideal para que tenhamos
um mínimo de ruído será da ordem de 10 a 22 KΩ. Hoje,
ainda são poucos os amplificadores que apresentam esta
ordem de grandeza para a impedância de entrada.
SENSIBILIDADE DE ENTRADA
Em áudio residencial, este é um item ao qual se dá pouca
atenção – e valores de 0.70 a 1.5V RMS são suficientes
para a maioria das aplicações domésticas. Isto muda quando se fala em áudio profissional, onde a sensibilidade de
entrada deve se manter dentro de certos padrões.
CONCLUSÃO
Estas são as especificações básicas que devemos buscar
em bons amplificadores, apresentadas de forma menos
“complicada”. Creio que, apesar da inevitável linguagem
técnica (reduzida ao mínimo necessário nesta série de
artigos), tais informações podem ser úteis para um grande
espectro de leitores. Assim concluímos nossa introdução
aos amplificadores de potência. Até o mês que vem!•