Re: PMPO X RMS??? By: Claudio Carvalho Date: 25 Mar 2009, 20:46
Albino.
Qualquer gerador, por menor que seja, já parte de 1 Kva, não importa a voltagem, OK!
Cláudio
Re: PMPO X RMS??? By: jacunda Date: 25 Mar 2009, 21:09
Certo Claudio, só que vc. não entendeu. Ele mencionou 455a, então se ele estiver usando estes 455 "a", em 127v, teremos aproximadamente 93 KVa. Agora se estes 455 "a" estiverem sendo usados em 220v, teremos aproximados 162 KVA. é uma diferença bem grande. Trabalho com bobinação de transformadores, e eles vem especificando as voltagens e as amperagens: Em 127V = tantos amp, 220v= tantos Amp. Pois sabemos que quanto maior a voltagem menor a amperagem. certo? Desculpa a minha implicancia, era apenas uma questão de racicinio de minha parte. tenha um bom final de semana.
Albino
Re: PMPO X RMS??? By: Claudio Carvalho Date: 25 Mar 2009, 21:19
Albino.
Acho que ainda tenho as tabelas aqui, na minha época de estudo de alta e baixa na E.T.N. do Rio!
Vou ver e te passo, se quiser!
Cláudio
Re: PMPO X RMS??? By: vini Date: 25 Mar 2009, 22:19
Olá pessoal, vou relatar aqui um uma experiencia que fizemos no laboratorio da Ibraco Indunstria e Comercio, não recordo a data, mas não importa, foi na época que começaram a surgir nas revistas técnicas montagens de amplificadores PMPO, nos decedimos fazer experiencias praticas , os relatos das revistas eram de que com capacitores eletrolíticos de alta capacitancia e com uma fonte de baixa tensão e baixa amperagem , averia uma carga e descarga rapida dos capacitores e manteria uma potencia relativa aos picos de consumo , no caso os tons graves que "puxam" mais corrente,montamos um circuito bem simples de saida complementar com Tip 3055 e 2955 com fonte simetrica 20v+X20v- e eletroliticos que somados davam 10.000Mf .
Usamos todos equipamentos disponiveis, gerador de audio de ondas senoidal e quadrada , osciloscopio, medidor de saida e watimetro, fizemos até uma medição comparativa real , isto é clocamos um alto falante e um microfone dentro de uma camara e medimos as saidas comparando com um amplificador comercial, para encurtar a historia chegamos a uma conclusão:
Não funciona, não conseguimos aumentar um misero wat sequer , a conclusão final :
Para se ter boa potencia de saida temos que ter uma fonte de alimentação bem dimencionada e que trabalhe folgadamente com transformadores bem "parrudos".
Desculpe me por ser longo demais , eu só quis relatar uma experiencia pratica que eu passei . Um abraço a todos
Re: PMPO X RMS??? By: Claudio Carvalho Date: 25 Mar 2009, 22:33
Vini.
O que relata, só vem de encontro ao que eu escrevi em ralação ao amplificador desenvolvido pelo meu pai! Sem uma boa fonte, pode esquecer potencia!!!
Cláudio
Re: PMPO X RMS??? By: Bens inicius Date: 26 Mar 2009, 20:16
Ola amigos.. como o amigo claudio voltou no tempo, tb ja estou na maquina(do tempo)olha certa vez comprei uma radiola do clube de Conselheiro pena.. MG..ela usava valvulas bons tempos ou maus?quando abria o volume quebrava vidros da janelas...Era de 20 watts. que saida maravilhosa, naquela epoca quase nao se falava em pmpo.. claro que esta virou a medida comercial.. ate os consumidores incautos gostam..Eu costumo pra ser rapido dividir pmpo por dez ou doze assim quase da certo, como td funciona na mentira mesmo, fico na boa,claro em materia de potencia..mas adorei saber mais sobre potencia,sonora claro..agora estou muito bem informado,, muitissimo obrigado a todos
Re: PMPO X RMS??? By: edson tadeu Date: 26 Mar 2009, 20:40
A MAIOR PARTE DE TENSAO COMO POTENCIA ILUMINAÇÃO TUDO EM 220V os 127v so para pedal muito pouca coisa seriam 220v fase fase digo isso porque de pernambuco pra cima s trabalham com 220v tirando d vase xterra (NEUTRO) 440V COM NEUTRO.
Re: PMPO X RMS??? By: carlos2311 Date: 26 Mar 2009, 20:53
as vezes vem no manual do aparelho em rms,nao sei se sao todos
Re: PMPO X RMS??? By: abseg e cia Date: 26 Mar 2009, 21:33
po gente para estou ficando surdo com tanta potencia pmpo rms sss fff :-X :-X :-X
Re: PMPO X RMS??? By: telmo Date: 27 Mar 2009, 12:31
concordo com o cara q disse ....cada fabricante coloca o q qr.......é lá em cima......já peguei rádio gravador q tinha escrito 480W....dentro tinha dois auto falante d 5w cada.....
Re: PMPO X RMS??? By: eletronica ws Date: 27 Mar 2009, 12:48
bom e só um comentário eu quando fazia um treinamento da Panasonic isso foi indagado pro instrutor ele nos respondeu o cliente terá apetência que ele quiser se você colocar a potencia real você não vende mas e muito fácil você pega um som que tem 7000w rms lá atrás ele diz que o consumo e 180w bom dentro não tem uma estação geradora então só poderíamos chegar aos 180w na pior das possibilidade e só um comentário otima tarde a todos
Re: PMPO X RMS??? By: tioeds Date: 27 Mar 2009, 13:05
deixa eu entrar tambem nesta conversa -na verdade não existe calculo matemático para se ter uma relaçao,se pegarmos aparelhos diferentes de varias marcas o resultado sera sempre diferente,o teste que o vini mencionou é uma forma que as empresas chegam ao valor de pmpo,pelo que estudei é monitorada a saida (pico máximo é logico) e valor máximo que der até que a fonte não caia para o valor que ela foi projetada é considerado como PMPO
Re: PMPO X RMS??? By: edson tadeu Date: 27 Mar 2009, 13:58
EM RESUMO POTENCIA PMPO NO MEU ENTENDER É A POTENCIA AMBIENTE PORQUE NUM AMBIENTE FECHADO A POTENCIA É UMA NO ABERTO A POTENCIA É OUTRA OU REAL -
Re: PMPO X RMS??? By: telmo Date: 27 Mar 2009, 14:06
tudo é propaganda ....(a alma do negócio...) se um fabricante puder dzr q o produto dele tem 1000milímetro ele ñ diz q tem 1 metro....mas se ele puder falar q tem 5000 e ñ for preso, ele fala.......td pq vnd +.....
Re: PMPO X RMS??? By: PESIGMA Date: 27 Mar 2009, 14:18
ai pessoal nao e melhor fazer uma pesquisa na net.
para ver se conseguimos pelo menos proximo .
e ai nos solta aqui no forum,.
este debate e construtivo e merece ate uma atencao.
pois eis a questao
o que e pmpo ou rms ou ihf.
como fazer um calculo simples
para indetificar a real
na eletronica para calculos eu acho que deve ter precisao
e acho que as grandes empresas adotam um padrao de calculo
vou fusar a net e se conseguir alguma informacao
trago aqui no forum.
valeu pessoal.
Re: PMPO X RMS??? By: jacunda Date: 27 Mar 2009, 15:23
Será que escreví em grego? ou será que minha matematica e diferente dos outros?
Albino
Re: PMPO X RMS??? By: jacunda Date: 27 Mar 2009, 16:15
Talvez com isto acabe a polemica.
Albino
Potência, uma coisa mais que complicada - Parte I
Autor: Fernando Antônio Bersan Pinheiro
PARTE I - POTÊNCIA E AMPLIFICADORES DE ÁUDIO
Aaaarrrggg, meu cérebro fundiu! Fui olhar um som para comprar e voltei para casa sem entender nada. Primeiro, vi um sonzão de 3.200 Watts de um tal de PMPO, mas quando parei para testá-lo, descobri que ele "fala" menos que um outro aparelho da loja, com apenas 150 Watts de outro tal de RMS. Fui também em uma loja de aparelhos usados e o vendedor me ofereceu um sistema da década de 1980 com 300 Watts do tipo IHF. Descobri que também existe a potência True RMS, potência AES, potência IEC e potência Musical. E ainda li em uma revista os termos potência média, de pico, contínua e regime musical. Fiquei perdido em meio a tantas potências diferentes.
Dentro de mesas de som, periféricos (equalizadores, compressores, etc.), o sinal trafega a níveis muito baixos. Esse nível de energia é suficiente para o sinal de áudio ser processado, mas absolutamente insuficiente para "empurrar" um alto-falante de caixa acústica, gerando som.
Entra em cena os amplificadores que, após receber um sinal pequenininho o transforma em um sinal muito maior (dezenas, centenas ou milhares de vezes maior), agora sim capaz de produzir som através de caixas acústicas.
O grande problema é que existem diversos métodos de aferição (medição) das potências que os amplificadores são capazes de gerar. Alguns métodos refletem o comportamento dos circuitos eletrônicos. Outros levam em consideração o comportamento das músicas que ouvimos. Outros parecem terem sido feitos apenas para enganar os consumidores.
Assim, é mais que importante saber o que significa isso tudo. Para tanto, vamos antes estudar alguns conceitos ligados à eletricidade.
POTÊNCIA E POTÊNCIA ELÉTRICA
Potência é uma grandeza da Física que significa a força que algo precisa fazer para realizar um trabalho, durante um certo intervalo de tempo. Um estivador que carrega um saco de 60kg de café é muito mais "potente" que o sedentário que vos escreve, que mal dá conta de carregar o filho pequeno de apenas 13kg. No caso, a capacidade de levantar mais ou menos peso (fazer mais ou menos força - realizar um trabalho maior ou menor) é a potência.
A questão do tempo também importa. Este sedentário, mesmo sem muita potência nos braços, consegue levantar os mesmos 60kg que o estivador, mas por poucos segundos, apenas. Ou seja, consigo ter um pico de 60kg, mas continuamente (por um período longo de tempo) carrego apenas 13kg. Já o estivador consegue carregar os 60kg continuamente, mas com certeza deve conseguir ter um pico de 120 ou até 150kg por alguns segundos. Esses conceitos de "potência contínua" e "potência de pico" nos serão muito úteis mais à frente.
Em equipamentos elétricos (aqueles que, para funcionar, precisamos ligar "na tomada"), a potência é chamada de potência elétrica (porque depende de eletricidade), e pode ser expressa pela seguinte fórmula:
Potência = Voltagem x Intensidade da Corrente elétrica
Como a intensidade da corrente elétrica é medida em Ampéres (A), essa fórmula pode aparecer também dessa forma:
Potência (Watts) = Voltagem (V) x Amperagem (A)
A potência elétrica é sempre expressa em Watts.
Assim, se tivermos em mãos um amplificador que consome 3 Ampéres em 220 Volts, podemos calcular sua potência elétrica como 3 x 220 = 660 Watts.
A potência elétrica representa o consumo de energia elétrica que o aparelho está realizando em um determinado instante (tempo).
CONSUMO ELÉTRICO (OU POTÊNCIA ELÉTRICA CONSUMIDA)
Todo equipamento elétrico usa energia elétrica para funcionar. O consumo dessa energia em geral é proporcional ao trabalho que se está realizando.
Um chuveiro elétrico, quando na posição "Verão", tem que esquentar menos a água, logo consome menos energia (em geral 2.800 Watts). Mas na posição "Inverno", precisa esquentar mais a água e para isso consome mais energia (5.600 Watts ou mais).
Agora, vejamos um ventilador de teto equipado com controle de velocidade variável. Podemos fazê-lo ventilar pouco ou muito, da forma que melhor nos agradar. Quanto menos o motor tiver que trabalhar (pouca ventilação), menor será consumo de energia. Quanto mais o motor tiver que trabalhar (máxima ventilação), maior será o consumo.
Note que existe uma potência elétrica instantânea, que pode ser aferida por meio de um amperímetro (aparelho que mede os ampéres de uma corrente elétrica). Mas quando o equipamento estiver realizando o máximo trabalho que lhe é possível, ele estará consumindo a máxima corrente elétrica, e temos então a potência elétrica máxima do aparelho.
POTÊNCIA ÚTIL
Existe uma lei na Física (Lei da Conservação de Energia) que diz que a energia não se cria nem se perde, se transforma.
Vejamos um liquidificador. Quando acionamos o seu motor elétrico, ele passa a consumir uma certa quantidade de energia elétrica, suponhamos 100 Watts. Desses, ele vai gastar 10 Watts como som (energia sonora, o barulho que as engrenagens do motor produzem), 20 Watts como calor (energia calorífica, representada pelo aquecimento que os componentes do motor causadas pelo atrito) e, finalmente, a maior parte da energia (70 Watts) vai mesmo é movimentar é movimentar as lâminas (energia mecânica).
A energia que efetivamente é transferida para a parte que realiza trabalho no equipamento é chamada de potência útil. Logo:
Consumo elétrico = potência útil + perdas de energia
Todo equipamento elétrico tem perdas, principalmente as perdas de calor. Essas perdas são chamadas de "potência dissipada". Quanto menos perdas o equipamento tiver, mais eficiente ele é.
No caso de amplificadores de áudio, os amplificadores mais comuns (projetos do tipo classe AB) tem eficiência entre 60% e 70%. Amplificadores de altíssima potência (alguns milhares de Watts) costumam ser de classe H, com eficiência entre 80% e 90%. Lembrando que tudo depende do projeto. Por exemplo, existem amplificadores classe H com eficiência de apenas 65%.
Em geral os fabricantes divulgam a classe do aparelho. Caso não o façam, provavelmente é do tipo classe AB, o mais comum.
Ter um amplificador mais eficiente não significa mais potência, mas significa uma conta de energia (da concessionária) menor. Mas esta é uma outra discussão, bem complicada (envolve eficiência da fonte, do estágio de saída, etc) que não vem ao caso neste artigo .
NOTAÇÃO DE POTÊNCIA
Notação quer dizer "a forma de escrever, expressar algo". Potência elétrica é sempre expressa em Watts, e somente Watts. RMS, PMPO, AES, IHF, Contínua, Musical, etc, são métodos de se medir essa potência, e não a potência em si.
Isso quer dizer que está tecnicamente errado escrever "Watts RMS", "Watts PMPO" ou Watts qualquer coisa. O certo seria escrever "Potência medida de acordo com a norma EIA: X Watts". Ou então escrever simplesmente "Potência EIA: X Watts".
Entretanto, é muito mais prático e rápido escrever diretamente "X Watts EIA, ou Y Watts RMS, ou Z Watts Musicais. Mesmo não sendo a forma correta, essa forma de escrever está tão disseminada entre quem trabalha com áudio que, ao se escrever algo do tipo 1234 Watts AES, todos vão saber que se refere à 1234 Watts de potência medida segundo a norma AES!
PRIMEIRAS CONCLUSÕES
Disso tudo que já aprendemos, podemos tirar algumas conclusões muito úteis para o trabalho em sonorização:
- Nenhum equipamento produz mais energia do que consome (Lei da Conservação de Energia). Se consome 100 Watts, nunca vai produzir mais que 100 Watts.
- Por mais eficiente que seja, todo equipamento tem perdas. A eficiência é sempre menor que 100%. A potência útil sempre será menor que a potência consumida.
- O tempo da medição de potência também irá influenciar nos resultados obtidos. Há pelo menos dois tipos de potência: de pico e contínua.
Dada essa introdução, finalmente, podemos passar aos vários métodos de análise de aferição de potência.
POTÊNCIA RMS (ou Potência Real ou Potência Contínua ou Potência Eficaz ou Potência Efetiva ou Potência Nominal ou Potência EIA ou Potência IEC)
É definida como a potência que o amplificador pode fornecer continuamente (por um tempo que vai de alguns minutos a várias horas, depende da norma adotada), a partir de um sinal senoidal simples (uma única frequência), sem que a distorção harmônica total (THD) seja maior que 1%, sobre uma carga resistiva (resistência elétrica) conhecida.
Alguns fabricantes e projetistas preferem o limite de 0,1% para a THD. A diferença entre 1% e 0,1% é pequena, mas mostra um cuidado maior do fabricante. Existem fabricantes que toleram menos distorção ainda. Quanto menos distorção, obviamente que será melhor o equipamento.
O sinal senoidal mais utilizado é o de 1KHz. Outros fabricantes (melhores), testam com várias ondas, de forma a abranger todos os sons entre 20Hz e 20KHz. Em geral os valores obtidos com o sinal de 1KHz são mais altos do que no teste de 20Hz a 20KHz. Entretanto, o teste de 20Hz a 20KHz se aproxima mais à real utilização do produto.
A resistência elétrica simula a existência de falantes (isso facilita muito, pois o engenheiro pode testar o amplificador em silêncio e em qualquer lugar, e não incomodando os vizinhos). As resistências têm valores de Impedâncias (medida de resistência elétrica) similares às encontradas na prática, tais como 2 Ohms, 4 Ohms ou 8 Ohms.
A potência é medida nos conectores (bornes) da caixa de som, medindo-se a Voltagem. A potência será obtida pela seguinte fórmula:
Potência = (Voltagem de saída)² / Impedância da Resistência
Por exemplo, vejamos um amplificador com saída de 80 Volts sobre carga de 4 Ohms:
Potência = 80² / 4 = 6400 / 4 = 1.600 Watts
Para se obter a potência RMS, são feitas várias medições, e depois é feita uma fórmula matemática para se tirar a média dos valores medidos. Essa fórmula é conhecida como Root Mean Square (abreviação RMS), ou Raiz Quadrada Média:
Este teste é realizado com equipamentos próprios, que analisam não só a voltagem na saída, mas também a forma de onda gerada pelo amplificador, para perceber a ocorrência da distorção. A Neutrik é um fabricante que produz esse tipo de equipamento. Bons fabricantes citam até o aparelho em que o amplificador foi testado.
Muitos fabricantes medem a potência RMS da seguinte forma: calculam a potência máxima que um único canal pode fornecer e depois multiplicam por dois. Outros (melhores), ao contrário, fazem o teste com os dois canais sendo utilizados simultaneamente, aproximando-se mais do uso real.
A fonte de alimentação é fator limitante da potência máxima de um amplificador. Quando o teste é realizado em somente um único canal, é como se a fonte de alimentação fosse toda desse canal, e a potência obtida será maior do que no teste dos dois canais sendo testados simultaneamente. No teste de um canal, é como se a fonte trabalhasse mais "folgada". Já no teste com dois canais, ela é exigida ao máximo, e suas limitações aparecem.
Bons fabricantes sempre a colocam especificando as condições em que foram medidas. Repare:
- 100W RMS contínuos com carga de 4 Ohms, sinal senoidal de 1kHz, máxima distorção harmônica total de 0,5%.
Alguns fabricantes escrevem o texto acima de forma resumida:
- 100 W RMS em 4 Ohms @ 1KHz, THD 0,5%.
Existem normas internacionais (de associações de fabricantes, de associações de engenheiros, de órgãos governamentais) que ditam as formas de se medir a potência RMS. Por exemplo, existem as normas EIA e IEC. Assim, podem aparecer o termo "Potência EIA" ou "Potência IEC", sempre se referindo à forma RMS de calcular potência. Bons fabricantes citam a norma que foi utilizada para fazer a medição de potência.
A potência RMS é a forma mais aceita internacionalmente de exprimir a potência de um amplificador de áudio. É o melhor método para efetuar comparações entre equipamentos.
POTÊNCIA MUSICAL (ou Potência em Regime Musical ou Potência de Programa Musical ou Potência de Pico)
Qualquer música tem uma alternância entre momentos de volume mais alto (picos) e outros de volume mais baixo. Em geral, a média de volume das músicas é bem inferior (50%) aos picos ocasionais. Ou seja, se uma música atinge picos de 1.000 Watts, a média de potência da música é de "apenas" 500 Watts.
Os amplificadores possuem, internamente, capacitores (um tipo de componente elétrico) que armazenam energia (funcionam como uma reserva de energia). Assim, podem fornecer potências bem mais altas que a potência RMS (e mesmo maior que a potência elétrica consumida) por pouco tempo (alguns milisegundos, em geral o tempo de duração dos picos). Em geral, a potência musical equivale ao dobro da potência RMS. Ou seja, tem +3dB em relação à potência RMS.
A Potência Musical não invalida a Lei da Conservação da Energia. Os capacitores realmente armazenam energia suficiente para fornecer o dobro da potência RMS por um tempo bem curto. Mas, uma vez descarregados, essa potência não consegue ser mantida, ou seja, não é contínua. Logo, é potência de pico.
A fórmula de calcular permanece a mesma, Potência = (Voltagem de saída)² / Impedância, só que agora se leva em conta apenas os picos de voltagem que acontecem nas saídas do amplificador. E a distorção não pode ultrapassar valores grandes (tipicamente 1% ou 2%, no máximo 5%, pois acima disso os falantes serão danificados).
Exemplo prático envolvendo potência RMS e Musical
Observe agora o quadro abaixo, do manual de amplificadores Yamaha:
Observe que o fabricante teve o cuidado de testar seus equipamentos com menos distorção que o normal (0,05%), o cuidado de testar com todas as frequências(20Hz~20KHz) e com o sinal de 1KHz. Ainda apresentou os valores com ambos os canais funcionando simultaneamente (X Watts + X Watts). Também apresentou os valores suportados nos picos (a potência musical), para 1KHz, por 20 milisegundos.
Note que o fabricante não escreveu claramente que a potência foi calculada pelo método RMS, mas podemos perceber isso pelo fato dele ter apresentado as condições de teste (a frequência, a impedância e a distorção). Para ficar perfeito, só faltou citar a norma.
Além disso, se dúvidas persistirem sobre o método de aferição de potência, devemos procurar no manual do produto o seu consumo elétrico máximo. Para o caso acima, o modelo P4500 tem consumo máximo de 2000 Watts, o P3200 tem consumo de 1500 Watts e o P1600, 750 Watts. Como as potências declaradas são sempre menores que o consumo máximo (exceto a potência musical), realmente o método de aferição da potência útil do aparelho foi o RMS. Repare:
Modelo
Classe
Consumo Máximo (W)
Potência Máxima (W)
Eficiência
P4500
AB
2000
1440
72%
P3200
AB
1500
100
69%
P1600
AB
750
460
61%
Conferir o consumo elétrico do aparelho é sempre interessante.
POTÊNCIA IHF
O Institute of High Fidelity, dos EUA, mantinha na década de 1970 um método próprio de aferição de potência. Ele levava em conta o regime musical. Seus valores costumavam ser de 35% a 50% maiores que os RMS.
Aqui no Brasil, muitos equipamentos fabricados na década de 1970 ou mesmo na década seguinte apresentavam esses dados. Meu Cygnus PA-400, velho de guerra (mais de 20 anos), tem os seguintes dados, retirados de um anúncio publicado na época:
Repare:
135 Watts RMS em 4 Ohms @ 1KHz por canal
200 Watts IHF em 4 Ohms @ 1KHz por canal
Qualquer leigo concluirá que, a partir das potências por canal e tendo o aparelho 2 canais e que o equipamento fornece, no total (ambos os canais operando) 270 W RMS e 400 W IHF. Mas repare no consumo máximo: 300 Watts.
O valor de 270W RMS é muito próximo (90%) do consumo máximo, 300 W. Como ele é classe AB, podemos estimar a potência RMS com ambos os canais operando em 200 Watts (66% dos 300W). Que diferença! E até hoje tem fabricante que só especifica potência "por canal", e nunca com os dois canais operando.
Quanto a potência IHF, teríamos 400 W produzidos para um consumo de 300 W. Pela Lei da Conservação da Energia, o aparelho estaria produzindo mais do que consumindo, e isso não é possível. Em 1979, o próprio Instituto desistiu de usar esse método, em favor do método RMS.
Atualmente, a potência IHF não serve para nada, só como curiosidade e para confundir mesmo.
POTÊNCIA PMPO (Peak Music Power Output, Potência Musical para Otário, Pura Mentira Para Olhar)
Há 17 anos atrás, quando eu comecei a trabalhar com áudio, o IHF estava em desuso e começava a aparecer uma tal de "potência PMPO". Acompanhei, na época, o lançamento de alguns produtos de um fabricante nacional de aparelhos domésticos.
No primeiro produto que teve sua potência especificada em PMPO, a correspondência era de 4 Watts PMPO para 1 Watt RMS.
Meses depois, no segundo produto, a correspondência passou a ser de 7 Watts PMPO para 1 Watt RMS.
No terceiro produto, já quase um ano depois, a correspondência passou a ser 17 Watts PMPO para 1 Watt RMS. Isso dentro de produtos do mesmo fabricante, e quase duas décadas atrás!
A potência PMPO corresponde ao valor máximo de pico que um amplificador consegue responder, não importa por quanto tempo nem o quanto de distorção aconteça. Ora, qual a utilidade prática de saber que um amplificador vai conseguir responder 1.000.000 Watts por um tempo de 0,0000005 seg com distorção de 50%? Nenhuma!
Na década de 1990, a potência PMPO se popularizou. O que aconteceu? Os departamentos de Marketing das empresas descobriram que os consumidores gostam de números bem grandes. A população não costuma entender os aspectos técnicos do que estão comprando, nem param para ler as letras miudinhas, mas compram os produtos que apresentarem os números mais altos.
Ora, se um fabricante X lançasse um sistema de sonorização com 10 Watts reais (RMS), e fizesse a especificação dele como 500 Watts PMPO, o departamento de Marketing da empresa Y, concorrente, desenvolvia outro produto com os mesmos 10 Watts RMS e colocava logo 600 Watts PMPO. E os consumidores compravam o produto da empresa Y porque ele é "mais potente" (na verdade, porque o número é maior). Literalmente, PMPO é um medida de potência especificada pelo Marketing, e não pela Engenharia da empresa!
Por sorte, o mercado profissional (de sonorização ao vivo) não foi contaminado com isso. Mas o mercado de sistemas domésticos sofreu muito com essa praga!
Aliás, o INMETRO já tomou medidas para reverter essa situação. Demorou muito (somente em 2006). Para saber mais, dê uma olhada no seguinte link:
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/potSonora.aspPOTÊNCIA TRUE RMS
Um fabricante nacional de amplificadores apareceu com uma nova forma de medir potência. Observe o texto do fabricante sobre o assunto:
"Em toda a linha XXXXX, em suas três séries distintas de modelos de audioamplificadores, o valor da potência máxima total dos seus dois canais é especificado no painel do produto de três formas:
1º - Em Watts Musical Program - potência em watts musicais - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Osciloscópio Digital - Tektronix - TDS 210).
2º- Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Fluke 189 Multimeter em modo True RMS na escala "Fast Max").
3º- Em Watts RMS Continuous (forma de medição: sinal de entrada senoidal e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Neutrik A 2 - Audio Test & Service System, na função THD+N).
Todos esses dados são obtidos com o aparelho ligado à tensão AC de alimentação em 120 V ou 230 V para os modelos da série YY, e 230 V para os modelos das séries ZZ.
Para se chegar à potência máxima do aparelho, em Watts Musical Program - potência em watts musicais -, foram somadas as potências dos dois canais de saída, e a potência de cada canal foi medida nas formas acima descritas através da fórmula: Potência em Watts = tensão máxima encontrada - levando-se em conta apenas 1 semiciclo do sinal de saída -, elevada ao quadrado e dividida pelo valor da carga resistiva, que é 2 ou 4 ohms. Nesse caso, os valores encontrados estão 6 dB (4 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous.
Para se chegar à potência máxima do aparelho, tanto em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - quanto em Watts RMS Continuous, foram somadas as potências dos dois canais de saída, e a potência de cada canal foi medida nas formas acima descritas através da fórmula: Potência em Watts = tensão RMS encontrada, elevada ao quadrado e dividida pelo valor da carga resistiva, que é 2 ou 4 ohms.
Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - os valores encontrados estão 3 dB (2 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous. Na condição extrema, que é a potência máxima e com carga resistiva na saída, e superexcitação na entrada, o limiter incorporado deve garantir que a distorção harmônica máxima total, mais ruído (THD+N), não ultrapasse 2%. Na condição mais aproximada da típica de uso (- 6dB da potência máxima e com carga resistiva), a distorção harmônica total mais ruído não deve ultrapassar 0,05%.
Essas três formas de medições de potência de saída de audioamplificadores (e que inclusive estão todas especificadas no painel dos produtos XXXXX) são as aceitáveis para produtos profissionais. Medir a potência útil de audioamplificadores de potência utilizando o método onde se determina a capacidade de fornecer potência através de Watts RMS Continuous, é uma maneira clássica, conservadora e até exagerada para essas medições, pois, na verdade, o RMS Continuous - que só pode ser medido através de carga resistiva substituindo os alto-falantes, e o sinal senoidal contínuo, proveniente de gerador de áudio, substituindo a fonte de programa, além disso, com o medidor da tensão mantida na carga resistiva, em modo RMS - está muito além do objetivo do aparelho, que é audioamplificação de potência para carga indutiva (alto-falantes e drivers de alta freqüência), e com sinais provenientes de fontes de programas repletos de dinâmica. De acordo com o exposto, podemos dizer que o "nosso" True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - é a maneira mais equilibrada de se mensurar potências em audioamplificadores.
Muitos fabricantes de equipamentos de audiossonorização - até mesmo os de grande renome no mercado já estão adotando Watts Musical Program (watts musicais), como forma de medição - técnica e comercialmente aceita para se mensurar potências em audioamplificadores. Neste caso, os valores provenientes deste tipo de medição apresentam 3dB a mais que True Watts RMS Musical Program (potência musical em RMS verdadeiro), e 6dB a mais que os encontrados em Watts RMS Continuous. Até aí é uma questão de quanto se quer, ou não, ser conservador, sem se distanciar da realidade; em todo caso, marcamos as três formas de medições de potência nos painéis desses produtos da linha XXXXX - para deixar bem claro suas potencialidades.
Entendeu tudo? O fabricante espera que sim. Mas vamos nos ater mais atentamente ao que eles explicaram:
"3º- Em Watts RMS Continuous (forma de medição: sinal de entrada senoidal e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Neutrik A 2 - Audio Test & Service System, na função THD+N)."
Essa é a Potência RMS que já conhecemos. Uma única onda senoidal e a medição da potência máxima em relação à distorção harmônica total (THD), sobre uma carga resistiva, por um tempo contínuo.
2º- Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Fluke 189 Multimeter em modo True RMS na escala "Fast Max").(...) Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - os valores encontrados estão 3 dB (2 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous.(...) deve garantir que a distorção harmônica máxima total, mais ruído (THD+N), não ultrapasse 2%
Esse deve ser um novo método de aferição de potência... será mesmo? O sinal de entrada não é mais uma onda senoidal, mas sim "entrada musical" - música! O multímetro está na escala Fast Max (Máximo de Rapidez) para detectar os picos que ocorrem durante a execução da música. A distorção não pode ser superior a 2%. E o fabricante diz que os valores encontrados são o dobro (+3dB) da potência RMS. Agora está fácil reconhecer: é a Potência Musical (ou Potência em Regime Musical ou Potência de Programa Musical). Só que com outro nome.
1º - Em Watts Musical Program - potência em watts musicais - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Osciloscópio Digital - Tektronix - TDS 210).(...) Para se chegar à potência máxima do aparelho, em Watts Musical Program - potência em watts musicais -, foram somadas as potências dos dois canais de saída, e a potência de cada canal foi medida nas formas acima descritas através da fórmula: Potência em Watts = tensão máxima encontrada - levando-se em conta apenas 1 semiciclo do sinal de saída -, elevada ao quadrado e dividida pelo valor da carga resistiva, que é 2 ou 4 ohms. Nesse caso, os valores encontrados estão 6 dB (4 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous.
Todo esse blá-blá-blá do fabricante foi para dizer uma coisa só: essa potência não tem nada a ver com distorção nem com tempo. E potência que não leva em conta esses fatores é enganação.
Repare que essa "forma de calcular" potência tem um nome que lembra a Potência Musical (se confundem de tão semelhantes). Assim, alguém pode comparar a potência musical de um amplificador qualquer com a desse fabricante e encontrará valores muito maiores, mas que não refletem a realidade. Parece enganação (e deve ser mesmo), mas pelo menos o fabricante AINDA coloca a potência RMS, então dá para descartar os outros métodos e comparar os produtos apenas pelo método RMS mesmo.
POTÊNCIA DE AMPLIFICADORES E IMPEDÂNCIA
À medida que a impedância dos falantes (associados ou não) ligados ao amplificador aumenta, é normal a potência diminuir. Isso é uma conseqüência direta da forma de medição de potência:
Potência = (Voltagem de saída)² / Impedância
Como a impedância é fator de divisão, quanto menor ela é, maior a potência será (ou quanto maior for a impedância, menor a potência). São valores inversamente proporcionais. Por exemplo, um amplificador de 1.000 Watts de potência sobre carga de 2 Ohms deveria apresentar:
1.000 Watts = 44,72 Volts / 2 Ohms
500 Watts = 44,72 Volts / 4 Ohms
250 Watts = 44,72 Volts / 8 Ohms
Entretanto, isso não acontece na prática, porque as fontes de alimentação dos amplificadores também variam as suas voltagens de acordo com as impedâncias. Veja:
Amplificador marca X, 2 Ohms, com 3.000 Watts totais, tem:
- 1.500 Watts/canal em 2 Ohms = 54,77 Volts
- 1.300 Watts/canal em 4 Ohms = 72,11 Volts
- 750 Watts/canal em 8 Ohms = 77,45
Amplificador marca Y, 2 Ohms, com 3.000 Watts totais, tem:
- 1.500 Watts/canal em 2 Ohms = 54,77 Volts
- 1.000 Watts/canal em 4 Ohms = 63,24 Volts
- 600 Watts/canal em 8 Ohms = 69,28 Volts
Note que, apesar das especificações à plena potência RMS serem idênticas (e as fontes fornecerem a mesma voltagem), quando a impedância aumenta o comportamento das fontes é completamente diferente.
As potências em diferentes impedâncias devem ser levadas em conta na hora da compra de um amplificador. No caso acima, se o usuário sempre utilizar os amplificadores em sistemas de 2 Ohms, tanto fará escolher um ou outro. Mas se o usuário variar bastante as caixas acústicas (e as suas impedâncias), vemos que o amplificador X tem um melhor aproveitamento quando em 4 Ohms (30% a mais de potência) e também quando em 8 Ohms (15% a mais). Portanto seria uma melhor escolha.
POTÊNCIA E DECIBÉIS
Decibéis são muito utilizados para comparar potências. Mas já sabendo que há tantas formas diferentes de se mensurar potências, aqui cabe um aviso importante: só podemos fazer comparações entre potências de mesmo tipo. RMS com RMS, Musical com Musical, etc. De preferência, ao comparar equipamentos, compare sempre as suas potências RMS.
Só não perca tempo comparando PMPO com PMPO, não há a menor correspondência entre valores de um fabricante para outro (às vezes nem entre produtos de um mesmo fabricante).
POTÊNCIA E DECIBÉIS SPL (Volume de som)
A potência de saída tem impacto óbvio sobre o som: quanto mais potência, mais volume sonoro. No entanto, a potência sozinha não determina o volume de som (dB SPL) produzido. Isso dependerá dos falantes utilizados, e da sensibilidade (eficiência eletroacústica - na transformação de energia em som) deles. A sensibilidade de um falante, especificada em dB SPL / 1 watt a 1 metro, é tão importante quanto a potência do amplificador ao qual ele está ligado. Por exemplo: uma caixa acústica que fala 98 dB/1W/1m, alimentada com modestos 10 watts, fornece o mesmo volume sonoro que uma outra que rende 88dB/1W/1m, alimentada por 100 watts.
CONCLUSÃO
Conhecer um pouco mais sobre potências e seus métodos de medição nos faz olhar para os manuais dos amplificadores de outra forma. Agora, podemos entender muito melhor o que as especificações (ou a falta delas) querem dizer. Com essas informações, podemos evitar os "artifícios" de alguns fabricantes e comprar realmente os melhores produtos possíveis.
No próximo artigo, estudaremos normas de medição de potência em alto-falantes.
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Revisado por Samuel Monteiro, StudioR.
www.studior.com.brRevisado em 14/Mar/2008
Potência, uma coisa mais que complicada - Parte I
Autor: Fernando Antônio Bersan Pinheiro
PARTE I - POTÊNCIA E AMPLIFICADORES DE ÁUDIO
Aaaarrrggg, meu cérebro fundiu! Fui olhar um som para comprar e voltei para casa sem entender nada. Primeiro, vi um sonzão de 3.200 Watts de um tal de PMPO, mas quando parei para testá-lo, descobri que ele "fala" menos que um outro aparelho da loja, com apenas 150 Watts de outro tal de RMS. Fui também em uma loja de aparelhos usados e o vendedor me ofereceu um sistema da década de 1980 com 300 Watts do tipo IHF. Descobri que também existe a potência True RMS, potência AES, potência IEC e potência Musical. E ainda li em uma revista os termos potência média, de pico, contínua e regime musical. Fiquei perdido em meio a tantas potências diferentes.
Dentro de mesas de som, periféricos (equalizadores, compressores, etc.), o sinal trafega a níveis muito baixos. Esse nível de energia é suficiente para o sinal de áudio ser processado, mas absolutamente insuficiente para "empurrar" um alto-falante de caixa acústica, gerando som.
Entra em cena os amplificadores que, após receber um sinal pequenininho o transforma em um sinal muito maior (dezenas, centenas ou milhares de vezes maior), agora sim capaz de produzir som através de caixas acústicas.
O grande problema é que existem diversos métodos de aferição (medição) das potências que os amplificadores são capazes de gerar. Alguns métodos refletem o comportamento dos circuitos eletrônicos. Outros levam em consideração o comportamento das músicas que ouvimos. Outros parecem terem sido feitos apenas para enganar os consumidores.
Assim, é mais que importante saber o que significa isso tudo. Para tanto, vamos antes estudar alguns conceitos ligados à eletricidade.
POTÊNCIA E POTÊNCIA ELÉTRICA
Potência é uma grandeza da Física que significa a força que algo precisa fazer para realizar um trabalho, durante um certo intervalo de tempo. Um estivador que carrega um saco de 60kg de café é muito mais "potente" que o sedentário que vos escreve, que mal dá conta de carregar o filho pequeno de apenas 13kg. No caso, a capacidade de levantar mais ou menos peso (fazer mais ou menos força - realizar um trabalho maior ou menor) é a potência.
A questão do tempo também importa. Este sedentário, mesmo sem muita potência nos braços, consegue levantar os mesmos 60kg que o estivador, mas por poucos segundos, apenas. Ou seja, consigo ter um pico de 60kg, mas continuamente (por um período longo de tempo) carrego apenas 13kg. Já o estivador consegue carregar os 60kg continuamente, mas com certeza deve conseguir ter um pico de 120 ou até 150kg por alguns segundos. Esses conceitos de "potência contínua" e "potência de pico" nos serão muito úteis mais à frente.
Em equipamentos elétricos (aqueles que, para funcionar, precisamos ligar "na tomada"), a potência é chamada de potência elétrica (porque depende de eletricidade), e pode ser expressa pela seguinte fórmula:
Potência = Voltagem x Intensidade da Corrente elétrica
Como a intensidade da corrente elétrica é medida em Ampéres (A), essa fórmula pode aparecer também dessa forma:
Potência (Watts) = Voltagem (V) x Amperagem (A)
A potência elétrica é sempre expressa em Watts.
Assim, se tivermos em mãos um amplificador que consome 3 Ampéres em 220 Volts, podemos calcular sua potência elétrica como 3 x 220 = 660 Watts.
A potência elétrica representa o consumo de energia elétrica que o aparelho está realizando em um determinado instante (tempo).
CONSUMO ELÉTRICO (OU POTÊNCIA ELÉTRICA CONSUMIDA)
Todo equipamento elétrico usa energia elétrica para funcionar. O consumo dessa energia em geral é proporcional ao trabalho que se está realizando.
Um chuveiro elétrico, quando na posição "Verão", tem que esquentar menos a água, logo consome menos energia (em geral 2.800 Watts). Mas na posição "Inverno", precisa esquentar mais a água e para isso consome mais energia (5.600 Watts ou mais).
Agora, vejamos um ventilador de teto equipado com controle de velocidade variável. Podemos fazê-lo ventilar pouco ou muito, da forma que melhor nos agradar. Quanto menos o motor tiver que trabalhar (pouca ventilação), menor será consumo de energia. Quanto mais o motor tiver que trabalhar (máxima ventilação), maior será o consumo.
Note que existe uma potência elétrica instantânea, que pode ser aferida por meio de um amperímetro (aparelho que mede os ampéres de uma corrente elétrica). Mas quando o equipamento estiver realizando o máximo trabalho que lhe é possível, ele estará consumindo a máxima corrente elétrica, e temos então a potência elétrica máxima do aparelho.
POTÊNCIA ÚTIL
Existe uma lei na Física (Lei da Conservação de Energia) que diz que a energia não se cria nem se perde, se transforma.
Vejamos um liquidificador. Quando acionamos o seu motor elétrico, ele passa a consumir uma certa quantidade de energia elétrica, suponhamos 100 Watts. Desses, ele vai gastar 10 Watts como som (energia sonora, o barulho que as engrenagens do motor produzem), 20 Watts como calor (energia calorífica, representada pelo aquecimento que os componentes do motor causadas pelo atrito) e, finalmente, a maior parte da energia (70 Watts) vai mesmo é movimentar é movimentar as lâminas (energia mecânica).
A energia que efetivamente é transferida para a parte que realiza trabalho no equipamento é chamada de potência útil. Logo:
Consumo elétrico = potência útil + perdas de energia
Todo equipamento elétrico tem perdas, principalmente as perdas de calor. Essas perdas são chamadas de "potência dissipada". Quanto menos perdas o equipamento tiver, mais eficiente ele é.
No caso de amplificadores de áudio, os amplificadores mais comuns (projetos do tipo classe AB) tem eficiência entre 60% e 70%. Amplificadores de altíssima potência (alguns milhares de Watts) costumam ser de classe H, com eficiência entre 80% e 90%. Lembrando que tudo depende do projeto. Por exemplo, existem amplificadores classe H com eficiência de apenas 65%.
Em geral os fabricantes divulgam a classe do aparelho. Caso não o façam, provavelmente é do tipo classe AB, o mais comum.
Ter um amplificador mais eficiente não significa mais potência, mas significa uma conta de energia (da concessionária) menor. Mas esta é uma outra discussão, bem complicada (envolve eficiência da fonte, do estágio de saída, etc) que não vem ao caso neste artigo .
NOTAÇÃO DE POTÊNCIA
Notação quer dizer "a forma de escrever, expressar algo". Potência elétrica é sempre expressa em Watts, e somente Watts. RMS, PMPO, AES, IHF, Contínua, Musical, etc, são métodos de se medir essa potência, e não a potência em si.
Isso quer dizer que está tecnicamente errado escrever "Watts RMS", "Watts PMPO" ou Watts qualquer coisa. O certo seria escrever "Potência medida de acordo com a norma EIA: X Watts". Ou então escrever simplesmente "Potência EIA: X Watts".
Entretanto, é muito mais prático e rápido escrever diretamente "X Watts EIA, ou Y Watts RMS, ou Z Watts Musicais. Mesmo não sendo a forma correta, essa forma de escrever está tão disseminada entre quem trabalha com áudio que, ao se escrever algo do tipo 1234 Watts AES, todos vão saber que se refere à 1234 Watts de potência medida segundo a norma AES!
PRIMEIRAS CONCLUSÕES
Disso tudo que já aprendemos, podemos tirar algumas conclusões muito úteis para o trabalho em sonorização:
- Nenhum equipamento produz mais energia do que consome (Lei da Conservação de Energia). Se consome 100 Watts, nunca vai produzir mais que 100 Watts.
- Por mais eficiente que seja, todo equipamento tem perdas. A eficiência é sempre menor que 100%. A potência útil sempre será menor que a potência consumida.
- O tempo da medição de potência também irá influenciar nos resultados obtidos. Há pelo menos dois tipos de potência: de pico e contínua.
Dada essa introdução, finalmente, podemos passar aos vários métodos de análise de aferição de potência.
POTÊNCIA RMS (ou Potência Real ou Potência Contínua ou Potência Eficaz ou Potência Efetiva ou Potência Nominal ou Potência EIA ou Potência IEC)
É definida como a potência que o amplificador pode fornecer continuamente (por um tempo que vai de alguns minutos a várias horas, depende da norma adotada), a partir de um sinal senoidal simples (uma única frequência), sem que a distorção harmônica total (THD) seja maior que 1%, sobre uma carga resistiva (resistência elétrica) conhecida.
Alguns fabricantes e projetistas preferem o limite de 0,1% para a THD. A diferença entre 1% e 0,1% é pequena, mas mostra um cuidado maior do fabricante. Existem fabricantes que toleram menos distorção ainda. Quanto menos distorção, obviamente que será melhor o equipamento.
O sinal senoidal mais utilizado é o de 1KHz. Outros fabricantes (melhores), testam com várias ondas, de forma a abranger todos os sons entre 20Hz e 20KHz. Em geral os valores obtidos com o sinal de 1KHz são mais altos do que no teste de 20Hz a 20KHz. Entretanto, o teste de 20Hz a 20KHz se aproxima mais à real utilização do produto.
A resistência elétrica simula a existência de falantes (isso facilita muito, pois o engenheiro pode testar o amplificador em silêncio e em qualquer lugar, e não incomodando os vizinhos). As resistências têm valores de Impedâncias (medida de resistência elétrica) similares às encontradas na prática, tais como 2 Ohms, 4 Ohms ou 8 Ohms.
A potência é medida nos conectores (bornes) da caixa de som, medindo-se a Voltagem. A potência será obtida pela seguinte fórmula:
Potência = (Voltagem de saída)² / Impedância da Resistência
Por exemplo, vejamos um amplificador com saída de 80 Volts sobre carga de 4 Ohms:
Potência = 80² / 4 = 6400 / 4 = 1.600 Watts
Para se obter a potência RMS, são feitas várias medições, e depois é feita uma fórmula matemática para se tirar a média dos valores medidos. Essa fórmula é conhecida como Root Mean Square (abreviação RMS), ou Raiz Quadrada Média:
Este teste é realizado com equipamentos próprios, que analisam não só a voltagem na saída, mas também a forma de onda gerada pelo amplificador, para perceber a ocorrência da distorção. A Neutrik é um fabricante que produz esse tipo de equipamento. Bons fabricantes citam até o aparelho em que o amplificador foi testado.
Muitos fabricantes medem a potência RMS da seguinte forma: calculam a potência máxima que um único canal pode fornecer e depois multiplicam por dois. Outros (melhores), ao contrário, fazem o teste com os dois canais sendo utilizados simultaneamente, aproximando-se mais do uso real.
A fonte de alimentação é fator limitante da potência máxima de um amplificador. Quando o teste é realizado em somente um único canal, é como se a fonte de alimentação fosse toda desse canal, e a potência obtida será maior do que no teste dos dois canais sendo testados simultaneamente. No teste de um canal, é como se a fonte trabalhasse mais "folgada". Já no teste com dois canais, ela é exigida ao máximo, e suas limitações aparecem.
Bons fabricantes sempre a colocam especificando as condições em que foram medidas. Repare:
- 100W RMS contínuos com carga de 4 Ohms, sinal senoidal de 1kHz, máxima distorção harmônica total de 0,5%.
Alguns fabricantes escrevem o texto acima de forma resumida:
- 100 W RMS em 4 Ohms @ 1KHz, THD 0,5%.
Existem normas internacionais (de associações de fabricantes, de associações de engenheiros, de órgãos governamentais) que ditam as formas de se medir a potência RMS. Por exemplo, existem as normas EIA e IEC. Assim, podem aparecer o termo "Potência EIA" ou "Potência IEC", sempre se referindo à forma RMS de calcular potência. Bons fabricantes citam a norma que foi utilizada para fazer a medição de potência.
A potência RMS é a forma mais aceita internacionalmente de exprimir a potência de um amplificador de áudio. É o melhor método para efetuar comparações entre equipamentos.
POTÊNCIA MUSICAL (ou Potência em Regime Musical ou Potência de Programa Musical ou Potência de Pico)
Qualquer música tem uma alternância entre momentos de volume mais alto (picos) e outros de volume mais baixo. Em geral, a média de volume das músicas é bem inferior (50%) aos picos ocasionais. Ou seja, se uma música atinge picos de 1.000 Watts, a média de potência da música é de "apenas" 500 Watts.
Os amplificadores possuem, internamente, capacitores (um tipo de componente elétrico) que armazenam energia (funcionam como uma reserva de energia). Assim, podem fornecer potências bem mais altas que a potência RMS (e mesmo maior que a potência elétrica consumida) por pouco tempo (alguns milisegundos, em geral o tempo de duração dos picos). Em geral, a potência musical equivale ao dobro da potência RMS. Ou seja, tem +3dB em relação à potência RMS.
A Potência Musical não invalida a Lei da Conservação da Energia. Os capacitores realmente armazenam energia suficiente para fornecer o dobro da potência RMS por um tempo bem curto. Mas, uma vez descarregados, essa potência não consegue ser mantida, ou seja, não é contínua. Logo, é potência de pico.
A fórmula de calcular permanece a mesma, Potência = (Voltagem de saída)² / Impedância, só que agora se leva em conta apenas os picos de voltagem que acontecem nas saídas do amplificador. E a distorção não pode ultrapassar valores grandes (tipicamente 1% ou 2%, no máximo 5%, pois acima disso os falantes serão danificados).
Exemplo prático envolvendo potência RMS e Musical
Observe agora o quadro abaixo, do manual de amplificadores Yamaha:
Observe que o fabricante teve o cuidado de testar seus equipamentos com menos distorção que o normal (0,05%), o cuidado de testar com todas as frequências(20Hz~20KHz) e com o sinal de 1KHz. Ainda apresentou os valores com ambos os canais funcionando simultaneamente (X Watts + X Watts). Também apresentou os valores suportados nos picos (a potência musical), para 1KHz, por 20 milisegundos.
Note que o fabricante não escreveu claramente que a potência foi calculada pelo método RMS, mas podemos perceber isso pelo fato dele ter apresentado as condições de teste (a frequência, a impedância e a distorção). Para ficar perfeito, só faltou citar a norma.
Além disso, se dúvidas persistirem sobre o método de aferição de potência, devemos procurar no manual do produto o seu consumo elétrico máximo. Para o caso acima, o modelo P4500 tem consumo máximo de 2000 Watts, o P3200 tem consumo de 1500 Watts e o P1600, 750 Watts. Como as potências declaradas são sempre menores que o consumo máximo (exceto a potência musical), realmente o método de aferição da potência útil do aparelho foi o RMS. Repare:
Modelo
Classe
Consumo Máximo (W)
Potência Máxima (W)
Eficiência
P4500
AB
2000
1440
72%
P3200
AB
1500
100
69%
P1600
AB
750
460
61%
Conferir o consumo elétrico do aparelho é sempre interessante.
POTÊNCIA IHF
O Institute of High Fidelity, dos EUA, mantinha na década de 1970 um método próprio de aferição de potência. Ele levava em conta o regime musical. Seus valores costumavam ser de 35% a 50% maiores que os RMS.
Aqui no Brasil, muitos equipamentos fabricados na década de 1970 ou mesmo na década seguinte apresentavam esses dados. Meu Cygnus PA-400, velho de guerra (mais de 20 anos), tem os seguintes dados, retirados de um anúncio publicado na época:
Repare:
135 Watts RMS em 4 Ohms @ 1KHz por canal
200 Watts IHF em 4 Ohms @ 1KHz por canal
Qualquer leigo concluirá que, a partir das potências por canal e tendo o aparelho 2 canais e que o equipamento fornece, no total (ambos os canais operando) 270 W RMS e 400 W IHF. Mas repare no consumo máximo: 300 Watts.
O valor de 270W RMS é muito próximo (90%) do consumo máximo, 300 W. Como ele é classe AB, podemos estimar a potência RMS com ambos os canais operando em 200 Watts (66% dos 300W). Que diferença! E até hoje tem fabricante que só especifica potência "por canal", e nunca com os dois canais operando.
Quanto a potência IHF, teríamos 400 W produzidos para um consumo de 300 W. Pela Lei da Conservação da Energia, o aparelho estaria produzindo mais do que consumindo, e isso não é possível. Em 1979, o próprio Instituto desistiu de usar esse método, em favor do método RMS.
Atualmente, a potência IHF não serve para nada, só como curiosidade e para confundir mesmo.
POTÊNCIA PMPO (Peak Music Power Output, Potência Musical para Otário, Pura Mentira Para Olhar)
Há 17 anos atrás, quando eu comecei a trabalhar com áudio, o IHF estava em desuso e começava a aparecer uma tal de "potência PMPO". Acompanhei, na época, o lançamento de alguns produtos de um fabricante nacional de aparelhos domésticos.
No primeiro produto que teve sua potência especificada em PMPO, a correspondência era de 4 Watts PMPO para 1 Watt RMS.
Meses depois, no segundo produto, a correspondência passou a ser de 7 Watts PMPO para 1 Watt RMS.
No terceiro produto, já quase um ano depois, a correspondência passou a ser 17 Watts PMPO para 1 Watt RMS. Isso dentro de produtos do mesmo fabricante, e quase duas décadas atrás!
A potência PMPO corresponde ao valor máximo de pico que um amplificador consegue responder, não importa por quanto tempo nem o quanto de distorção aconteça. Ora, qual a utilidade prática de saber que um amplificador vai conseguir responder 1.000.000 Watts por um tempo de 0,0000005 seg com distorção de 50%? Nenhuma!
Na década de 1990, a potência PMPO se popularizou. O que aconteceu? Os departamentos de Marketing das empresas descobriram que os consumidores gostam de números bem grandes. A população não costuma entender os aspectos técnicos do que estão comprando, nem param para ler as letras miudinhas, mas compram os produtos que apresentarem os números mais altos.
Ora, se um fabricante X lançasse um sistema de sonorização com 10 Watts reais (RMS), e fizesse a especificação dele como 500 Watts PMPO, o departamento de Marketing da empresa Y, concorrente, desenvolvia outro produto com os mesmos 10 Watts RMS e colocava logo 600 Watts PMPO. E os consumidores compravam o produto da empresa Y porque ele é "mais potente" (na verdade, porque o número é maior). Literalmente, PMPO é um medida de potência especificada pelo Marketing, e não pela Engenharia da empresa!
Por sorte, o mercado profissional (de sonorização ao vivo) não foi contaminado com isso. Mas o mercado de sistemas domésticos sofreu muito com essa praga!
Aliás, o INMETRO já tomou medidas para reverter essa situação. Demorou muito (somente em 2006). Para saber mais, dê uma olhada no seguinte link:
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/potSonora.aspPOTÊNCIA TRUE RMS
Um fabricante nacional de amplificadores apareceu com uma nova forma de medir potência. Observe o texto do fabricante sobre o assunto:
"Em toda a linha XXXXX, em suas três séries distintas de modelos de audioamplificadores, o valor da potência máxima total dos seus dois canais é especificado no painel do produto de três formas:
1º - Em Watts Musical Program - potência em watts musicais - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Osciloscópio Digital - Tektronix - TDS 210).
2º- Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Fluke 189 Multimeter em modo True RMS na escala "Fast Max").
3º- Em Watts RMS Continuous (forma de medição: sinal de entrada senoidal e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Neutrik A 2 - Audio Test & Service System, na função THD+N).
Todos esses dados são obtidos com o aparelho ligado à tensão AC de alimentação em 120 V ou 230 V para os modelos da série YY, e 230 V para os modelos das séries ZZ.
Para se chegar à potência máxima do aparelho, em Watts Musical Program - potência em watts musicais -, foram somadas as potências dos dois canais de saída, e a potência de cada canal foi medida nas formas acima descritas através da fórmula: Potência em Watts = tensão máxima encontrada - levando-se em conta apenas 1 semiciclo do sinal de saída -, elevada ao quadrado e dividida pelo valor da carga resistiva, que é 2 ou 4 ohms. Nesse caso, os valores encontrados estão 6 dB (4 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous.
Para se chegar à potência máxima do aparelho, tanto em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - quanto em Watts RMS Continuous, foram somadas as potências dos dois canais de saída, e a potência de cada canal foi medida nas formas acima descritas através da fórmula: Potência em Watts = tensão RMS encontrada, elevada ao quadrado e dividida pelo valor da carga resistiva, que é 2 ou 4 ohms.
Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - os valores encontrados estão 3 dB (2 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous. Na condição extrema, que é a potência máxima e com carga resistiva na saída, e superexcitação na entrada, o limiter incorporado deve garantir que a distorção harmônica máxima total, mais ruído (THD+N), não ultrapasse 2%. Na condição mais aproximada da típica de uso (- 6dB da potência máxima e com carga resistiva), a distorção harmônica total mais ruído não deve ultrapassar 0,05%.
Essas três formas de medições de potência de saída de audioamplificadores (e que inclusive estão todas especificadas no painel dos produtos XXXXX) são as aceitáveis para produtos profissionais. Medir a potência útil de audioamplificadores de potência utilizando o método onde se determina a capacidade de fornecer potência através de Watts RMS Continuous, é uma maneira clássica, conservadora e até exagerada para essas medições, pois, na verdade, o RMS Continuous - que só pode ser medido através de carga resistiva substituindo os alto-falantes, e o sinal senoidal contínuo, proveniente de gerador de áudio, substituindo a fonte de programa, além disso, com o medidor da tensão mantida na carga resistiva, em modo RMS - está muito além do objetivo do aparelho, que é audioamplificação de potência para carga indutiva (alto-falantes e drivers de alta freqüência), e com sinais provenientes de fontes de programas repletos de dinâmica. De acordo com o exposto, podemos dizer que o "nosso" True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - é a maneira mais equilibrada de se mensurar potências em audioamplificadores.
Muitos fabricantes de equipamentos de audiossonorização - até mesmo os de grande renome no mercado já estão adotando Watts Musical Program (watts musicais), como forma de medição - técnica e comercialmente aceita para se mensurar potências em audioamplificadores. Neste caso, os valores provenientes deste tipo de medição apresentam 3dB a mais que True Watts RMS Musical Program (potência musical em RMS verdadeiro), e 6dB a mais que os encontrados em Watts RMS Continuous. Até aí é uma questão de quanto se quer, ou não, ser conservador, sem se distanciar da realidade; em todo caso, marcamos as três formas de medições de potência nos painéis desses produtos da linha XXXXX - para deixar bem claro suas potencialidades.
Entendeu tudo? O fabricante espera que sim. Mas vamos nos ater mais atentamente ao que eles explicaram:
"3º- Em Watts RMS Continuous (forma de medição: sinal de entrada senoidal e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Neutrik A 2 - Audio Test & Service System, na função THD+N)."
Essa é a Potência RMS que já conhecemos. Uma única onda senoidal e a medição da potência máxima em relação à distorção harmônica total (THD), sobre uma carga resistiva, por um tempo contínuo.
2º- Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Fluke 189 Multimeter em modo True RMS na escala "Fast Max").(...) Em True Watts RMS Musical Program - potência musical em RMS verdadeiro - os valores encontrados estão 3 dB (2 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous.(...) deve garantir que a distorção harmônica máxima total, mais ruído (THD+N), não ultrapasse 2%
Esse deve ser um novo método de aferição de potência... será mesmo? O sinal de entrada não é mais uma onda senoidal, mas sim "entrada musical" - música! O multímetro está na escala Fast Max (Máximo de Rapidez) para detectar os picos que ocorrem durante a execução da música. A distorção não pode ser superior a 2%. E o fabricante diz que os valores encontrados são o dobro (+3dB) da potência RMS. Agora está fácil reconhecer: é a Potência Musical (ou Potência em Regime Musical ou Potência de Programa Musical). Só que com outro nome.
1º - Em Watts Musical Program - potência em watts musicais - (forma de medição: sinal de entrada musical e carga resistiva, com tensão medida com o instrumento de medição de laboratório - Osciloscópio Digital - Tektronix - TDS 210).(...) Para se chegar à potência máxima do aparelho, em Watts Musical Program - potência em watts musicais -, foram somadas as potências dos dois canais de saída, e a potência de cada canal foi medida nas formas acima descritas através da fórmula: Potência em Watts = tensão máxima encontrada - levando-se em conta apenas 1 semiciclo do sinal de saída -, elevada ao quadrado e dividida pelo valor da carga resistiva, que é 2 ou 4 ohms. Nesse caso, os valores encontrados estão 6 dB (4 vezes) acima do valor expresso em RMS Continuous.
Todo esse blá-blá-blá do fabricante foi para dizer uma coisa só: essa potência não tem nada a ver com distorção nem com tempo. E potência que não leva em conta esses fatores é enganação.
Repare que essa "forma de calcular" potência tem um nome que lembra a Potência Musical (se confundem de tão semelhantes). Assim, alguém pode comparar a potência musical de um amplificador qualquer com a desse fabricante e encontrará valores muito maiores, mas que não refletem a realidade. Parece enganação (e deve ser mesmo), mas pelo menos o fabricante AINDA coloca a potência RMS, então dá para descartar os outros métodos e comparar os produtos apenas pelo método RMS mesmo.
POTÊNCIA DE AMPLIFICADORES E IMPEDÂNCIA
À medida que a impedância dos falantes (associados ou não) ligados ao amplificador aumenta, é normal a potência diminuir. Isso é uma conseqüência direta da forma de medição de potência:
Potência = (Voltagem de saída)² / Impedância
Como a impedância é fator de divisão, quanto menor ela é, maior a potência será (ou quanto maior for a impedância, menor a potência). São valores inversamente proporcionais. Por exemplo, um amplificador de 1.000 Watts de potência sobre carga de 2 Ohms deveria apresentar:
1.000 Watts = 44,72 Volts / 2 Ohms
500 Watts = 44,72 Volts / 4 Ohms
250 Watts = 44,72 Volts / 8 Ohms
Entretanto, isso não acontece na prática, porque as fontes de alimentação dos amplificadores também variam as suas voltagens de acordo com as impedâncias. Veja:
Amplificador marca X, 2 Ohms, com 3.000 Watts totais, tem:
- 1.500 Watts/canal em 2 Ohms = 54,77 Volts
- 1.300 Watts/canal em 4 Ohms = 72,11 Volts
- 750 Watts/canal em 8 Ohms = 77,45
Amplificador marca Y, 2 Ohms, com 3.000 Watts totais, tem:
- 1.500 Watts/canal em 2 Ohms = 54,77 Volts
- 1.000 Watts/canal em 4 Ohms = 63,24 Volts
- 600 Watts/canal em 8 Ohms = 69,28 Volts
Note que, apesar das especificações à plena potência RMS serem idênticas (e as fontes fornecerem a mesma voltagem), quando a impedância aumenta o comportamento das fontes é completamente diferente.
As potências em diferentes impedâncias devem ser levadas em conta na hora da compra de um amplificador. No caso acima, se o usuário sempre utilizar os amplificadores em sistemas de 2 Ohms, tanto fará escolher um ou outro. Mas se o usuário variar bastante as caixas acústicas (e as suas impedâncias), vemos que o amplificador X tem um melhor aproveitamento quando em 4 Ohms (30% a mais de potência) e também quando em 8 Ohms (15% a mais). Portanto seria uma melhor escolha.
POTÊNCIA E DECIBÉIS
Decibéis são muito utilizados para comparar potências. Mas já sabendo que há tantas formas diferentes de se mensurar potências, aqui cabe um aviso importante: só podemos fazer comparações entre potências de mesmo tipo. RMS com RMS, Musical com Musical, etc. De preferência, ao comparar equipamentos, compare sempre as suas potências RMS.
Só não perca tempo comparando PMPO com PMPO, não há a menor correspondência entre valores de um fabricante para outro (às vezes nem entre produtos de um mesmo fabricante).
POTÊNCIA E DECIBÉIS SPL (Volume de som)
A potência de saída tem impacto óbvio sobre o som: quanto mais potência, mais volume sonoro. No entanto, a potência sozinha não determina o volume de som (dB SPL) produzido. Isso dependerá dos falantes utilizados, e da sensibilidade (eficiência eletroacústica - na transformação de energia em som) deles. A sensibilidade de um falante, especificada em dB SPL / 1 watt a 1 metro, é tão importante quanto a potência do amplificador ao qual ele está ligado. Por exemplo: uma caixa acústica que fala 98 dB/1W/1m, alimentada com modestos 10 watts, fornece o mesmo volume sonoro que uma outra que rende 88dB/1W/1m, alimentada por 100 watts.
CONCLUSÃO
Conhecer um pouco mais sobre potências e seus métodos de medição nos faz olhar para os manuais dos amplificadores de outra forma. Agora, podemos entender muito melhor o que as especificações (ou a falta delas) querem dizer. Com essas informações, podemos evitar os "artifícios" de alguns fabricantes e comprar realmente os melhores produtos possíveis.
No próximo artigo, estudaremos normas de medição de potência em alto-falantes.
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Revisado por Samuel Mon
Re: PMPO X RMS??? By: PESIGMA Date: 27 Mar 2009, 16:46
pois e eu no meu entender voce nao falou grego e nem sua tesse estava errada.
simplesmente quando entramos nesta questao , que tenho certeza que e proveitosa ,
nao estamos duvidando de nenhum questionamento, todos deram suas opiniao democraticamente mas , para que!!!!!!!!
para nos num todos possamos adquirir conhecimento.
confeco que li seu artigo e gostei.
e respeitei o ,, como respeitei o artigo de todos. isto e bom e sadio.
tiro o chapeu para seu conhecimento, legal
talvez eu tenha uns 20% disso tudo ai . mas valeu e recortei e colei no word. vou ler com carinho e atencao
um abraco.
Re: PMPO X RMS??? By: aletronic Date: 27 Mar 2009, 17:43
As coisas foram bem explicadas sem duvida , mas nos anos 80 trabalhava na gradiente e outros fabricantes começaram a colocar na propaganda dos equipamentos " a fantastica potencia pmpo" e lembro que a gradiente para não perder mercado começou a colocar em baixo da propaganda da potencia pmpo o seguinte: "A gradiente não reconhece a potencia pmpo ,apenas a mesma é citada para efeito de comparação com outros fabricantes".
Grande abraço a todos.
Re: PMPO X RMS??? By: PESIGMA Date: 27 Mar 2009, 18:43
positivo a gradiente foi pioneira nesta questao
pois os antigos da gradientes dht 1% QUALIDADE REAL
quanto se falava em 100 watss rms era real.