Fator de amortecimento (ART271)

Existem alguns termos técnicos empregados nas especificações dos equipamentos de som, tais como amplificadores, alto-falantes, etc., que muitos leitores não conhecem. O fator de amortecimento é um deles. Veja neste artigo o que ele significa e como é importante para se obter o melhor som.

Quando a saída de um amplificador tem que aplicar a um alto-falante um sinal que consiste numa transição muito rápida, não podemos esperar que este responda de imediato, sem qualquer inércia, ao sinal.
É o que acontece com uma pancada que um veículo sofre quando passa num buraco.
No caso do carro, a transição rápida que ocorre em sua trajetória pode ser amortecida por dispositivos usados especialmente para esta finalidade, que são os amortecedores, conforme mostra a figura 1.



Sem o amortecedor, depois de um choque o carro vibraria por um certo tempo "pulando" e tornando assim muito difícil seu controle, além de tornar desconfortável a viagem para os passageiros.
No caso do alto-falante, se ao aplicarmos um sinal ele não parar imediatamente de vibrar quando o mesmo desaparecer, seu uso torna-se impossível como reprodutor fiel dos sons.
Assim, um simples pulso aplicado ao alto-falante, o faria vibrar por certo tempo, conforme mostra a figura 2, impedindo que os sinais que viessem depois pudessem ser reproduzidos com fidelidade.



Na prática, um bom alto-falante deve ser capaz de cessar de vibrar imediatamente após o término do sinal que deve reproduzir, o que significa que o movimento de seu cone deve ter algum tipo de recurso capaz de amortecer suas vibrações.
Isso pode ser conseguido pelo próprio modo de construção do alto-falante bem como aproveitando-se seu princípio de funcionamento.
Um alto-falante funciona como um "motor" eletromagnético. Conforme ilustra a figura 3, a bobina do alto-falante está imersa num campo magnético de um pesado imã.



Quando o sinal é aplicado à bobina, um campo magnético é criado, aparecendo uma força que desloca o cone para frente ou para trás dependendo da sua polaridade.
Desaparecendo o sinal, o sistema mecânico força o cone de volta à sua posição original já que também desaparece a força que o deslocou.
Considerando-se que o cone possui certa inércia, a tendência é que neste movimento de volta ele passe um pouco da sua posição original para depois voltar, havendo assim uma oscilação amortecida.
Esta oscilação, conforme vimos, deve ser evitada, pois ela afeta a qualidade do som.
Um modo simples é tornar o sistema mecânico suficientemente duro para que esta oscilação seja mínima, ou em outras palavras, para que o amortecimento seja o maior possível.
Outra maneira consiste em utilizar um "freio" para o movimento.
No movimento de volta à posição original, a bobina cortando novamente as linhas de força do campo magnético do imã gera uma tensão elétrica, ou força eletromotriz induzida (FEM).
Se não houver onde aplicar esta tensão, nada ocorre, mas se a bobina for carregada neste momento, de acordo com a figura 4, a energia gerada neste processo inverso é aplicada à carga transferindo-se do sistema que, então, é amortecido.



É o que acontece quando você acelera um motor de carro em vazio, ou seja, no ponto morto e ele deslancha atingindo a velocidade máxima, ou quando você o carrega puxando uma carga pesada numa subida e ele não consegue acelerar.
No caso de um alto-falante ligado a um amplificador, é o amplificador que proporciona o fator de amortecimento, pois ele serve de carga quando o sinal desaparece.
Isso significa que tanto maior será o fator de amortecimento quanto mais baixa for a impedância representada pela saída do amplificador, veja a figura 5.



Para as aplicações práticas, principalmente com alto-falantes de alta potência como os usados com instrumentos musicais, a impedância da fonte ou do amplificador deve ser pelo menos 5 vezes menor que a impedância do alto-falante. Este valor é denominado "fator de amortecimento", e não é propriamente a impedância de saída do amplificador.
Quanto maior for o fator de amortecimento de um amplificador, melhor ele será no sentido de se evitar esta oscilação dos alto-falantes, que afeta a qualidade do som reproduzido.
No caso dos amplificadores valvulados onde existe um transformador de saída, este componente pode afetar tal amortecimento. Uma maneira de melhorar esse efeito neste tipo de amplificador consiste no uso de diodos entre a placa das válvulas de saída e o terra, no sentido de "curto-circuitar" a tensão inversa induzida nas oscilações ajudando assim a reduzir o efeito, conforme mostra a figura 6.




CONCLUSÃO
Potência não é tudo num amplificador. A verdadeira qualidade está num conjunto de especificações que influem muito mais na qualidade de reprodução do que os leitores possam imaginar.
De nada adianta ter um amplificador com potência elevada, que produz um som desagradável cheio de oscilações e distorções, porque as demais especificações são pobres.
A pureza de um som depende muito do fator de amortecimento. Observe este valor da próxima vez que for adquirir um equipamento de som.

 


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