Impedância, o que é e como fazer a ligação correta.

Um dos maiores problemas que os amantes de som automotivo encontram na hora de montar um som bacana é fazer os cálculos de impedância corretos para não acabar danificando os alto-falantes ou o amplificador.

Neste post, iremos explicar detalhadamente o que é impedância e como fazer a conexão correta entre os alto-falantes, drivers e tweeters no módulo amplificador automotivo. Para conseguirmos entender como fazer essas conexões corretamente, precisamos entender o que significa impedância.

O que é impedância?

Entre os componentes de um alto-falante, está a bobina. A bobina é um fio de cobre ou alumínio envolto de forma circular em vários tipos de materiais diferentes que não vem ao caso agora.

Quando a energia que vem do amplificador passa pelo alto-falante, ela enfrenta 3 tipos de resistência: elétrica (bobina), magnética (interação entre a bobina e o imã do alto-falante) e mecânica (aranha e suspensão do cone). Quando somados essas 3 resistências, chegamos o valor de resistência que varia dependendo da frequência da corrente elétrica que passa pelo alto-falante. Por este motivo que a chamamos impedância.

Tendo em vista que um alto-falante possa receber diferentes frequências sonoras, ele poderá apresentar diferentes impedâncias. Porém, hoje em dia os valores de impedâncias são padrões para a maioria dos alto-falantes, drivers ou tweeters (com exceção em casos especiais). No caso dos alto-falantes, a impedância varia entre 2, 4, 8, 16 e 32 Ohms sendo que o mais comum é o de 4 Ohms (para som automotivo) ou 8 Ohms (para eventos de grande porte como por exemplo shows de bandas).

E o que significa Ohm?

A unidade de medida para representar a impedância é a palavra Ohm (símbolo: Ω) que é a unidade que mede a resistência elétrica de um condutor ou resistor padronizada pelo SI (Sistema Internaconal de Unidades).

Então, como faço a ligação do alto falante ao amplificador?

Um ponto muito importante na hora de comprar seus componentes (alto falantes, amplificadores, etc...) além de saber a potência em RMS, é saber a impedância deles. Para fazer a ligação corretamente, é importante que a impedância do alto falante seja a mesma que a impedância informada no módulo. Caso contrário, pode haver a queima do alto falante ou do amplificador.

Em todos os produtos vendidos atualmente, os fabricantes informam a potência em RMS e a impedância em Ohms (além de outras informações não relevantes para este assunto), seja amplificadores ou alto falantes. Com estes valores, é possível determinar a tensão de saída dos amplificadores

Veja na imagem:

No exemplo 1, temos a ligação perfeita entre alto falante e módulo. No exemplo 2, teremos uma perda de potência do módulo pelo fato do alto falante oferecer uma resistencia (impedâcia) maior sobre ele. Nesse exemplo a potencia fornecida é de 900 Watts RMS a 4 Ohms que cai para 450 Watts RMS (valor aproximado, não é regra, cada amplificador se comporta de uma maneira com o aumento de impedância na sua saida) quando aplicado o dobro da resistência, nesse caso, o 8 Ohms do alto falante. Este tipo de ligação não é necessáriamente proibida ou vai danificar os equipamentos, mas teremos uma grande perda de desempenho do alto falante e consequentemente o aumento do nível de distorção que ai sim, pode levar a queima do alto falante. Nesta situação, os alto falantes para graves e subgraves são os mais prejudicados. E no exemplo 3 a ligação é totalmente incorreta. Nesse caso, o amplificador informa que a impedância mínima é de 4 Ohms portanto, se ligarmos um alto falante de impedância menor que 4 Ohms, o módulo vai "entender" que há um curto e pode ocorrer a queima do amplificador.

Como fazer a ligação de vários alto falantes num módulo?

Nesse caso, a impedância é ainda mais importante pois a integridade dos componentes dependerão de uma ligação correta dos alto falantes no módulo. Essa ligação é chamada de ligação casada.

Veja o exemplo:

Existem 3 formas diferentes de ligação dos alto falantes no módulo: em série, em paralelo e em série/paralelo combinados.

Na ligação em série, a conexão é feita com um alto falante conectando-se ao outro (como mostra a figura acima) sendo que o primeiro alto falante recebe o sinal do amplificador pelo pólo positivo. O negativo deste mesmo alto falante liga-se diretamente no positivo do próximo alto falante e assim sucessivamente até o último alto falante que faz a ligação do pólo negativo na entrada negativa do amplificador. Para saber a impedância desta ligação, basta apenas somar todas as impedâncias dos alto falantes resultando no valor que o módulo deverá ter para essa ligação (no exemplo, 2 alto falantes de 2 Ohms cada foram ligados em série resultando em 4 Ohms).

Já na ligação em paralelo, a conexão é feita ligando o pólo positivo do amplificador ao pólo positivo de todos os alto falantes e o negativo do amplificador ao negativo de todos os alto falantes (segundo exemplo da imagem acima). Para saber a impedância desta ligação, basta dividir a impedância dos falantes dividido pela quantidade de falantes existentes nessa ligação (caso todos tenham a mesma impedância). No exemplo acima, a ligação em paralelo foi feita com 2 alto falantes de 8 Ohms cada resultando no valor de 4 Ohms (8/2=4).

No terceiro exemplo, temos a combinação de ligação em série e paralelo. Esta ligação é basicamente a mesma dos exemplos anteriores porém juntas. A complexidade é um pouco maior mas não é um bicho de sete cabeças. Para encontrar o valor da impedância final nessa ligação, teremos que fazer o cálculo das ligações em série e o cálculo das ligações em paralelo. No exemplo acima, temos 4 alto falantes com a mesma impedância (que é o mais aconselhável para se ter um resultado perfeito) onde cada par está ligado em série e transformando numa ligação final em paralelo. Para efeito de cálculo, fazemos o seguinte: como já sabemos, a ligação em série é fazer a soma das impedâncias de cada alto falante da ligação, portanto, cada par de falante do esquema acima, terá uma impedância final de 8 Ohms. Como são 2 ligações em paralelo, fazemos a divisão da quantidade de ligações pelo resultado da impedância (8 Ohms / 2 ligações = 4 Ohms). Se por exemplo, tivéssemos 4 ligações em série com o mesmo valor acima, o cálculo seria assim: 8 Ohms / 4 ligações = 2 Ohms.

Viu como é fácil? Nada que a boa e velha matemática da pré escola para ajudar a encontrar a impedância correta para conectar os seus alto falantes de maneira que não tenha prejuízos com uma instalação errada!

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