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O que um alto-falante de impedância de 2, 4 ou 8 Ohm medirá para resistência CC?


Os 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 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 dos alto-falantes (2, 4 e 8 ohm)?

Vou explicar tudo em detalhes e fornecer um gráfico prático de algumas medições de CC que você pode esperar.

O que um alto-falante de impedância de 2, 4 ou 8 Ohm mede para a resistência CC?




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 é porque a resistência DC e o total resistência, chamada de impedância, não são os mesmos. A resistência CC é sempre menor que a impedância total do alto-falante, como você verá mais adiante.

Você pode encontrar a faixa de medição típica de DC Ohms para muitas impedâncias comuns de alto-falante aqui. Para usar este gráfico, basta encontrar a classificação de impedância em que você está interessado (1ª coluna) e observar a faixa de medição de Ohms na 2ª coluna.

Gráfico de resistência CC de impedância do alto-falante/faixa de Ohms

Impedância do alto-falante Resistência DC
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

*(Os alto-falantes de 1 ohm são incomuns, mas podem ser encontrados em alguns produtos estéreo automotivos, como os sistemas amplificados premium da Bose. Os alto-falantes de 16 ohm podem às vezes ser usados ​​para sistemas de alto-falantes domésticos ou outros, mas você não os encontrará com muita frequência, também.)
A tabela de resistência DC dos alto-falantes listada aqui abrange uma ampla variedade de alto-falantes. Isso pode variar bastante entre diferentes modelos e tamanhos de alto-falantes, mesmo do mesmo fabricante. Não se surpreenda se o seu alto-falante doméstico de 8 ohms medir cerca de 6 ohms, por exemplo.

O que é impedância do alto-falante? Impedância vs resistência explicada




A impedância de um alto-falante é o total resistência ao fluxo de corrente elétrica quando conectado a um amplificador ou estéreo. É uma combinação da resistência de corrente contínua (DC) E a parte da resistência devido aos campos magnéticos criados quando um sinal musical de corrente alternada (AC) é aplicado.

Tanto a resistência quanto a impedância são medidas em Ohms, então o resultado final também é um valor total em Ohms.

Por exemplo, ao medir a resistência de um alto-falante com um medidor de teste ou medidor de Ohm, o medidor emite tensão CC e mede a resistência CC. Se você tivesse algum equipamento de teste mais sofisticado e um laboratório para emitir um sinal CA, também veria que um alto-falante desenvolve mais resistência com base 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 enquanto opera com um sinal musical, não apenas a resistência CC do fio de que é feita.

Explicação da impedância x resistência do alto-falante




Como mencionei, os alto-falantes usam uma bobina de voz isso é um longo pedaço de fio girado em uma bobina bem enrolada por máquinas de alta precisão na fábrica de alto-falantes.

Quando você toca música e aciona um alto-falante com energia, 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 dele. Esta é uma propriedade muito comum de bobinas de arame e também é usada para criar motores elétricos, bobinas de velas de ignição para motores, armas 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.
As medições de resistência (Ohms) às vezes são mostradas usando o símbolo grego Omega:“Ω”

De onde vem a impedância total do alto-falante




As fórmulas matemáticas para calcular a reatância indutiva da bobina de voz do alto-falante em uma determinada frequência e impedância total do alto-falante. É um pouco complicado, mas não é tão ruim quando você entende!

Infelizmente, a impedância/reatância indutiva é um pouco complicada de lidar matematicamente. Por causa de como a indutância funciona e a física envolvida, o total A impedância do alto-falante (resistência + reatância indutiva) não é tão simples quanto 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”, pronunciada “X sub L” e é medida em Ohms assim como a resistência. A indutância é medida usando uma unidade chamada “Henrie” e é mostrada como um “H”. "uH" significa microHenries (1/100.000 de um Henrie) , mH” representa milliHendries (1/1.000) de uma Henrie) , e assim por diante.

Os indutores são extremamente úteis para áudio – especialmente para crossovers de alto-falantes. Nesse caso, eles são um componente crítico para cruzamentos de alta ou baixa passagem e são escolhidos com base em sua indutância.

Como medir corretamente a impedância do alto-falante com um medidor de teste




Nesta imagem, você pode ver um exemplo de como medir a impedância do alto-falante usando um medidor de Ohm ou qualquer medidor de teste padrão definido para medir resistência em Ohms. Para fazer isso, defina-o para uma das faixas mais baixas (0-10 Ohms, 0-20 Ohms, etc) ou a configuração de faixa automática, se disponível. Encoste os fios da ponta de prova firmemente contra o metal limpo e desencapado 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:
  1. Ligue o medidor e configure-o para medir Ohms na faixa mais baixa. Geralmente, esse é o intervalo x1, 0-10 Ohms, 0-20 Ohms ou configuração de intervalo automático.
  2. IMPORTANTE! Desconecte um ou ambos os fios do alto-falante para evitar uma leitura falsa devido a outra resistência que possa estar conectada a ele. Se outras coisas estiverem conectadas, elas podem causar leituras falsas e dar a você uma ideia errada.
  3. Segure as pontas de prova firmemente contra os terminais do alto-falante em um ponto de metal limpo e nu. O medidor deve estabelecer rapidamente uma leitura. O medidor mostrará a resistência CC do fio da bobina de voz.
  4. Use o valor medido para determinar a impedância aproximada mais próxima do alto-falante (veja meu gráfico acima, se quiser)
  5. Para alto-falantes dentro de um gabinete ou gabinete como alto-falantes de 2 vias, crossovers podem estar em uso e podem interferir nessa leitura, com algumas exceções. No entanto, em muitos casos, você ainda mede a resistência de um woofer razoavelmente bem. (Eu ainda recomendo desconectar pelo menos um fio antes de fazer uma medição.)

Lembre-se de que você não medirá exatamente 4 ohms para um alto-falante de 4 ohms ou 8 ohms para um alto-falante de 8 ohms, por exemplo. A medição DC é quase sempre 30% menor do que a classificação de impedância na embalagem ou etiqueta do alto-falante.

Selecionando a faixa correta de resistência do medidor de teste (Ohm) para alto-falantes




É importante usar a faixa de Ohms correta em seu medidor ao medir a impedância do alto-falante. Isso porque a configuração errada pode não mostrar nada de útil ou dar a ideia errada de que o alto-falante está queimado ou até mesmo uma leitura incorreta.

Se você não tiver certeza, verifique o manual do medidor de teste. Muitos medidores digitais modernos geralmente têm uma configuração automática que se ajusta automaticamente à medição ohm detectada e altera a faixa e a casa decimal automaticamente para você. Outros medidores exigem que você selecione a faixa correta manualmente.

Como regra geral, use o intervalo mais baixo que inclui 0-10 ohms (ou similar) e depois aumente, se necessário.

Isso quase nunca acontecer, mas no caso de uma conexão ruim, um alto-falante queimado (ou quase queimado), coisas podem acontecer e você pode obter uma leitura que não é realmente a resistência CC normal do alto-falante.

Na minha experiência, no entanto, isso não é algo que você encontrará com frequência, se for o caso.

O que acontece se a impedância do alto-falante for muito baixa ou muito alta?




Este é um gráfico que mostra como um alto-falante de impedância mais alta produz menos energia do que o alto-falante correto que deve corresponder a um amplificador ou estéreo. Por exemplo, usar um alto-falante de 8 ohm no lugar de um de 4 ohm significa que você obterá 1/2 da potência e, como resultado, nunca poderá obter o mesmo volume ou desempenho que pagou com seu sistema .

O uso de um alto-falante que não corresponde ao estéreo ou amplificador para o qual foi classificado pode ter resultados relativamente pequenos ou até terríveis resultados dependendo do que você está lidando:
  • Usar um alto-falante de impedância mais alta não danificará o equipamento. O resultado será menor potência desenvolvida e, portanto, menor volume possível. No entanto, você também pode apresentar problemas com cruzamentos de alto-falantes.
  • Usar um alto-falante de impedância menor do que o especificado fará com que rádios ou amplificadores sofram calor extremo e até mesmo danos permanentes porque a saída atual será muito maior do que foi projetada.

Por exemplo, se você usar alto-falantes de 8 ohms no lugar de alto-falantes estéreo de carro de 4 ohms, não prejudicará nada porque menos corrente será emitida e não superaquecerá. O problema será (embora funcione bem, caso contrário) é que a potência total disponível será 1/2 da de um alto-falante de 4 ohms.



No entanto, há um enorme problema se você usar um inferior alto-falante de impedância compatível com o amplificador, estéreo doméstico ou etc. O resultado final será superaquecer e poderá sofrer danos permanentes e parar de produzir som.

Isso ocorre porque usar uma impedância de alto-falante mais baixa faz com que o rádio ou amplificador tente emitir duas vezes mais (ou mais!) a corrente do que foi projetado.

Se você tiver sorte, o rádio, o aparelho de som doméstico ou o amplificador serão desligados para se proteger. Infelizmente, ao longo dos anos, com mais frequência, vi amplificadores ou rádios queimarem seus estágios de saída por causa de um curto-circuito ou dos alto-falantes de impedância errados sendo conectados.

Por que alto-falantes de baixa impedância causam a queima de um amplificador ou rádio?


Os transistores de alta potência usados ​​em dispositivos de áudio em casa ou no carro só podem lidar com uma certa quantidade de corrente elétrica (ampères) ou calor. Quando forçados a lidar com mais do que seu limite seguro, eles ficam incrivelmente quentes e começam a quebrar. Em pouco tempo, eles pararão de funcionar completamente, pois os componentes semicondutores são destruídos.
Cuidado! Nunca conecte os alto-falantes de uma maneira que forneça uma carga total de alto-falante menor do que a classificação do rádio ou amplificador. Além disso, não adivinhe a impedância correta do alto-falante – verifique primeiro. Não arrisque, pois será uma lição cara, o que não façam!

O que acontece se eu usar um alto-falante de impedância diferente em um crossover?




Diagrama mostrando o que acontece quando você altera a carga Ohm do alto-falante conectado a um crossover:crossover shift ocorre. Isso significa que, como foi projetado para uma impedância de alto-falante diferente, a frequência em que funciona muda.

Como mencionei anteriormente, os crossovers de alto-falante são baseados em peças (capacitores e indutores) que funcionam como filtros de acordo com a carga do alto-falante ao qual estão conectados. Por isso, quando você altera a impedância do alto-falante, altera a frequência de cruzamento e o som.

Você pode notar vários problemas depois de fazer isso:
  • Um som “áspero” de woofers ou alto-falantes de médio porte. Os tweeters podem soar distorcidos e “quebrar” o som no volume.
  • Uma qualidade “fina” e fraca para a música.
  • Lacunas nas faixas de som que você deveria ouvir.

Os cruzamentos de alto-falante só podem ser usados ​​com a impedância do alto-falante eles foram projetados ou não terão o mesmo som.

Por exemplo, usar um crossover de alto-falante doméstico de 8 Ohm com um alto-falante de carro de 4 Ohm não funcionará corretamente. Isso porque os valores das peças foram escolhidos para apenas uma impedância. Quando você muda isso, muda drasticamente a frequência de cruzamento!

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