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      Por que usar AF pequenos? Thielle e Small explicam

      Autor Mensagem
      Ismah
      Veterano
      # 08/jan/18 04:25


      Essa pergunta é deveras complexa, e eu venho matutando em cima da ideia de se AF de 8" ou menos, são ruins, porque todo equipamento de estudo, seja de qual marca for, é equipado com um...

      Montar um AF, de 2" ou de 100" implica em dispôr da mesmo braço robótico CNC, fazer uma bobina tem os mesmo problemas - talvez até mais - logo o argumento "custo", é menos válido do que parece.

      Daqui pra frente eu tendo a entrar num contexto mais técnico, mas tentando ser o mais didático possível...
      O que se sabe, é que um cone menor, tem propriedades diferentes de um cone maior. Acho que vale destacar algumas:

      Impedância acústica

      Essa é a principal, e mais óbvia! Quanto maior a área do cone (Sd, em cm² ou m²), mais ar vais deslocado com o movimento do cone (Vd), e obviamente mais resistência esse ar oferece...
      Basicamente, isso reflete em sensibilidade (dB/W/m), já que menos potência - ou seja, capacidade de movimentar o cone em função do tempo - é necessária.

      Massa do cone (Mmd)

      Diminuindo o cone, também se mexe na massa do cone. Porém se a Mmd desce, a frequência de ressonância (Fs) sobe.

      Só que isso não é algo interessante! Entretanto, é preciso entender o que é Fs...
      Todas as coisas que conhecemos (salvo matéria escura talvez? rs), ressonam numa frequência nesse universo, desde que não estejam no zero absoluto (0 ºK, ou -256 ºC). Logo o conjunto móvel de um AF (bobina+cone+calota basicamente) também ressona - o valor informado se refere a free air, e em condições anecóicas.
      Na Fs, é o ponto onde há maior impedância elétrica - ou seja oposição a passagem de corrente - no entanto, é onde o cone se move com maior facilidade.
      A impedância nominal, é uma piada de mau gosto, porque ela é só para simplificar as coisas. A impedância varia de 30% a 800% no eixo da frequência. Tipicamente, a impedância nominal, pode chegar a mais de 30Ω na Fs!
      Basicamente a Fs é o chão (floor) de onde se tem capacidade de reproduzir som. Da Fs para menos, no gráfico das frequência x amplitude, é só ladeira abaixo.
      Uma curiosidade é que se batermos LEVEMENTE num cone, ele emite um som, e a frequência desse som, é a Fs.

      Voltando... Entretanto, posso recuperar a Mmd, tornando o cone mais grosso, invés de grande. Ao menos em tese, isso até pode ser positivo, pois aumentaria a rigidez do cone, não tenho nenhuma informação sobre isso ser impeditivo, e explica termos sub's de 4" para sistemas automotivos.

      Só que se aumentamos a Mmd, a sensibilidade tende a cair. Newton descreve isso bem: a = m / F.
      Não creio que de maneira tão significativa como Vd, mas não podemos ignorar esse fato.

      Potência (Pmax)

      Não faz sentido um amp com potência colossal para estudos, logo se temos um cone menor, que precisa menos força para ser movido, faz todo sentido precisarmos de menos potência. Isso diminui a bobina, o que diminui a massa do conjunto móvel, e por tabela mexe na Fs.

      Compliância (Cms)

      Aqui é talvez o ponto mais complexo. Compliância se refere a rigidez estrutural da suspensão e aranha. Se temos um conjunto móvel pesado, precisamos de uma aranha e suspensão pra segurar isso no lugar, não deixar bater no fundo do gap, nem ser arremessado longe.
      Aqui está o pulo do gato, para muita coisa, e talvez onde mais se tenha desenvolvido AF, pois precisa ser flexível, mas resistente aos movimentos contínuos e a tração. Poucos materiais tem essa característica.

      Quanto menor o cone, menor a oposição ao movimento do conjunto móvel. Logo, mais ele acelera, logo mais forte precisa ser o material que segura as coisas no lugar. Aqui caímos nos parâmetros de excursão (Xmax ou Xm, ou Xmech e Xlim), que implica diretamente na sensibilidade.

      Continua...

      francisco2004
      Veterano
      # 08/jan/18 17:58
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      Acho que antigamente esses amplificadores com falantes pequenos eram muito ruins... não sei se é porque as fabricantes não investiam num pré e potência decentes nesses modelos, mas a verdade é que as boas marcas evoluíram muito nesse quesito. Alguns modelos possuem quase tantas features quanto os seus irmãos maiores.

      Ismah
      Veterano
      # 09/jan/18 01:19 · Editado por: Ismah
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      Continuando...

      Falta dar uma pincelada nem algumas coisas...

      Excursão (X)

      Basicamente eles se dividem em dois: Xmax e Xlim.
      Xm se refere ao máximo que a bobina pode excursionar, da forma que ela possa se puxar de volta para dentro do gap, ou seja, ela não sai exatamente TODA pra fora.
      GERALMENTE, atingir esse ponto não danifica o AF, porém cria distorção - que pode ou não ser desejável - pois com a bobina fora do gap, a impedância cai brutalmente, e para um valor MUITO baixo. Assim, para empurrar ainda mais pra fora, precisa ainda mais potência, que já pode não estar disponível no amp - depende de headroom etc...
      Esse é um dos principais motivos de um amp esquentar quando se aumenta muito o volume, e os transdutores esperam uma potência muito próxima da máxima emitida pelo amp. Da mesma maneira, é comum que os AF's esquentem nessas circunstâncias, e dependendo a norma seguida em sua construção, podem chegar a sobre-aquecer e queimar.


      NOTA: Em PA's se aplica o dobro ou mais da potência nominal dos AF's para extrair o máximo, mas isso é de alto risco SIM, e exige um processamento EXTREMAMENTE BEM FEITO. Não é anormal de ver sistemas inteiros pifando por erros na hora de programar o limiter de cada via. Também vale dizer que isso faz o sistema operar no limite, o que se ganha em SPL, se perde em vida útil.
      O principal fato é que é mais fácil queimar um AF por distorção - outro motivo para que AF's de guitarra precisem de folga - do que por excesso de potência em picos. Parte do timbre único dos Vox, está no fato de que o Xmax do AF é ultrapassado.
      Dizem que o EVH fazia isso e blá blá blá... Caia na real que muito provavelmente, tu é um pé de chinelo, e o EVH é um ricaço que ganhou mais grana do que conseguiu gastar. Se quiser fazer, não seria eu que direi não, mas me isento da responsabilidade por qualquer dano.

      As vezes, pode ser ejetada mesmo, caso a aranha e suspensão já estejam fragilizadas. Salvo se por inércia ou ação da suspensão/centragem, ela seja trazida de volta, o que pode não acontecer. Aqui, caímos no que é a Xlim, basicamente é o excursionamento máximo, sem que haja danos ao transdutor.

      Pode parece que é simples, mas vale lembrar que o gap não é vazado fora a fora, dessa forma, o maior perigo não é ejetar o cone demais, mas a bobina bater no fundo do gap - e de verdade, aqui é onde a maioria dos problemas acontecem em AF, problemas na bobina esse é um dos mais comuns.

      "Zona de pistão"

      Essa não faz parte da família TS, mas é um parâmetro interessante. O termo "zona de pistão" é quase uma gíria, para se referir a partir de qual frequência, um AF consegue ter (vale dizer que um driver ou AF, "carregados" numa corneta se comportam de maneira diferente) direcionalidade, ou seja, criar ondas cilíndricas, e não esféricas. Ainda em outras palavras, é a capacidade que o AF tem de emitir ondas em dois sentidos (para frente e para trás), e não em todos eles.

      Isso se obtém dividindo a velocidade do som (que varia em função da temperatura, umidade, densidade do ar... e existem aplicações, que exigem monitoramento em tempo real disso), pelo o diâmetro (em metros).
      Digamos um AF que tenha de 12" (30,48 cm ou 0,3048 m) nominalmente, mas que tenha um cone de 0,3 m (30 cm) na realidade, nas condições atmosféricas em que a velocidade do ar seja 340 m/s, terá uma direcionalidade a partir de 1133,33 Hz.
      Em 566,66 Hz ( metade desse valor), a tendência é que o padrão de radiação seja com menos SPL, e bem mais amplo...

      Ao colocarmos dois AF's para trabalhar juntos, até um certo ponto, eles operam como se fosse apenas um, pois há acoplamento (que vai de caindo conforme a frequência sobe e blá blá blá) entre eles.
      Logo a zona de pistão é ampliada para aquela faixa de frequência e o padrão polar muda. É esse o princípio dos sistemas de empilhamento vertical em linha (aéreos ou não), vistos desde os anos 80 (conceitualmente, desde os anos 60 ao menso) em grandes shows, e deu origem as line arrays modernas.

      Continua...

      Ismah
      Veterano
      # 09/jan/18 01:21
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      francisco2004
      Acho que antigamente esses amplificadores com falantes pequenos eram muito ruins... não sei se é porque as fabricantes não investiam num pré e potência decentes nesses modelos, mas a verdade é que as boas marcas evoluíram muito nesse quesito. Alguns modelos possuem quase tantas features quanto os seus irmãos maiores.

      Acho que tu confundiu as bolas. Não estou aqui para dizer que A é isso, e que B é aquilo, mas porque amps de estudo tem AF's pequenos via de regra.
      Eu poderia dizer agora já porque, mas é que ficaria só mais alguém, achando alguma coisa... Não tenho como justificar por A+B, sem dar essa introdução longa, e que levará a entender isso.

      francisco2004
      Veterano
      # 09/jan/18 12:48
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      Ismah
      Acho que tu confundiu as bolas. Não estou aqui para dizer que A é isso, e que B é aquilo, mas porque amps de estudo tem AF's pequenos via de regra.
      Eu poderia dizer agora já porque, mas é que ficaria só mais alguém, achando alguma coisa... Não tenho como justificar por A+B, sem dar essa introdução longa, e que levará a entender isso.


      Acho que esse é o argumento matemático da coisa. Mas ao final dá para colocar um resumo em alto nível da coisa... ou ao menos um abstract do artigo para sacar rapidamente a moral da história.

      The Man Who Sold The World
      Veterano
      # 09/jan/18 13:49
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      eu tenho uma duvida (talvez bem besta)
      mas vamos lá: segundo dizem, quanto maior o falante, melhor ele irá responder as frequências baixas, inclusive recomendam falante de 12" pra guitarra e até 15" para baixo
      por que monitores de audio consagrados, tem alto falantes "menores"? sendo que eles precisariam reproduzir as frequências com a maior fidelidade possível? digo.. um genelec 8050a custa em media 15 mil reais, e tem falante de 8"

      HortaRates
      Membro
      # 09/jan/18 15:04
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      The Man Who Sold The World
      Olha, se fosse pra chutar, eu diria que é questão de volume. Monitores de referência não precisam de produzir muito volume, então falantes pequenos dão conta.
      Agora, para amps de guitarra e baixo, geralmente é preciso muito mais potência, e geralmente soam melhor quando estão com um volume considerável

      entamoeba
      Membro Novato
      # 09/jan/18 19:07 · Editado por: entamoeba
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      Ismah
      Belo tópico. Consegui enxergar um pouco melhor a relação entre os parâmetros Thiele/Small.

      Fiquei com umas dúvidas:

      Alguns alto falantes têm em sua descrição frequency responses que vão além do Fs. Devo presumir que as frequências que ficam abaixo da Fs não serão reproduzidas com tanto volume/definição?

      E você sabe o que faz (quais variáveis) com que alguns alto falantes tenham a frequency response bem ampla (exemplo A), enquanto em outros são bem restritas (exemplo B)? (não me refiro aos coaxiais).

      A: 25 Hz - 4.000 Hz

      B: 25 Hz - 125 Hz

      makumbator
      Veterano
      # 09/jan/18 20:05
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      The Man Who Sold The World
      inclusive recomendam falante de 12" pra guitarra e até 15" para baixo

      Muitos baixistas não usam caixas com falantes de 15 e preferem conjuntos apenas com falantes de 12 e ou 10. Eu uso em shows grandes uma caixa de 15 e outra com 2 X 10 (ou 1 X 12). Mas em casa, ensaios ou apresentações menores uso apenas a de 2 X 10 polegadas. E em casamento uso apenas uma caixa de 1 X 12 (ou uma 1 X 10 mais antiga que tenho de reserva). Fica bom pra caramba e com muito grave.

      A markbass tem um conjunto de 8 falantes de 10 polegadas que é uma pedrada. Já toquei com ela em um evento e tem grave, peso e punch de sobra. Nem tinha caixa de 12 ou 15 pra acompanhar.

      Os baixistas que não gostam de caixas de 15 polegadas reclamam justamente de um excesso de grave e som embolado. Obviamente tudo isso é muito subjetivo e variável de acordo com o instrumento/captação, músico tocando, acústica, caixa e falantes envolvidos, amp, etc...

      Ismah
      Veterano
      # 10/jan/18 00:33
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      The Man Who Sold The World

      De coração, eu queria ter escrito isso já, mas já extrapolei o prazo... Acabei de chegar de um dia péssimo, a questão é bem complexa e é preciso um pouco de paciência até eu terminar...

      HortaRates
      Olha, se fosse pra chutar, eu diria que é questão de volume. Monitores de referência não precisam de produzir muito volume, então falantes pequenos dão conta.
      Agora, para amps de guitarra e baixo, geralmente é preciso muito mais potência, e geralmente soam melhor quando estão com um volume considerável


      Não exatamente, vamos chegar lá ainda...

      makumbator

      Makumba, pensa comigo, um sizão tem seus 30 e poucos Hz, isso dá uma onda de comprimento grande pra c... Aí temos um harmônico de 300 Hz, que é empurrado pra frente por essa onda, e aumenta e diminui sua velocidade 30 vezes por segundo, logo seu pitch sobe e desce 30 vezes por segundo...
      Acabei de descrever o efeito Doppler, e encontrar os problemas em ter um sistema hipotético de uma via só, respondendo de 20 a 20k, principalmente no que toca a fase do sinal...

      Já se consegue deduzir porque embola?

      entamoeba

      Porque são coisas diferentes, e frequency range não é bem um parâmetro.

      NOTA: o que escrevo a seguir é uma opinião, baseada no meu conhecimento, nunca achei uma linha sequer sobre isso. Porém, segundo Carl Pope, se eu não achar nenhum cisne preto, posso afirmar que todos os cisnes são brancos...

      Não tem aplicação direta o frequência range (tanto que não tem sigla pra ele) pra construir uma caixa, corneta etc... Ele tem uma utilidade pra contextualizar um determinado AF num conjunto. Por exemplo, eu vou quere uma caixa para fazer par com um drive e um sub. O sub, consegue tocar bem até 120 Hz, e a partir de 2 kHz é o drive de titânio quem assume. Logo, preciso de um AF que renda ao menos - X dB (o valor de X depende do tipo de filtro que está sendo usado) em 120 e 2k, e que renda ao menos um SPL coerente com as demais vias. Obviamente, deseja-se que seja mais ou menos plano nessa banda passante. Aqui o range de frequências importa, fora isso, não acho ele nada útil.

      É meio bobo, mas o frequency range é quase como o PMPO: um parâmetro definido pelo fabricante, para de onde até onde o AF responde "planamente", o pulo do gato é que não há definição exata do que seja resposta plana...
      Vejo muito AF pra automotivo, que responde de 100 a 10 K, só que com MAIS OU MENOS 10, 15, 20 dB ... Tipo... Oi?! Óbvio que empresas sérias, usam valores sérios. Temos marcas que usam 3 dB de variação...

      E essa variação, até dá pra corrigir num eq se dentro do espectro de resposta da via / falante. MAS... Todo filtro introduz distorção de fase, que se traduz em alteração do timbre... Abertamente, qualquer variação lida num RTA da vida e for menor que 6 dB, já se tem um sistema bom pra p*¨%@!

      Ismah
      Veterano
      # 10/jan/18 00:36
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      entamoeba
      A: 25 Hz - 4.000 Hz

      B: 25 Hz - 125 Hz


      Esqueci de dizer... Não consigo acessar os links, mas vendo que citou Beyma, acho que tu está testando meu conhecimento! hehehehe

      makumbator
      Veterano
      # 10/jan/18 01:24
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      Ismah
      Makumba, pensa comigo, um sizão tem seus 30 e poucos Hz, isso dá uma onda de comprimento grande pra c... Aí temos um harmônico de 300 Hz, que é empurrado pra frente por essa onda, e aumenta e diminui sua velocidade 30 vezes por segundo, logo seu pitch sobe e desce 30 vezes por segundo...
      Acabei de descrever o efeito Doppler, e encontrar os problemas em ter um sistema hipotético de uma via só, respondendo de 20 a 20k, principalmente no que toca a fase do sinal...

      Já se consegue deduzir porque embola?


      Claro. Inclusive, muitas vezes o sizão soa melhor em caixa de 12 do que em de 15 (ou as de 18, que são meio raras, e com que toquei acho que uma única vez). Isso fica ainda mais evidente em afinação abaixo do padrão. Tenho um Ibanez extra de 6 cordas que fica afinado 1/2 tom abaixo (ou seja, o sizão na verdade é si bemolzão) e ele em geral soa melhor em caixa de 12 do que nas de 15.

      Ismah
      Veterano
      # 10/jan/18 01:29 · Editado por: Ismah
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      Continuando...

      Faltou eu falar de outra coisas que é o que nos importa mais no tópico: radiação!

      Padrão polar

      É o mais abstrato de tudo talvez, porque é difícil visualizar, e até onde sei, nunca se consegui medir, nem visualizar ele exatamente na prática, apenas virtualmente - e que deduzo ser derivado de cálculos e não medições.
      Sabido que quanto mais alta a frequência mais direcional ela fica - e isso pode ser comprovado, pois ao centro do cone se escuta o agudo, e nas bordas um som sem agudo nenhum.
      Assim, se consegue deduzir, que de alguma forma o som é irradiado de maneira não tão uniforme como se gostaria - e parte disso o princípio de montagem e desenho de várias caixas e tal...

      A figura que o nível de SPL de uma frequências específica "desenha" (supondo um falante redondo) é variável em função da frequência, e aqui começa a fazer sentido porque de um AF pequeno para um amp de estudo.

      Isso é mais fácil de ver, e mais usual ao se falar em microfones... Mas se aplica ao caminho reverso também.

      Padrão polar do Shure SM57 Fonte: Manual obtido no site oficial da Shure

      Padrão polar de uma caixa de 2 vias, com transduores de 5" e 1".

      Fonte http://digitalsoundandmusic.com/module/ssd/
      É excelente artigo, mas não é deveras avançado, e voltado para sonorização de ambientes. Não que não se aplique nada, e não se possa aplicar nada, mas é realmente foge do escopo que tenho aqui é de dar uma base mínima para compreensão...

      Ou quem sabe de uma outra caixa hipotética (?!) Note-se a omnidirecionalidade até cerca de 1 kH, e como vai se tornando direcional acima disso.

      Por exemplo os gráficos da diretividade da fala humana, no plano horizontal e no plano vertical

      Ou por exemplo, num gráfico real ao que parece, ser a leitura de um guia de ondas para alta frequência (gráfico B), e a atenuação de amplitude, em função do ângulo de medição

      Crédito das imagens acima, e um excelentíssimo artigo, do tipo de imprimir e encadernar, falando sobre fundamentos básicos da propagação do som (aka, acústica).

      http://proaudioencyclopedia.com/acoustical-fundamentals/

      Geralmente não se tem mais de 5 gráficos - e abertamente não faço ideia de como eles são obtidos, mas segundo o que o Homero Sette diz, tudo que não se pode calcular, se mede. rs
      Esse formato, é mais usual em rádio frequência, como o termo também é, já que o tipo da antena implica em várias e várias coisas.

      Geralmente também, se fala em padrão polar de uma média do sistema, ou do SPL como um todo, mas é bom estar ciente dessas diferenças, mais pra frente fará sentido.

      Near field (ou campo próximo)

      É pouco óbvio também, mas é com base nele que entenderemos o caso. Near field, como o nome diz, é o campo próximo. O que é próximo, é toda a área onde o SPL sonoro (como um todo), está entre o valor de medição direta (ponto referencial, e não sei se há padrão para ele), até onde apresenta uma atenuação de -6dB.

      Continua...

      entamoeba
      Membro Novato
      # 10/jan/18 18:20
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      Ismah
      Não consigo acessar os links, mas vendo que citou Beyma, acho que tu está testando meu conhecimento!

      Nada. Só estava usando exemplos concretos. A saber, foram o Beyma 12BR70 e o Eminence LAB 12 (que é o mais estranho por ter um alcance muito restrito).

      Sobre os falantes pequenos, na prática:

      Que tal uma caixa com 12 falantes de 5" para baixo? Gostaria muito de experimentar um trem desses!

      Phil Jones 12B Cabinet

      makumbator
      Veterano
      # 10/jan/18 18:33
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      entamoeba

      Tem outros modelos para baixo com vários falantes de 6''. Acho que a caixa com múltiplos falantes preferida de muitos baixistas é a 4 X 10"

      Em contrapartida, o modelo de caixa de 18" da Ampeg nunca foi muito apreciado, tanto que saiu de linha por muitos anos e depois retornou com modificações no projeto.

      Ismah
      Veterano
      # 10/jan/18 20:12
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      entamoeba

      São casos e casos. Quando se começa a diminuir muito o tamanho, para preservar as características e realmente reproduzir algum sub-grave, se precisa aumentar o peso do cone-bobina e a excursão dele, por consequência a resistência da suspensão e aranha.
      Mesmo com uma excursão muito grande, uma excelente suspensão e centragem, o peso do conjunto móvel maior e a área menor, diminuem a sensibilidade.

      Pra compensar, vai mais potência... Não que isso seja problema hoje, fácil fácil, se obtém um classe D de 1 kW pra mais...

      Ainda talvez se precisaria melhorar o método de arrefecimento, já que ele tende a deslocar menos ar, e teremos mais unidades gerando calor mais próximos... Por exemplo, os sistemas de line array que usam AF's de 2", precisam de coolers e dissipadores de calor atrás.

      Ismah
      Veterano
      # 10/jan/18 22:12
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      Conclusão...

      Aproveitando a deixa do baixo... Já notaram como o problema todo é mais notório com baixo, que com guitarra? Simplesmente porque mesmo com 21", individualmente a diretividade fica só acima de 637 Hz...

      Podemos observar que NENHUM artista grande, toca próximo ao amp (raras exceções como o Steve Vai que tem um amp a seus pés) e sim a uma certa distância... Por que será?
      Da mesma forma, eu arranquei com a pergunta de porque amps de estudo tem AF's pequenos...

      Simplesmente, porque o som é realmente legal quando estamos perto do ponto onde termina o near field, é ali que a direcionalidade meio que se perde, e há uma uniformidade no som a qualquer posição.
      Também o que motiva a mix house estar numa determinada posição, mais afastada do palco - o que nem sempre é viável, respeitado, etc... Mas por eficiência, deve haver uma distância mínima, que se baseia na distância entre L e R, mas como guitarra, baixo etc é mono, isso não importa muito.

      Aí, que o trunfo dos sistemas de AF's menores serem aplicados a amps de estudo... Eles são menos direcionais, e o "ponto de uniformidade" é mais perto deles.

      Um amp de estudo, presume-se que vais se tocar a 50cm dele, quando um amp 2x12", começa a ter um som razoável a uns 3m de distância.

      Caindo na realidade, tem palco que não tem 3m de profundidade... Logo, uma melhora significativa se tem ao apontar o amp para o ouvinte, mas isso geralmente prejudica o timbre captado, que tende a ficar sem brilho, e acaba-se precisando captar ao mezzo-centro do falante, para tentar equilibrar a situação.
      Ou ainda pior, o caminho contrário, que é um problema mais recorrente... Se posiciona o amp como tradicionalmente, e precisa socar agudo para ter um pouco de agudo no ouvido que está perto do amp, mas muito acima... Pois sendo o agudo bastante direcional, ele não é ouvido na posição que o músico está...
      E nesse caso, geralmente a posição do mic não resolve, pois também tende-se a tirar grave que é omnidirecional, e é ouvido em demasia pelo músico...

      Eu andei experimentando várias coisas, e abertamente, para os palcos dos bares da vida, eu hoje gostaria de poder levar um amp com uns 2 AF's de 8", e não 1x12". Talvez 2x10" para ter uma média melhor...
      Mas lá no palco da feira da cidade, que é grande, se precisaria de mais... Talvez 2x12" ou além...

      moisesbodani
      Membro Novato
      # 12/jan/18 17:57
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      Ismah

      Primeiramente, parabéns pelo tópico e pelo conhecimento. Não tenho experiência suficiente na área para opinar tecnicamente, entretanto, esse tópico me elucidou algumas questões. Por exemplo, meu amp é um combo 2x12 que fica ótimo em grandes palcos. Já toquei inclusive sem microfonar e o som era absurdo. Entretanto, em casa, ele não brilha. Baixo volume, proximidade, etc.

      Eu sinceramente pouco pensava a respeito dessas questões, até começar a conviver com diferentes amplificadores, de diferentes tamanhos, marcas e modelos. Com certeza, o melhor som que já tirei foi de um twin reverb 65 valvulado, num palco enorme pra um evento enorme numa praça pública daqui. Toquei em um evento da mesma igreja na virada do ano, com um amp também da Fender (ano passado foi um Marshall) e em ambos, pela proximidade que eu estava do amp, o som me pareceu extremamente estranho, principalmente no Marshall com 2x10. Inclusive, sem monitoramento individual, ou eu me ouvia, ou ouvia o restante dos músicos... Foi terrível.

      Da mesma forma, ontem ensaiei num estúdio que tem várias salas, todas com o mesmo amplificador, mas numas ele está no chão, noutras está em cima de um caixote, virado para a bateria ou não, etc. A diferença de timbre com relação ao amp no chão e sobre o caixote é gritante. Foi legal ver informações mais técnicas que remetem a isso tudo!

      entamoeba
      Membro Novato
      # 12/jan/18 18:30
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      Ismah
      Mesmo com uma excursão muito grande, uma excelente suspensão e centragem, o peso do conjunto móvel maior e a área menor, diminuem a sensibilidade.

      Quer dizer: um amp de 300W vai fazer mais barulho empurrando 2 x 12" do que de 11 x 5" (aprox. a mesma área*), porque os falantes menores desperdiçam mais energia para produzir som, certo?

      * Para chegar ao número de falantes, calculei a área da circunferência, não a superfície do cone. Mas não deve dar muita diferença (se é que acertei a conta).

      Ismah
      Veterano
      # 15/jan/18 20:12
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      Temos muitas variáveis que tu não está contabilizando, porque a variação principalmente no que toca a quantia de AF's é muito grande... E não, não dá para ser mais simples...

      1 - Qual a sensibilidade dos AF's?

      Aplicar 1 kW ( ou 1 000 W ) a um AF de 90 dB/W/m ou 250 W a um de sensibilidade 101dB ?

      10 * Log ( P aplicada / P referencial ) + sensibilidade

      10 * Log (1000 / 1) + 90 = 120 dB

      10 * Log ( 250 / 1 ) + 101 = 124, 97... praticamente 125 dB...

      NOTE-SE que estamos apenas considerando volume!
      Talvez para sua proposta de "fazer mais barulho" seja o suficiente, mas... Isso não é tudo, pois nada adianta 140 dB com 1W, a 1 m longe se a resposta de frequência é deficiente...

      Disposição deles...

      Por acoplamento acústico, se ganha 3dB a cada vez que a área (A) dobra... Isso é um crescimento quadrático, ou seja teremos A¹, A², A³...
      Como são AF's iguais, podemos dizer que teremos 3 dB a mais, cada vez que se dobra o número de AF's

      No teu exemplo:

      1 AF = X dB SPL
      2 AF = X + 3 dB SPL
      4 AF = X + 6 dB SPL
      8 AF = X + 9 dB SPL
      16 AF = X + 12 dB SPL

      X = SPL com potência máxima aplicada...

      Entretanto, esse ganhos só existem onde o AF's conseguem se acoplar, e isso é determinado pela distância entre os centros acústicos. Quando temos um empilhamento, SEMPRE o meio do conjunto terá mais SPL, pois é onde há um acoplamento máximo, o que cria
      A frequência é determinada por:

      F = velocidade do som / distância entre os centros acústicos
      Ou, em termos técnicos F = C / Δ(S)

      Acima dessa frequência, começam a se comportar como fontes individuais. Abaixo dela, se comporta como uma fonte só...
      Não é que acima disso não há acoplamento, apenas o ganho de 3 dB vai diminuindo, ao ponto da nulidade, e começam a existir um comb filter...

      Existe um porém e é aqui que muita gente erra a conta, e essa dúvida é grande entre técnicos inclusive...

      Veja bem se aplicar 300 W a um AF de 8 Ω, se eu colocar mais um AF de 8 Ω, ou eu terei 16 Ω ligando em série (e teóricos 150 W dissipados), ou 4 Ω ligando em paralelo (e teóricos 600 W dissipados). Além de não recomendada, é meio burrice ligar em série...

      NOTA: Amps trazem expressa a carga mínima que eles podem suportar, para sistemas de som (PA) normalmente é 1 Ω ou 2 Ω. Já para instrumentos, quase sempre é 4 Ω ou 8 Ω.

      Supondo que em 8 Ω o amp que move o sistema, dissipa até 100 W, ao usar ele em 4 Ω vai dissipar 200 W.
      Logo ao usar 2 AF's de 8 Ω em paralelo, teremos também o dobro da potência. Assim, teremos 3 db por acréscimo de potência - por todo o espectro ao menos em tese, pois varia conforme o projeto - e um ganho de 3 dB por acoplamento acústico entre as caixas. O que resulta num ganho final de 6 dB SPL...

      E como disse, essa confusão é BASTANTE COMUM... Veja esse tópico, que também é minha fonte, mas leia ele inteiro pois há confusão e esclarecimento no fim da primeira página...

      https://www.somaovivo.org/forum/threads/pressao-sonora.3272/

      Voltando ao exemplo...

      Com 2 AF's temos 150 W para cada um, e com 11 temos (aprox) 27,3 W para cada um, mas é preciso contabilizar como isso está ligado, por causa da impedância.

      Nunca vi AF's de 64 Ω, 32 Ω já é mosca branca. E ainda que existam os de 64 Ω, a ligação precisaria ser em série-paralelo, resultaria em

      11 AF's de 64Ω cada, ligados em paralelo = 5,82 Ω finais.
      Logo o amp precisaria trabalhar com 4 Ω ao menos, mas renderia um pouco a menos que o nominal de 4 Ω - dá para calcular por P = V² / Z (Lei de Ohm).

      11 AF's de 64 Ω cada, ligados em série = 704 Ω finais.
      Nem preciso dizer que é quase inviável...
      NOTA: Existem sistemas chamados de "linha de 500", geralmente voltado para som ambiente em shoppings, escolas, fábricas, hospitais... TALVEZ possa ter sido usado num tempo passado, em sistemas de rádio-poste em feiras... Só que pessoalmente, nunca ouvi falar...
      Enfim, é usado toda vez que se tem uma distância muito grande entre amp e caixas, com perdas desprezíveis.
      O funcionamento é simples: temos um amplificador, e na saída dele um transformador (chamado de transformador tronco), que eleva a impedância de saída do amp, para 500 Ω (não sei porque escolheram esse valor, mas sei que é o mais usual, porém nada impede que se use outro valor). Aí em cada caixa, temos outro trafo, que baixa a impedância de 500 Ω para a impedância nominal da caixa - seja ela qual for.

      Pelo enunciado da Lei de Ohm, a potência é constante, assim isso faz com que baixe a corrente e suba a tensão. Logo, pode-se usar um fio muito mais fino (o que diminui o custo, peso etc), do que se em baixa impedância. Outro trunfo é que como temos alta tensão, precisaremos de uma interferência muito grande para inserir ruído, ou seja a relação s/n fica muito melhor...

      Sua proposta poderia usar esse princípio também!

      FIM DA NOTA

      Dito isso tudo, concluímos que é preciso dois amps diferentes para alimentar cada sistema. Tomemos isso por verdade então: cada conjunto recebe 300 W, indiferente a impedância.

      Com 2 AF's temos ganho de 3 dB por acoplamento acústico até (aprox) 1 1115,5 Hz. E um comb-filter a partir disso, por interferência entre as duas vias.

      Por sua vez, com 11 AF's, o furo é mais abaixo, pois a direcionalidade será bem mais afetada. Teremos sim ganhos, e perdas quase nulas, porém as coisas são mais complexas.

      Supondo um arranjo linear, e numerando os AF's de 1 a 11, temos que o 6 será o central.
      Desse modo, ele em relação ao 5 e em relação ao 7 acoplará até 2677,16 Hz. O 5 em relação a 7, acoplarão até 1338,58...

      E assim por diante... Quanto mais distantes os AF's, mais abaixo será o ponto que eles acoplam, mas o acoplamento com seus vizinhos será sempre equivalente.
      Sendo honesto, nessa situação já ultra-passa o meu conhecimento conseguir projetar como se comportaria... Revisei umas 3 vezes já, mas ainda corro o risco de falado alguma bobagem.
      A certeza que eu tenho, é que se tem direcionalidade, aproximadamente a partir da altura do empilhamento.

      Isso que cria direcionalidade no sentido paralelo ao empilhamento, preserva a cobertura transversal e aumenta o SPL. Tudo isso sem interferências para quem se move em frente as caixas. Novamente, é o princípio de sistemas de line arrays.

      FASE

      Essa é a principal, só citei agora, porque vias de fato eu a ignorei. Basicamente, estou pressupondo que todos os AF's emitem o sinal ao mesmo tempo, e estes estão com bobinas alinhas.

      Reatância capacitiva vs amortecimento

      Eu não cheguei a comentar disso, mas já que a conversa foi para esse lado.
      De um modo simples, se inserirmos um pulso num AF (ou seja é só meia onda), captarmos esse sinal, veremos que o AF não foi bem fiel, devido a inércia do cone voltando a posição original, pela somatória de forças elétrica e mecânica (ação da elasticidade da suspensão e centragem)...
      E da mesma maneira, o movimento tende a continuar em sentido oposto.

      Só que se eu mover um cone com a mão, e puser a saída num osciloscópio, vamos ver que isso também gera eletricidade. Ou seja, o AF, passa a converter movimento do cone em energia elétrica. Isso é a reatância capacitiva.
      Curiosamente, é assim que se faz o sub-kick da Yamaha.

      Amortecimento é a capacidade que o amp tem de lidar com essa energia que recebe de volta do AF. Isso implica na sonoridade principalmente dos graves. Um exemplo prático de como isso influi, é o controle presence que tem em alguns Marshall's.

      CONCLUSÃO...

      Não é bem fácil de afirmar que fará mais barulho, pois é muito mais complexo do que apenas se reter as áreas dos cones. O que podemos afirmar é que com 11 AF's:

      Tende a ser mais direcional, tudo conforme o alinhamento...
      Tende a soar pior devido a falta de controle sobre o cone...
      Tende a ter maiores problemas de interação entre as vias (coerência de fase)...
      Tende a operar mais quente, conform o enclausuramento (e com a temperatura a impedância sobe, logo a potência dissipada diminui)...
      Tende a ser mais pesado...

      Talvez alguma coisa tenha passado batido, mas acho que é isso... O resto é muito arriscado afirmar, porque é muita variável em jogo. Até dá para calcular algo, mas sinceramente, é bem complicado... Prefiro nem perder tempo e arriscar queimar a língua...

      Até simulei algumas coisas... No caso, cancelamentos e padrão polar para 1 kHz.

      6 AF' de 5"

      2 AF's de 12"

      Não estou muito seguro deles, mas deve dar uma ideia do que estou falando. Estou evidentemente desconsiderando quase todos os pontos que falei...

      Ismah
      Veterano
      # 15/jan/18 20:26
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      moisesbodani

      Não é nenhum segredo isso, está bem documentado e é fácil de achar pelo Google (no Google Scholar principalmente), no site da AES, etc...
      Só que quase nada em português, geralmente em inglês... Não que lá na gringa o acesso a esse tipo de conteúdo nas línguas maternas, mas o acesso ao inglês é mais fácil...

      Outro ponto é que lá fora, existem cursos universitários voltados para essa área, o que por aqui no máximo temos cursinhos, e algumas vezes os cursinhos são questionáveis...
      Tirando um ou outro caso, a desinformação impera. Geralmente os caras bons, estão com grandes artistas - pois só eles podem bancar cachês - mas não é via de regra.
      E por incrível que pareça os mais novos é que geralmente cagam as maiores pérolas, alguns caras velhos detém um conhecimento absurdo, mesmo com menos acesso que os jovens... Vai entender... rsrs

      Ismah
      Veterano
      # 15/jan/18 20:36 · Editado por: Ismah
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      entamoeba

      Acabei não comentando... Note nos gráficos, como o SPL vai mais longe no eixo do sistema de 5"...

      Se te interessar... Procure conhecer a Danley Labs e seu fundador Tom Danley... A Jericho's Horn J1 e J2 são talvez o auge da engenharia acústica nos dias de hoje... Excelente em direcionalidade, SPL, coesão de fase... Só caríssimo, e muito pesado... Além do mercado não a aceitar muito bem, ainda preferindo LA's... Apesar disso, vários grandes nomes, aplicaram ideias do Tom Danley nas suas LA's...

      https://www.youtube.com/watch?v=q-5zXdThIpE
      https://www.youtube.com/watch?v=AkrZplo9xgM

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