quarta-feira, 28 de março de 2007

Amplificadores


Em sistemas de som automotivo melhor elaborados, há a necessidade de se utilizar amplificadores, que podem receber o sinal sonoro através das saidas RCA's dos Players ou de suas saidas amplificadas.

Amplificadores do tipo "Booster":

Os Booster's amplificam os sinais já amplificados pelos players. São amplificadores mais baratos (normalmente de 50 a 250 reais), porém deixam a desejar em termos de qualidade. Basta ter em mente que este tipo de amplificador usa como fonte sinais já amplificados, comumente 22wrms de potencia maxima com distorção harmonica total proxima dos 5%. Assim, juntamente com o sinal sonoro, os amplificadores do tipo booster também amplificam a distorção enviada pelos player, resultando em baixa qualidade sonora. Há ainda o fato de que as saidas amplificadas dos players normalmente tem resposta de frequência não muito plana e somente de 50Hz a 15KHz. Este modelo de amplificador utiliza transofrmadores na sua construção e apresenta baixa resposta na região dos graves e um maior reforço nos agudos. Com isso, modifica a resposta de frequência da fonte de programa.

Amplificadores do tipo "Mosfet":

Amplificadores deste tipo utilizam como sinal as saidas RCA's dos players, que possuem baixo nível de ruído (baixa distorção) e ampla resposta de frequência (5Hz a 50KHz). Estes amplificadores geralmente tem melhor qualidade de áudio, contando tipicamente com centenas de componentes. A curva de resposta destes amplificadores, é mais linear, entre 5 Hz a 50 KHz, e não modificam a curva gerada na fonte de programas. O som soa mais puro, mais limpo e com baixo nível de distorção. porém os "booster's" ainda são muito usados, principalmente no mercado brasileiro, devido ao seu baixo custo.

Dicas para a escolha de um amplificador:
  • Potência: considere apenas a potência declarada e em Watts RMS sem que a distorção harmônica total (THD) ultrapasse 1%.(potências divulgadas em PMPO não servem de referência)

  • Distorção harmônica total (THD): o sinal, ao ser processado pelo amplificador, sofre modificação e a esta modificação do sinal original dá-se o nome de distorção.

  • Os valores típicos de mercado são:
  • amplificadores para sonorização - inferior a 0,2%
  • amplificadores para uso doméstico - inferior a 0,1%
  • amplificadores de referência para estúdio - inferior a 0,05%
  • amplificadores high end - inferior a 0,02%

  • Resposta de frequência: o espectro de audição humana vai de 20 Hz a 20 kHz, e é sempre desejável que a resposta de freqüência do amplificador possa atuar nessa faixa de forma plana. Consideramos que uma resposta é plana se a variação em todo o espectro é de 0 a –3 dB em todo o espectro auditivo.

  • Impedância: normalmente fica em 2 Ohms em estéreo e 4 Ohms em bridge. Caso já tenha deifinido os falantes que serão utilizados, escolha o amplificador que melhor se adequar a este item. Utilizar falantes de impedância inferior ao suportado pelo amplificador podem danificá-lo seriamente. A máxima transferência de potência do amplificador para os alto falantes ocorrerá quando o sistema estiver operando com a impedância do alto falante igual à impedância do amplificador.

  • Relação Sinal/Ruído (S/N): é a relação entre o nível de Sinal e o nível de ruído presente no som, os melhores amplificadores tem a relação acima de 100dB. Quanto maior esse valor, menos ruído seu amplificador vai gerar.

  • Slew Rate: é a taxa de variação do sinal de saída de um amplificador por unidade de tempo. Quando a taxa de variação é muito baixa, os sinais de saída com grande amplitude e alta freqüência não são reproduzidos adequadamente em função da incapacidade do amplificador em acompanhar, com a rapidez necessária, estas variações do sinal. Essa inadequação do amplificador causa uma distorção conhecida como slew induced distortion (distorção induzida por slew rate). Quanto maior for o slew rate, maior será a capacidade de reprodução de sinais de grande dinâmica.

  • Damping Factor: indica a capacidade do amplificador de controlar o alto-falante. Quanto maior, melhor. Altos valores do fator de amortecimento são desejados nos projetos dos bons amplificadores. Valores abaixo de 100 são considerados ruins enquanto valores acima de 500 são excelentes.

Classe dos amplificadores:


Classe A: O amplificador que possui melhor qualidade de som sem distorção mas com um consumo de potência muito grande, possui eficiência de +/- 20% (teórico máximo de 25%) , isto é, se ele fornecesse 10W de som, consumiria 50W de energia, essa diferença de 40W seria transformada em calor. Geralmente é um amplificador com potência de saída abaixo dos 100W, gasta muita energia e seu preço é muito alto. (inviavel para sonorização automotiva)

Classe B: Um amplificador deste tipo não consome muita energia e possui rendimento teórico máximo de 78,5% mas gera grande distorção audível para pequenos sinais (distorção de crossover) mas para sinais de grande amplitude essa distorção é muito pequena quando comparada com a amplitude do sinal tornando a distorção menos perceptível. (Não existe amplificadores desse tipo no mercado)

Classe AB: une características de um classe A e um classe B. Consome pouca energia quando comparado com um Classe A, tem distorção de um Classe B somente para grandes potências e em pequenas potências (pequenos sinais) o funcionamento é como um classe A. Possui rendimento em torno de 50% , isto é, se ele fornece 100W de som, consome 200W de energia. (a maioria dos amplificadores comercializados são de classe AB, pois possui boa qualidade e bom rendimento)

Classe C: gera distorção pior que um classe B e geralmente é utilizando em radio-frequência ( celulares, transmissores de rádio e TV );

Classe D: as vezes confundido com "Digital". Mas um classe D, não leva o D por ser digital, mas pela sequência de classificação dos amplificadores. Seu funcionamento se deve a um circuito de chaveamento digital com frequência de 100Hz a 200KHz que transforma o sinal de entrada em uma onda quadrada de largura variável. Possui rendimento perto de 90% (fornecendo 100W de som, estará consumindo 111W de energia) e está limitado a trabalhar abaixo de 1Khz, porque acima disso, existe a geração de distorção e pode ocorrer do amplificador interferir em rádios AM. (uso restrito para amplificação de subwoofers)

Classe G: tabalha como um classe A em pequenas potências e como um classe AB em grandes potências possuindo rendimento em tornor de 70%.

Classe H: é um classe AB que trabalha com dois níveis de tensão de alimentação. Um nível mais baixo para baixa potência e outro nível de tensão de alimentação maior para potências maiores, com isso os componentes dissipam menos energia conseguindo um rendimento maior. A desvantagem é a distorção causada pela comutação das fontes para um determinado nível de sinal. Possui rendimento em torno de 70%.

Classe I: é um classe A mas a alimentação desse estágio é feita por um controlador do tipo classe D (modulação por pulso), com isso o amplificador classe A recebe somente energia o suficiente para alimentar a si próprio a a carga (alto-falante). Assim, variando sua fonte de alimentação um classe I possui rendimento em torno de 75%.

Classe T: Seu funcionamento é parecido com um classe D mas este, possui bem menos distorção e pode trabalhar em toda a faixa audível (20Hz a 20KHz). O sinal de áudio entra no amplificador, é transformado digitalmente através de algoritmos em um sinal digital de frequência variável até 1.5MHz depois é amplificado . Seu rendimento está em torno de 90% e possui menos distorção que um classe D.


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