Para ligar caixa de som num amplificador, a impedância resultante das caixas de cada canal tem de ficar igual ou acima da mínima aceita pelo aparelho.
A potência das caixas também precisa ser compatível com a dele. Com poucas caixas, a ligação é em série ou em paralelo, com muitas, usa-se a linha de 70 V.
O erro mais comum é acrescentar caixas em paralelo na mesma saída até a impedância cair abaixo do mínimo do amplificador, e achar que terá uma boa sonorização ambiente.
O aparelho passa a trabalhar sobrecarregado, aquece e pode desligar pela proteção interna ou queimar.
A conta que evita isso é simples e deve ser feita antes da compra, não na hora da instalação.
Impedância: o número que limita quantas caixas cabem em cada canal
Impedância é a oposição que a caixa oferece à corrente elétrica do sinal de áudio, medida em ohms (Ω). A ficha técnica informa a impedância nominal, em geral 4 Ω ou 8 Ω nas caixas de som ambiente.
O amplificador, por sua vez, informa a potência por canal numa carga específica e a impedância mínima que suporta.
Especificações de compra pública mostram como esses dados aparecem. A especificação de áudio e vídeo do TRF1 pede amplificador de quatro canais, com potência “por canal em 8 Ohms” e potência máxima de 200 W em modo bridge.
O mesmo item exige proteção interna contra curto-circuito, sobretensão e sobreaquecimento.
O post sobre amplificador com bluetooth para empresas trata da escolha da potência; aqui o foco é a ligação das caixas.
Em série, as impedâncias se somam
Na ligação em série, o fio sai do amplificador, passa por uma caixa, segue para a próxima e só depois volta ao amplificador. A corrente é a mesma em todas, e a resistência equivalente é a soma das resistências.
A regra está no material de associação de resistores do Instituto de Física de São Carlos (USP) e vale para o cálculo com a impedância nominal das caixas.
Assim, duas caixas de 8 Ω em série formam uma carga de 16 Ω. A impedância sobe, o amplificador trabalha folgado, mas entrega menos potência a cada caixa.
Há ainda uma limitação prática: como o circuito é um só, se uma caixa ou uma conexão se abre, todas as caixas daquele trecho ficam mudas.
Em paralelo, a impedância cai
Na ligação em paralelo, cada caixa recebe os dois fios diretamente da saída do amplificador e todas ficam sob a mesma tensão.
Pela mesma regra de circuitos, o inverso da resistência equivalente é a soma dos inversos de cada ramo, e o resultado é sempre menor que a menor das impedâncias ligadas.
Duas caixas de 8 Ω em paralelo resultam em 4 Ω; quatro caixas de 8 Ω, em 2 Ω, carga abaixo do mínimo de muitos amplificadores.
A vantagem do paralelo é que uma caixa com defeito não derruba as outras. A desvantagem é justamente a queda de impedância, que limita a quantidade de caixas por canal.
Série-paralelo: mais caixas sem derrubar a impedância
A combinação série-paralelo liga as caixas em pares em série e depois coloca os pares em paralelo.
Com quatro caixas de 8 Ω, cada par soma 16 Ω e os dois pares em paralelo voltam a 8 Ω, a mesma carga de uma caixa só. A tabela mostra o resultado de cada ligação com caixas de 8 Ω:
| Ligação no mesmo canal | Caixas de 8 Ω | Impedância resultante | Ponto de atenção |
|---|---|---|---|
| Uma caixa | 1 | 8 Ω | Referência da ficha do amplificador |
| Série | 2 | 16 Ω | Menos potência por caixa; uma falha cala o trecho |
| Paralelo | 2 | 4 Ω | Exige amplificador que aceite 4 Ω |
| Paralelo | 4 | 2 Ω | Abaixo do mínimo de muitos amplificadores |
| Série-paralelo (2 pares) | 4 | 8 Ω | Exige caixas iguais para dividir a potência por igual |
As contas valem para caixas de mesma impedância. Com caixas diferentes no mesmo canal, a potência se divide de forma desigual e umas tocam mais alto que outras.
Quem contrata um sistema de som ambiente completo deve receber essas contas prontas no projeto.
O que é linha de 70 V?
Linha de 70 V é a forma de ligação em que o amplificador entrega o sinal com tensão nominal de 70 V.
Cada caixa tem um transformador com derivações (taps) de potência, ligado em paralelo na linha.
O instalador escolhe quanto de potência cada caixa recebe, e a soma dos taps tem de ficar dentro da potência do amplificador.
O sistema é usado quando há muitas caixas, trechos longos de cabo e necessidade de volumes diferentes em cada ponto, como em lojas grandes, escolas e prédios corporativos.
A especificação do TRF1 citada acima pede caixas de embutir com “transformador integrado para linhas de 70V” e amplificadores com suporte a essas linhas.
A conta deixa de ser de impedância e passa a ser de potência. Num amplificador de 120 W, por exemplo, cabem 12 caixas no tap de 10 W ou 24 no tap de 5 W.
Pela lei de Ohm, a potência é o quadrado da tensão dividido pela impedância. Por isso, numa linha de 70,7 V, o tap de 10 W corresponde a cerca de 500 Ω, e o de 5 W, a cerca de 1.000 Ω.
É essa impedância alta de cada caixa que permite ligar dezenas delas em paralelo sem derrubar a carga.
Polaridade, cabo e alimentação elétrica
Cada caixa tem um borne positivo (+) e um negativo (−), e o mesmo vale para as saídas do amplificador.
Mantenha a mesma polaridade em todas as caixas de uma zona, conferindo a marcação do cabo, e desligue o amplificador antes de fazer ou refazer qualquer ligação.
O modo bridge, que une dois canais para alimentar uma única carga com mais potência, tem impedância mínima própria indicada no manual do fabricante.
A bitola do cabo depende da distância até a caixa mais afastada e da potência, e é definida no projeto; a plataforma reúne fornecedores de cabo de som.
Já a tomada e o circuito que alimentam o amplificador fazem parte da instalação elétrica de baixa tensão, regida pela ABNT NBR 5410:2004 e executada por profissional habilitado.
Peça ao fornecedor o cálculo da carga por canal
Na cotação, peça que cada proposta traga a impedância e a potência de cada caixa, quantas ficam em cada canal, o tipo de ligação e a carga resultante. Ao lado, devem constar a impedância mínima e a potência por canal do amplificador.
Em instalação com muitas caixas, pergunte se a proposta usa linha de 70 V e qual tap foi escolhido em cada ponto.
Páginas como a de amplificador para caixa de som ambiente e a de potência para som profissional mostram os modelos que entram nessa conta.
Com esses números, as propostas ficam comparáveis e o amplificador não trabalha no limite.
Na plataforma, fornecedores como a GR Smart Áudio cotam amplificador de som e caixas acústicas em conjunto.
Para receber o sistema já dimensionado, compare fornecedores de sistema de som ambiente na Soluções Industriais com o mesmo pedido para todos. Para um sistema que já existe, cote só o amplificador de som ambiente.
