Alto-falantes são um pouco curiosos: eles são chamados de impedância de 4 ou 8 ohms e assim por diante, mas a maioria não mede realmente essa quantidade de resistência em Ohms quando você os verifica!
Por que isso acontece, e o que você deve medir ao verificar a resistência CC para a maioria das impedâncias de alto-falantes (2, 4 e 8 ohms)?
Explicarei tudo em detalhes e fornecerei uma tabela prática com algumas medidas de CC que você pode esperar.
No mundo real, um alto-falante de 8 ohms terá uma medição de resistência menor que sua classificação de 8 ohms. Isso é normal e ocorre porque a resistência CC e a resistência total, chamada de impedância, não são a mesma coisa. A resistência CC é sempre menor que a impedância total do alto-falante, como você verá mais adiante.
Você pode encontrar a faixa típica de medição de Ohms CC para muitas impedâncias comuns de alto-falantes aqui. Para usar esta tabela, basta encontrar a classificação de impedância que você está interessado (1ª coluna) e olhar a faixa de medição em Ohms na 2ª coluna.
| Impedância do alto-falante | Resistência CC |
|---|---|
| 2 ohms | 1.2-2 ohms |
| 4 ohms | 3.1-4.0 ohms |
| 8 ohms | 5.7-8 ohms |
| 6 ohms | 4.0-6 ohms |
| 1 ohm* | 0.5-1.0 ohms |
| 16 ohms* | 12-16 ohms |
*(Alto-falantes de 1 ohm são incomuns, mas podem ser encontrados em alguns produtos de estéreo automotivo, como sistemas amplificados premium Bose. Alto-falantes de 16 ohms podem ser usados às vezes para sistemas de alto-falantes domésticos ou outros, mas você não os encontrará com muita frequência.)
A tabela de resistência CC do alto-falante listada aqui abrange uma ampla gama de alto-falantes. Estes podem variar bastante entre diferentes modelos e tamanhos de alto-falantes, mesmo do mesmo fabricante. Não se surpreenda se seu alto-falante doméstico de 8 ohms medir cerca de 6 ohms, por exemplo.
A impedância de um alto-falante é a resistência total ao fluxo de corrente elétrica quando conectado a um amplificador ou estéreo. É uma combinação da resistência de corrente contínua (CC) E a porção de resistência devido a campos magnéticos criados quando um sinal musical de corrente alternada (CA) é aplicado.
Tanto resistência quanto impedância são medidas em Ohms, então o resultado final é um valor total em Ohms também.
Por exemplo, ao medir a resistência de um alto-falante com um medidor de teste ou ohmímetro, o medidor emite tensão CC e mede resistência CC. Se você tivesse equipamento de teste mais sofisticado e um laboratório para emitir um sinal CA, também veria que um alto-falante desenvolve mais resistência baseada na frequência aplicada a ele.
A impedância do alto-falante, medida em Ohms, é a resistência total da bobina de voz ao fluxo de corrente elétrica durante a operação com um sinal musical, não apenas a resistência CC do fio de que é feito.
Como mencionei, alto-falantes usam uma bobina de voz que é um longo comprimento de fio enrolado em uma bobina bem apertada por máquinas de alta precisão na fábrica do alto-falante.
Quando você toca música e aciona um alto-falante com potência, campos magnéticos são criados à medida que a corrente flui pela bobina. Esses campos criam uma oposição (resistência, chamada reatância neste caso) à corrente que flui através dela. Esta é uma propriedade muito comum de bobinas de fio e também é usada para criar motores elétricos, bobinas de vela de ignição para motores, pistolas de choque e muito mais.
A bobina tem uma propriedade chamada indutância que afeta a força dos campos magnéticos. A reatância indutiva é diferente da resistência, pois muda conforme a frequência muda, ao contrário da resistência CC.
Esse tipo de "resistência" é chamado de reatância indutiva.
Medidas de resistência (Ohms) às vezes são mostradas usando o símbolo grego Omega: "Ω"
As fórmulas matemáticas para calcular a reatância indutiva da bobina de voz do alto-falante em uma dada frequência e a impedância total do alto-falante. É um pouco complicado, mas não tão ruim quando você entende!
Infelizmente, impedância/reatância indutiva é um pouco complicada de lidar matematicamente. Devido ao funcionamento da indutância e à física envolvida, a impedância total do alto-falante (resistência + reatância indutiva) não é tão simples quanto apenas somar a resistência e a reatância indutiva.
Em vez disso, a impedância do alto-falante é encontrada a partir da raiz quadrada da soma dos quadrados da resistência do fio da bobina e da reatância indutiva.
A reatância indutiva é representada como "Xl", pronunciado "X sub L" e é medida em Ohms, assim como a resistência. A indutância é medida usando uma unidade chamada "Henrie" e mostrada como "H". "uH" significa microHenries (1/100.000 de um Henrie), "mH" representa miliHenries (1/1.000 de um Henrie), e assim por diante.
Indutores são extremamente úteis para áudio — especialmente para crossovers de alto-falantes. Nesse caso, eles são um componente crítico para crossovers passa-alta ou passa-baixa e são escolhidos com base em sua indutância.
Nesta imagem, você pode ver um exemplo de como medir a impedância do alto-falante usando um ohmímetro ou qualquer medidor de teste padrão configurado para medir resistência em Ohms. Para fazer isso, configure-o para uma das faixas mais baixas (0-10 Ohms, 0-20 Ohms, etc) ou a configuração de faixa automática, se disponível. Toque as pontas de prova firmemente contra metal limpo e exposto nos terminais do alto-falante com pelo menos um fio do alto-falante removido para evitar uma medição falsa.
Para medir a impedância de um alto-falante, você precisará de um multímetro ou um medidor de resistência dedicado.
Faça o seguinte:
Lembre-se de que você não medirá exatamente 4 ohms para um alto-falante de 4 ohms ou 8 ohms para um de 8 ohms, por exemplo. A medição CC é quase sempre 30% menor que a classificação de impedância na embalagem ou etiqueta do alto-falante.
É importante usar a faixa de Ohms correta no seu medidor ao medir a impedância do alto-falante. Isso porque a configuração errada pode não exibir nada útil ou erroneamente dar a ideia de que o alto-falante está queimado ou até mesmo uma leitura incorreta.
Se não tiver certeza, verifique o manual do medidor. Muitos medidores digitais modernos têm uma configuração automática que ajustará automaticamente para a medição de Ohm que detecta e alterará a faixa e a casa decimal automaticamente para você. Outros medidores exigem que você selecione a faixa correta manualmente.
Como regra geral, use a faixa mais baixa que inclua 0-10 ohms (ou similar) e suba se necessário.
Isso quase nunca deve acontecer, mas no caso de uma conexão ruim, um alto-falante queimado (ou quase queimado), coisas podem acontecer e você poderia obter uma leitura que não é realmente a resistência CC normal do alto-falante.
Na minha experiência, no entanto, isso não é algo com que você se depare frequentemente, ou nunca.
Este é um gráfico mostrando como um alto-falante de maior impedância produz menos potência que o alto-falante correto que deve combinar com um amplificador ou estéreo. Por exemplo, usar um alto-falante de 8 ohms no lugar de um de 4 ohms significa que você obterá 1/2 da potência e, como resultado, nunca conseguirá o mesmo volume ou desempenho que pagou com seu sistema.
Usar um alto-falante que não corresponde ao estéreo ou amplificador para o qual é classificado pode ter resultados relativamente menores — ou até terríveis, dependendo do que você está lidando:
Como exemplo, se você usasse alto-falantes de 8 ohms no lugar de alto-falantes de 4 ohms de estéreo automotivo, não danificaria nada porque menos corrente será emitida e não superaquecerá. O problema será (embora toque bem, de outra forma) que a potência total disponível será 1/2 da de um alto-falante de 4 ohms.
No entanto, há um problema enorme se você usar um alto-falante de menor impedância combinado com o amplificador, estéreo doméstico, etc. O resultado final será que começará a superaquecer e pode potencialmente sofrer danos permanentes e parar de produzir som.
Isso porque usar uma impedância menor do alto-falante faz o rádio ou amplificador tentar emitir o dobro (ou mais!) de corrente do que foi projetado.
Se tiver sorte, o rádio, estéreo doméstico ou amplificador desligará para se proteger. Infelizmente, ao longo dos anos, mais frequentemente do que não, vi amplificadores ou rádios queimarem seus estágios de saída devido a curto-circuito ou alto-falantes de impedância errada conectados.
Os transistores de alta potência usados em dispositivos de áudio doméstico ou automotivo só podem lidar com uma certa quantidade de corrente elétrica (amperes) ou calor. Quando forçados a lidar com mais que seu limite seguro, ficam incrivelmente quentes e começam a se decompor. Em pouco tempo, param de funcionar completamente, pois os componentes semicondutores são destruídos.
Cuidado! Nunca ligue alto-falantes de forma que dê uma carga total de alto-falante menor que a classificação do rádio ou amplificador. Além disso, não adivinhe sobre a impedância correta do alto-falante — verifique primeiro. Não arrisque, pois será uma lição cara do que não fazer!
Diagrama mostrando o que acontece quando você altera a carga em Ohms do alto-falante conectado a um crossover: deslocamento de crossover ocorre. Isso significa que, como foi projetado para uma impedância diferente, a frequência na qual ele funciona muda.
Como mencionei anteriormente, crossovers de alto-falantes são baseados em peças (capacitores e indutores) que funcionam como filtros de acordo com a carga do alto-falante à qual estão conectados. Por causa disso, quando você altera a impedância do alto-falante, você altera a frequência do crossover e o som.
Você pode notar vários problemas após fazer isso:
Crossovers de alto-falantes só podem ser usados com a impedância do alto-falante para a qual foram projetados ou não soarão da mesma forma.
Por exemplo, usar um crossover de alto-falante doméstico de 8 Ohms com um alto-falante automotivo de 4 Ohms não funcionará corretamente. Isso porque os valores das peças foram escolhidos para apenas uma impedância. Quando você muda isso, altera dramaticamente a frequência do crossover!
Confira — há muito mais leitura excelente de onde isso veio!
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