11. Conexões das placas eletrônicas

Módulo de amplificação sem fonte 250 watts 

Módulo de amplificação sem fonte 600 watts

Módulo de amplificação com fonte 150 watts

Módulo de amplificação com fonte 300 watts

Módulo de amplificação com fonte D500/700

Módulo de amplificação com fonte 1000/1500 watts

10. Adaptação ou construção de uma caixa ativa

Quando voce decidir ativar uma caixa acústica, ou construi-la do zero, a primeira coisa a ser considerada será qual a aplicação principal desta caixa.

Basicamente voce poderá decidir entre dois grupos básicos. O grupo das caixas multivias e o grupo das caixas para reforço de graves.

Caixas multivias

As caixas multivias são todas que devem reproduzir a banda de áudio cobrindo a maior extensão possível. Por terem que reproduzir os sons graves, médios e agudos, normalmente são montadas com dois ou mais transdutores acústicos (altofalantes, drives e tweeters), cada um deles específico para cada região do espectro audível. Isto se deve ao fato de que nenhum transdutor acústico consegue garantir uma reprodução plana ao longo de todo espectro audível.

A primeira coisa a ser definida é qual  a potencia que a caixa terá. Com base nesta decisão, voce poderá escolher os drives e tweeters adequados. Se a caixa for de duas vias, voce deverá escolher um drive de titânio compativel. Nesta configuração não será necessario o uso de tweeters. Opte sempre por comprar altofalantes e drives de marcas com qualidade consagrada. Altofalantes "meia boca" resultam em caixas acústicas "meia boca". Empresas de fundo de quintal não podem fazer altofalantes de qualidade. Vai lhes faltar conhecimento, bons projetos, materias primas de qualidade e mão de obra especializada.

Depois dos transdutores escolhidos é hora da escolha do divisor de frequencias. Não é possível a construção de uma caixa acústica de boa qualidade sem um bom divisor de frequencias. Note que estamos falando em "divisor de frequencias" e não "capacitores", pura e simplesmente pendurados em um altofalante.

Os drives de titânio possuem um ganho acústico muito superior ao dos altofalantes, entre seis a dez vezes maior. Se o drive de titanio tem uma pressão sonora 8 vezes maior que a de um alto falante, é obvio que este drive necessitara somente de 1/8 da potencia do woofer para compor perfeitamente este conjunto sonoro. Um ótimo divisor ativo ira produzir um atenuação de 6 dB/8° na frequencia de corte, tipicamente entre 1800 e 2000 Hz, situação adequada a dupla "woofer + titânio". Este divisor tambem deve estar equipado com um Lpad, que será a etapa elétrica responsável pela atenuação do sinal amplificado nos bornes do drive. Sem este Lpad o drive de titânio "berra" a ponto de ferir os ouvidos e tem sua vida útil reduzidíssima. A caixa aústica fica com um som horrível.

Para a definição do tamanho da caixa acústica, ou seja, a melhor litragem e tamanho dos dutos, recorra ao SAC do fabricante dos alto falantes. Bons fabricantes colocam estas informações no manual de uso do altofalante. Não faça no chutômetro, nem se utilize de softwares específicos para este fim. Para o uso dos softwares de projetos de caixas acústicas é necessário um grande conhecimento teórico e muita prática. Sem esse conhecimento, o uso do software será um trabalho às cegas. Lembre-se que as dimensões da caixa acústica e dos dutos dará a personalidade da caixa. O drive de titânio não sofrerá interferencia do tamanho da caixa, mas o drive soará melhor ou não dependendo da corneta a ser utilizada. Lembre-se tambem que a potencia da caixa não será a soma da potencia do woofer + potencia do drive de titânio. Considere a potencia da caixa como sendo apenas a potencia do woofer.

Não use mantas acrílicas ou de qualquer outra natureza dentro da caixa. Este recurso é um recurso a ser utilizado por profissionais especializados que conhecem o efeito deste procedimento e tem como mensura-lo. O uso sem critério é inócuo ou prejudicial.

Finalmente, não se esqueça de considerar o compartimento onde será instalado o painel do ativador. Este compartimento é grande e não deve entrar na conta da litragem necessária para o alto falante escolhido. Se o painel pré amplificador for instalado diretamente em um rasgo na caixa, em contato com a câmara do woofer, a vibração do woofer ira destruir a placa eletronica do pré em apenas algumas horas de uso. A violenta vibração do altofalante ira romper trilhas, ilhas e terminais associados aos componentes mais pesados como capacitores e potenciometros. A violencia dos impactos causados pela vibração do alto falante se dá pelo fato que o painel metalico divide o ambiente externo da caixa acústica submetido a pressão constante da atmosfera, com a pressão variável dentro da caixa. O painel, nesta situação, vibra como o próprio altofalante.

Um módulo de amplificação instalado dentro da caixa acústica não sofre esta mesma vibração, pois toda a superficie do módulo estará submetida a uma mesma variação da pressão interna da caixa.
A construção do compartimento do painel de controle é obrigatória para a obtenção de um sistema de som de qualidade e durabilidade.

Caixa acústica com ótima instalação dos componentes. 

Se o amplificador fica alojado no próprio painel, o método para construção do alojamento é exatamente o mesmo.

Vista externa do compartimento no fundo da caixa. 

As caixas de tres vias devem seguir os mesmos critérios e se utilizar dos mesmos acessórios que uma caixa de duas vias. É um sistema de construção mais complexa e desaconselhavel para montadores sem experiencia.

Existem ainda as caixas acusticas que tem os seus altofalantes e drives acionados cada uma por um amplificador independente. O áudio chega em cada transdutor devidamente condicionado em frequencia e amplitude. Este tipo de implementação exige mais equipamentos e muita experiencia, tanto na montagem das caixas como no uso delas. 

Caixa para reforço de graves (subwoofer)

Estas caixas usam apenas os altofalantes chamados subwoofers. São caixas tipicamente equipadas com um ou dois altofalantes e destinadas a amplificar somente os sons graves, tipicamente com frequencias entre 30 e 150 Hz. Elas podem receber o sinal amplificado devidamente condicionado em frequencia, ou pode fazer uso de um divisor de frequencias passivo. Esta segunda opção é a menos utilizada pelo fato que um crossover de alta potencia e de corte em baixa frequencia, caracteristicas deste tipo de caixa,  é de grande volume, pesado e caro. 

A escolha do altofalante e o cálculo das dimensões da caixa e dos dutos devem seguir os mesmo critérios usados nas caixas multivias. 

Exemplo de um subwoofer para uso home.

9. Os defeitos e suas causas

Controle de qualidade

Todos os amplificadores Dclass passam por tres testes de qualidade e funcionamento ao longo de sua fabricação.

Depois de sua montagem, em um primeiro teste, as placas eletronicas são conferidas, testadas e ajustadas. 

Depois de aprovadas e após terem sido instaladas em seus dissipadores, elas entram na segunda fase de testes. São novamente ligadas  e são verificados os paramentros elétronicos . Se tudo estiver em conformidade, serão testadas com áudio, em frequencia, potencia e temperatura de funcionamento.

Finalmente, depois de aprovados na etapa anterior, vão para a montagem final onde será feita a instalação elétrica dos acessórios e painéis de controle. Nesta etapa, o produto pronto será testado novamente em frequencia, potencia, paramentros elétricos, temperatura e será posto em funcionamento exatamente como ira acontecer quando for instalado finalmente pelo comprador.

Nenhum amplificador Dclass sai de fábrica sem estes tres testes de funcionamento.

"Antes de mecionar qualquer defeito, vale lembrar que o maior fantasma que assombra as intalações de potencia, inclusive as instalações de sonorização, é o fornecimento inadequado de energia. O fornecimento inadequado tem origem muitas vezes na própria concessionária, principalmente em instalações longe dos grandes centros e até mesmo em áreas rurais. A energia sai imprópria da subestação, percorre uma circuitação deteriorada, e acaba por entrar em locais onde a instalação final esta uma verdadeira calamidade. Este ambiente é perfeito para o surgimento de ruídos estranhos na amplificação e finalmente por causar avarias em toda espécie de equipamento eletrônico, notadamente nos equipamentos de potencia. A variação súbita dos níveis de energia e os transitórios elétricos nas instalações, são componentes ideais para a composição de uma catástrofe elétrica.

Outro capítulo do fornecimento de energia elétrica inadequado que merece ser mencionado, refere-se a própria instalação final e ao estado de deterioração das tomadas, ao sub dimensionamento da fiação, ao uso absurdo de "benjamins" e extenções ordinárias, e outras gambiarras para distribuição de força. Encontramos verdadeiras aberrações elétricas por este nosso Brasil. Esta situação absurdamente irregular é causadora da maioria dos defeitos sem explicação. O melhor equipamento falha e quebra neste ambiente elétrico, da mesma forma que o melhor atleta sucumbe em um ambiente poluido ou de ar rarefeito. A eletricidade é a própria vida dos equipamentos eletrônicos.

Se voce tem dúvidas em relação a qualidade de uma rede elétrica e suas tomadas , onde ira instalar uma sonorização,  puxe a alimentação da entrada de força. Mantenha sempre uma extenção de alta corrente para este tipo de socorro". 

                                                                          JAMAIS !!!

O amplificador simplesmente queima:

1. A causa mais comum, sem ser a mais recorrente, é a ligação de um modelo com ajuste  manual de tensão feito de forma errada. Importantíssimo conferir a tensão disponivel, 110 ou 220 volts, e verificar se a chave seletora do amplificador  esta em posição correta.

2. Uso de ferro de solda e estanho em fios e conectores no amplificador. Muitas vezes pingos de solda caem no momento da soldagem e se alojam entre os terminais dos componentes na placa eletronica fechando curto cirtcuitos. Ao ser ligado, o amplificador simplesmente queima. A soldagem de fios nos conectores faston existentes nos modelos mais fortes, provoca o escorrimento do estanho que fixa o terminal à placa, resultando em perpétuo mau contato, ruídos e consequente sobreaquecimento.
Onde houver conectores Faston, usar conectores do mesmo tipo para efetuar a conexão. Solda, nunca.

3. Descascamento de fios nas proximidades da placa do amplificador. Filetes de cobre se soltam da trama do fio e caem sobre a placa do amplificador fechando curto circuitos entre os terminais dos componentes. O amplificador simplesmente queima ao ser ligado. 

4. Queda de ferramentas na placa do amplificador energizado, resultando em curtocircuito generalizado.

O amplificador esta mudo, não tem volume, ou falta potencia. 

1. Verificar o cabeamento de áudio. É comum cabos de áudio arrebentados dentro dos conectores

2. Ligação de cabos stereos em entradas balanceadas. O sinal da via stereo direita cancela o sinal da via stereo esquerda e o resultado é uma amplificação baixíssima.  Este é um erro muito comum. Os  amplificadores Dclass recebem sinais mono ou balanceado em seus conectores P10 ou XLR. Jamais stereo. 

3. A fonte de sinal não tem amplitude suficiente para excitar totalmente o amplificador. Mesas de som, processadores, crossovers, e outros equipamentos profissionais entregam sinal suficiente para excitar amplificadores profissionais. Notebooks, celulares, players domésticos e tocadores portateis tipo USB não entregam sinais suficientemente altos para o funcionamento de amplificadores profissionais a plena potencia.
Receivers de uso em home theaters, dependendo do pais de origem ou modelo, podem ou não entregar sinal de áudio suficiente para o pleno funcionamento de amplificadores profissionais.  

4. Os paineis de controle não podem ficar instalados na caixa acústica no mesmo o compartimento do woofer ou do subwoofer. É obrigatório a construção de um compartimento estanque onde o painel será instalado, de tal forma que o painel não sofra as variações de pressão realizadas constantemente pelo altofalante. A instalação do painel sem este compartimento certamente causara defeitos no conjunto eletrônico. A vibração constante sobre os componentes mais pesados, como potenciometros e capacitores, provocara o rompimento de trilhas, ilhas de solda e terminais metalicos, causando o mau funcionamento do pre amplifcador. Como resultado teremos o emudecimento do amplificador ou a amplificação de zumbidos e chiados. A geração de sinais de alta frequencia e amplitude não é percebida audivelmente e o aplificador pode queimar. 

A caixa acústica emite zumbidos e chiados

Os amplificadores amplificam todos os sinais, inclusive os ruídos indesejáveis. O que ocore é que os fabricantes procuram manter estes ruídos indesejáveis em níveis baixíssimos, de tal forma a não prejudicar a qualidade do programa principal. As caixas acústicas multivias são as mais sucetíveis aos ruídos, principalmente quando solicitamos muito ganho nas frequencias mais altas atravez do equalizador. 

Uma das causas mais comuns de ruídos e chiados são cabeamentos de áudio em mas condições. Conectores P10 de mau qualidade são os reis do ruído. 

O divisor de frequencias é um acessório da caixa acústica e deve ser montado em seu interior. O seu uso é obrigatório em caixas multivias. Isto se deve pelo fato que cada transdutor acústico como altofalantes, drives e tweeters possuem ganhos acústicos diferentes. Em outras palavras, um woofer de 500 watts necessita de um drive de titanio de 70 watts para uma reprodução sonora equilibrada,  perfeita. Se o drive de titânio recebe a mesma potencia do woofer, o som fica desiquilibrado, gritando, e o drive tem sua vida útil reduzidíssima. O divisor de frequencias tem tambem a função de entregar a banda de frequencias  correta a cada transdutor, normalizando a impedãncia total do conjunto. A falta de divisor de frequeuncias tambem exacerba ou amplifica os ruídos indesejáveis, ja que os transdutores de frequencias dos sons médios e agudos recebem um sinal elétrico muitas vezes maior do que o necessário para que trabalhem em harmonia com  o woofer. 

O uso dos divisores de frequencias equilibra a reprodução, reduz os ruídos e chiados e aumenta drasticamente a vida útil dos drives e tweeters. 

A caixa acústica multivias ou de reforço de graves (subwoofer) não tem grave

Isto acontece tipicamente quando existem dois altofalantes, na mesma caixa, ou em caixas separadas, ligados com polaridade invertida. Nesta situação, enquanto um altofalante bate para fora, o outro bate para dentro e resultado acústico desta ligação errada é o cancelamento dos sons graves. 

8. Instalação e primeiro uso

A instalação dos ativadores ou simplesmente dos amplificadores Dclass necessitam de um mínimo de experiencia, mas de muito cuidado, atenção em cada passo, ferramentas adequadas e principalmente organização e planejamento.

A adaptação da caixa acústica ou de qualquer gabinete necessita de habilidade e ferramentas como furadeira manual, serra tico tico, limas e lixas.

Recomendamos àqueles que não possuem estas ferramentas, que recorram a um marceneiro para preparo da caixa acústica.

Depois da caixa preparada, a instalação elétrica é fácil e rápida.
Será necessário o uso de apenas um alicate de corte e de uma chave de borne pequena.

Não há a necessidade de fitas isolantes, ferro de solda e estanho.

Não usar em hipótese nenhuma fios sólidos para a conexão do amplificador à linha AC ou aos divisores de frequencias e  altofalantes. Os conectores da placa não tem ancoragem mecânica para suportarem o esforço neste tipo de ligação. Use cabinhos flexíveis com bitola máxima de 1,00 mm2.

IMPORTANTE:  O uso de ferro de solda e estanho para fixação de condutores em qualquer parte do equipamento invalida automaticamente e irrevogavelmente a garantia de fábrica. 

O instalador deve executar a instalação em bancada apropriada, com ótima iluminação, limpa e organizada. Sem estas condições, não inicie a instalação.

Ligar o equipamento à eletricidade somente depois de se certificar que tudo foi feito de forma correta e no caso de equipamentos bivolts ajustados manualmente, verificar se a tensão da rede e do ativador são compatíveis.

Um dos acidentes mais comuns na instalação dos ativadores, e que causam grandes avarias às placas eletrônicas é a queda de fiapos de cobre soltos dos cabos elétricos usados na ligação dos altofalantes e divisores de frequencias.

O instalador descasca inadvertidamente os cabos de ligação próximo a placa eletrônica do amplificador e não percebe a queda de pequenos pedaços de cobre que se soltam da trama do cabo elétrico. Estes fiapos condutores fecham curto circuitos entre os componentes do amplificador causando estragos de grande monta. O instalador não percebe a causa do acidente e reputa a falha e o mau funcionamento à fabricação. Estes cabos tambem não devem ser descascados dentro das caixas acústicas ou em cima dos cortes dos altofalantes.

Todos os amplificadores Dclass passam por tres testes ao longo de sua fabricação.

Depois de sua montagem, em um primeiro controle, as placas eletronicas são conferidas, testadas e ajustadas.

Depois que as placas são instaladas em seus dissipadores, elas são novamente testadas e são verificados os paramentros elétricos. Se aprovadas serão testadas com áudio em frequencia, potencia e temperatura de funcionamento.

Finalmente, depois de aprovados na etapa anterior, vão para a montagem final onde será feita a instalação elétrica dos acessórios e painéis de controle. Nesta etapa o produto pronto será testado novamente em frequencia, potencia, paramentros elétricos, temperatura e funcionará exatamente como ira acontecer  quando for instalado finalmente pelo comprador.

Nenhum amplificador Dclass sai de fábrica sem estes tres testes de funcionamento.

Quando apresentam defeitos em sua primeira instalação, estes defeitos são decorrentes de acidentes csausados em seu transporte ou em falhas de instalação causadas por desatenção, falta total de conhecimento no assunto ou simplesmente instalação inadequada.

IMPORTANTE: Para uma instalação de sucesso basta organização, limpeza e planejamento.
Em caso de dúvidas, não ligue o equipamento. Entre em contato com  a Dclass e todas as dúvidas serão sanadas. A ansiedade é causadora da maioria das irregularidades.

7. Divisores de frequencias e crossovers

Os divisores de frequencias e crossovers são acessórios de máxima importancia em qualquer sistema de sonorização. Se queremos qualidade, profissionalismo e durabilidade dos transdutores e amplificadores, os filtros de frequencias são obrigatórios, indispensáveis.

Estes divisores podem ser passivos ou ativos. Nos dois casos, são caracterizados principalmente pela frequencia de corte em que atuam e pelo grau de agressividade com que o filtro atua próximo à esta frequencia de corte.

A frequencia de corte é definida em hertz e o grau de agressividade do filtro em dB/8° (dB por oitava).  A oitava de uma frequencia qualquer  é o dobro ou a metade do valor desta frequencia. Quando falamos "uma oitava acima" em relação a 1 Khz, estamos falando em 2 Khz. Quando falamos "uma oitava abaixo" em relação a 1 Khz, estamos falando em 500 Hz.

Não vamos estabelecer aqui relações matemáticas, mas para que se tenha uma ideia do que significa "dB/8°" usaremos de exemplos.

Se temos um filtro low pass com frequencia de corte em 1Kz com atenuação de 6 dB/oitava, significa que em 2 Khz, a amplitude em volts do sinal aplicado, será reduzida pela metade, e em 4Khz novamente a metade e assim por diante. Se temos uma atenuação de 12 dB/oitava, a amplitude do sinal será reduzida em 4 vezes a cada oitava e finalmente para uma atenuação de 24 dB/oitava a redução do sinal será de 15,8 vezes.

A obrigatoriedade de uso de filtros se dá pelo fato que os transdutores acústicos (altofalantes, drives e tweeters) possuem ganhos acusticos diferentes e operam em frequencias diferentes, de tal forma que certamente operarão de forma inadequada se trabalham fora de sua faixa de frequencia especifica ou da potencia necessária, resultando no mínimo em uma reprodução sonora desiquilibrada, de baixíssima qualidade e certamente com prejuizo da vida útil dos componentes, principalmente drivers de titanio e tweeters. O não uso de divisores de frequencias é responsável pela vida tão curta dos drives de titânio e pela reprodução sonora com excesso dos sons médios e distorção severa nos sons agudos. Importante frisar que os famosos "capacitores" não substituem em grau nehum os divisores de frequencias. 

Os DIVISORES PASSIVOS são construidos com indutores, capacitores e resistores. São tipicamente mais pesados e maiores que seus similares ativos e são chamados de passivos por não necessitarem de alimentação elétrica para funcionar. Tipicamente operam em 6 dB/oitava. Quanto maior a atenuação, maior a quantidade de indutores e capacitores, afetando no aumento significativo de peso e tamanho. Um filtro passivo de tres vias e 24 dB por oitava ficaria enorme, pesadíssimo e caro. Filtros passivos são ideais para equiparem caixas acústicas multivias de uso geral, de duas, tres e quatro vias. Tambem podem equipar caixas do tipo subwoofer, mas devido a baixa frequencia de trabalho e elevada potencia deste tipo de caixa, estes divisores são enormes, pesadíssimos e caros. A vantagemn deste tipo de filtro é que por ficarem dentro da caixa acústica, necessitam somente de um par de fios para a conexão desta caixa com o amplificador. Notem que esta conexão é de potencia e o cabo a ser usado deve ter bitola adequada à potencia da caixa, ou haverá perda de qualidade e principalmente perda de potencia ao longo da linha.

Os DIVISORES ATIVOS são construidos com componentes eletrônicos como transistores, resistores, capacitores, amplificadores operacionais, DSPs, etc..., são tipicamente menores, mais leves  e mais baratos que os filtros passivos. Na verdade podem assumir tamanhos extremamente diminutos. São chamados assim, de ativos, por que necessitam de alimentação para funcionarem. Mesmo em implementações diminutas, podem ser construidos para atuarem em muitas bandas simultaneas de freqeuncias, ajustáveis no ponto de corte e na atenuação. Filtros de 24 dB por oitava ou mais são construidos facilmente. Estes filtros podem ficar alojados em gabinetes externos ou na própria caixa acústica, agregando pouco peso, tamanho e custo, e oferencedo uma funcionalidade muito superior a seus similares passivos.  Podem ser usados em qualquer tipo de caixa acústica, principalmente se existe compromisso com alta definição sonora e flexibilidade. Caixas acústicas multivias, com cada transdutor amplificado individualmente, e com os sinais tratados por processadores e crossovers eletrônicos, atingem níveis de qualidade extrema.

6. Altofalantes, drives e tweeters

Em um sistema de amplificação do som, os transdutores acústicos são a parte mais importante. Chamamos de transdutores acústicos qualquer disposítivo que converta sinais elétricos em som, como os altofalantes, os drives e os tweeters.

O uso incorreto desta parte de um sistema de sonorização é responsável pela maioria de tudo que acontece de errado neste sistema.

A primeira vítima do sistema são as caixas acústica. Se projetadas incorretamente reproduzem o som de forma desastrosa. A qualidade das caixas tipo subwoofers, ou de reforço dos sons graves, são as mais dependentes da qualidade do altofalante e da observancia e uso de seus parametros eletroacústicos. Lembre-se: Um altofalante de baixa qualidade não pode equipar uma caixa acústica de boa ou ótima qualidade. É impossível.

A segunda vítima é o amplificador, que estara sempre trabalhando em cargas críticas, que geram transitórios espurios, responsáveis pelo super aquecimento da saída eletrônica das potencias.

A terceira vítima são as pessoas que dependem da ótima qualidade do sistema sonoro; o sonoplasta e todas as demais pessoas que deveriam ouvir do equipamento sonoro uma programação limpa, definida e fiel ao programa de origem.

SUBWOOFER & WOOFER

Os subwoofers serão usados para a reprodução dos sons com frequencias muito baixas, até 80, 120 hertz. Os woofers irão alem, até 300, 400 hertz. Claro que estes números não são exatos e dependem do que cada projestista espera daquele conjunto.

Use altofalantes de marcas consagradas. Não use altofalantes reformados ou remanufaturados por terceiros. Reformas, somente pelo fabricante. A complexidade de um alto falante, a delicadeza de sua montagem e a especificidade de cada um dos muitos componentes que o compõem, fazem de cada modelo um modelo único, sem possibilidades de remendos, reajustes, reparos ou ressucitações de qualquer espécie. Apenas um material diferente do original, como o peso específico da cola utilizada, compromete todo o desemprenho do altofalante. O alto falante ruim é facilimo de ser fabricado. O altofalante bom é dificílimo de ser fabricado. A fabricação do alto falante ótimo é tarefa para pouquíssimos. A matematica envolvida no projeto de um transdutor acústico é avançada e dominada por poucos. As materias primas necessárias para a construção de altofalantes de ponta são extremamente específicas e com tolerâncias rígidas em todas as grandezas físicas. Uma empresa de fundo de quintal não pode fazer um bom altofalante. Um recondicionamento de esquina não pode ressucitar um altofalante tal e qual ele era. Mesmo os altofalantes recondicionados com kits fornecidos pelo fabricante, não ficam iguais aos originais. Se voce tem dúvida sobre o texto acima, coloque um altofalante de qualidade tocando ao lado de um altolante similar, de marca não consagrada, ou ao lado de um similar recondicionado, nas mesmas condiçoes acústicas, e tire suas conclusões. 

Com um alto falante de ótima qualidade em mãos, solicite ao fabricante deste altofalante as melhores medidas para a construção do gabinete. Este é o melhor caminho para obtenção de caixas acústicas de qualidade. Sem grande experiencia no projeto de caixas acústica, na matemática e na prática, não se pode construir uma caixa de qualidade máxima. Nem com o uso de softwares para esta finalidade. Os softwares para projeto de caixas acústicas necessitam de grande conhecimento teórico e muita prática. Já o fabricante do alto falante pode te dar a condição de construir uma caixa acústica de ótima qualidade.

Dê preferencia aos altofalantes de 8 ohms. No geral são mais eficientes e com qualidade sonora superior. Os alto falantes em 4 ohms são uma necessidade da industria automobilistica, limitada a uma base de alimentção de 12 volts. Tambem é uma opção dos fabricantes que querem fazer sistemas de amplificação com alimentação de baixa amplitude, com a finalidade de redução de custos.

A eficiência de um alto falante esta relacionada ao  peso do cone. Cone mais leve, altofalante mais eficiente. Maior a eficiencia, maior o SPL. Fuja, portanto, de altofalantes com enfeites e simbolos grudados no cone ou em sua calota de proteção frontal. Alto falante bom é alto falante limpo.

Tipicamente, existem no mercsado altofalantes com 3 tipos de bordas; bordas de borracha, borda de tecido e borda de papel ou de fibra similar. Os altofalantes com borda de borracha normalmente são altofalantes de ganho acústico baixo, com resposta predominante nas baixas frequencias. Os altofalantes com borda de tecido possuem um ganho acústico mais elevado e podem tanto operar nas baixas frequencias com nas frequencias médias. Uma banda passante útil entre 40 Hz e 3 Khz é bastante normal neste tipo de alatofalante. Os altofalantes com borda de papel trabalham em uma banda mais larga de frequencias, mas não trabalham em baixas frequencias. São mais apropriados para a reprodução das frequencias médias. Possuem um ganho muito alto entre 400 e 800 Hz, o que muitas vezes é indesejável. O excesso de frequencias médias em uma reprodução sonora é estressante e prejudica a qualidade do programa de áudio reproduzido.

Existem muito mais coisas para se falar dos altofalantes, mas não cabe aqui. O importante é ter em mente que o alto falante é a parte mais importante de um sistema sonoro. A diferença entre um altofalante de boa marca e um de marca desconhecida é gigantesca. Ao comprar um woofer ou sub woofer, verifique se ele traz os parametros thielle small. Se não traz, não compre. Um alto falante sem estes paramentros simplesmente não é um altofalante. É um bagulho que faz barulho.

Finalmente, não use nunca altofalantes recondiconados por terceiros. Recondicionado, somente pelo fabricante. Não existe altofalante recondicionado que funcione corretamente. Um sistema sonoro montado com altofalantes recondiconados pelo seu Zé, certamente será um sistema sonoro de péssima qualidade.

DRIVES E TWEETERS

Para a reprodução dos sons médios e agudos usamos os transdutores acústicos conhecidos como drives e tweeters. Os drives fenólicos atuam com ganho elevado nas frequencias médias, entre 500 e 3 Khz. Tipicamente, não possuem reprodução de ótima qualidade e são muito estridentes se usados sem os devidos cuidados. Os drives de titânio possuem maior extenção sonora. Podem operar muito bem em uma banda útil desde 1 Khz até 6 Khz ou mais. Estes drives possuem ganho acústico altíssimo, até dez vezes mais que um altofalante convencional. Necessitam obrigatóriamente de filtros e atenuadores para funcionarem com qualidade e durabilidade. Os tweeters são transdutores acústicos para a reproduzir frequencias altas, a partir de 5 Khz. Possuem ganho acústico alto e necessitam tambem de filtros para funcionarem.

APLICAÇÃO

Use os subwoofers para a construção de caixas acústicas para reforço dos sons graves ou subgraves, de frequencias baixíssimas. Gabinetes e dutos dimensionados corretamente são importantíssimos neste tipo de caixa. Os woofers devem ser usados em caixas para reforço das frequencias baixas, ja entrando na banda das frequencias médias. O projeto correto das dimensões do gabinete e dutos são tambem importantíssimos.  Os woofers indicados para reprodução dos sons médios podem ser instalados em gabinetes genéricos, sem uma grande preocupação com o acoplamento acústico entre altofalante e gabinete. Os drives e tweeters tambem não necessitam de acoplamento acústico com o gabinete,  mas podem ter o funcionamento melhorado com o uso de dispositivos específicos  para difusão das ondas sonoras, ou o seu alinhamento em relação ao resto do sistema, como cornetas, difusores e guias de ondas.

Tanto as caixas para reforço de graves como as caixas multivias, que agregam dois ou mais transdutores em seu corpo, trabalham melhor quando operadas em suas frequencias específicas. As caixa multivias, que não funcionem em sistemas bi ou tri amplificados, necessitam obrigatoriamente de filtros e atenuadores para seu funcionamento. Esta obrigatoriedade nasce do fato de que cada transdutor, especifico para cada frequencia, possue ganho ganho diferenciado e banda passante particular, Uma caixa multivias sem o divisor de frequencia correto reproduz os sons de forma irregular, sem claridade e com alto índice de distorção. A durabilidade dos transdutores dos sons médios e agudos tambem fica reduzidíssima. Lembre-se que capacitores não substituem divisores de frequencias e que os drives de titanio necessitam de filtros de frequencias e atenuadores de potencia. Para cada tipo de csaixa acústica, existe um filtro de som adequado.

Caixa tipo LINE com woofer de sons médios, guia de onda e difusor para o drive de titânio.

Caixa para reforço dos sons graves.

Caixa multivias de 3 vias.

Guia de onda para drive de titânio.

Divisor de frequencias.

5. Impedância

Quando falamos em amplificadores, falamos obrigatóriamente em impedância.

Na prática sempre teremos uma carga associada ao amplificador, ja que para a produção do som necessitaremos tambem de um transdutor acústico como um altofalante, drive, tweeter ou a combinação deles.

Comercialmente temos dois tipos principais de altofalantes no tocante a impedância. Temos os altofalantes de 4 ohms e os alto falantes de 8 ohms. Os altofalantes de 4 ohms predominam no mercado da sonorização automotiva, enquanto os alto falantes de 8 ohms predominam no mercado profissional.

Neste tópico trataremos os transdutores acústicos apenas como carga ou impedância, de 4 e 8 ohms.

Compreender bem esta variável chamada impedância é fundamental para que seja possível o uso seguro dos amplificadores. A questão é, retirar a potencia possível de um amplificador dentro dos limites especificados pelo fabricante. Uma boa parte dos defeitos ocasionados nos amplificadores são resultado da sobrecarga instalada em suas saídas.

Sempre que for utilizar um amplificador é aconselhavel conhecer a potencia máxima de cada canal deste amplificador e em qual impedancia ocorrerá esta potencia. Normalmente os amplificadores chamados de "potencia", que ficam instalados em gabinetes metálicos, apresentam a sua potencia máxima em referência a uma impedância específica, por exemplo:

Amplificador  A

Impedância mínima por canal: 4 ohms
Potencia máxima por canal: 1000 watts

Significa que cada um dos canais desenvolve até 1000 watts em carga de 4 ohms.

Amplificador B

Impedância mínima por canal: 4 ohms
Potencia máxima: 1000 watts

Significa "sutilmente" que cada um dos canais desenvolve até 500 watts em carga de 4 ohms.

Como compor as cargas ou os alto falantes:

Existe duas formas básicas de ligar duas cargas ou dois altofalantes, ligação série ou ligação paralela. Pode-se ligar duas ou mais cargas, quantas forem, em paralelo e em série e misturando as duas formas, de tal forma a se obter um valor final de impedância próximo a um valor esperado.

Formas básicas de ligação              

Concluindo, se temos dois altofalantes A1 e A2, segue a forma de calcularmos as duas ligações possíveis:

Fórmula 1:       A1 e A2 ligados em série                     Impedância resultante = A1 + A2

Fórmula 2:       A1 e A2 ligados em paralelo                Impedância resultante = (A1*A2) / (A1+A2)

Para o calculo da impedância de  vários altofalantes em série basta somar os valores de cada um deles para se obter o valor resultante.

Para o cálculo da impedancia de vários altofalantes em paralelo, aplicar a formula 2 somente em duas impedancias e depois usar este resultado com a próxima impedância e assim sucessivamente até completar o cálculo com todos os valores.

Para finalizar, se um amplificador produz 1000 watts em carga de 4 ohms, produzira 500 watts em carga de 8 ohms. Se produz 1000 watts em 4 ohms, produzira 2000 watts em carga de 2 ohms. Neste caso, será necessário verificar se o amplificador pode desenvolver 2000 watts. Se não pode, certamente ele entrara em sobrecarga.

Para o mesmo amplificador, quanto maior a impedância, menor a potencia. Quanto menor a impedancia, maior a potencia.

O uso de amplificador em carga abaixo daquela para a qual ele foi desenvolvido pode resultar no acionamento do sistema de proteção de sobrecarga ou temperatura, ou pode simplesmente causar a avaria do amplificador.

4. Amplificadores convencionais e classe D

Os amplificadores de áudio de modo geral cuidam de amplificar um sinal elétrico de baixa amplitude e intensidade. Este sinal elétrico pode ser emitido por um player qualquer, instrumento musical, microfone,  mesa de som, equalizadores, crossovers, processadores de áudio, etc..... Este sinais, tipicamente, vão de zero a 1 volts. Para fazer um altofalante funcionar, este sinal tem que ser ampliado dezenas de vezes, tanto em amplitude, como em intensidade. O altofalante exigira níveis de tensão mais elevados e capacidade de corrente maior. O amplificador de som fará exatamente isso.

AMPLIFICADORES LINEARES: 

Os amplificadores convencionais ou lineares, à válvula ou transistorizados, classe A, B, AB, G, H, fazem a amplificação de um sinal elétrico de forma linear, isto é, o ganho do amplificador atua linearmente em toda a excursão do sinal a ser amplificado. Em outras palavras, se o ganho do amplificador é 50, ao aplicarmos 1 milivolt em sua entrada, ele responderá em sua saída, 50 milivolts. Se aplicarmos em sua entrada 1 volt, ele respondera em sua saída, 50 volts. Claro que esta saída estara dimensionada para desenvolver a corrente necessária na carga ligada a ela. Fica claro então que dependendo da amplitude do sinal aplicado, o amplificador apresentará na saída qualquer valor de tensão proporcional ao sinal de entrada, desde zero volts até a tensão de alimentação do sistema. A tensão de alimentação do sistema determinará a máxima excursão de saída do amplificador.

Note que a saida sempre apresentará uma tensão com amplitude proporcional a amplitude do sinal de entrada, ou seja, o sinal de entrada vezes o ganho. (Vin x ganho = Vout).

O desenho acima exemplifica a situação onde o amplificador recebe um sinal de 1 volt. Como seu ganho é 50 e sua alimentação é de 40 volts simétricos, percebe-se que a amplificação ficou limitada a tensão de alimentação. Houve um ceifamento do topo do sinal, ou seja, o sinal esta clipado.

Nestes amplificadores lineares, o rendimento é muito baixo. Em alguns casos, 50%. Na topologia mais usada, classe AB, o rendimento é de aproximadamente 65%, isto é, para cada 10 watts consumidos pelo amplificador,  3,5 watts são dissipados na forma de calor e 6,5 watts são efetivamente transformados em som. Este baixo rendimento é inerente ao funcionamento linear de amplificação. 

AMPLIFICADORES CLASSE D (conhecidos como digitais):

Os amplificadores classe D são erroneamente chamados de "digitais". Este confusão talvez aconteça pelo fato de que os sistemas digitais funcionem com  base em números binários, e os amplificadores classe D funcionem com os transistores de saída em estado "ligado" ou "desligado". Estas duas situações são similares, pois podemos pensar que os dois casos funcionem com "zeros e uns" ou "ligados e desligados".

Na verdade, o amplificador classe D trabalha com o que chamamos de modulação por largura de pulso ou PWM, iniciais em ingles de Pulse Width Modulation. Neste tipo de amplificação os transistores de saída funcionam ligados ou desligados, nunca na região linear, que seria em um potencial entre o zero volts e a alimentação do sistema. 

Conforme podemos ver no desenho acima, o comparador recebe um sinal triangular de frequencia fixa, em torno de 200 Khz e o compara com o sinal de áudio a ser amplificado. Como sabemos, a parcela importante de frequencias em uma programação sonora fica entre 30 Hz e 30 KHz. Esta comparação resulta em um trem de pulsos com frequencia fixa, largura variável e amplitude constante. A amplitude de modulação será igual a amplitude da alimentação do sistema. O trem de pulso originado passa pelo drive de gate e é finalmente aplicado aos transistores de saída. O sinal que sai dos transistores de saída é o trem de pulsos de largura variável originado na saída do comparador, só que agora com ganho de potencia, e esta largura estará sofrendo  uma variação permanente ao longo do tempo,  em função da amplitude e da frequencia do sinal a ser amplificado. Finalmente, este trem de pulsos de 200 Khz, modulado pelo sinal de áudio, passa por um filtro low pass representado na figura acima por Lf e Cf. Este filtro cuida de atenuar drasticamente a energia com frequencia fixa de 200 Khz, permitindo somente a passagem das frequencias mais baixas, no caso, a frequencia do sinal de amplificado, recuperando então a informação de áudio contida no trem de pulsos.  

Neste processo, os transistores de saída estão permanentemente ligando e desligando, e por não trabalharem na região linear de funcionamento, dissipam muito menos calor neste trabalho, o que significa maior rendimento que os sistemas convencionais, tipicamente entre 85% e 95% de rendimento contra um máximo de 65% nos outros sistemas. 

O avanço dos semicondutores de potencia com tecnologia mosfet e dos controladores PWM nos últimos anos, permitem a construção de amplificadores de excelente qualidade com muitas vantagens sobre os sistemas convencionais. 

Para as duas topologias, podemos calcular a potencia aproximada do amplificador conforme indicação abaixo;

3. Fontes de alimentação

Os equipamentos eletrônicos necessitam de energia tratada e específica para cada aplicação.

A energia fornecida diretamente nas tomadas não são adequadas a sua aplicação direta nos circuitos eletrônicos.

As fontes eletrônicas são importantíssimas para o funcionamento dos equipamentos eletronicos por dois motivos particulares.

O primeiro motivo é a necessidade de termos que adequar os níveis de energia fornecido na rede elétrica à valores específicos e apropriados. Cada equipamento eletrônico depende de valores particulares de energia para seu funcionamento.
O segundo motivo é a isolação galvânica  que o transformador propicia, desacoplando elétricamente  o equipamento que alimenta do terra elétrico comum, que serve de referencia a toda rede de distribuição de energia. Esta isolação impede a circulação de corrente do equipamento para o terra das concessionárias, impedindo o choque elétrico em um usúario de qualquer equipamento que funcione com eletricidade.

IMPORTANTÍSSIMO: Existem fabricantes que  utilizam na alimentção de seus equipamentos, auto transformadores ou alimentação direta da rede, com a finalidade única de diminuição de custo. Este tipo de alimentação que não  utiliza de transformadores isolados põe em risco a vida das pessoas que operem ou entrem em contato por qualquer motivo com este equipamentos alimentados inadequadamente. Este tipo de alimentação é completamente fora das normas nacionais e internacionais de segurança. 

Para o tratamento da energia elétrica, ou adequação, usamos as fontes de energia. Elas podem ser lineares ou chaveadas.

Esta adequação será em relação a amplitude da energia, isto, é, quantos volts serão necessários para aquela aplicação, e em relação a quantidade de corrente que ela deverá suprir, e isto definira a potencia da fonte. Deveremos levar em conta tambem se será uma fonte com um único nível de tensão, ou será simétrica, ou se terá diversos níveis de tensão.

A fonte para um amplificador completo, normalmente fornece uma saída simples  para o sistema de ventilação, tipo 12 volts. Fornece outra saída simétrica para o amplificador propriamente dito, tipo +50 volts   - 50 volts. Deve fornecer tambem uma saída auxiliar para a alimentação de um possível pré amplificador. Esta saída pode ser simples ou simétrica, em torno de 18 volts. Dependendo de cada situação e de cada necessidade estas saídas podem ser reguladas ou não. Todas estas saída estarão referenciadas a um nível comum, chamado de zero volts, GND, terra, etc...

As saídas das fontes podem ser reguladas ou não reguladas.

Uma saída não regulada é a energia que sai diretamente da etapa de retificação e armazenamento, e a amplitude desta energia, o seu valor em volts,  pode variar em função da variação de carga, como por exemplo, o aumento e diminuição de volume de uma programação musical. Esta variação de volume, ou variação de carga, afetará o ripple natural da fonte, aumentando a amplitude natural do ripple. Este tipo de fonte é chamada de fonte em malha aberta.

A saída regulada é uma saída de energia vinculada a  uma implementação eletrônica que cuida de manter nesta saida, valores constantes de tensão,  independente das variações de carga. Nesta situação, o ripple tambem mante-se praticamente constante. Este tipo de fonte é chamada de fonte em malha fechada. O circuito eletrônico que faz a regulação da fonte, isto é, que a mantem com suas saídas em níveis fixos, fica, ao longo do funcionamento, verificando as variações de tensão em uma determinada saída. Caso haja variação no valor especificado de tebsão, o circuito de regulação cuida de ajustar o valor e mante-lo muito próximo do pré estabelecido.

As exigências de cada sistema definirão se uma fonte deve ser regulada ou não.

Em qualquer um dos dois casos, a qualidade do projeto e da montagem propriamente dita, definirão o quanto de ruído será introduzido na reprodução sonora, no caso dos amplificadores. Notem que existem outras fontes geradoras de ruídos.

Fontes lineares:
As fontes lineares são as mais convencionais das fontes. São compostas pelo transformador de energia, pela seção de retificação e pela seção de filtragem ou armazenamento, ou seja, transformador, ponte de diodos e capacitores. Eventualmente, conforme necessitade, esta fonte pode ter varias saídas e cada uma destas saídas podem ser reguladas ou não.

Estas fontes são caras, pesadas e ocupam grandes espaços. Por trabalharem com a frequencia da rede, 60 Hz aqui no Brasil, necessitam de grandes bancos de capacitores para armazenarem a energia necessaria ao bom funcionamento dos amplificadores. Quanto maior a potencia do amplificador, mais peso, maior o tamanho e mais caras.

Fontes Chaveadas (não lineares):
As fontes chaveadas são fontes eletrônicas. Assim como as fontes lineares, podem ser reguladas ou não. O grande diferencial em relação às fontes lineares é que na fonte chaveada existe uma etapa transistorizada que altera a frequencia da rede, de 60 Hz para 30 Khz, 40 Khz, ou mais. Com este aumento significativo  na frequencia da rede, fica possível a redução drástica no tamanho do transformador de energia e na capacitância necessária para manter a energia estável a níveis altos de potencia. As fontes chaveadas podem fornecer grandes potencias com tamanho e peso reduzidos.

Na verdade, esta redução de tamanho dos transformadores é possível graças as leis matemáticas do magnetismo. Estudando este campo da ciência observaremos que podemos transferir energia em um meio magnetico, como um transformador, com um tamanho tanto menor, quanto maior for a frequencia da energia a ser transferida. É apenas uma questão de teoria magnetica e matemática aplicada.

2. Eletricidade

A eletricidade é aquela força invísivel que existe nas tomadas de força, nas baterias e pilhas.
Os amplificadores de som necessitam de eletricidade para funcionarem.

Todo equipamento eletrônico necessita de energia elétrica para funcionar, sendo que cada um destes equipamentos  podem necessitar de dosagens diferentes desta energia.

A energia elétrica existe em tres formas; alternada, continua, continua e constante.

A energia continua e constante originada da energia alternada, como apresentada acima, no último desenho à direita, mostra uma pequena oscilação ao longo do tempo. A esta pequena oscilação damos o nome de ripple. Se observassemos a energia continua e constante à partir de uma bateria ou pilha, verificariamos a ausência deste ripple. O avanço da voltagem no tempo seria absolutamente linear, sem nenhuma variação.

Para que uma energia fique continua, usamos diodos. Para que esta energia fique constante, usamos capacitores eletrolíticos, que se comportarão como unidades de armazenamento.

A energia alternada é a que encontramos nas tomadas e é como recebemos ela em casa.

A continua seria a energia alternada trabalhando somente em seu ciclo positivo ou negativo
A continua e constante seria a energia alternada trabalhando em seu ciclo positivo ou negativo, passando por um sistema de armazenamento conhecido como capacitor.

Notem que esta energia é aplicada conforme necessidade de cada equipamento, podendo variar em amplitude (voltagem)  e densidade (corrente).

Abaixo a energia elétrica em sua forma primária, como é fornecida nas tomadas de nossas casa.

A linha senoidal mostra o compotamento da energia ao longo do tempo. Nas tomadas elétricas a energia fica positiva e negativa 60 vezes por segundo, dai dizermos que a energia elétrica no Brasil opera em 60 Hertz. Alguns paises operam em 50 Hertz. 

A altura desta senóide em relação ao eixo Y (voltagem), no lado negativo ou positivo, define a amplitude da energia, ou seja, se é 110, 127 ou 220 volts. O formato senoidal do fluxo de energia e a frequencia com que este fluxo fica positivo e negativo, tem a ver com o movimento circular e a velocidade angular dos eixos dos geradores de energia elétrica, existentes nos diverso tipos de usinas geradoras, como hidroelétricas, eólicas, diesel, etc... .Esta alternância de polaridade da energia ao longo do tempo é que lhe dá o nome de energia alternada.

Este tipo de energia em modo primário pode ser usada diretamente em equipamentos elétricos menos elaborados ou exigentes, como ventiladores, aquecedores, lâmpadas, etc.... Os equipamentos eletrônicos de áudio e vídeo, assim como outros equipamentos eletrônicos mais sofisticados, necessitam de energia elétrica específica, devidamente tratadas. 

1. Dclass Audio e sua vocação para o novo!

Dclass é fabricante de amplificadores e acessórios para áudio.
Todos os nossos produtos são desenvolvidos e projetados por nós.
Procuramos incluir em nossa linha somente produtos com tecnologia avançada, que tragam reais vantagens sobre seus similares de concepção comum ou antiquadas. Somos fanáticos pelo novo. Esta é a nossa vocação.

Nosso carro chefe é a linha de amplificadores em topologia classe D, tambem conhecidos como "amplificadores digitais".

A tecnologia empregada neste tipo de amplificação, completamengte diferente dos sistemas convencionais como classe A, B, AB, H, etc..., propicia a construção de equipamentos pequenos, leves, econômicos e extremamente robustos.

De nada adiantaria toda essa tecnologia para redução de tamanho e peso se usarmos como alimentação as velhas e carrancudas fontes lineares, construidas com transformadores enormes e pesados e um banco de capacitores igualmente enorme, caro e pesado.

Como solução, a Dclass desenvolveu uma linha de fontes eletrônicas conhecidas como fontes chaveadas, que funcionam de forma muito parecida com os amplificadores classe D. Esta fonte eletrônica, associada ao amplificador class D, resultam em um módulo de amplificação totalmente compacto e de rendimento extraordinário, dai sua baixa dissipação ou produção de calor.

Os amplificadores Classe D atuais não perdem em nada a seus similares de outra topologia. Tipicamente são superiores em todos os quesitos de real importância.

A finalidade deste blog é dar aos nossos clientes o conhecimento necessário para que possam usar nossos produtos obtendo o melhor desempenho com a máxima segurança.