Qual Potência Rms usar em Alto Falantes? Podemos aplicar o dobro?

Talvez a uma das dúvidas mais comuns no setor de som automotivo, é saber a potência em RMS que se deve utilizar e aplicar em alto falantes.

Um dos fatores que contribuem muito para isto, é que mesmo instaladores experientes têm opiniões distintas.

Vamos mostrar algumas informações e dicas para que saiba escolher corretamente o valor em rms do amplificador à ser utilizado desde drivers e super tweeters até woofers e subwoofers.

Qual potência RMS usar/aplicar em alto falantes? Devemos utilizar o dobro da potência em RMS (potência de pico) ou o valor nominal (rms).

Antes de começar, precisamos entender primeiro – de maneira bem simples – de como os alto falantes interagem com os amplificadores.

Quando é aplicada uma energia no alto falante, esta energia em grande parte é transformada em calor e a outra parte é transformada em som, logo, a quantidade de energia é proporcional a quantidade de calor que será gerada.

As fábricas realizam testes nos alto falantes, para saber o quanto de energia o alto falante consegue dissipar e trabalhar continuamente sem sofrer danos.

Deste modo, saberemos a quantidade de energia que o alto falante suporte, sem queimar, ou seja, sabemos o valor em RMS deste alto falante.

É importante saber também que neste teste, é utilizado como base o ruído rosa, que serve para forçar ao máximo este alto falante.

Ou seja, um alto falante de 100w rms, suporta sem sofrer danos, 100w rms contínuos.

Porém, este “esforço” que o alto falante faz, não pode ser comparado ao seu uso com músicas (uso no dia-a-dia),onde sempre temos intervalos entre notas musicais, batidas, , etc., onde este esforço é menor (e consequentemente a quantidade de calor gerada).

Deste modo, por causa do teste, já temos como base os limites do alto falantes, porém também sabemos que em condições normais o esforço do alto falante é menor em relação ao teste.

Outro ponto importante é saber se potência do amplificador é responsável ou não pela queima do alto falante.

Por isso temos que entender o que acontece para um alto falante queimar.

Por que um alto falante queima?

A informação mais comum é que a principal causa de queima de alto falantes é a distorção, é que não é errado, porém o fator principal, que sempre que o alto falante queimar ele estará presente é: ultrapassar a temperatura do condutor.

Veja também: Como os alto falantes queimam? Como evitar?

Como assim? Os alto falantes são aparelhos bem simples, que têm todo o seu funcionamento voltado a um fio elétrico (clique aqui e veja como os alto falantes funcionam).

Quando este fio elétrico tem sua temperatura limite ultrapassada, ele perde sua condutibilidade.

Nos alto falantes, eles param de funcionar.

Fatores como: Distorção, regulagem errada, caixa errada, etc.

São fatores secundários que juntamente com a quantidade elevada de energia, fazem com que o fio elétrico tenha a sua temperatura de trabalho ultrapassada com maior facilidade.

Escolhendo a potência rms do módulo amplificador: 

Para fazer isto, podemos separar os alto falantes em dois tipos:

O primeiro será composto por alto falantes de baixa potência RMS de até 300w rms, como alto falantes de porta, alto falantes 6×9, drivers, super tweeters e etc.

O segundo será composto com alto falante mais fortes, de mais de 300w rms, como woofers e subwoofers.

Veja também: Como escolher o melhor módulo amplificador para meu som automotivo?

Qual potencia rms aplicar em drivers, tweeters, alto falante 6×9, alto falantes de porta e etc (até 300w rms):

Nesse conjunto de alto falantes, temos modelos que não possuem um conjunto magnético com ótima capacidade de dissipar o calor (por fatores como matéria-prima utiliza, diafragma pequeno e etc).

Mesmo nos intervalos das músicas, onde, é gerada uma menor quantidade de calor, eles não conseguem diminuir sua temperatura de trabalho (do condutor)em relação aos testes realizados para informar o valor em rms (com ruído rosa), e por causa disto é recomendável utilizar até 100% do valor em rms no módulo amplificador nestes alto falantes.

• módulo mais fraco (até 30%): Menor risco de queima destes alto falantes, porém menor desempenho sonoro e menor custo x benéfico.
• módulo igual à potência rms do alto falante (100%): Maior desempenho e custo x benefício do sistema.
• módulo mais forte: Alto risco de queima, devido a maior quantidade de calor que será gerada e o alto falante conseguirá dissipar, elevando a temperatura do condutor.

Escolhendo a potência do amplificador para Subwoofers e woofers com mais de 300w rms:

Neste conjunto de alto falantes, temos modelos com ótima capacidade de refrigeração da bobina, com isso nos intervalos das músicas onde é gerada uma menor quantidade de calor, a bobina se resfria e trabalha em uma temperatura menor em relação ao teste realizado com ruído rosa.

Sendo assim, para alcançar o máximo de desempenho deste alto falante em comparação ao teste, devemos aplicar uma maior quantidade de energia neste alto falante.

Quanto de energia?

Depende do modelo, porém geralmente é em torno do dobro do valor em rms do alto falante, a “potência de pico”.

• módulo mais fraco (até 30%): Não recomendável. Ao utilizar um módulo mais fraco em alto falantes de alta potência, começamos a ter problemas no módulo amplificador. Ele esquentará mais, mandará mais distorção e terá um alto risco de queima dos alto falantes. (veja mais: Alto Falante mais forte que o módulo compensa?)
• módulo igual à potência rms do alto falante (100%): Menor consumo.

Módulo com o dobro do valor em rms do alto falante (conhecido como headroom):

• módulo mais forte (dobro da potência): Maior rendimento do alto falante e melhor custo x benefício do sistema.
• módulo mais forte que o dobro da potência: Alto risco de queima e baixo custo x benefício. Indicado somente para competidores de medição SPL.

Utilizar um módulo com o dobro da potência do alto falante, é o ideal em alto falantes mais fortes.

Evite utilizar módulos mais fracos em alto falantes de alto valor em rms

Usar alto-falantes com potência muito superior à dos amplificadores não é apenas desperdício de dinheiro e alto risco de queima por excesso de distorção.

É também um sério risco para a durabilidade e desempenho dos amplificadores.

Alto Falante mais forte que o módulo amplificador 

”Embora já esteja bem claro que falantes precisam de amplificadores com boa sobra de potência, alguns usuários insistem em fazer justamente o contrário, usando falantes de alta potência com amplificadores de potência muito baixa.

Exemplo:

• 2 falantes e 600 watts RMS ligados a um amplificador de 1.000 watts RMS em 4 ohms.
• Ou 8 falantes de 800 watts ligados à um amplificadores de apenas 5.000 watts em 2 ohms.

Teoricamente, o único problema mais óbvio desta prática seria o risco de queima dos falantes por excesso de distorção e a obtenção de um baixo desempenho sonoro do sistema, mas não é só isso!

Utilizar falantes muito mais potentes que o amplificador pode causar também problemas de impedância e, consequentemente, superaquecimento de qualquer amplificador.

E por quê isso ocorre?

Projetos tanto de amplificadores quanto de alto-falantes levam em consideração a temperatura ideal de trabalho.

E o que poderá surpreender alguns, é que esta temperatura ideal de trabalho é bem alta!

E precisa ser alta, pois é da diferença entre a temperatura interna de operação do equipamento e a temperatura do ambiente em que vivemos, que se consegue o maior resultado de eficiência global de um sistema (isso é explicado em detalhes pela segunda lei da termodinâmica).

Com isso, a evolução da técnica dos alto-falantes tem se valido cada vez mais deste quesito para sua refrigeração e controle da impedância dos mesmos e, paralelamente, explica na prática porque não devemos ligar alto-falantes de grande potência em amplificadores de baixa potência.

Se o falante possui então uma faixa de temperatura ideal de funcionamento que permita que ele atinja a impedância mais próxima de sua especificação, cabe ao amplificador proporcionar isso.

Somente um amplificador de alta potencia e utilizado em regime adequado à potência do falante e do sistema, é capaz de manter um falante em sua temperatura ideal de funcionamento, onde sua impedância média atenderá às normas não sobrecarregando o amplificador.

Quando ligamos um amplificador de menor potência em alto-falantes de grande potência, este falante trabalhará consequentemente em uma temperatura muito baixa e apresentará uma impedância média que chega tipicamente perto dos 2,7 ohms (para um alto falante de 4 ohms, e 6,2 para um de 8 ohms).

Baixíssima!

Como consequência, o amplificador se protegerá desta situação acionando seus sistemas de proteção e superaquecendo-se.

E, como se não bastasse, o circuito de proteção pode gerar grandes distorções na saída do mesmo danificando o falante com movimentos não lineares.

Quando, ao contrário: colocarmos um falante de menor potência ligado a um amplificador com potência de sobra adequada, primeiro ele atingirá sua temperatura ideal de trabalho sem agredir o amplificador e, segundo, por ser um falante mais leve será mais eficiente, recompensando o sistema com menor custo e maior durabilidade geral.

Portanto, utilizar falantes de alta potência em amplificadores de baixa potência, é certamente a causa prática de grande parte dos problemas de desempenho e durabilidade de um sistema, em vários âmbitos diferentes.

Tanto no momento em que o amplificador é exigido em seu limite (gerando distorção e queima dos falantes), quanto nos momentos em que ele está, aparentemente, trabalhando com folga (gerando baixas impedâncias e superaquecimento do amplificador).

É notório que certos fenômenos práticos podem colocar por terra mesmo as mais complexas teorias.

E é aí que muita gente, mesmo as mais bem informadas, cometem equívocos enormes e geram problemas aparentemente sem explicação ou solução em seus sistemas

O áudio é um grande exemplo de que o que dá certo na teoria nem sempre dá certo na prática.

Por este motivo, alguns fenômenos como este que acabamos de descrever tem surgido comumente em sistemas e vem sendo mal contornados ou mal compreendidos.

E muitos nem se dão conta que estão experimentando este tipo de problema.

Fiquem atentos e sempre dimensionem corretamente a relação de potência entre falantes e amps! Só assim um sistema se torna eficiente e lucrativo.

Só assim o dinheiro investido em equipamentos retornará para seus bolsos.

Numa situação 2, onde temos um sistema básico, como:

Alto falantes de porta, drivers e tweeters de baixo valor em rms.

Conseguimos utilizar um amplificador de menor valor em rms com menor risco, pela baixa capacidade de dissipação de calor do conjunto, conseguindo chegar à temperatura ideal de trabalho com maior facilidade.

Outro fator que pode ajudar, é que alguns modelos saem de fábrica com valores de resistência elétrica mais próximos em relação à impedância nominal, como os alto falantes de 6 polegadas, que têm RE em torno de 3,8 ohms.

Veja também:

Qual Potência Escolher para o som automotivo?