É difícil não notar que quase todos os fabricantes de som automotivo de renome agora oferecem várias soluções de amplificadores ultracompactos. Esses amplificadores são pequenos o suficiente para caber no bolso do seu jeans e ajudam a facilitar as instalações quando o espaço é apertado. Embora diminutos, eles podem fornecer uma quantidade impressionante de energia para atualizar o sinal para os alto-falantes de fábrica ou permitir que os alto-falantes do mercado de reposição transformem seu sistema de som móvel em uma incrível experiência de audição. Neste artigo, falaremos sobre como as empresas podem colocar tanta potência em um pacote tão pequeno e veremos como esses amplificadores diferem das soluções de tamanho convencional.
O que é um amplificador ultracompacto?
Embora pequenos amplificadores de empresas como Sony, Soundstream, Rockford Fosgate e Linear Power existam há décadas, a maioria dessas soluções iniciais estava limitada a cerca de 20 watts de potência por canal.
Um dos primeiros amplificadores compactos de alta potência modernos a deixar sua marca na indústria foi o Alpine Power Pack KTP-455U . Medindo aproximadamente 8 por 2,5 por 1,5 polegadas de tamanho, este amplificador de quatro canais pode fornecer 45 watts do mundo real por canal em cargas de 4 ohms. A Alpine comercializou este amplificador como uma solução facilmente integrada para atualizar um rádio de fábrica ou pós-venda e fornecer quase três vezes mais potência aos seus alto-falantes.
Alguns anos depois, a Rockford Fosgate apresentou sua série de amplificadores Boosted Rail Technology. Esses amplificadores usam um design de fonte de alimentação exclusivo e criativo, diferente de todas as outras soluções do mercado. Do ponto de vista da produção de energia, o PBR300X4 de quatro canais poderia gerar 75 watts de potência em uma carga de 4 ohms e tinha uma pegada de apenas 6,75 por 4,25 polegadas.
Avanço rápido de cinco anos e existem dezenas de empresas com amplificadores pequenos e de alta potência disponíveis. Você pode escolher entre soluções de quatro ou cinco canais para atualizar seu sistema de som, e a maioria oferece um amplificador de subwoofer de aproximadamente 300 watts para adicionar graves potentes sem ocupar muito espaço. Vários modelos incluem designs resistentes à água que os tornam ideais para aplicações marítimas, motocicletas e esportes motorizados.
Grande poder em um pacote incrivelmente pequeno
O tamanho do amplificador é determinado por dois fatores:quanto espaço é necessário para abrigar os componentes necessários para fazer o amplificador funcionar e quanto dissipador de calor o projeto precisa para dissipar o calor de forma confiável sob todas as condições.
Um dos maiores avanços tecnológicos que permitiram que os amplificadores se tornassem tão pequenos são os dispositivos de montagem em superfície. Graças aos resistores, capacitores, diodos, transistores e microcontroladores subminiaturas, os circuitos e seus componentes podem caber em metade ou um terço do espaço que costumavam exigir. Pense no seu smartphone - ele tem mais poder de processamento do que os computadores desktop de 10 anos atrás, mas cabe confortavelmente na palma da sua mão ou no bolso da camisa. Em comparação, os computadores que colocaram os ônibus espaciais em órbita rodavam a cerca de 1,2 milhão de instruções por segundo (MIPS) e tinham uma memória total de alguns megabytes. O processador Apple A11 encontrado no iPhone X pode gerenciar impressionantes 600 bilhões de instruções por segundo. Com isso dito, a CPU da Apple não foi projetada para lidar com os rigores do espaço sideral e a exposição prolongada à radiação – portanto, lembre-se disso se estiver planejando uma viagem a Marte com nosso amigo Elon Musk.
Os transistores de efeito de campo semicondutores de óxido metálico (MOSFETs) de montagem em superfície usados nas fontes de alimentação desses amplificadores ultracompactos também permitiram que os amplificadores diminuíssem drasticamente de tamanho. Você pode encaixar quatro desses dispositivos na ponta do dedo e cada um é capaz de passar 50 amperes de corrente. Trinta anos atrás, um único transistor de 50 amperes teria sido maior do que todos esses quatro dispositivos modernos.
Outra tecnologia que reduziu os tamanhos dos amplificadores são as placas de circuito multicamadas. As placas de quatro camadas oferecem muito mais opções de conectividade entre os dispositivos no circuito e reduzem o espaço necessário para rastreamentos de sinal.
Finalmente, os designs de amplificadores Classe D de alta velocidade ajudam a reduzir o consumo de corrente no estágio de saída do amplificador. Os amplificadores de áudio Classe-D operam ligando e desligando os dispositivos de saída em velocidades extremamente altas, e variando o ciclo de trabalho (períodos ligado vs. desligado) recria a forma de onda de áudio original. Como os dispositivos estão ligados ou desligados, eles gastam menos tempo atuando como resistor e, consequentemente, desperdiçam menos energia na forma de calor.
Os amplificadores compactos são a solução perfeita?
Com qualquer benefício, muitas vezes há desvantagens. Para amplificadores ultracompactos, três limitações precisam ser consideradas:capacidade de refrigeração, recursos e ruído. Como mencionamos anteriormente, encaixar muitas peças em um pacote pequeno é muito mais fácil, graças aos dispositivos de montagem em superfície e placas de circuito multicamadas. A desvantagem de um amplificador pequeno é que ele ainda precisa de um dissipador de calor para resfriar os dispositivos de comutação. Se reduzirmos a área do dissipador de calor para um determinado nível de potência, o amplificador estará mais propenso a superaquecimento quando pressionado com força. Você pode ficar bem para uma ou duas músicas, mas provavelmente não poderá tocar nelas a todo vapor em um dia quente de verão no Arizona ou no Texas sem que elas entrem em proteção.
Os recursos incluídos em um amplificador geralmente são baseados no espaço disponível para controles e interruptores. Se você deseja entradas de alto e baixo nível, crossovers ajustáveis de alto, baixo e passa-banda, filtros infrassônicos, soma de sinal, controles individuais de sensibilidade, circuitos de reforço de graves e controles remotos de nível, você precisa de muito espaço. Em um amplificador ultracompacto, esse espaço simplesmente não existe. Como tal, a maioria desses recursos não será encontrada nesta classe de amplificadores.
Finalmente, precisamos falar sobre ruído. Ruído, ou mais especificamente, relação sinal-ruído (S/N Ratio) descreve quanto ruído de fundo (ouvido como chiado) é adicionado a um sinal de áudio quando ele passa por um dispositivo. A fonte de alimentação e o estágio de saída Classe-D de um amplificador produzem muito ruído elétrico de alta frequência. Em um projeto de amplificador convencional e fisicamente grande, esses circuitos ruidosos podem ser localizados fisicamente e eletricamente distantes da entrada sensível e dos estágios de ganho de sinal do amplificador. Quando reduzimos o tamanho de um amplificador em 30%, tudo fica muito mais próximo e, portanto, mais ruído é adicionado ao sinal de saída.
Vejamos cinco amplificadores Classe D de quatro canais diferentes para comparar os níveis de ruído em relação ao tamanho físico de cada amplificador.
Comparação da relação S/N do amplificador de quatro canais Potência do Amplificador / Relação S/N do Canal a 1 Watt
Polegadas Quadradas Watts A-Weighted
Amp 1 26,76 50>68 dB
Amp 2 41,99 70>70,4 dB
Amp 3 60,41 75>84 dB
Amp 4 68,07 75>84 dB
Amp 5 89,03 150>88,2 dB
Como você pode ver, amplificadores maiores adicionam menos ruído ao sinal de saída. Embora nenhuma dessas especificações seja atroz, você poderá ouvir um pouco de assobio nos dois primeiros amplificadores entre as músicas e provavelmente não nos três principais amplificadores. Claro, o terceiro amplificador tem uma pegada 50% maior (comprimento vezes largura) do que o segundo amplificador, então escolha seu veneno adequadamente.
Os amplificadores ultracompactos oferecem soluções de instalação exclusivas
Se você está tentando adicionar um amplificador a uma motocicleta ou lado a lado e encontrar espaço para o amplificador é uma preocupação, escolha um dos muitos amplificadores ultracompactos disponíveis. Com isso dito, se você tiver um pouco de espaço extra, amplificadores maiores oferecem melhor desempenho de ruído e mais recursos. Nesse caso, você obtém uma melhoria audível no desempenho investindo um pouco mais de dinheiro.
Se você estiver interessado em atualizar seu sistema de som móvel, passe por um revendedor local especializado em eletrônicos móveis e fale com um de seus especialistas em produtos. Eles podem fornecer várias opções para melhorar drasticamente a qualidade do som e o nível de volume do seu sistema existente.
