Início
Por Elvis Almeida e Christian Castro
Introdução
Diariamente, muitos guitarristas nos perguntam “quais os melhores falantes?”. Esta pergunta é impossível de ser respondida. Primeiro, porque cada amplificador irá necessitar de certas características para que haja o casamento ideal de impedância, potência... etc, como iremos especificar.
Além do casamento, que pode variar um pouco devido à tolerância tanto de amplificador como do falante, existem inúmeras características que individualizam cada um. Assim, por exemplo, a curva de resposta às frequências é importante para verificar o voicing do falante.
Isto mesmo, cada alto-falante tem sua própria voz! Feitas estas considerações, passaremos a analisar cada um dos tópicos que possam ter interferência no timbre de sua guitarra, bem como o funcionamento adequado do conjunto: amplificador + alto-falante.
O que é um alto-falante?
Tecnicamente é da família dos transdutores eletroacústicos.
Seu funcionamento é transformar os pulsos elétricos vindos do power em energia mecânica, realizando movimentos no ar a fim de reproduzir a onda sonora de sua guitarra, devidamente acrescida dos harmônicos, overdrive e efeitos.
Suas características são vitais para um timbre. Não adianta muito ter amplificadores, guitarras e efeitos top de linha, sem um falante que “case” direitinho tanto tecnicamente, quando ao seu tipo de som.
Tipos de falantes:
Os falantes classificam-se em sub-woofers, woofers, drivers/tweeters. Sub-woofers são destinados para frequências graves e gravíssimas. Os woofers para médios. Os drivers/tweeters para agudos e agudíssimos.
Para nós guitarristas, só nos interessa os woofers. Desde os primeiros amplificadores a guitarra possui a “voz dos woofers”. A utilização de outros falantes irá cortar frequências importantes da guitarra e valorizar outras que não nos interessam, como as frequências muito altas ou muito baixas.
Partes e componentes:
Um alto-falante é composto pelo “sistema de fixação”, “sistema acústico” e “sistema elétrico ou eletromagnético”.
O sistema de fixação é basicamente uma carcaça de metal em formato cônico com espaços vazados para a movimentação do ar. Nesta carcaça que se fixa os demais sistemas.
O sistema acústico é preso num cone de papelão (ou outro material similar), preso à carcaça. Na ponta do cone encontra-se o diafragma, bem ao centro e este preso à bobina. Na borda encontra-se a “aranha”, parte bem flexível presa direta ao cone. A aranha pode ser feita de diversas técnicas, dobradura/chanfradura em papel, borracha e outros materiais flexíveis. No caso de falantes para guitarra é mais comum uma dobradura tipo sanfonada.
O sistema eletromagnético é composto pelo imã e pela bobina. Ao passar os pulsos elétricos (onda sonora convertida e amplificada) pela bobina ela se movimenta (desliza) pelo imã, fazendo com que o cone movimente o ar, reproduzindo o som.
“Casando” potências:
Seu amplificador possui uma potência, que no áudio é medida em RMS (Root Mean Square - potência média quadrática ou potência eficaz), que é o produto médio de corrente e tensão. Na prática a potência, mesmo em RMS é somente uma referência, em nada tendo a ver com a pressão sonora produzida pelo falante (volume). Não é raro, encontrarmos amplificadores com maior volume, mesmo sendo ligeiramente menos potentes que outro. A eficiência dos sistemas de áudio depende de inúmeros fatores, sendo a maioria não lineares, e é por isso que existe tanta confusão sobre a matéria.
Independentemente destes complexos cálculos não lineares, podemos concluir que o casamento entre potência máxima do amplificador e do alto-falante é necessário, para evitar-se distorções indesejadas (ao contrário das desejadas como a saturação de preamp e de power).
Os “técnicos” costumam lançar frases prontas do tipo:
- “... o falante tem que ter o dobro de potência do amplificador, se não, queima”;
- “... a potência do falante não pode ser menor que 50% a mais que do amplificador”.
Todas estas afirmativas são verdadeiros “chutes”. Um amplificador de guitarra tem picos muito diferentes de um amplificador de baixo. Um amplificador de um Sistema de P.A., tem picos diferentes para frequências diferentes, e muito diferentes. Mesmo restringindo a comparação somente a amplificadores de guitarra, os picos variam de projeto a projeto.
Portanto, esta potência extra não possui valor fixo, podendo inclusive haver casamento perfeito com potências iguais entre amplificador e falantes, até porque quando os amplificadores são grandes (100W RMS, p. ex.), raramente se usa o volume no máximo, quando muito em gravações, ou seja, por tempo relativamente curto comparado aos ensaios e shows, que normalmente são as principais utilizações.
Cabe salientar também, que ainda que se utilize um falante de mesma potência que o amplificador, os fabricantes costumam projetar seus equipamentos com uma margem de segurança. Desta forma, falantes de 50W costumam tolerar potências ligeiramente superiores (especialmente os picos).
Quando não toleram, o primeiro sintoma é a distorção do alto-falante.
Acredite... tem gente que gosta desta distorção, e até busca na compra do equipamento. É raro, mas tem guitarrista que casa o falante ligeiramente mais “fraco” que o amp para produzir esta distorção, ainda que levemente, e acha um significado musical para isso, o que seria uma completa heresia para sistemas hi-fi. No entanto, este tipo de utilização pode desgastar o falante prematuramente devido ao uso extremo, danificando-o permanentemente.
Se a energia transferida ao falante é maior do que ela consegue suportar, ela “queimará” a bobina, o que ninguém deseja, pois o conserto muitas vezes fica o preço de um novo.
A questão mais importante da potência do alto-falante é que ela não pode excessiva. Um falante de 300W RMS geralmente não serve para um amplificador de guitarra (mesmo um de 100W), pois via de regra, quanto maior a potência maior a dureza do cone e menor a sensibilidade do falante. Alto-falantes para P.A., por exemplo, possuem sensibilidade muito menor que aqueles para guitarra. Importante salientar que estamos falando de potência de um único alto-falante. As caixas 2x12, 4x12 e/ou a combinação de várias delas são “outros quinhentos” e abordaremos infra.
De qualquer modo, o falante deve aguentar o máximo da potência do amplificador e tem que ter sensibilidade suficiente para os baixos volumes.
Para tirar o máximo de proveito de seu falante, é importantíssimo que também haja o casamento de impedâncias, nosso próximo tópico.
Casamento de impedâncias:
O termo impedância, vem da palavra impedir, ou seja opor a algo ou alguma coisa. É uma espécie de resistência. No caso do áudio, ela é a oposição de um circuito ao sinal, assim o acoplamento de dois circuitos com impedâncias distintas irá dificultar o fluxo regular do mesmo.
Se a impedância do falante é maior que do power, a energia entregue ao primeiro será menor e o rendimento em termos de volume é menor, como se houvesse um afunilamento. Se a impedância é menor no falante, este irá opor menos resistência, de modo que a transferência é aumentada, como se houvesse um alargamento.
Em todos os casos, o power valvulado trabalha fora de suas condições normais, podendo ser danificado.
A tolerância em circuitos transistorizados é bem maior, e não é raro encontrarmos amplificadores com as seguintes especificações: 40W em 8 ohms e 80W em 4 ohms. Isto ocorre porque a ligação do falante na potência é muitas vezes direta (possuem impedâncias compatíveis) e o fluxo de corrente aumenta (dobra) quando há menos resistência.
Já no circuito valvulado, isto não é possível, pois o transformador de saída desempenha função dupla, além do casamento das impedâncias, ele atua também como um filtro da corrente contínua. O sinal de áudio é apenas corrente alternada, e é só deste sinal que o falante precisa para funcionar.
Ao conectar impedâncias diferentes, não só poderá sobrecarregar e danificar a saída do amplificador, como também, poderá passar fortes “doses” de corrente contínua, podendo danificar o alto-falante. Se a saída não queimou pela sobrecarga pela ligação incorreta, irá danificar-se depois que o falante deixar de funcionar, e zerar o fluxo de corrente. Por causa disso, quanto mais potente, mais cuidado deve ser tomado com o casamento perfeito da impedância, pois as correntes são maiores.
O que são Ohms?
Ohms, representados pela letra grega ômega, é uma resistência elétrica, uma unidade de medida reconhecida pelo SI (Sistema Internacional de Unidades). Ohms é a relação entre a tensão de um volt e uma corrente de ampére, ou seja, é a impedância dos mesmos, isto quer dizer que alto-falantes de 4 ohms devem ser ligados em amplificadores que foram projetados para trabalharem com a mesma impedância no caso 4. Se for ligado a um amplificador de 4 ohms um falante de 2 ohms temos uma sensação de aumento de potência, porém é prejudicial já que isto fará com que a saída do amplificador aqueça podendo levá-lo a ter sua saída danificada.
Por outro lado se invertermos a situação e ligarmos um falante de 8 ohms em um amplificador de 4 então temos somente a sensação de perda de potência. Por isso tanto amplificadores como alto-falantes especificam as suas impedâncias.
Obs. Existe amplificadores que podem trabalhar com várias impedâncias sem problemas, depende do projeto. Também temos a possibilidade de combinarmos 2 ou mais alto-fantes com impedâncias iguais ou diferentes para obtermos uma impedância desejada ligando-os em série, paralelo ou série + paralelo. Por exemplo: dois alto-falantes de 4 ohms ligados em paralelo dá a impedância final de 2 ohms e se forem ligados em série a impedância final é de 8 ohms.
Exemplos:
Um amp fornece 200W em 8 ohms ou 300W em 4 ohms.
1 - ligando UM falante de 4ohms: potência dissipada pelo amp: 300W, ou seja, o falante tem que ter 300W de potencia.
2 - ligando UM falante de 8ohms: potência dissipada pelo amp: 200w, ou seja, o falante tem que ter 200w de potência.
3 - ligando dois falantes de 4 ohms em serie: 8ohms de impedância final, potência dissipada: 200W dividindo a potência por dois... 100w pra cada falante... ou seja, pode usar dois falantes de 100W .
4 - ligando dois falantes de 8ohms em paralelo: 4ohms de impedância final: potência dissipada pelo amp: 300W, ou seja, pode usar dois falantes de 150W.
Sensibilidade:
Assim como o power possui um ponto de excitação, ou seja, um nível mínimo de sinal para que possa amplificar, os falantes também precisam de um nível mínimo para funcionar direito, ou na sua melhor performance.
Se você ligar um amp pequeno numa caixa muito potente, você irá perceber que inicialmente temos a sensação de que o volume não aumenta. Depois sentimos um aumento abrupto de volume, quando passa de certo nível. Isto ocorre porque no início o sinal gerado ainda não era suficiente para “tocar” o falante, depois que chegou na amplitude suficiente o falante começa a operar normalmente.
Potência e sensibilidade são conceitos diferentes, mas existe uma correlação. Isto se deve ao fato de que para oferecer muita potência o woofer precisa de um cone mais duro para aguentar a movimentação mais extrema e consequentemente fornecer mais pressão sonora. Neste sentido, mesmo que indiretamente, diminui a sensibilidade.
Obviamente, os fabricantes tentam a cada dia melhorar a sensibilidade sem perder desempenho. Por isso, também não é raro encontrarmos falantes potentes e ainda assim sensíveis o suficiente para trabalhar adequadamente com a maior variedade de amplificadores de guitarra.
Outra questão, é que a sensibilidade também não é linear, ela também pode variar de acordo com a frequência. Assim um falante pode ser mais sensível para graves que para médios, por exemplo. Isto explica porque às vezes com volume baixo o timbre “puxa” mais para uma frequência e quando aumentamos o volume, a resposta muda e o som também.
Isto nos leva a outro tema importante, a curva de frequência do alto-falante.
Curva de frequência:
É meu amigo, os alto-falantes não são iguais, as técnicas construtivas variam de um fabricante para outro. A espessura do cone, por exemplo muda radicalmente o som. Ainda que se compare dois falantes de igual tamanho, potência, impedância e sensibilidade, se a construção não for idêntica (réplica) o som não será igual. Detalhes influenciam no timbre, tais como profundidade do cone, a maneira que o cone/aranha são fixados à carcaça (chanfradura, borracha), o tamanho desta chanfradura, o tipo e formado do imã e muitos outros.
Por isso, é importante que você tenha referências (principalmente auditivas) do falante que está interessado em comprar. Se você curte um som mais scooped, procure um cuja resposta seja menor nos médios. Do contrário, se está à procura de um som mais “rasgado” cheio de médios, ao bom estilo Hard Rock, procure um falante que tenha mais proeminência desta frequência.
O importante é escolher bem. Se seu amplificador tem uma vocação mais pra Metal e você ligar num falante que reforce mais médios, é claro que vai funcionar. A questão é que o resultado será diferente daquele obtido com um falante mais voltado para sons pesados. Tudo é uma questão de pesquisa e referência.
As curvas de frequências encontradas nos sites dos fabricantes são destinadas a especialistas. Se você não for um deles, é melhor confiar nos seus ouvidos e testar o maior número de caixas e falantes diferentes para escolher a sua. É muito importante ter uma boa rede de amigos guitarristas (risos) e poder contar com cada um deles para testar equipamentos. Temos certeza que se você ajuda outros a encontrar o equipamento ideal, você também será ajudado.
Tamanho:
Seis, oito, dez, doze polegadas... estes são os principais tamanhos de woofers usados para guitarra.
6” geralmente é encontrado em amps muito pequenos e destinados a estudo. 8” também em amps pequenos, mas já suficientes para ensaios e pequenas gigs. 10” é usado em alguns amplificadores, mas é o de 12” o mais usado, pois tem uma curva de frequência mais ampla, conseguindo fornecer bons graves, médios e agudos (na realidade médio-graves, médio-agudos, mas a gente acaba associando aos controles de equalização de nossos amplificadores).
Não só o material e técnica construtiva têm relevância para a curva de frequência. Por razões da física, um cone de menor diâmetro irá produzir mais ondas sonoras agudas que graves e vice-versa. Mas não adianta nada instalar um falante de 15” ou 18”, pois aí o efeito será contrário. Identificaremos uma ausência muito grande de agudos.
O diâmetro/tamanho dos woofers também guardam uma certa correlação com a potência. Tecnicamente é mais difícil conseguir altas potências para todas as faixas de frequência da guitarra em falantes menores.
Sensitividade e pressão sonora:
Um grande engano é pensar que para dobrar o volume é necessário dobrar a potência do amplificador. Ocorre que nosso ouvido não é linear, é logarítmico. Diante disso, foi criada uma escala que fracionou esta escala logarítmica em unidades inteligíveis ao ouvido humano, que são os decibéis (dB).
Portanto, por este motivo os falantes são os equipamentos eletrônicos de menor eficiência do ponto de vista de energia, gasta-se um aumento gigantesco de energia elétrica, para aumentar muito pouco a energia mecânica ao final.
Sensitividade (sensitivity) seria a sensação de aumento de volume, ou seja, ganho em dB que o falante pode dar ao som. Assim, mesmo falantes de mesma potência nominal, dependendo do projeto podem ser mais ou menos eficientes. Ou seja, conseguem fornecer mais pressão sonora.
Associação de falantes:
Para que associar falantes?
A resposta é óbvia: para reunir qualidades. Se falantes mais potentes são menos sensíveis, ao revés de usar apenas 1 de 100W, usando 2 falantes de 50W eu tenho a mesma potência com maior sensibilidade. E se eu usar 4 falantes de 25W? Melhor ainda, você terá mais sensibilidade com a mesma potência final (isto considerando a regra geral, claro que há exceções como já abordamos).
Outra razão para associar falantes, é a questão da pressão sonora. 1 falante de 100W está sozinho movimentando o ar. Se são 4 se movimentando, o deslocamento de ar é maior, gerando mais eficiência sonora, desde que estejam todos em fase. Se a fase estiver invertida, o movimento de um anula o movimento de outro e aí “ferra” tudo. Por isso, a instalação dos falantes, quando associados deve ser feita corretamente, não é só ir soldando os fios aleatoriamente.
São estes os motivos que fazem com que a associação seja desejada na maioria dos casos. Isto não quer dizer que 1x12 não seja ideal, vai depender das características do falante e do amplificador. Pode ser que você encontre o casamento perfeito só com um falante. Repetindo... não há linearidade, são inúmeros fatores que influenciam no desempenho. E mesmo que perca um pouco de pressão sonora, às vezes a resposta às frequências te agrada muito mais, ou a escolha levou em conta também o tamanho da caixa.
Os modelos de caixas mais comuns para guitarra são 1x12, 2x12 e 4x12, mas também encontramos 1x10, 2x10 e 4x10 ou 1x8, 2x8 e 4x8.
Mas a problemática ainda não acabou. Sua tarefa não termina com a escolha do alto-falante. O gabinete, a caixa acústica propriamente dita, também tem influência direta no timbre.
FALANTES RECOMENDADOS:
- Eminence: GB128, V128, Governor... samples de toda a linha no site do fabricante.
- Celestion: V30 (Clássico – existe o chinês e UK – sim, existe diferença entre eles em termos sonoros. Blackshadow e Greenback são outras ótimas opções. Obs.: Existem vários Celestions além dos citados, favor procurar na net.
- MG – Blackdog – Apesar do atendimento ruim da MG o falante é muito bom.
- Warehouse
- Jensen
- JBL
- Weber Speakers
- Electro Voice: EVM 12L Classic ou Black Label
Arquivos para download:
Celestions: https://www.facebook.com/download/156846357797407/Celestions.zip Eminences: https://www.facebook.com/download/489205987797680/Eminences.zip Electro Voice EVM 12L Classic e EVM 12L Black Label: https://www.facebook.com/download/120052724833562/Electro%20Voice%20-%20EVM%2012L%20Classic%20e%20Black%20Label.docx
Áudio original extraído do site da Eminence dos principais falantes da marca:
https://www.facebook.com/download/415788368496926/Falantes%20Eminence%20-%20Original.zip
O projeto acústico:
Os sonofletores ou caixas acústicas, devem ser projetados de forma a extrair o melhor desempenho do falante. Formato, tamanho, profundidade, altura, volume (cm³), materiais envolvidos (compensado, MDF, madeira maciça... etc.), revestimentos (especialmente interno), uso ou não de filtros e dutos, mudam o som, podendo reforçar ou anular frequências.
Desta forma, a caixa errada pode anular as qualidades que você buscou comprando o falante novo. Noutra esteira, a caixa certa pode também valorizá-las. Para construir uma caixa corretamente é importante consultar um especialista (são poucos) que saiba calcular direitinho os volumes, tamanho, formato, para produzir seu som.
A boa notícia é que no caso de guitarra, já existe padrões prontos e consagrados, exaustivamente testados por fabricantes de amplificadores e alto-falantes. Então não é necessário ficar reinventando a roda.
Mas este tópico serve de alerta para aquilo que chamamos de “economia à base de porcaria”. Se você gastou US$ 400,00 (quatrocentos dólares) num falante, você pode e deve gastar pelo menos a metade deste valor na caixa. Se usar os materiais errados, o resultado pode ser frustrante.
Se você já tem uma caixa pronta, produzida por um fabricante consagrado e está somente fazendo um upgrade de falantes, problema resolvido. Se vai encomendar de um handmaker, converse com ele sobre o tipo de madeira, sua resposta a diversas frequências e certifique-se de que ele está usando dimensões e volumes adequados.
Finalizando, gostaríamos de dizer que áudio é assim mesmo, complexo e cativante... não linear e ao mesmo tempo para todos... tão variada criatura, quanto seus criadores.
Não se assuste com a quantidade de informações. Aos poucos elas vão se fixando e a gente vai implementando os conceitos na prática.
Um abraço.
Grupo Amplificadores Valvulados S.A.
*Artigo escrito em janeiro de 2013.
