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Por que usar linha de 70 volts?

Por que usar linha de 70 volts?

Objetivo deste artigo é discorrer um pouco sobre sistemas de sonorização e explicar o que é e porque usar linha de 70V, também conhecida como “tensão constante”.

Imagine que você é chamado para instalar nove alto falantes, por exemplo, em uma pequena loja ou escritório.  Certamente você não irá colocar todos em paralelo porque a impedância final cairia para menos de um ohm o que acarretaria a queima do amplificador em pouco tempo.

Pensa daqui, pensa dali e você resolve usar a configuração da fig.1.

FIG.1 - Distribuição de alto falantes

FIG.1 – Distribuição de alto falantes

Será que vai funcionar?

Se você pensar apenas sob o ponto de vista do casamento de impedância pode-se até dizer que sim.

Cada linha com três alto falantes de 8ohms em série produzirá uma impedância total igual a 24ohms (8+8+8).  Como temos três conjuntos de 24ohms em paralelo passamos a ter 24 ÷ 3 = 8ohms.

Chegamos ao conjunto que irá fornecer 8ohms de carga ao amplificador, simples assim!

Afinal você sabe que a melhor transferência de potência ocorre quando a impedância da carga, no caso os alto falantes, é igual a impedância de saída do amplificador que neste caso estou supondo que seja 8ohms, pois é o que ocorre com a maioria deles.

E se um dos alto falantes abrir?

Duas consequências imediatas irão ocorrer.

A primeira é a linha onde está o alto falante que abriu irá ficar sem som porque temos três alto falantes em série em cada linha e no circuito série se um elemento “abre” (alto falante, nos caso) não temos mais corrente circulando.

Como segunda consequência, com um alto falante aberto a impedância do conjunto irá subir de 8 para 12 ohms  (24 ÷ 2) e por conseguinte teremos um descasamento de impedância acarretando uma alteração na potência fornecida pelo amplificador ao conjunto. Ainda bem que a potência não vai aumentar e sim, diminuir não sobrecarregando a saída do amplificador.

Pior seria se um alto falante entrasse em curto porque a impedância cairia abaixo de 8ohms fazendo o amplificador fornecer uma potência maior que a sua especificação com a consequente sobre aquecimento dos transistores ou CI de saída.

Se você ainda acha que este é um problema menor e dá pra jogar com a sorte esperando que nenhum alto falante abra ou entre em curto, eu até posso concordar, caso você não esteja muito preocupado com a reclamação do cliente e tenha que voltar para atender a garantia, porque o maior problema é que o sistema, mesmo com todos os alto falantes funcionando, apresenta uma péssima distribuição de potências. Serviço de amador, não de profissional.

Uma distribuição de som de boa qualidade deve permitir que a potência sonora pré-estabelecida para cada alto falante do sistema não seja afetada caso um ou mais alto falantes saia de operação ou até mesmo se necessite acrescentar mais algum ao conjunto e para resolver isto é que foi “inventada” a linha de 70V ou de tensão constante que será objeto deste artigo.

Quando tudo começou

A preocupação com a qualidade do som dos sistemas de distribuição de alto falantes é muito antiga e começa no final de 1920 tornando-se um padrão nos Estados Unidos em 1949 o qual foi denominado, incialmente, de “tensão constante”.

Evidentemente que a melhor maneira de se ligar um alto-falante a um amplificador é fazendo-o diretamente, mas isto só se torna viável quando temos uma ou duas caixas relativamente próximas ao amplificador, ou seja, um sistema doméstico.

À medida que precisamos ligar mais alto falantes esta ligação precisa ser repensada e o método de distribuição de tensão constante usado para distribuição de sistemas sonoros nasceu pegando carona no que já era feito para distribuição de energia elétrica.

Precisamos ter em mente um conceito que, às vezes, fica esquecido, que uma concessionária de energia elétrica  na verdade não fornece tensão e sim, “potência”.

Em outras palavras 100 watts, por exemplo, tanto pode ser 10 volts vezes 10 ampères como 100 volts vezes 1 ampère, só que no segundo caso ao aumentarmos a tensão passamos a ter uma corrente menor o que é muito conveniente quando falamos em longas distâncias, pois podemos usar fio “mais fino” que além de mais barato é mais fácil de manusear.

É aqui que está o “pulo do gato” (sem nenhuma alusão aquele outro tipo de gato tão comum em algumas instalações elétricas por aí).

Aproveitando para abrir um parêntese e justificar a vantagem da alimentação em 220V sobre 127V que é poder usar fio mais fino e não, obter uma “conta de luz” mais barata como muitos pensam (e dizem).

Por isso a distribuição de energia elétrica começa com tensões elevadíssimas ao sair da geradora e vai baixando ao longo do caminho até chegar a nossas casas com valores mais baixos.

Para que não paire nenhuma confusão o termo tensão constante usado em áudio para distribuição sonora não deve ser confundido com fonte de “tensão constante” e de “corrente constante” que é outra coisa.

Diz-se que uma fonte é de tensão constante quando a tensão não varia, independentemente da corrente solicitada, assim como numa fonte de corrente constante quem fica invariável é a corrente.

No caso do áudio, um amplificador de tensão constante produzirá sua potência máxima quando a tensão de saída atingir um valor específico.

Por exemplo, um amplificador especificado para 200W com saída para 70V irá fornecer 200W quando a tensão de saída atingir 70V o que implica que a linha de distribuição para os alto falantes permanece constante em uma ampla faixa de impedâncias.

Finalmente a linha de 70V

Embora o valor 70V (na verdade 70,7 que é o valor RMS de 100V) seja o mais comum de se encontrar por aqui, existem outros “padrões’ menos conhecidos  como 25V, 50V e até 100V, este último usado na Europa e também na Austrália de acordo com as pesquisas que fiz sobre o assunto.

Se você não está familiarizado com este assunto aqui vai a primeira informação útil: – o sistema só poderá ser utilizado com amplificadores que disponibilizam a saída de 70V como o exemplo mostrado na fig.2.

FIG.2 - Terminais de saída de um amplificador com linha de 70V

FIG.2 – Terminais de saída de um amplificador com linha de 70V

 Nunca é demais lembrar que o borne marcado como 70V na fig.2 não quer dizer que você irá medir esta tensão simplesmente ligando um voltímetro nele.

Entre o borne “COM” ou “GND” e o borne “70V” serão ligados os dois fios que seguirão para os “transformadores de linha de 70V” como mostrados no exemplo da fig.3.

Fig.3 - DISTRIBUIÇÃO DE SOM COM LINHA DE 70v

Fig.3 – DISTRIBUIÇÃO DE SOM COM LINHA DE 70v

Reparem que ao lado de cada alto falante está anotada, além da impedância do mesmo, a potência que será fornecida por cada alto falante permitindo ao projetista adequar estas potências de acordo com a região a ser sonorizada.

Este é, sem dúvida, uma diferencial na qualidade da sonorização oferecida se comparada com o que foi apresentado na fig.1.

Há que se considerar que a instalação ficará bem mais cara do que simplesmente sair ligando alto falantes em série e paralelo como no exemplo da fig.1.

Esta é maior dificuldade que vejo para convencer o cliente de que o preço é mais alto que a de um concorrente, às vezes, até por falta de conhecimento técnico, faz “uma porcaria” qualquer e cobra mais barato.

O cliente só irá perceber isso quando for tarde de mais e o sistema não estiver funcionando corretamente e quem fez o “serviço porco” já trocou o número do celular.

Por enquanto é só. Vou ficando por aqui, o objetivo deste post foi apresentar um assunto que ainda é pouco conhecido aqui no Brasil e pode ser uma oportunidade para quem pretende trabalha com sistemas de sonorização de forma profissional e honesta.

Obs. Clique na imagem da fig.3 para ler o artigo de David A.Lima publicado na Revista Antenna em Dez/1981

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Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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2 Responses to “Por que usar linha de 70 volts?”

  1. Armindo Sobreira disse:

    Sempre aprendendo com suas informações. Mais uma vez obrigado.

Fico muito contente quando alguém coloca um comentário, é sinal que leu

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