O que é um alto-falante de 8 ohm, 4 ohm, 2 ohm ou outro alto-falante de impedância?

Confuso sobre as classificações de Ohm do alto-falante, a palavra impedância e o que tudo isso significa? Você está no lugar certo!

Neste artigo vou abordar:

O que é um alto-falante de impedância de 8 ohms? O que são impedâncias de 4 ohm, 2 ohm e outras impedâncias de alto-falante?
Impedância e significado de Ohms nos alto-falantes.
Posso usar um alto-falante de 8 ohms com um amplificador de 4 ohms? E quanto a outros alto-falantes com ohms mais altos ou mais baixos?
Os Ohms afetam a qualidade do som? E os cruzamentos de alto-falantes?

…e mais!

O que é um alto-falante de impedância de 8 ohms? O que são 4 ohms, 2 ohms e outros?

Acontece que, ao longo de muitos e muitos anos, alguns padrões não regulamentados (não rigorosos) foram desenvolvidos para as impedâncias dos alto-falantes usadas em eletrônicos de consumo.

Os alto-falantes de 8 ohms são usados normalmente para sistemas estéreo domésticos, sistemas externos e amplificadores de instrumentos musicais. Como os aparelhos de som domésticos têm acesso a tensões de alimentação mais altas, um alto-falante de impedância mais alta pode ser usado para alimentar alto-falantes do que em um carro.
Os alto-falantes de 4 ohms são normalmente usados em sistemas de som automotivo. Como os veículos têm menos voltagem disponível do que os aparelhos de som domésticos, eles precisam permitir que mais corrente flua para criar mais energia. Isso é feito usando um alto-falante com classificação de Ohms mais baixa (4 ohm, 2 ohm e até 1 ohm às vezes).
Os alto-falantes de 2 ohm são normalmente usados para sistemas de áudio automotivo de alta potência – principalmente subwoofers graves. Isso se tornou mais comum na última década, à medida que a tecnologia do amplificador melhorou e os preços caíram.
Outras impedâncias, como 16 ohms, podem ser encontradas em pequenos dispositivos eletrônicos, aparelhos de som domésticos mais antigos e vários outros aplicativos de áudio.

Em essência, os alto-falantes de 8 ohm, 4 ohm e 2 ohm descrevem a faixa geral da impedância do alto-falante e são alguns dos mais usados. Os palestrantes nunca são exatamente 8 ohms ou 4 ohms, por exemplo.

Eles são chamados de “8”, “4” e assim por diante porque são aproximadamente esse valor. A classificação de Ohms de um alto-falante ajuda você a combiná-lo com a eletrônica que pode alimentá-lo corretamente sem ter que se preocupar com pequenas diferenças.

O que significa Ohms nos alto-falantes? O que é impedância do alto-falante?

Quando falamos de Ohms em alto-falantes junto com a palavra impedância , estamos realmente falando da total oposição do alto-falante ao fluxo de corrente elétrica quando conectado a um aparelho de som ou amplificador.

Ao escolher um alto-falante, a impedância, listada em unidades de medida chamadas Ohms, é usada como uma boa diretriz de correspondência aproximada para equipamento estéreo.
Observação: No mundo elétrico, as unidades de resistência medidas em Ohms são frequentemente escritas como o símbolo grego Omega, ou “Ω”. Vou usar isso muitas vezes neste artigo.

O que significa exatamente impedância? Quando um alto-falante de 8 ohms não é realmente 8 ohms?

Este gráfico mostra a impedância real de um alto-falante de 8 ohm medida e plotada em um gráfico sobre a faixa de frequências de áudio. Como você pode ver, não é estritamente 8 ohms - às vezes muda muito.

Um alto-falante de 8 ohms ocupa apenas 8 ohms parte do tempo. Isso ocorre porque a impedância de um alto-falante varia bastante devido a fatores do mundo real, como ressonância e indutância dependendo das frequências musicais que o alto-falante estiver tocando em um determinado momento.

Por exemplo, o total de Ohms de um alto-falante de 8Ω (carga de impedância vista por um aparelho de som) pode ser tão baixo quanto 6 ohms, tão alto quanto 70 ohms em ressonância e se aproximando de 12 ohms perto de altas frequências, conforme mostrado no gráfico mostrado aqui.

Ressonância do alto-falante

A frequência ressonante de um alto-falante é a frequência na qual seu conjunto de ímã e bobina de voz se comporta de maneira diferente e não é bem controlado como em outras frequências. Por causa disso, o alto-falante “ressoa” e, como resultado, cria uma impedância muito maior que afeta vários fatores relacionados ao som nessa breve faixa de frequências.

Isso geralmente é levado em consideração pelos fabricantes de alto-falantes. Eles evitam usar um alto-falante próximo a essa frequência para diminuir problemas de som e desempenho devido a isso.

Indutância da bobina do alto-falante

Os indutores são peças elétricas muito úteis que aproveitam a indutância. A indutância é uma propriedade dos elétrons que fluem através de um loop de fio e dos campos magnéticos que se formam ao seu redor. Assim como um indutor, as bobinas de voz do alto-falante têm campos magnéticos criados à medida que a corrente elétrica flui através delas. Esses campos atuaram de forma a fornecer uma quantidade de “resistência” dependendo da frequência.

A impedância do alto-falante é a soma total de duas coisas:

A resistência do longo enrolamento do fio que compõe a bobina de voz.
Uma propriedade magnética especial chamada indutância criada quando o fio é enrolado em uma bobina.

A maioria dos alto-falantes usa um design tradicional com uma bobina de voz feita de um comprimento muito longo de fio que é enrolado firmemente em torno de um tubo de papel chamado bobina. Quando fornecida energia de um estéreo ou amplificador, os campos magnéticos criam movimento à medida que são atraídos ou afastados do ímã do alto-falante. Isso move o cone do alto-falante e o som é criado a partir do movimento do ar.

As bobinas de voz do alto-falante sempre têm uma certa resistência (Ohms) do próprio fio, que é parte do que compõe a impedância do alto-falante. Isso é o que você medirá ao usar um medidor de teste nos terminais do alto-falante.

Por causa da propriedade física da indutância, os mesmos campos magnéticos que produzem o som de um alto-falante também têm uma oposição ao fluxo de corrente, um pouco semelhante à resistência do fio. Isso também contribui um pouco mais para o total resistência que é chamada de impedância.
A resistência do fio na bobina de voz e a indutância da bobina podem ser somadas matematicamente para calcular a impedância. (Observe que a impedância de um alto-falante é sempre igual ou superior à resistência de corrente contínua (DC) do fio da bobina.)

Você pode medir a impedância do alto-falante?

Ao medir os Ohms (resistência) de um alto-falante, você está medindo apenas a resistência de corrente contínua (DC) da bobina do fio - não a impedância. No entanto, geralmente é bem próximo da impedância média total.

Ao medir “impedância” com um testador de resistência, por exemplo, você está medindo a resistência do fio da bobina, não a impedância total real. Isso requer equipamentos mais sofisticados para fazer. No entanto, conhecer a resistência DC coloca você no estádio, pois geralmente é muito próximo.

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. É mais correto dizer que a melhor impedância do alto-falante depende do sistema e dos eletrônicos usados. A melhor impedância é aquela que corresponde corretamente às especificações de impedância de um amplificador, estéreo ou crossover e oferece o melhor som e potência.

Por serem os dois tipos mais populares do mundo, acho útil esclarecer algumas coisas sobre os alto-falantes de 4 ohms vs 8 ohms. Isso é especialmente verdadeiro para proprietários de aparelhos de som domésticos que não sabem por que eles devem usar alto-falantes de 8 ohms.

Você não pode usar alto-falantes de 4 ohms com um estéreo ou amplificador compatível com 8 ohms (normalmente estéreos domésticos). Usar um alto-falante de impedância menor do que o estéreo pode fazer com que ele aqueça e até fique permanentemente danificado!
alto-falantes de 8 ohms podem ser usado com um rádio ou amplificador de 4 ohms. No entanto, há uma desvantagem em fazer isso que explicarei mais tarde.
Ao usar crossovers de alto-falantes, você não pode trocar alto-falantes de 4 ou 8 ohms pois o crossover foi projetado para funcionar apenas com a carga correta do alto-falante. Alterar isso faz com que a frequência de crossover mude, afetando o som.

Os aparelhos de som domésticos têm uma vantagem sobre os sistemas de som do carro, pois têm uma fonte de tensão muito mais alta disponível e não precisam de grandes quantidades de corrente elétrica para fornecer energia. Amplificadores de carro podem fornecer grandes quantidades de energia para alto-falantes de 4 e 2 ohms usando uma fonte de alimentação interna para gerar voltagens mais altas (geralmente em torno de 28V) para amplificar o sinal do alto-falante.

Caso contrário, não seria possível dirigir alto-falantes de carro com muita potência e obter graves estrondosos como muitas pessoas desfrutam de um sistema de 12V.

When are 2 and 1 ohm speakers used?

Factory-installed amps sometimes use 2 or 1 ohm speakers to develop more power without spending the money on amplifier designs using an improved power source.

2 and even 1 ohm (yes, 1 ohm!) car audio speakers are rarely used except for car subwoofers and some special cases. Some factory-installed premium amplified car audio systems use lower impedance speakers. Bose and others are some good examples of this.

Car manufacturers “cheat” and avoid using a “real” car amplifier with an internal power supply as aftermarket products do to save money. They often use 2 or 1 ohm speakers to develop more power by delivering more current to the speaker in order to get a bit more power from the 12V supply available.

However, this brings other problems like not being compatible with standard 4 ohm speakers when it’s time to upgrade or replace faulty ones. They also can’t produce as much power as even a moderate power budget aftermarket amp that uses 4 ohm speakers can.

Do Ohms affect sound quality? Are higher ohms better for speakers?

Shown here is a graph comparing the power developed by 8 and 4 ohm speakers when connected to the same amplifier. As you can see, an 8 ohm speaker produces less power at the same output (volume) as a 4 ohm speaker. That’s because they need a higher voltage due to their higher impedance.

Speaker Ohms affects sound normally only under certain circumstances such as power (volume) and how they interact with crossovers. Higher ohms doesn’t mean better sound quality in the majority of cases.

You’ll get the best sound when using the right speaker impedance for a given application:

Matching the correct speaker Ohms to a radio or amp for the best available power and volume.
When using speaker crossovers.

1. Speaker power, volume, and how speaker Ohms matters

In the graph I posted above you can see what happens if an 8 ohm speaker is used in the place of a 4 ohm. What you’re seeing is:

The power for the lower impedance speaker, at the same amplifier or stereo output level, is twice that of the 8 ohm speaker.
The maximum power you’ll get for an 8 ohm speaker connected to a 4 ohm rated amp will always be lower than that of using a 4 ohm speaker.

What this all means is that using a 16Ω speaker in place of an 8Ω one, for example, has disadvantages in power loss and volume. There’s nothing to be gained from doing it. (Likewise the same principle for 8Ω and 4Ω speakers, too). For two otherwise identical speakers the sound quality itself will be the same – but one will have a lower volume.
Note that doubling power does not mean the volume doubles. Because of how our ears work, doubling power only increase the volume our ears perceive by about 3 decibels (3dB) which is a small amount.

Can I use an 8 ohm speaker with a 4 ohm amp?

While you can use higher impedance speakers with an amp or stereo if you like, it’s better to avoid it if you can. In some situations like when there’s plenty of power available from an amplifier, it’s less of a problem. However, using 8 ohm speakers in a 4 ohm car audio system for example isn’t desirable because power is often already hard to come by.

The stereo or amplifier will work fine but the maximum power output will be 1/2 of versus using 4 ohm speakers. Also, mixing and matching the two types means the speakers will be mismatched in volume output.

It’s best to properly match speaker impedances to stereos and amps for the best results.

2. Crossover shift and how speaker impedance matters

This diagram shows what crossover shift is and how speaker impedances affect how a crossover works. Changing the speaker Ohms load means the crossover frequency will shift and affect the sound.

Speaker crossovers work using capacitors and inductors that filter out sounds based on the speaker load they’re connected to. When you change the speaker impedance used you change the crossover frequency and the sound. Changing the crossover frequency like this is called “crossover shift.”

In other words, the range of sound that speakers will play will no longer be as intended. Bass speakers will often have to play midrange or treble sounds while tweeters may be exposed to midrange and bass – both very undesirable.

This can affect the sound quality in several ways:

Um som “áspero” de woofers ou alto-falantes de médio porte. Tweeters may sound distorted and begin to “break up” at a lower volume than they used to.
Uma qualidade “fina” e fraca para a música.
Lacunas nas faixas de som que você deveria ouvir.

Speaker crossovers should only be used with the speaker impedance they’re designed for or they won’t sound the same.

For example, using an 8 ohm home speaker crossover with a 4 ohm car speaker won’t work correctly. Isso porque os valores das peças foram escolhidos para apenas uma impedância. When you change that, it dramatically changes the crossover frequency and you can expect bad sound as a result.