Impedância i é uma palavra que soa meio “científica”, certo? À primeira vista, é bastante confuso e você pode não saber o quanto – se é que importa – para conectar alto-falantes.
Mas o que é a impedância do alto-falante do carro? Acontece que é
realmente importante e pode ter sérias consequências no som do seu veículo, no amplificador do seu carro e muito mais. Vamos cavar!
O que significa impedância do alto-falante?
A impedância do alto-falante, medida em Ohms, é a resistência total da bobina de voz ao fluxo de corrente elétrica, uma vez que opera com um sinal musical. Assim como você não pode ter um curto-circuito em uma bateria, um amplificador ou estéreo precisa de
algum quantidade de impedância de carga do alto-falante para limitar a quantidade de corrente elétrica que o rádio ou amplificador tenta fornecer.
Ao contrário do fio reto que vai do ponto “a” ao ponto “b” quando você conecta a energia, o enrolamento do fio da bobina de voz forma um loop que tem uma 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 de carros, isso significa que a impedância real (a resistência total) realmente muda um pouco à medida que a música toca! No entanto, a boa notícia é que ainda podemos categorizar os alto-falantes do carro de acordo com uma classificação de Ohms, pois é sempre muito próximo.
Quando falamos sobre a impedância de um alto-falante, na maioria das vezes as pessoas estão se referindo à categoria (alcance geral) do alto-falante usado para combinar amplificadores estéreo domésticos ou de carro. No mundo elétrico, os Ohms às vezes são representados pelo símbolo grego Omega, ou
“Ω.” Como funciona a impedância do alto-falante?
Quando um sinal musical (composto de corrente alternada) é aplicado a um alto-falante, ele gera campos magnéticos à medida que a corrente flui através da bobina de fio bem enrolada. Curiosamente, uma bobina de fio desenvolve campos magnéticos que resistem ao fluxo da corrente (resistência, também chamada de
reatância nesse caso).
Da mesma forma, muitos outros componentes elétricos, como motores, lidam com a mesma resistência elétrica que a corrente alternada (CA) é aplicada.
Como calcular a impedância total (se quiser!)
Por causa de como a indutância funciona e a física envolvida, a “impedância” do alto-falante (resistência total) não é a soma da resistência e da reatância indutiva. Em vez disso, é a soma “algébrica”, o que significa que é a raiz quadrada da soma dos quadrados. Você pode se lembrar desse tipo de matemática da aula de trigonometria. A impedância do alto-falante não é tão simples quanto adicionar a resistência CC medida do fio da bobina e a reatância indutiva para uma determinada frequência.
Em vez disso, a impedância do alto-falante é encontrada a partir da soma algébrica da resistência do fio da bobina e da reatância indutiva. Você pode encontrar isso elevando cada um ao quadrado e, em seguida, obtendo a raiz quadrada dos dois números somados. A reatância indutiva é comumente escrita como “Xl”, pronunciada “X sub L” e é medida em unidades de Ohms, assim como a resistência. A indutância é medida usando uma unidade chamada “Henrie” e comumente anotada com um “H”:“uH” para microHenries, “mH” para milliHendries e assim por diante.
Há também um valor correspondente para capacitores chamado
reatância capacitiva (Xc), mas isso geralmente não se aplica a bobinas de voz de alto-falante.
Como saber a impedância de um alto-falante de carro
Existem algumas maneiras diferentes de saber qual é a impedância de um alto-falante de carro - mesmo que esteja faltando a etiqueta ou não esteja impressa em nenhum lugar.
Aqui está o que você precisa saber:
- A impedância de um alto-falante geralmente é listada no ímã do alto-falante, na embalagem e/ou na caixa e nas especificações. Infelizmente, nem sempre é o caso, pois alguns fabricantes podem não tê-lo impresso no alto-falante.
- Se a classificação Ohm (impedância) não estiver disponível no alto-falante, você pode medir a impedância de um alto-falante usando um medidor de teste configurado para a função Ohms (resistência). Isso dará a resistência da bobina de voz que permitirá determinar a faixa/categoria de impedância do alto-falante, como 2 ohms, 4 ohms, 8 ohms etc.
- Diferente de quando um alto-falante está tocando, medir a resistência com o medidor de teste não fornecerá o total impedância – apenas a resistência DC da bobina do alto-falante. No entanto, é tudo o que você precisa para descobrir a classificação de Ohms do alto-falante do seu carro.
Para encurtar a história,
se o alto-falante não tiver a impedância listada em nenhum lugar ou você não conseguir encontrar as especificações do fabricante, o melhor a fazer é medi-lo. Essa é a melhor maneira, pois você pode ter 100% de certeza do que está lidando - especialmente se precisar combinar a impedância de um amplificador, estéreo de carro ou crossover.
Como medir a impedância de um alto-falante de carro
É fácil medir a impedância do alto-falante do carro usando um medidor de teste configurado para ler a resistência (Ohms). Depois de obter uma leitura, você pode dizer qual é a classificação de Ohms do seu alto-falante. Para medir a impedância de um alto-falante de carro, você precisará de um multímetro (medidor de teste com várias funções) ou um medidor de Ohm (resistência) dedicado. Os multímetros digitais são baratos e fáceis de encontrar hoje em dia, então eu recomendo usar um desses.
- Ligue o medidor e configure-o para medir a resistência (Ohms) na faixa mais baixa. Geralmente, é a configuração de intervalo x1, 0-10, 0-20 ou intervalo automático.
- Desconecte um ou ambos os fios do alto-falante para evitar uma leitura falsa devido a outra resistência que possa estar conectada a ele.
- 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 da bobina de voz dentro do alto-falante.
- Use a leitura do medidor para determinar a impedância aproximada mais próxima do alto-falante (consulte minha tabela abaixo para obter ajuda).
- Para alto-falantes dentro de uma caixa ou gabinete, pode haver um crossover conectado em outro lugar que pode interferir na leitura, portanto, desconecte pelo menos um fio de alto-falante, se possível. Os subwoofers geralmente são bons para medir quando instalados em uma caixa de subwoofer.
Como mencionei acima, o objetivo aqui não é tentar medir a classificação de impedância perfeita.
Lembre-se de que você não medirá exatamente 4 ohms, 8 ohms etc. Você medirá um valor de ohms próximo para isso e ajudará você a informar a faixa real de Ohms/impedância do seu alto-falante. Observação: Alto-falantes como tweeters com um crossover de capacitor conectado a eles atuarão como um circuito aberto e interferirão na sua medição.
Veja minhas notas abaixo sobre como lidar com isso.
Como configurar seu medidor de teste para medir alto-falantes de carros
Existem alguns exemplos de configurações de faixa de resistência do medidor de teste para usar em medidores de teste típicos. Como mencionei anteriormente, é importante usar a faixa de resistência correta em seu medidor ao medir a impedância do alto-falante. isso ocorre porque a configuração errada pode não exibir nada ou dar a você a ideia errada de que talvez o alto-falante esteja queimado quando não está.
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 exibe a leitura e as casas decimais de acordo. Outros medidores exigem que você selecione a faixa correta manualmente.
Como regra geral, use a faixa mais baixa que inclui 0-10 ohms (ou similar). Depois de obter sua medição, use meu gráfico de impedância do alto-falante para encontrar o próximo valor de impedância do alto-falante mais próximo listado.
Medição da impedância do alto-falante para tweeters e após crossovers
Os tweeters geralmente são fornecidos com um crossover passa-alta na forma de um capacitor. Para obter uma leitura correta, você precisará desconectá-lo ou medir em torno dele. Certifique-se de desconectar o tweeter de um amplificador ou unidade principal! Medir a impedância do alto-falante onde os crossovers estão no lugar é um problema. Isso ocorre porque
capacitores, que são comumente usados em tweeters como filtro passa-altas, parecem se comportar como um circuito aberto ao medir a resistência à medida que o capacitor é carregado. Você vai querer medir
ao redor o capacitor se usado ou desconecte um fio do capacitor ou um fio do tweeter.
Para alto-falantes de 2 vias, pode ou não haver um crossover usado no woofer. Muitas vezes há um indutor em série com ele. A boa notícia é que ler diretamente a resistência em um alto-falante e um indutor não faz muita diferença – os indutores têm um
pequeno valor de resistência.
Na verdade, eles geralmente estão em miliOhms (milésimos de Ohm), o que é quase nada. No entanto,
como regra geral, é melhor desconectar os alto-falantes de seus cruzamentos antes de medir Ohms. O alto-falante do carro mediu Ohms para gráfico de impedância
| Ohms medidos* | Classificação de impedância do alto-falante |
|---|
| 3,1-4,0 ohms | 4 ohms |
| 6,0-8 ohms | 8 ohms |
| 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 este gráfico, pegue a medição de resistência do alto-falante que você obteve da leitura do medidor de teste e use-a para comparar com as medições aqui. O alto-falante do seu carro deve se enquadrar em uma das faixas comuns que você vê acima.
*Este é um intervalo aproximado e deve cobrir quase todos os alto-falantes, mas pode variar um pouco.
**1 ohm é raro, mas pode ser encontrado em alguns produtos estéreo automotivos, como os sistemas amplificados premium da Bose. Às vezes, alto-falantes de 16 ohms podem ser usados para sistemas de amplificadores domésticos ou de guitarra, mas não são muito comuns.
Posso conectar alto-falantes de 8 ohms a um amplificador ou rádio de 4 ohms?
Este gráfico mostra o que acontece quando você usa um alto-falante de 8 ohms no lugar de um de 4 ohms. O alto-falante de 8 ohms funcionará - no entanto, tem um preço. Como o alto-falante de 8 ohms não é compatível com o amplificador de 4 ohms, ele só pode receber até 1/2 da potência de saída (e um volume mais baixo) do que um alto-falante de 4 ohms. O uso de um alto-falante que não combina adequadamente com um amplificador ou estéreo de carro pode ter consequências menores ou maiores.
Usar um alto-falante de 8 ohms no lugar de um de 4 ohms não fará mal nenhum. No entanto, ele só pode desenvolver 1/2 da potência de saída de um alto-falante de 4 ohms, o que significa volume mais baixo. Também não funcionará corretamente com crossovers de alto-falante, pois mudará a frequência de corte.
Por exemplo, se você usasse alguns alto-falantes estéreo de 8 ohms ou subwoofer em vez de alto-falantes de 4 ohms, notaria que o volume seria menor do que ao usar os de 4 ohms. Isso porque um alto-falante precisa de cada vez mais potência para aumentar cada vez mais o volume.
Amplificadores de carro e unidades de cabeça de carro não têm muita tensão de alimentação para trabalhar, ao contrário de receptores e amplificadores estéreo domésticos. Isso significa que eles precisam de um alto-falante de impedância mais baixa para desenvolver a mesma quantidade de energia, permitindo que mais corrente flua.
Também não recomendo misturar alto-falantes de carro de 8 e 4 ohms porque eles não terão o mesmo nível de volume quando você aumentar o volume. Isso significa que o som não estará certo e você terá que lidar com algumas frequências de som sendo ruins após um certo ponto.
O que é melhor:alto-falantes de 8 ohm ou 4 ohm? Os alto-falantes de 2 ohm ou 4 ohm são melhores?
Alto-falantes de 8, 4 e 2 ohms não são necessariamente “melhores” que os outros. A resposta correta é que
depende do aplicativo e qual aparelho de som ou amplificador está sendo usado. A melhor impedância é aquela que corresponde corretamente à especificação de impedância de um amplificador ou estéreo. Tradicionalmente, 8 ohms são usados para alto-falantes domésticos e alguns de teatro. Os alto-falantes de 4 ohms são geralmente usados para uso em carros, com alguns modelos de 2 ohms usados às vezes (geralmente subwoofers).
Por exemplo:
- Os alto-falantes de 8 ohms são usados em sistemas estéreo domésticos e requerem 1/2 da corrente de um alto-falante de 4 ohms. Isso significa que eles podem usar fios de alto-falante menores, pois podem aproveitar os sistemas elétricos domésticos que têm uma fonte de alta tensão para acionar amplificadores de alto-falantes.
- Os alto-falantes de 4 ohms são usados porque os estéreos e amplificadores do carro (principalmente as unidades principais do carro) não podem gerar grandes quantidades de energia nos alto-falantes, pois eles têm uma fonte de alimentação muito baixa de 12V. Reduzir a impedância do alto-falante de 8 para 4 significa que podemos dobrar a potência para a mesma tensão de saída.
Na verdade,
os estéreos de carro só podem emitir cerca de míseros 15-18 watts RMS por canal, apesar das classificações de potência de pico exageradas que você pode ver nos anúncios. Isso porque eles só podem trabalhar com uma fonte de 12V para desenvolver energia em um alto-falante.
Os amplificadores de carro são capazes de fornecer grandes quantidades de energia para alto-falantes de 4 e 2 ohms usando uma fonte de alimentação interna que gera voltagens mais altas para amplificar o sinal do alto-falante. Sem isso, não seria possível dirigir alto-falantes de carro com muita potência para obter graves estrondosos como muitas pessoas gostam.
Quando os alto-falantes de 2 e 1 ohm são usados?
Amps instalados de fábrica às vezes usam alto-falantes de 2 ou 1 ohm para desenvolver mais potência sem gastar dinheiro em projetos de amplificadores usando uma fonte de alimentação melhorada. Os alto-falantes de áudio automotivo de 2 e até 1 ohm (sim, 1 ohm!) raramente são usados, exceto para subwoofers de carro e alguns casos especiais para alto-falantes principais. Alguns sistemas de áudio de carro amplificados premium instalados de fábrica usam alto-falantes de baixa impedância para “trapacear” usando um amplificador “real” e economizar dinheiro.
Isso porque eles usam o alto-falante de 2 ou 1 ohm para desenvolver mais potência em cada alto-falante sem precisar fornecer um amplificador com uma fonte de alimentação interna como normalmente é feito. Embora
faça tecnicamente funciona, não é um substituto para simplesmente usar um amplificador adequado.
Eles apresentam outros problemas, como não ser compatível com alto-falantes padrão de 4 ohms quando é hora de atualizar ou substituir os defeituosos. Eles também não podem produzir tanta potência quanto um amplificador decente de pós-venda com alto-falantes de 4 ohm, o que significa que você ainda precisará substituí-los.
Correspondência de impedância do alto-falante
Para obter o máximo de prazer (e potência) pelo seu dinheiro, além de evitar danos à eletrônica de áudio, é importante combinar a impedância do alto-falante (carga de impedância que o amplificador vê em sua saída). Aqui estão algumas razões simples para ajudá-lo a entender o que acontece quando você não faz isso:
- O uso de um alto-falante que corresponda adequadamente à classificação de Ohms mínima do amplificador ou rádio permite que ele forneça a potência de saída máxima para a qual foi projetado.
- Usando um mais alto que a impedância especificada do alto-falante funcionará. No entanto, o alto-falante não poderá desenvolver a potência total pela qual você pagou. Como mencionei anteriormente, um alto-falante precisa de mais potência para produzir mais volume, o que significa que você perderá o volume por causa disso.
- Usar um alto-falante de impedância menor do que o especificado fará com que um amplificador ou estéreo aqueça e pode danificar permanentemente os transistores de saída. Não faça isso!
Embora em alguns casos um amplificador
pode ser capaz de se desligar antes de ser danificado quando uma impedância de alto-falante mais baixa for usada, nunca assuma que isso acontecerá. Às vezes, o dano ainda acontece e você acaba de arruinar um amplificador.
A maioria dos aparelhos de som automotivos não possui nenhum tipo de circuito de autoproteção de alta corrente ou superaquecimento embutido, então é provável que seus estágios de saída sejam destruídos.
Opções de impedância do subwoofer
É um pouco diferente quando falamos de subwoofers de áudio automotivo, mas as mesmas regras são válidas. Como um canal de subwoofer em um amplificador geralmente tem muita potência na torneira, nem sempre é um problema ao usar, digamos, um sub de 4 ohms versus um sub de 2 ohms com um mínimo de 2 ohms. amp.
No entanto, como regra geral, é melhor combinar a impedância do subwoofer para obter a energia pela qual você está pagando.
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