Impedância is soa como palavra "científica", certo? À primeira vista é bem confuso e pode não saber o quanto — se é que — importa para ligar alto-falantes.
Mas o que é impedância de alto-falante automotivo? Como se vê, é realmente importante e pode ter consequências sérias no som do seu veículo, seu amplificador automotivo e mais. Vamos cavar!
A impedância do alto-falante, medida em Ohms, é a resistência total da bobina de voz ao fluxo de corrente elétrica durante operação com sinal musical.
Assim como não pode ter curto-circuito em bateria, amplificador ou estéreo precisa de alguma quantidade de impedância de carga do alto-falante para limitar quanta corrente elétrica o rádio ou amplificador tenta fornecer.
Ao contrário de fio reto que vai do ponto "a" ao "b" quando conecta energia, o enrolamento do fio da bobina de voz forma laço que tem propriedade elétrica chamada indutância. A indutância é um pouco diferente da resistência, pois muda conforme a frequência muda. Isso é chamado de reatância indutiva.
Para alto-falantes automotivos, isso significa que a impedância real (resistência total) na verdade muda um pouco enquanto a música toca! No entanto, a boa notícia é que ainda podemos categorizar alto-falantes automotivos por classificação em Ohms, pois sempre fica bem próxima.
Quando falamos sobre impedância de alto-falante, na maioria das vezes as pessoas se referem à categoria (faixa geral) do alto-falante usada para combinar amplificadores de estéreo doméstico ou automotivo.
No mundo elétrico, Ohms às vezes são representados pelo símbolo grego Omega, ou "Ω."
Quando sinal musical (composto de corrente alternada) é aplicado a alto-falante, gera campos magnéticos conforme corrente flui pela bobina de fio bem enrolada. Curiosamente, bobina de fio desenvolve campos magnéticos que resistem ao fluxo da corrente (resistência, também chamada reatância neste caso).
Da mesma forma, muitos outros componentes elétricos como motores lidam com mesma resistência elétrica quando corrente alternada (CA) é aplicada.
Devido ao funcionamento da indutância e à física envolvida, a "impedância" do alto-falante (resistência total) não é a soma da resistência e reatância indutiva. Em vez, é a soma "algébrica", significando que é a raiz quadrada da soma dos quadrados. Pode lembrar deste tipo de matemática da aula de trigonometria.
A impedância do alto-falante não é tão simples quanto apenas somar a resistência CC medida do fio da bobina e a reatância indutiva para dada frequência.
Em vez, a impedância do alto-falante é encontrada a partir da soma algébrica da resistência do fio da bobina e reatância indutiva. Encontra isso elevando cada ao quadrado e tirando raiz quadrada dos dois números somados.
A reatância indutiva é comumente escrita como "Xl", pronunciado "X sub L" e medida em unidades de Ohms como resistência. A indutância é medida usando unidade chamada "Henrie" e comumente notada com "H": "uH" para microHenries, "mH" para miliHenries, e assim por diante.
Também há valor correspondente para capacitores chamado reatância capacitiva (Xc) mas não costuma se aplicar a bobinas de voz de alto-falantes.
Há algumas maneiras diferentes de saber a impedância de um alto-falante automotivo — mesmo se estiver sem etiqueta ou não impresso em lugar nenhum.
Aqui está o que precisa saber:
Resumindo, se seu alto-falante não tem impedância listada em lugar nenhum ou não encontra specs do fabricante, a melhor coisa é medi-la.
Essa é a melhor maneira, pois pode ter 100% de certeza do que está lidando — especialmente se precisa combinar impedância a amplificador, estéreo automotivo ou crossover.
É fácil medir impedância de alto-falante automotivo usando medidor de teste configurado para ler resistência (Ohms). Uma vez que obtém leitura, pode saber qual classificação em Ohms seu alto-falante é.
Para medir impedância de alto-falante automotivo, precisará de multímetro (medidor de teste com múltiplas funções) ou medidor de Ohm (resistência) dedicado. Multímetros digitais são baratos e fáceis de encontrar hoje, então recomendo usar um.
Como mencionei, o objetivo aqui não é tentar medir a classificação de impedância perfeita.
Lembre-se que não medirá exatamente 4 ohms, 8 ohms, etc. Medirá valor em Ohms próximo a isso e que ajudará a saber a faixa/categoria real de impedância/Ohms do seu alto-falante.
Nota: Alto-falantes como tweeters com capacitor crossover conectado agirão como circuito aberto e interferirão na medição.
Veja minhas notas abaixo sobre como lidar com isso.
Mostradas algumas configurações de faixa de resistência de medidores de teste para medidores típicos.
Como mencionei, é importante usar a faixa de resistência correta no medidor ao medir impedância do alto-falante. Isso porque configuração errada pode não mostrar nada ou dar ideia errada de que talvez o alto-falante esteja queimado quando não está.
Se não tem certeza, verifique manual do medidor. Muitos medidores digitais modernos têm configuração automática que ajustará automaticamente para medição de Ohm que detecta e mostrará leitura e casas decimais accordingly. Outros medidores exigem selecionar faixa correta manualmente.
Como regra geral, use a faixa mais baixa que inclua 0-10 ohms (ou similar).
Uma vez que tem sua medição, use minha tabela de impedância de alto-falante para encontrar o próximo valor de impedância mais próximo listado.
Tweeters frequentemente vêm com crossover passa-alta na forma de capacitor. Para leitura correta, precisará desconectá-lo ou medir ao redor. Certifique-se de desconectar tweeter de amplificador ou unidade principal!
Medir impedância onde crossovers estão no lugar é problema. Isso porque capacitores, comuns em tweeters como filtro passa-alta, parecem se comportar como circuito aberto ao medir resistência enquanto o capacitor carrega.
Vai querer medir ao redor do capacitor se usado ou desconectar um terminal do capacitor ou um fio do tweeter.
Para alto-falantes de 2 vias, pode ou não haver crossover no woofer. Frequentemente há indutor em série com ele. A boa notícia é que ler resistência diretamente em alto-falante e indutor não faz muita diferença — indutores têm valor de resistência minúsculo.
Na verdade, geralmente estão em miliOhms (milésimos de Ohm) que é quase nada. No entanto, como regra geral, é melhor desconectar alto-falantes de seus crossovers antes de medir Ohms.
| Ohms medidos* | Classificação de impedância |
|---|---|
| 3.1-4.0 ohms | 4 ohm |
| 6.0-8 ohms | 8 ohm |
| 1.2-2 ohms | 2 ohms |
| 4.0-6 ohms | 6 ohms |
| 0.5-1.0 ohms | 1 ohm** |
| 12-16 ohms | 16 ohms** |
Para usar esta tabela, pegue a medição de resistência do seu medidor e compare às medidas aqui. Seu alto-falante automotivo deve cair em uma das faixas comuns acima.
*Esta é faixa aproximada e deve cobrir quase todos alto-falantes mas pode variar ligeiramente.
**1 ohm é raro mas encontrado em alguns produtos de estéreo automotivo como sistemas amplificados premium Bose. Alto-falantes de 16 ohms às vezes usados para sistemas domésticos ou amplificadores de guitarra, mas não são muito comuns.
Este gráfico mostra o que acontece quando usa alto-falante de 8 ohms no lugar de 4 ohms. O de 8 ohms funcionará — porém, há um preço. Como não é combinado ao amplificador de 4 ohms, só recebe até 1/2 da potência (e volume menor) que um de 4 ohms teria.
Usar alto-falante não combinado corretamente a amplificador ou estéreo pode ter consequências menores — ou maiores.
Usar alto-falante de 8 ohms no lugar de 4 ohms não vai machucar nada. Porém, só desenvolve 1/2 da potência de um de 4 ohms, significando volume menor. Também não funcionará corretamente com crossovers, pois deslocará a frequência de corte.
Por exemplo, se usasse alto-falantes ou subwoofer domésticos de 8 ohms em vez de 4 ohms, notaria volume menor que usando 4 ohms. Isso porque alto-falante precisa de mais potência para aumentar volume.
Amplificadores e unidades principais automotivas não têm muita tensão de alimentação como receptores e amplificadores domésticos. Isso significa que precisam de impedância menor para desenvolver mesma potência deixando mais corrente fluir.
Também não recomendo misturar 8 e 4 ohms em alto-falantes automotivos porque não terão mesmo nível de volume quando aumentar volume. Significa que som não estará certo e ficará lidando com algumas frequências ruins após certo ponto.
Alto-falantes de 8, 4 e 2 ohms não são necessariamente "melhores" uns que outros. A resposta correta é que depende da aplicação e do estéreo ou amplificador usado. A melhor impedância é a que combina corretamente com a especificação de impedância de um amplificador ou estéreo.
Tradicionalmente 8 ohms são usados para alto-falantes domésticos e de teatro. 4 ohms são geralmente para uso automotivo, com alguns modelos 2 ohms às vezes (geralmente subwoofers).
Por exemplo:
Na verdade, estéreos automotivos só emitem cerca de 15-18 watts RMS por canal, apesar das classificações de pico exageradas em anúncios. Isso porque só trabalham com 12V para desenvolver potência no alto-falante.
Amplificadores automotivos entregam enormes potências a 4 e 2 ohms usando fonte interna que gera tensões maiores para amplificar sinal. Sem isso, não seria possível acionar alto-falantes com tanta potência para graves potentes que muitos gostam.
Amplificadores de fábrica às vezes usam alto-falantes de 2 ou 1 ohm para desenvolver mais potência sem gastar em designs de amplificador com fonte melhor.
2 e até 1 ohm (sim, 1 ohm!) alto-falantes automotivos são raramente usados, exceto para subwoofers e casos especiais de alto-falantes principais. Alguns sistemas premium de fábrica usam impedância menor para "trapacear" usando amplificador "real" e economizar.
Isso porque usam alto-falante de 2 ou 1 ohm para desenvolver mais potência em cada alto-falante sem ter que fornecer amplificador com fonte interna como normalmente. Embora funcione tecnicamente, não substitui simplesmente usar amplificador adequado.
Introduzem outros problemas, como não ser compatíveis com 4 ohms padrão quando hora de atualizar ou substituir defeituosos. Também não produzem tanta potência quanto amplificador aftermarket decente com 4 ohms, significando que ainda acabará precisando substituí-los.
Para obter máximo aproveitamento (e potência) pelo seu dinheiro — junto com evitar danos a eletrônicos de áudio — é importante combinar a impedância do alto-falante (carga de impedância que o amplificador vê na saída).
Aqui estão razões simples para entender o que acontece quando não combina:
Embora em alguns casos amplificador possa desligar sozinho antes de danificar quando impedância menor é usada, nunca assuma que vai. Às vezes o dano ainda acontece e você estragou um amplificador.
A maioria dos estéreos automotivos não tem circuitos de autoproteção contra superaquecimento ou alta corrente, então provavelmente terão estágios de saída destruídos.
É um pouco diferente quando falamos de subwoofers automotivos, mas mesmas regras valem. Como canal de subwoofer em amplificador geralmente tem muita potência, nem sempre é problema usar sub de 4 ohms vs 2 ohms com amplificador mínimo 2 ohms.
No entanto, como regra geral, é melhor combinar impedância do subwoofer para obter a potência que está pagando.
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