sábado, 22 de setembro de 2012

Potência?


Baseado no post do blog do “NwAvguy” resolvi escrever sobre um tema que acredito ser de fundamental importância para quem usufrui das audições através dos fones de ouvido, seja para lazer ou trabalho. Trata-se da necessidade de potência na amplificação.
Para não entrar em muitos detalhes técnicos vou apenas descrever de forma clara como calcular a necessidade de potência que o amplificador precisará para que o fone de ouvido alcance uma pressão sonora (SPL) “satisfatória” (que varia de pessoa para pessoa).


Levando em conta as duas medidas fundamentais, sensibilidade e impedância, e colocando como a média 90 de SPL que costumamos ouvir nossas músicas e sons tem-se essa tabela abaixo:

Onde dB/mW é a sensibilidade do fone em questão e 105, 110 e 115 o pico. Esses picos ocorrem em passagens aonde o som vai bem acima da média, acontecem principalmente em gravações audiófilas e músicas clássicas. É importante que o amplificador tenha “força” de sobra para que não ocorra o “clipping” (distorções).
Um fone de 100 dB/mW de sensibilidade precisará de 10mW para alcançar 100 dB e 31,6 mW para alcançar 115 dB em determinada impedância. Quer dizer que o amplificador tem que ser capaz de “colocar” 31,6 mW na impedância do fone em questão para alcançar os 115 dB.

Para calcular quão alto um determinado fone chegará com determinado amplificador é só utilizar a fórmula (dada a impedância do fone):
dBSPL = Sensibilidade em dB/mW + 10 * LOG (Pmax in mW)
Simples...

Calculando de maneira prática

Outra forma de calcular é utilizando os dados do Innearfidelity onde ele mostra qual a voltagem necessária e os mW em determinada impedância para alcançar 90dB. A partir daí para chegar a 111 dB é  só multiplicar os mW por 2^7 (ou 128), levando em conta que para cada 3 dB é preciso dobrar a potência.

Pegando o ATH AD700 como exemplo:


Ele precisa de 0,09 mW para alcançar 90dB em 34 Ohms de impedância, para chegar a 111 serão necessários 0,09 * 2^7 , que da apenas 11,52 mW. Uma Asus Xonar U3 como exemplo (placa USB não muito forte) possui 25 mW em 32 Ohms, portanto "sobra" (para chegar a 111 dB).


Calculando a potência necessária para chegar a determinado SPL


Segue a fórmula:

Potência em mW = Antilog ((SPL desejado - SPL em 1 mW) / 10 )

Exemplo do ATH AD700 que possui 98 dB/mW de sensibilidade.
Para 110 dB de pico > antilog ((110 - 98 ) / 10 ) = SPL pico => 15,84 mW
Para 115 dB de pico > antilog ((115 - 98 ) / 10 ) = SPL pico => 50 mW

Uma pena que sejam raros os casos de fabricantes que deixam claro nas especificações informações tão importantes para nós consumidores.

Fontes:

Um comentário:

  1. Parabéns pelo artigo.
    Com todo recurso na WEB, ainda é muito difícil encontrar informações tão úteis como essa.
    Grato pelo tempo dedicado.

    ResponderExcluir