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Niveis de Sinais de Audio
Niveis de Sinais de Audio
Niveis de Sinais de Audio
sinais
Caros amigos,
Para que toda esta transformação seja um sucesso, precisamos cuidar de alguns detalhes e entender
como isto se processa.
Como disse tudo está "baseado", ou melhor se baseia, em transformação de energias. Todo o
processo depende diretamente da energia elétrica. Ela é a base para o funcionamento do sistema e é
de lá que vem toda a energia usada na amplificação.
Desta forma de nada adianta termos um "zilhão" de watts em amplificadores se nosso sistema de
energia elétrica não for capaz de transportar toda esta potência vinda do transformador ou mesmo do
gerador de energia. Como em uma pia, quanto maior o diametro do cano ( fio ) maior será a
capacidade de passagem de água ( energia elétrica ).
Detalhe 1 - C ÿonectores de energia elétrica bem dimensionados, evitam os maus contatos que geram
fricção, causando picos de corrente. Bitolas dos cabos de AC devidamente dimencionados,
considerando as correntes envolvidas e suas reservas, atentando para as perdas que sofrem com a
distância.
Detalhe 2 - Cabeamento e conectores para as caixas de som, também bem dimencionados para que
todos os Watts, ou quase todos, estejam presentes nos bornes dos alto falantes com o mínimo de
perdas. Além da eficiência na entrega de potência, mantemos alto o fator de amortecimento, que irá
zelar pela vida útil de nossos alto falantes, além de nos fornecerem aqueles graves secos e firmes.
Detalhe 3 - Utilização de conectores e cabos de áudio com baixa resistência, para manter a original
]idade do sinal captado. Importante citar que após determinado número de utilização a resistência se
altera, variando de fabricante para fabricante e de produto para produto.
Detalhe 4 - Se a porta de entrada de nosso sistema são os microfones, captadores e direct boxes,
quanto melhores, melhor será a fidelidade do sinal captado. Se a mesa recebe um sinal de má
qualidade ou mesmo saturado, todo o processamento será feito sobre este sinal.
Em outras palavras, o sinal distorcido será equalizado, acrescido de efeitos, compressores e etc., mas
ainda continuará sendo distorcido.
Entendendo o processo:
É muito interessante esta transformação de sinais onde recebemos da voz de um cantor 90 dB SPL, a
30 cm. de um microfone e amplificamos este sinal, tendo a 30 metros do PA, os mesmos 90 dB SPL.
O sinal acústico gerado pela conversação está em torno de 74 dB SPL. Este sinal captado por um
microfone será transformado em energia elétrica e teremos na saída do microfone -20 dBm ( 10
microwatts ), que agora expressa uma potência e nâo mais um nível de pressão sonora.
Este nível de -20 dBm é um valor nominal, variando obviamente, de acordo com o nível do sinal
captado.
Temos aqui, que tomar c Åuidados especiais com relação a ruídos. Os sinais são muito baixos e os
elementos sensíveis a induções. Devemos nos prevenir utilizando cabos balanceados e de boa
qualidade.
No caso de captadores e Direct Boxes, evitar a aproximação com campos indutivos tais como os
transformadores, lâmpadas fluorescentes, racks de iluminação e etc.
Com relação à ligação do cabo de áudio balanceado, atentar para a utilização ou não do terra ( pino 1
do conector XLR ).
Outro ponto importante é a não utilização do quarto pino do conector XLR. Ao se ligar o terra do pino
1 ao quarto pino, estamos impossibilitando o uso do "liftground" de direct boxes e equipamentos com
esta função.
02 - Nível de linha
O sinal elétrico gerado pelo microfone é recebido pela mesa de som, que tem como propriedade
básica elevar o nível do microfone que é muito baixo.
Assim o nível neste estágio estará entre -20 dBm ( 10 mi 'crowatts ) e +30 dBm ( 1 Watt ).
-20 dBm = 0,0775 Volts. ( 10 microwatts ), a +30 dBm = 24,5 Volts. ( 01 Watt )
Temos como exemplo deste estágio: nível de saída das mesas de som, dos teclados, pré
amplificadores, compressores, processadores de efeitos,cassetes, CD player e etc.
Os equipamentos trabalham com nível nominal de saída de +4dBu ( 1,23 volts ), ou com -10 dBu (
0,245 volts ).Em função destas diferenças de padrão, muitos equipamentos vêm com as duas opções
de nível, fazendo com que sejam compatíveis entre si.
O sinal de saída dos processadores com nível de linha, são entregues agora aos amplificadores de
potência.
Pode ainda ter um valor multiplicador fixo do sinal. Em alguns aparelhos vêm determinado em seu
manual ou mesmo no painel qual o valor da multiplicação do sinal de entrada. Valores como 20 X e
40 X são comuns.
Isto significa que o sinal que entrar no amplificador será multiplicado por 20 ou por 40. Nesta
configuração para cada potência haverá um valor de sensibilidade diferente.
Se temos, por exemplo, um amplificador que nos fornece 1500 Watts sobre uma carga de 2¸ e possui
ganho 40 X, sua sensibilidade de entrada a plena potência será de 1,36925 volts.
Se temos agora um amplificador que nos fornece 500 Watts sobre uma carga de 2¸ e p possui ganho
40 X, sua sensibilidade de entrada a plena potência será de 0,7906 volts.
O nível de saída de um amplficador de potência, estando acima de +30 dBm ou seja, 24,5 volts será
considerado de nível alto. Aqui podemos incluir também os níveis de tensão de rede elétrica que estão
acima dos valores mínimos para este estágio.
Amplificador de potência com nível abaixo do mencionado, será considerado, nível de linha e não de
alto nível ( alta tensão ).
Estes altos níveis serâo entregues agora aos alto falantes que trans formarão esta energia elétrica em
duas outras: uma acústica e outra em forma de calor. Infelismente a maior parte será transformada
em calor. Esta é a nossa busca, fazer com que o máximo de potência elétrica entregue ao alto falante
seja transformada em som.
O calor neste caso além de ser um desperdício de potência, gera problemas de queima dos
transdutores ( alto falantes ). As bobinas se aquecem, dilatam e se rompem no GAP.Para que
tenhamos um bom aproveitamento do sinal gerado pelo amplificador de potência, devemos levar em
consideração que a resistência gerada pelo cabo deverá ser associada a impedância da caixa. Testes
nos mostram o quão são grandes as diferenças ao se utilizar cabos de bitolas baixas, conectores de
contatos "pobres" e soldas mau feitas.Quando analizamos uma caixa amplificada profissional,
percebemos o quanto é eficiente. Grande parte desta eficiência se deve ao fato de o sinal amplificado,
que sai da placa do amplificador, estar ligado aos alto falantes por cabos de grande bitola e de
tamanho reduzido, algo em torno de centímetros. Assim temos quase que total transferência de
potência e baixissima resistência inserida no circuito, o que mantém o fator de amortecimento (
damping ) próximo ao valor fornecido pelo amplificador, além de não haver muita perda de potência.
Outro fator importante que gera perda de potência é a falta de energia para os amplificadores.É
comum percebermos que um mesmo sistema rende de forma diferente em diferentes lugares mesmo
que, por exemplo, estes lugares sejam ao ar livre. Quando temos uma carga ligada na saida de um
amplificador e reduzimos sua tensão de alimentação, estaremos diminuindo sua potência final de
saída. É como se estivéssemos operando um dimmer de iluminação. Quanto menor a tensão que
enviamos aos racks menor será a luminosidade da lâmpada.
Os ângulos de cobertura das caixas também são importantes para que possamos distribuir o som ao
longo do ambiente, evitando overlaps ( sobreposição ) que geram problemas de fase e rebatimentos
nas paredes, teto e piso. Com este direcionamento poderemos controlar a quantidade de pressão
sonora por área,diminuindo os cancelamentos e tornando o sistema mais uniforme.As torres de delay,
que já começam a ser utilizadas normalmente pelas locadoras, nos auxiliam na cobertura sonora em
grandes ambientes ou em ambientes com vários níveis ou áreas com algum tipo de material que
barre a completa passagem do som.
Esta cobertura se deve à perda de pressão sonora com a distância das caixas de som. Se fizermos
uma medida de SPL ( nível de pressão sonora ) a uma determinada distância X das caixas e
repetirmos esta medida a uma distância de 2 X, teremos -6 db no nível de pressão sonora. O nome
deste fenômeno é Inverse Square Law ( Lei do quadrado inverso ).
Se temos um amplificador conectado a uma caixa capazes de fornecer 100 watts e queremos saber
qual será a queda em SPL com o aumento da distância da caixa de som, precisamos saber:
Qual é a sensibilidade da caixa a 1 Watt e a um metro. Neste exemplo temos que a caixa nos dá 100
dB SPL.Depois, qual a relação entre esta sensibilidade e a fornecida sobre os 100 Watts.
Então:
= 10 x log ( 100 )
= 10 x 2,0
= 20 dB
Calculando nossa perda com a distância ( inverse square loss ), digamos que estamos a 30 metros da
caixa agora:
Assim a plena potência teremos a 1 metro da caixa 126 dB SPL e a 30 metros serão:
120 dB - 30 dB = 90 dB
Levando em consideração que a cada 10 dB temos a sensação que o som varia na relação de 2 por 1.
teremos 3 vezes menos sensação de volume de som nesta distância.
Bem, estamos agora a 30 metros do palco recebendo 90 dB SPL, os mesmos que o microfone recebeu
Grande abraço,
Dênio Costa