Calculando a potência necessária

Bases para a escolha da potência de seus equipamentos.

Autor: Eduardo Martins

Uma das principais dúvidas de quem está montando um sistema de HT (Home theater) ou música, é quanto a potência necessária para se obter um som com intensidade sonora suficiente para o ambiente onde será instalado o equipamento.

A baixa potência de um amplificador ou receiver pode fazer com que, mesmo em máximo volume, a intensidade do som não satisfaça o ouvinte. Ainda, a maior parte dos amplificadores e receivers não apresentam uma condição favorável para se trabalhar no volume máximo, pois nessas condições a distorção presente na reprodução costuma ser mais alta. Equipamentos superdimensionados em potência pode ser uma solução segura, mas também costumam custar mais caro.

Para se definir a potência ideal do equipamento, é importante mencionar alguns pontos esclarecedores sobre essa questão.

1. Potência X Intensidade Sonora

Quando se fala em potência, é comum imaginar que o seu valor numérico seja diretamente proporcional a intensidade do volume, ou pressão acústica. Mas, isso não é correto. Não existe uma relação linear entre a potência fornecida pelo equipamento e a intensidade do nível sonoro. Isso acontece porque nosso ouvido percebe o som de forma logarítmica.

A variação do nível sonoro é medida em dB (diz-se decibel), e 1dB é considerada na prática a mínima variação percebida pelo ouvido humano com a atenção voltada a isso, ou seja, quando prestamos atenção. Já 3dB é a mínima variação percebida pelo nosso ouvido sem que a nossa atenção esteja voltada para o som. Porém, para uma variação de 3dB é necessário o dobro da potência. A diferença entre um amplificador de 50W e outro de 100W não é o dobro do volume, mas apenas um acréscimo de 3dB, ou seja, apenas um sensível, ou perceptível aumento de volume.

Para se ter idéia, o dobro de intensidade sonora significa dez vezes mais potência, ou o equivalente à 10 dB. Assim, para dobrarmos a intensidade sonora (ou termos a sensação do dobro de volume) de um amplificador de 50 watts, precisaríamos de um outro amplificador com 500 watts de potência. Da mesma forma, um amplificador de 100 watts possui somente o dobro de intensidade sonora de outro de 10 watts.

A referência de 0dB é considerada o limiar da audição de uma pessoa com um ouvido considerado normal, e a partir daí se mede as demais intensidades sonoras, sempre em dB. Assim, a intensidade sonora de uma respiração normal teria algo próximo a 10dB, já a intensidade de um ensurdecedor concerto de rock teria algo próximo a 110dB, ou seja, aproximadamente 10 bilhões de vezes a potência sonora do som de uma respiração normal.

Portanto, é preciso ter em mente essa relação entre potência e intensidade sonora antes de realizar qualquer comparação entre a potência de dois equipamentos.

2. Normas e critérios de medição de potência

O que pesa mais, 1Kg de açúcar ou 1.000g de açucar? Ora, sabemos que 1Kg tem 1.000 gramas, portanto ambos pesam a mesma coisa. Agora se disséssemos que estaríamos vendendo um saco contendo açúcar na quantidade de 1, e o outro saco na quantidade de 1000, isso levaria à idéia de que o segundo saco conteria mais açúcar.

Algo similar acontece na medição de potência, porém relacionado à norma, e não à divisão da medida.

Existem diversas normas de medida de potência, e cada uma delas apresenta um número diferente para a mesma potência fornecida. Assim, não basta dizer que um receiver possui 100 watts de potência. É preciso saber qual a norma aplicada. A forma mais comum de apresentar a potência de um amplificador ou receiver é em watts RMS (mais correto). É comum ver equipamentos apresentarem valores de potência em watts IHF, ou ainda em watts PMPO, que apresentam números bem maiores para a mesma potência em RMS. É preciso ficar atento a este detalhe na hora de realizar comparações de potência.

É importante saber também como foi obtida a potência especificada, se é para cada canal ou se é a soma dos canais. É preciso saber se a potência por canal é obtida com todos os canais funcionando ou individualmente. Muitas vezes a potência é apresentada para um ou dois canais funcionando, mas ao ter todos os canais em operação ela pode ser bem mais baixa em função da capacidade da fonte de alimentação interna do aparelho. Por isso é importante saber como foi feita essa medição de potência.

A qualidade de um sinal de áudio fornecido por um amplificador está relacionada também com a distorção apresentada pelo mesmo. Todo amplificador apresenta alguma distorção, em maior ou menor grau. Porém, normalmente, esta distorção é muito maior próximo ao máximo da potência do amplificador. Por isso, é importante conhecer a distorção do amplificador próximo à sua máxima potência.

Alguns amplificadores, normalmente de alta qualidade, possuem fontes robustas capazes de fornecer altas correntes se saída. Isso contribui para dar mais “força” ao som, principalmente nos sons mais fortes e de curta duração, fazendo com que o aparelho pareça ter muito mais potência do que aquela especificada.

3. Sensibilidade das caixas acústicas

Todo o amplificador ou receiver será ligado em caixas acústicas, responsáveis por transformar o sinal elétrico do equipamento em som.

Dependendo do projeto de cada caixa, ela pode apresentar uma intensidade sonora maior ou menor para a mesma potência recebida do equipamento. À esta capacidade de tocar mais alto ou mais baixo com a mesma potência chamamos de Sensibilidade da caixa.

A sensibilidade de uma caixa acústica é a medida em decibéis da intensidade sonora produzida por ela, a um metro de distância, com uma potência recebida de 1 watt. Outros detalhes devem ser ainda considerados, mas o objetivo aqui é mostrar que algumas caixas podem produzir um som mais alto que outras. Isso não significa que caixas de maior sensibilidade, capazes de produzir um som mais alto que outra de menor sensibilidade, possua uma qualidade sonora melhor. Sensibilidade e qualidade de uma caixa não estão necessariamente relacionadas.

O importante é saber que uma caixa de menor sensibilidade vai necessitar de mais potência do amplificador para tocar no mesmo volume que uma caixa de maior sensibilidade necessitaria. Como exemplo, uma caixa com 88dB de sensibilidade precisaria do dobro da potência para tocar na mesma intensidade que uma caixa de 91dB, já que, lembrando, 3dB significa o dobro da potência, como já vimos. Isso não precisa significar necessariamente num problema, já que, como também já vimos, 3dB representa uma variação muito pequena da intensidade sonora. Porém, amplificadores trabalhando no limite de sua potência, com caixas de 100dB de sensibilidade, pode ter problemas quando as caixas forem trocadas por outras com sensibilidade muito mais baixa. Por isso, sempre é bom especificar a potência do amplificador com certa reserva.

4. Impedância das caixas

Caixas acústicas são normalmente encontradas com impedâncias de 4 ou 8 ohms. A impedância representa, de uma forma simples, a resistência que a caixa apresenta à corrente elétrica fornecida pelo amplificador na sua saída.

Em geral, alguns amplificadores e receivers aceitam caixas de 4 ou 8 ohms, e quando isso ocorre, a potência fornecida pelo amplificador em 4 ohms costuma ser bem maior que aquela fornecida em 8 Ohms. A diferença na intensidade sonora também não é muito grande, sendo no máximo em torno de 3dB.

Importante lembrar que caixas de 8 ohms podem ser ligadas em amplificadores que admitem impedâncias de 4 ohms ou 8 ohms, mas amplificadores com impedância de saída de 8 ohms não podem receber caixas de 4 ohms. A impedância (em ohms) também é representada pelo símbolo: ?

5. Da teoria à prática

Como podemos ver, muitas variáveis cercam a questão relativa à potência de um amplificador. Agora, como definir a potência necessária para uma determinada sala?

Vários fatores influenciam na escolha da potência de um receiver ou amplificador, inclusive as características da própria sala. Cercar todas estas variáveis não é tarefa fácil. O tamanho da sala pode responder esta questão de forma mais prática, já que a potência escolhida deverá ser suficiente para “preencher” o ambiente.

Fatores pessoais também influenciam na decisão. Muitas pessoas apreciam volumes elevados, enquanto outras se incomodam com um som muito alto, ou mesmo residem em locais onde um som muito alto pode incomodar outras pessoas.

Por razões práticas, e considerando-se todas as variáveis aqui apresentadas, é mais comum dimensionar a potência pelo volume da sala, ou de forma mais comum, pela sua área. Assim, ao multiplicar a largura de uma sala pelo seu comprimento (supondo uma sala convencional retangular ou quadrada), temos a sua área em metros, e aí podemos convencionar que, para uma sala comum, de até 15m², um aparelho com potência de 50 watts por canal seria suficiente. A maior parte dos receivers disponíveis no mercado possuem potência superior à esta, e atendem bem a necessidade de uma sala com estas dimensões. Salas maiores necessitarão de potências mais altas. Uma sala com 30m² pode ser melhor atendida com um amplificador de 100 watts, e uma de 60m² necessitará de potências ainda maiores, pouco encontradas nos receivers disponíveis no mercado, exigindo a utilização de amplificadores de potência, no caso de receivers, multicanais.

Estas são sugestões mais próximas à realidade comum, com uma certa margem de segurança.