Potência dos alto-falantes: Onde está a mágica?

[carlos.e.a]

Pessoal achei um "comentario" muito interessante e que me convenceu quando as divergenias sobre rms,pmpo. Resolvi entao compartilhar com a galera:

Pergunta: O quê significa (e como se obtém) Watts RMS e Watts PMPO? Existe alguma relação matemática entre os dois? Notei que aparelhos de som de fabricantes diferentes nem sempre apresentam a mesma relação.

Aqui foi dada a resposta, com os devidos creditos ao rapaz que respondeu - Renato Kodaira:

Para responder essa pergunta, primeiro é necessário saber que tais termos são erroneamente aplicados aos amplificadores de potência e aos alto-falantes.
Alto falantes são os dispositivos que transformam energia na sua forma elétrica (corrente elétrica) em energia na sua forma sonora (energia mecânica criada pela interação de campos magnéticos da bobina e do imã, que faz vibrar um cone de papel ou plástico e este vibrar o ar ? criando ondas sonoras) e um pouco de energia em forma de calor (dissipado pela resistência do fio da bobina que existe no alto falante). Um alto falante, pode assim transformar uma determinada quantidade de energia elétrica em som e calor num determinado período de tempo, de forma a ter uma certa qualidade sonora e sem gerar calor em excesso que possa fundir (e portanto estragar) a bobina (de fios de cobre) e inutilizar o alto falante. Essa quantidade de energia nesse determinado período de tempo é o que chamamos de POTÊNCIA. Digamos que aplicamos um sinal (tensão cujo simbolo é V) de 8 Volts alternados (sim tem que ser alternado, porque se aplicarmos um sinal contínuo, não haverá som) em um alto falante com impedância (ou resistência, cujo símbolo é R) de 8 ohms, pela bobina passará uma corrente elétrica (símbolo I) de 1 Ampere (lei de Ohm: I = V /R) . Como a potência é a tensão multiplicada pela corrente, temos: 8V x 1A = 8 W (Watts). Se dissermos que a potência que esse alto falante agüenta é de 8W, qualquer potência (no caso tensão) acima disso pode vir a inutilizar o alto falante. Por exemplo, aplicando 20V alternados no mesmo alto falante, fará com que apareça uma corrente de 2,5A, que resulta em uma potência a ser suportada de 20V x 2,5A = 50W, ou seja o alto falante não vai aguentar e vai se destruir pelo excesso de calor no enrolamento e pela vibração da bobina. Agora é que entra a mágica do marketing. Se um fabricante disser que o seu alto falante pode suportar uma potência de 8W, isso nas lojas não venderia. Mas digamos que por um período de tempo bem pequeno, digamos que por um décimo de segundo, esse alto falante possa aguentar aqueles 50W. Agora o nosso alto falante é de 50W de potência ! Bem melhor do ponto de vista mercadológico não ? Mas ninguém vai te contar que é só por um décimo de segundo. Se voce quiser ouvir uma música inteira de 4 minutos, vai ter que se contentar em abaixar o volume e com uma potência de somente 8W. Por trás desse número mágico de 50W é que se baseia a idéia de Potência pmpo ( de pico, ou seja por um período de tempo bem pequeno, usando um pico de tensão). Ora, mas esse mesmo alto falante, pode aguentar até 200W se for por um período de tempo menor do que um décimo de segundo (0,1s). Ora como não existe uma padronização sobre isso, cada fabricante vai dizer que o seu alto falante suporta uma potência maior do que o alto falante do concorrente, simplesmente a seu critério.

O mesmo se aplica aos amplificadores. Um Amplificador é um aparelho que amplifica um sinal fraco (tensão ou corrente elétrica) e entrega esse sinal amplificado a um outro dispositivo (geralmente um alto falante, uma antena, etc. ). Assim podemos injetar um sinal alternado de 1V na entrada de um amplificador e na saída obtermos 20V (ou seja, o amplficador tem um ganho de 20 vezes). Se aplicarmos esses 20V em um alto falante de 8 ohms e potência suficiente para suportar, teremos uma potência de 50W (Watts). É pouco para os marketeiros. O consumidor quer amplificadores de 1000W. Como fazer ? Num amplificador, não dá para aumentar a tensão máxima de saída sem alterar a sua fonte de alimentação. Além disso, aumentar a tensão da fonte, faz com que haja uma maior corrente elétrica passando pelos elementos de amplificação (os transistores ou válvulas) o que pode ocasionar a queima destes. Mas podemos usar alto-falantes ou cargas menores do que 8 ohms. Veja o que acontece se usarmos um alto falante de 4 ohms: tensão de saída 20V dividido por 4 ohms = 5 Ampéres. Logo a potência será 20V x 5 A = 100W. Provavelmente, se usarmos o amplificador por muito tempo, os transistores irão se queimar por causa do calor gerado pelo excesso de corrente. Mas como no caso do alto falante, o amplificador aguenta esse excesso por pouco tempo (vai que seja 0,1 s). Pronto ! Conseguimos sem critério algum, aumentar a potência do nosso amplificador ! Se usarmos um alto falante de 2 ohms (mesmo que seja por um pico de milésimo de segundo), a potência sobe para 200W ! Felicidade geral no departamento de marketing ! Quem quer ouvir uma musica durante 4 minutos ? O que importa é a potência !

Bem, essa é a origem dessa tal Potência pmpo. Sem critério e pura enganação. Em resumo: Potência pmpo = Potência real (ou nominal) x k (uma constante determinada pelo departamento de marketing de cada fabricante).
Com relação ao termo RMS, ele deriva de Root Mean Square (raiz quadrática média). Na realidade esse termo SÓ PODE SER APLICADO à Tensão e Corrente elétrica. A tensão e/ou corrente elétrica podem ser alternadas ou contínuas. Um sinal elétrico alternado varia seu valor com o tempo e para determinar qual o seu equivalente a um sinal contínuo que gere a mesma potência (dissipe o mesmo calor em uma resistência ou faça o mesmo trabalho num dispositivo), calcula-se o valor RMS equivalente. Poderíamos simplesmente calcular a média, mas pense no exemplo de uma tensão alternada com forma de onda senoidal variando de -10V a 10V. A média é zero ! Porque ela tem valores positivos e negativos que se cancelam, dai o resultado ser zero. Para contornar isso pegamos o valor de vários momentos da forma de onda senoidal, elevamos ao quadrado (eliminando assim os valores negativos) de cada amostra. Depois tiramos a raiz quadrada da soma desses quadrados das amostras e obtemos a raiz quadrática media (o RMS) da forma de onda senoidal (para ser preciso, é determinado por calculo integral). Esse valor RMS é igual a aproximadamente 70,7% do valor de pico da tensão senoidal. Calculando: 10Vpico x 70,7% = 7,07V rms. O mesmo vale para a corrente elétrica e temos a unidade A rms (Ampéres RMS). Observe que para formas de onda diferentes (sinais quadrados, triangulares, retangulares, etc) esse fator é diferente.
Entretanto isso NÃO vale para Potência. A Potência como já foi dito é resultado da multiplicação da tensão pela corrente. Temos: P = Vrms x Irms = Watt. Já que rms quer dizer a equivalência a um sinal de corrente contínua (só V e A), então não existe a figura de "Potência rms" ou mesmo a unidade Wrms. Só existe Potência e sua unidade W (1 Watt = 1V x 1A).
Potência rms, Potência pmpo, Watts rms e Watts pmpo é tudo besteira !

Assim para terminar, Wpmpo é besteira inventada pelos marketeiros (sem critério algum) e Wrms pode ser entendido somente como W (Watt)

Pra quem estudou estatistica vai ver que esse calculo do RMS é exatamente o calculo para desvio padrao, logo RMS pode ser entendido como o desvio padrao da senoidal da tensao alternada. Claro, como é um gráfico usamos integração pra achar esse desvio! Bem interessante, não?!

[designermx2]

Show de bola, isso esclarece muito bem e muita coisa!

Valeu mesmo

[designermx2]

Galera, dei uma sumida mas vim aqui para esclarecer uma coisa. Depois de ler muito e estudar (que ainda estou fazendo), achei no link http://www.tubeamps.com.br/lendas.htm  Uma coisa interessante. Ele fala do alto-falante ideal para guitarra. Notei que no meu falante de "30w" a aranha é muito macia e isso faz embolar o grave. Talvez a compressão deixe embolar ele.

Outra coisa que me surgiu... http://msomeletronica.com.br/apostilas/altofalantes/recondicionamento_de_alto_falante.pdf O cara aqui fala em subir um pouco a bubina para dar mais médio. Tenho carcaças aqui de falantes profundos com eixos relativamente finos. Fiquei imaginando. Já que estou sem grana para comprar uns Jesen ou Eminence, será que dá para recondicionar meus falantes a ponto de serem usados para guitarra? Alguma dica mais direta, já que aqui no fórum temos vários tópicos, mas nenhum com um tutorial bem feito e detalhado sobre o assunto específico?

[Alex Frias]

Rapaz, eu acho extremamente louvável sua idéia e creio que experimentar nào faria mal, quem sabe descobre empiricamente mesmo algumas coisas interessantes sobre falantes. Desejo-lhe boa sorte e muita calma nas pesquisas!

[designermx2]

Alguém sabe de algumas coisas que podem ajudar a deixar o falante com o som mais próximo do Vintage? Antes que todos comecem a dizer: Compra um Eminence. Quero recondicionar os 3 de 12" que tenho aqui. Ir usando até poder comprar 4 Celestion ou afim. Um por vez, claro. Não é todo mundo que tem família que pode pagar 600 reais por falante.

Existem algum macete?

[pit.du]

ola galera handmade a muito tempo não posto nada, ando meio sem tempo mas vamos ver se posso ajudar
estou vendo uma velha discussão aqui novamente sobre potência dos auto falantes gostaria de frisar alguns pontos importantes sobre esse assunto, primeiro a potência elétrica (W) de um auto falante não é igual a sua potência sonora (db), vou sita um exemplo um auto falante de 10" e um de 12" com a mesma potência elétrica (W) dificilmente terão a mesma potência sonora (db), isso ocorre devido a pressão sonora (quantidade de ar deslocado pelo auto falante)  produzida pelos cones de ambos serem completamente diferentes, basicamente quanto maior o cone maior a pressão sonora.(isso lógico dependendo das variáveis como por exemplo frequência já que nosso ouvido é mais sensível a médios).
agora em relação a potência elétrica. Primeiramente, é importante ressaltar a potência média de um alto-falante varia com o passar do tempo, pois estamos trabalhando com corrente e tensão alternadas. Podemos chamá-la também de potência instantânea devido a este fato, e equacioná-la da seguinte maneira:
PotenciaMedia = 1/tv(t)i(t)dt

Analisaremos a seguir a classe de potência que segue a norma 10303 da ABNT, a potência em RMS. um exemplo de calculo desta potência consiste na utilização da corrente máxima suportada pelo fio de 29 AWG, considerando-a como o valor de pico da senóide gerada por i(t), no nosso caso Imax = 4A. Como a impedância do nosso alto-falante é de 4Ω, tem-se que:
Prms = RImax²
Prms = 64Wrms

A classe de potência a ser analisada desta vez é a potência em PMPO. A forma como se encontra este tipo de potência varia de acordo com o fabricante do produto, de modo que não existe uma fórmula exata para transformação de uma potência em PMPO para RMS, ou vice-versa.

[designermx2]

Show de bola a explicação. Uma vez vi um local que explicava algumas formas de recondicionar que davam características diferentes, tipo: mais médio, mais grave, mais agudo, mais rígido , mais macio... mas além de não lembrar como era, não sei bem o ideal para manter um som com aquela característica meio vintage (mais puxado para os médios e agudos). Se alguém puder ajudar.

[ricardo rk]

o que acontece quando vc leva um falante para recondicionar (aqui no brasil) é que o cara troca todo o conjunto móvel, usando cone, bobina e centragem que ele tem em estoque, que são componentes genéricos, bem diferentes dos originais. pra vc ter uma idéia, a bobina de um falante pra guitarra tem entre 8 e 12mm de altura, enquanto uma genérica tem 22mm. um cone kurt-mueller pesa 14g, enquanto um generico pesa quase 30g.


eu digo isso p q (moderador, peço que me suspenda do fórum) estou desenvolvendo meus próprios falantes, e já gastei quase 2000,00 só de material.

o grande problema é o material nacional, principalmente os cones, e os fabricantes não se interessam por esse mercado, que pra eles é muito pequeno em relação ao automotivo que rende bem mais .

[Scorpion]

o que acontece quando vc leva um falante para recondicionar (aqui no brasil) é que o cara troca todo o conjunto móvel, usando cone, bobina e centragem que ele tem em estoque, que são componentes genéricos, bem diferentes dos originais. pra vc ter uma idéia, a bobina de um falante pra guitarra tem entre 8 e 12mm de altura, enquanto uma genérica tem 22mm. um cone kurt-mueller pesa 14g, enquanto um generico pesa quase 30g.


eu digo isso p q (moderador, peço que me suspenda do fórum) estou desenvolvendo meus próprios falantes, e já gastei quase 2000,00 só de material.

o grande problema é o material nacional, principalmente os cones, e os fabricantes não se interessam por esse mercado, que pra eles é muito pequeno em relação ao automotivo que rende bem mais .

a altura da bobina que voce diz é de enrrolamento ou o tamanha total?

no caso do cone ele é mais leve porque ele é mais fino.

existem cones com borda de papel que são mais finos,, eu usei esses no falante que fiz aqui
normalmente se encontra cones de uso geral,, acho que ninguem fabrica cones aqui no brasil especifico pra guitarra
se analizarmos os cones que são bons pra guitarra, pro resto das aplicações é uma porcaria,, pois ele tem que ter a parede mais fina deixando o falante mais sensível

[Eduardo]

Oi Pessoal

Quando eu mando ressolar um pneu, recebo de volta um pneu ressolado! Dura menos, é mais difícil de balancear e corre o risco da capa despregar.

Alguém pode me explicar porque seria diferente com um alto-falante?

Ressolado é ressolado! Para ficar como novo, só comprando outro.

Abraços

Eduardo

[Scorpion]

descordo

vai depender do material que veio no falante, do material que vai ser usado no recondicionamento e do técnico que executa o serviço.

[guii_music]

Uma dúvida que eu tenho é que quando regulo timbre dos pedais numa caixa de 8" estou do lado do alto-falante o som da distorção fica bonita, e quando ouço pela frente fica feio, seco e muito diferente do que foi timbrado, isso é um incômodo para mim, será que isso acontece em falantes de 12", de maior distribuição sonora?

[hgamal]

...

Quando eu mando ressolar um pneu, recebo de volta um pneu ressolado! Dura menos, é mais difícil de balancear e corre o risco da capa despregar.

Alguém pode me explicar porque seria diferente com um alto-falante?

Ressolado é ressolado! Para ficar como novo, só comprando outro.

O processo de recondicionamento de um pneu é bem diferente do processo de fabricação dos mesmos. Os pneus são recondicionados segundo um processo tosco, desnecessário e até perigoso.

No caso do altofalante, o recondicionamento emprega as mesmas partes que seriam usadas na fábrica para a fabricação de um.

Agora, eu posso concordar que o controle de qualidade e ferramentas não é o mesmo, o ímã já perdeu um pouco de sua capacidade magnética, a ferrugem já pode ter sacrificado sua estrutura e, muitas vezes, não se usa as mesmas partes originais de fábrica.

Mas se executado com esmero e com os  reparos fornecidos pelo fabricante original, o resultado será muito próximo do original.

Até onde eu sei, a Eminence, por exemplo, fornece kits de reparo para sua linha.
Mensagem Mesclada

Uma dúvida que eu tenho é que quando regulo timbre dos pedais numa caixa de 8" estou do lado do alto-falante o som da distorção fica bonita, e quando ouço pela frente fica feio, seco e muito diferente do que foi timbrado, isso é um incômodo para mim, será que isso acontece em falantes de 12", de maior distribuição sonora?

Devia ser proibido tocar guitarra em altofalantes menores que 12"!

A posição que você fica e a pressão sonora influenciam muito em como o nosso ouvido se comporta! No caso de altofalantes pequenos, a resposta média é bem acentuada. Isto afeta muito a psico acústica do nosso ouvido.

[guii_music]

Devia ser proibido tocar guitarra em altofalantes menores que 12"!

A posição que você fica e a pressão sonora influenciam muito em como o nosso ouvido se comporta! No caso de altofalantes pequenos, a resposta média é bem acentuada. Isto afeta muito a psico acústica do nosso ouvido.

Exatamente hgamal, fico coçando a cabeça e por exemplo, para as pessoas fica extremamente desagradável, eu tocando cheio de felicidade com o timbre do lado, e na frente o som feio pra caramba, talvez com os de 12" fique bem melhor.

[Roberto Alves]

Ou faça diferente:
Passe o som na frente do seu falante para ouvir o que a platéia vai escutar e para que gostem do seu som.
De que adianta fazer uma apresentação onde o som está uma meleca e ninguém vai gostar?
Se for assim você toca só no primeiro dia e desiste porque ninguém vai voltar a te ver já que vão lembrar: Assistir aquele cara do som ruim? Eu? Não!

Eu levo meu sem fio pra passagem do som.
Se não tenho um retorno muito bom ao nível do áudio, pelo menos sei que o que a galera está ouvindo está bom. Em relação ao timbre...não que eu esteja tocando bem.

abraço,
Roberto