Duvida Sobre Potência de Cabeçotes e Caixas

Autor Mensagem
Buja
Veterano
# 13/fev/20 12:59 · Editado por: Buja
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Tá fazendo o dever de casa...
Tambem achei que ta sim.
Estuda mais temas alem do conservoliberalismo!

Ismah
Veterano
# 13/fev/20 16:40
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Remotamente, pode acontecer sim do cone inteiro, a calota, ou reparo, ser arremessada longe. Mas aí é um caso bem extremo, geralmente quando se ligou as vias erradas (grave no médio ou agudo, e médio no agudo). Além da potência muito grande, entra em campo a frequência errada.

E pra sua decepção talvez, não acontece muita coisa. Dá um "poc", meio que como bater uma madeira na outra. Se bater no fundo do gap, normalmente não se nota. Aí é mais audível com o AF desligado, ao mover o cone com a mão, se escuta a bobina raspando nas laterais.

Buja
Veterano
# 13/fev/20 17:32
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se escuta a bobina raspando nas laterais.

Quando o AF ta raspando, imagino que ele dê mais resistencia mecanica ao movimento do 'conjunto do imã'
(nao sei o nome daquela geringonça toda somada ima+bobina+fios etc)
Ou o conjunto se move independente do cone?

Tomando que, a bobina é feita para trabalhar com cone certo pra ela,
se o cone estraga, ou o aro do AF, ou se deforma (por uma porrada anterior)
e o cone começa a raspar na borda ou na carcaça do AF,
e começa a oferecer resistencia ao movimento, logo, so penso:

1 - A bobina nao consegue mover o cone direito com a corrente que recebe do amp. Então, ou sai um som de 'hendrix', ou nao sai som é nenhum (dependendo do estrago do cone). E ai, so trocando o cone por um novo. O AF em si vive.

2 - A bobina nao consegue mover o cone direito e o user jegue, começa a achar que o som está com pouco volume.
Então, ele soca o master no 10, e o AF, ja sofrendo, começa a trabalhar 'forçado', esquentando a bobina, e com o tempo, o AF morre por completo. O amp vive.

3 - A bobina nao consegue mover o cone direito.
O conjunto eletroimã começa a nao consumir a corrente toda que recebe do amp (ja que a resistencia da bobina é 'fixa').
Começa a haver retorno de corrente para o amp, ou a corrente que retorna pro amp é alta.
Vai forçando o amp, e logo, tanto AF quanto amp vão pro saco.

E em nenhum dos casos, o user jegue nada percebe, pois o AF nao da sinais claros de que está com defeito, quando está trabalhando.

Ismah
Veterano
# 13/fev/20 21:06
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Ou o conjunto se move independente do cone?

Ambas as situações são possíveis.
Normalmente uma bobina torta, porque bateu no fundo do gap, não descola do cone, pois ela entorta na parte de baixo. OU a bobina não consegue bater no fundo do gap, Então, devido ao esforço excessivo, ela descola do cone. As vezes ainda bate no fundo. Ao que lembro, é mais comum a bobina descolar, pois a soma de esforço mecânico e a consequente temperatura extra, facilitam a bobina se arrancar.
Algumas vezes é algo bem sutil o som, mas que dá pra ouvir ao mover o cone com a mão. Outras vezes dá pra ouvir enquanto reproduz música - mas aí já é porque o troço tá bem feio...

Normalmente continua funcionando também. Muito mal, com som bem distorcido, mas funciona.

Parcialmente descolados, aquela parte do cone ressona numa frequência específica. O que adiciona um som característico, muito próximo de uma esteira de caixa que ressona, pois ele é indiferente a nota nota tocada.
Esse ponto é curioso, já peguei caso de um vão mínimo na construção da caixa, até uma parte de courvim descolada, parafusos, tanque de reverb, fio... Nossa, uma infinidade de coisas eu já vi que ressonam e dão um barulho... Alguns com uma nota específica, outros com qualquer noa (depende basante do volume)...
Minha caixa artesanal, tem um sério problema com o F#. Cada face tem 4 parafusos, e no vão entre um deles e latetral direita da caixa, ressona absurdamente quando toca o F#. Resolvi colocando um pedacinho de caixa de fósforos no vão.

Existe um erro conceitual... A corrente não é algo a ser consumido, ela é a consequência da DDP / tensão / Volts, que existe entre o ponto A e B. Mais especificamente, é a intensidade do fluxo de elétrons, que percorre o que interligar A e B.

Enquanto a tensão é a força que empurra os elétrons livres, a resistência/impedância, é a força que se opõe a essa passagem. Potência é produto da intensidade da força (tensão / volts), pela quantia de elétrons fluindo (corrente / A). De certo modo o trabalho (mover elétrons de A para B), realizado. Meio que uma analogia com o trabalho mecânico, de onde se origina a unidade de medida.

Logo, não volta corrente para o amp, por esse motivo. No entanto, o AF ou a os motores elétricos, são conversores de energia elétrica em mecânica. A grande maioria dos motores (entenda como "o que gera movimento") pode funcionar ao contrário, convertendo energia mecânica em elétrica.

Entonces... A tendência que o cone tem, de continuar se movendo, empurra elétrons em direção ao amp - ou seja existe uma corrente! A resistência que ele oferece a esse movimento, é o que se mede para determinar o damping factor / fator de amortecimento, que determina o quanto de controle o amp terá sobre qualquer falante.
Como creio que possa ter deduzido, mais massa implica em mais energia cinética (do cone) e elástica (da suspensão e centragem) acumuladas, e atuando em sentidos opostos. O balanço desses dois fatores, é onde se separa homens e meninos. Se pegar uma borda+suspensão muito elástica, ela se estica fácil e tem pouca força para ajudar a puxar o cone de volta. Se for muito dura, tem dificuldade em se extender, apesar de mais facilidade para se encolher.

Quanto maior a Vas do AF, mais dificuldade o cone oferecerá ao amplificador. A Vas é uma carga análoga, em L de ar, para a inércia do cone.

Ismah
Veterano
# 13/fev/20 22:26 · Editado por: Ismah
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Nada a ver com som, mas acho válido como curiosidade, pra embananar tudo de vez...

Na parte de engenharia mecânica, estou voltado a motores - é, me tornei o que eu mais temia - e estive lendo a tarde inteira, sobre as 4 cilindro de 250 cc que eram populares no japão nos anos 90.

Para efeito comparativo, uma Twister 250 (primeira geração, acho 2001-2008) monocilíndrica, de 24 cv @ 8 000 RPM, e 2,48 kgf.m @ 6 000 RPM.
A CB250F Hornet, de quatro cilindros, chega aos 40,55 cv @ 14 000 RPM e 2,4 kgf.m @ 11 000 RPM.

O pico de torque é onde o conjunto móvel (pistão, bobinas, contra-pesos, bielas, atrito...), apresenta menor impedância - literalmente, resistência ao movimento. Ou seja, é onde uma determinada quantia de energia (química), vai se transformar com maior eficiência em energia mecânica - aka movimento.
O mesmo que acontece com o cone do AF. A frequência de ressonância do AF (Fs), é o ponto onde o cone menos consome energia (elétrica) para gerar movimento. Esse movimento, tem uma força (torque), e gera uma quantia determinada de força por segundo, a potência.
Quanto menor a massa móvel, menos força para controlar o movimento. Isso significa que ele pode oscilar mais rápido. No motor, é válido para a massa móvel direta (pistão, biela, vira...) e indireta (válvulas). Um dos limitadores para o RPM máximo, é a velocidade que as molas conseguem fazer as bielas retornarem.

Enquanto a massa de ar aprisionada na câmara de combustão, é análoga a massa de ar aprisionada dentro de uma caixa selada. Evidentemente, a taxa de compressão (volume máximo / volume mínimo) é muito discrepante.
Se considerar o coletor de escapamento e da admissão como um duto, podemos ver como a sua dimensão interfere na frequência de ressonância do conjunto todo. E o restante do escapamento (ponteira) e carburador, como cornetas. Como as dimensões de um duto/corneta, altera a frequência de ressonância da caixa (Fb).
A tese é a mesma coisa, a diferença é que as oscilações do AF são irregulares, e no motor são relativamente regulares.

Outra coisa a ser observada, é que dividir o esforço em 4 pistões menores, é mais eficiente que tentar usar um único maior. Entre outras coisas, está a questão da massa móvel, da distribuição da força ao longo do movimento do virabrequim, da temperatura causada e por aí vai...
Analogamente, é mais eficiente distribuir a potência em 4 cones, que tem menor resistência ao movimento, do que 1 cone único e pesado.
Na prática, parece que não tem sentido um AF de 3 000 Wrms, apesar de termos vários com muito mais potência. Seria mais eficiente distribuir entre quatro AF's.

Porém, nem sempre dá... Seja por questões de espaço e peso, como dentro de um carro por exemplo, ou um motor monocilíndrico que é bem mais leve, tem menos calor específico gerado, menos coisa pra desgastar, dar defeito, e ser trocada... Nem sempre se quer chegar a um trabalho absurdo.
E lembra que falei que quando a frequência dobra, a amplitude pode ser metade, para obter a mesma potência? Então, um motor que gera 1 kgf.m @ 5 000 RPM, gera a mesma potência que um motor que gera 0,5 kgf.m @ 10 000.

Seja por questões de que se pretende chegar a uma boa potência em "baixas RPM", o que tem suas vantagens.
Chegar lá, temos que baixar o ponto de ressonância do conjunto, para aumentar a eficiência da conversão de eletricidade em movimento.
Isso é mais eficiente com um cone maior - como seria um pistão maior - e com maior amplitude de movimento, ou seja um curso maior.

Acabamos de definir uma Harley-Davidson tradicional e uma caixa de subwoofer, que tem uma frequência de ressonância num ponto muito baixo, conseguindo realizar grand esforço mecânico, desde baixos ciclos.
Essa baixa sintonia de ressonância, ou seja torque a baixo RPM, é o que permite viajar com bastante conforto. Isso é meio subjetivo, mas está em uma facilidade de manter a velocidade, ter boas retomadas e tudo mais. Sacrifica-se porém, ter uma velocidade final muito alta.

Ou, algo talvez mais íntimo, que é nosso velho Fusca. Ele sai na frente de muito esportivo, que demora pra subir de giro, e alcançar a potência mínima pra sair da inércia.

No entanto para um veículo, isso trás alguns easter eggs ("brindes", no sentido pejorativo). Ter que girar tanto, torna ela uma moto muito ruim de guiar na rua. Muito barulho, trocas de marchas constantes para manter o RPM alto. Uma maior demora pra sair / arrancar - já que o motor precisa ir da lenta, até sei lá... 5 000~6 000 RPM pra ter alguma potência, enquanto a CBX250 a 3 000 RPM, já desenvolve potência suficiente.
Era o caso do primeiro Civic também, que tinha de girar 6 000 RPM pra arrancar, e lentamente ainda... Ou 9 000 RPM pra sair "normal".

Se admitir que precisamos de 3 cv para começar a mover uma moto hipotética. O motor que tiver ressonância mais baixa, ou seja, gera mais torque, numa faixa de RPM menor, terá mais potência ali.
A necessidade de realizar trabalho (potência), que diz onde a Fs/pico de torque vai estar. As vezes se pretende ter uma resposta desde baixas frequências/RPM. Outras vezes, se deseja ter apenas o máximo de trabalho/SPL/potência possível.

O torque, é a força de giro. Mais torque, significa que a roda terá mais força pra começar a girar, ou continuar girando. Andando, isso significa que se der mão, o veículo acelera com mais facilidade.
No caso da CB250F, precisaria provavelmente reduzir uma ou duas marchas (dependendo da velocidade). Enquanto na CBX250, isso é dispensável, por conta de haver uma maior potência em RPM de cruzeiro*.

E o interessante é que dá pra fazer outra analogia. O AF tem uma curva de resposta. Ali estamos medindo a potência acústica, que ele gera a cada "RPM".
E RPM é o número de ciclos/minuto, e Hertz é o número de ciclos por segundo. Logo 1 RPM = 1 ciclo / 60s. Isso dá 0,017 ciclos por segundo, que pode ser entendido como Hz.

Seguindo a analogia, um AF que tem resposta útil de 100 a 4 000 Hz ou ciclos por segundo. Isso, é equivalente a um monocilindro que gira de 6000 RPM = 100 Hz * 60s (1min), a 240 000 RPM = 4 000 Hz * 60 s (1min).
Perceba que isso é por definição um full range, comum usado por guitarra.

* Não é bem definido, mas entendamos como "a faixa de RPM confortável".

Ramsay
Veterano
# 13/fev/20 22:38 · Editado por: Ramsay
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Buja
Se um alto-falante de 10W recebe um PICO de 100W ele não vai queimar, pq o pico é momentâneo.
Agora se não for um pico, mas, sim uma potência constante de 100W, em menos de 5 segundos o alto falante de 10W vai fumaçar e queimar.

Por isso, o certo, é construir a caixa com alto falantes com potência 50% acima da potência total do amplificador, nada mais que isso.
O resto são mitos sem fundamento...

Ismah
Veterano
# 13/fev/20 22:57
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Já existe essa margem de 50% de folga da potência, pela diferença dos métodos de aferição empregados. Analisando agora me dei conta... É dali que sai a afirmação que possa aplicar o dobro da potência. Assim o amp terá capacidade de reproduzir um pico máximo, com a intensidade máxima que o AF suporta.

Aí o limiter entra, para que não se exceda em momento algum o máximo suportado pelo AF, e não força o sistema.

O ataque do limiter, pode ser setado para 0, ou para um valor que se tenha considerado transiente - digamos 5 ms. Desse modo, o pulso que passar mais que 5 ms, com amplitude acima do ponto de treshold (o ponto de potência máxima), será atenuado completamente.
O pulso que passar menos que 5 ms será atenuado parcialmente. Quanto, depende da curva de atuação do limiter. Existem diversas, que variam com a topologia.


Ou pode ser setado, para que tenha o tempo de ataque correspondente a 1/4 do período da frequência mais alta, reproduzida na via. Isso é a frequência que terá o ataque mais rápido, que atingirá a potência máxima. Em outras palavras, é a frequência onde a tensão sobe mais rapidamente, de 0 até seu valor máximo.
Para tal, o ponto de treshold precisa ficar abaixo da potência máxima, pois ele só vai atuar completamente no pico. Isso está mais para um brick wall limiter, que pessoalmente, usaria só para sistemas onde se vai operar no limite o tempo inteiro.

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