Apostila Técnica de som automotivo

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SOM AUTOMOTIVO REVISADO 20/02/2011 Por Júlio Cesar T.P. [email protected] [email protected] © Copyright 1993-2011 JC ELETRONICA ® - Todos os direitos reservados

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SOM AUTOMOTIVO

REVISADO 20/02/2011

Por Jlio Cesar T.P. [email protected] [email protected]

Copyright 1993-2011

JC ELETRONICA - Todos os direitos reservados

INTRODUO O som (udio) a propagao de uma oscilao mecnica, esta onda no se propaga no vcuo propagando-se em meios materiais com massa e elasticidade (slidos, gasosos, lquidos). A sua frequncia distingue-se pela possibilidade do ser humano conseguir ouvir essa oscilao. As frequncias de udio encontram-se no espectro de frequncias entre 20 Hz e 20 Khz, a sua amplitude e energia mede-se em Decibis. Os circuitos de udio foram os primeiros circuitos eletrnico com uma concepo prtica, a necessidade comunicar e transmitir sons com nveis mais elevados ou a distncias superiores gera uma imensido de circuitos, desde o simples amplificador de adio ao mais sofisticado circuito eletrnico de transmisso e captao de sons distncia. A potncia RMS ou valor quadrtico mdio ou rms (do ingls root mean square) ou valor eficaz a potncia gerada por uma corrente e tenso alternada que tem o mesmo efeito de uma corrente e tenso contnua. Existe muita confuso quando se encontram referncias a equipamentos de udio em W (Watt) com valores discrepantes. Estes valores so valores de pico, podem induzir em erro. A potncia PP (pico-a-pico) - refere o nvel de pico a pico - Peak-to-Peak. a potencia entre os picos superiores e inferiores de sada. Pode ser calculado o valor RMS a partir deste valor usando a seguinte expresso Ppico-a-pico= 2 * Pico ou RMS = Pico / 1,414

A potncia PMPO - refere o nvel de pico de sada instantnea - Peak Momentary Performance Output. O valor instantneo e existem muitas formas de clculo, sendo que cada fabricante pode dar um valor que mais lhe convm. A PMPO uma medida realizada no mximo do mximo que um sistema sobre condies restritas pode fornecer. importante por isso nos fatores de comparao usar algo constante a potncia RMS Um amplificador udio um amplificador eletrnico que amplifica sinais compreendidos entre as frequncias de 20 Hertz 20.000 hertz, com um nvel apropriado o sinais podem colocar em funcionamento altofalantes. A primeira fase de um amplificador de udio composta por etapas executam tarefas como a pr-amplificao, controle de tom, equalizao, mistura e

efeitos ou fontes udio como leitores gravadores, de cd ou cassetes. A maioria dos amplificadores necessitam de entradas de baixo nvel. O sinal de entrada a um amplificador pode ser de apenas alguns micro-watts a sua sada pode ser dez, cem ou milhares dos watts. Quando referimos amplificadores de udio e as suas etapas de sada, as configuraes mais comuns so: A, B, AB, D, G, e H. Classes de amplificadores Amplificador classe A: Usada apenas em amplificadores Hi-Fi, tanto transistorizados como com vlvulas. Elevada fidelidade na reproduo, com um consumo de energia e libertao de calor muito alto, os transistores (ou vlvulas) de sada conduzem de forma permanente, mesmo na ausncia de sinal. Amplificador classe B: Apresenta distoro (de crossover) elevada em nveis baixos de sinal. Apenas metade dos transistores de sada conduzem de cada vez (cada semiciclo), da a maior eficincia. Encontra-se este tipo de amplificadores em PA de alta potncia e em equipamentos portteis por causa do baixo consumo. Amplificador classe AB: Modo intermdio entre as classes anteriores (da o nome), reunindo algumas vantagens de ambas. a classe de amplificadores mais usada atualmente. Os transistores conduzem ligeiramente, quando na ausncia de sinal. Amplificador classe D (ou PWM): Vulgarmente chamado "amplificador digital", funciona segundo a tcnica de modulao por largura de pulso (PWM). Usa-se de forma cada vez mais frequente em aplicaes onde se exige alto rendimento como em multimdia ou telefonia. Recentes avanos no fabrico de transstores de alta velocidade, tm trazido melhorias na qualidade de udio destes amplificadores. Amplificador classe G e H: Funcionam segundo princpios semelhantes, sendo a H uma evoluo da G (em alguns pases, as definies so invertidas). Cada um tem sua prpria fonte de alimentao com valores diferentes, que atuam de acordo com o nvel de sada exigido. Na classe H, a tenso mais alta da fonte modulada pelo sinal de entrada. A classe H comea a ser comum em PA, nos amps para graves. A qualidade nas frequncias altas ainda no satisfaz, mas novos aperfeioamentos prometem melhoras. Existem ainda algumas classes exticas, como I (rene classe A e D num nico aparelho); A/AB ou super A (polarizao varivel, oscila entre A e AB); as defuntas classes E e F; classe J que combina as B e D; a classe S, semelhante classe D; e algumas topologias proprietrias de certos fabricantes, como Crown, Sunfire (Carver), Tripath (classe T) Caractersticas das classes de amplificao mais comuns em udio Classe Eficincia Qualidade baixas freq. A A/B B D Alta H Alta

Baixa Mdia Alta Alta Alta

Baixa Baixa Baixa

Qualidade altas freq. Relao Custo-Potncia Relao Peso-Potncia

Alta

Alta

Alta

Alta

Alta

Fraca Mdia Mdia Boa

Boa

Fraca Mdia Mdia Boa

Boa

Informaes iniciais para o recondicionamento de Alto-falantes, Cornetas, Drivers, Mdios e Tweeters.

Alto-Falantes, quanto a seu tamanho Para maior facilidade, as dimenses dos alto-falantes so dadas em polegada, que uma medida internacional. Caso voc no saiba a medida do alto-falante, em polegadas ( 2,54 cm ) , utilize uma rgua, mea em centmetros e divida por 2,54. Ex: Um falante que voc mediu 25,4 cm basta agora voc dividir 25,4 por 2,54 e o resultado ser um auto-falante de 10 ( dez polegadas ). Alto-falantes profissionais No que se refere a desempenho e qualidade, so vrios os tipos de alto-falantes disponveis no mercado. No caso dos alto-falantes profissionais, esses so fabricados com maior qualidade de modo a proporcionar um melhor desempenho em sua aplicao na sonorizao de ambientes, um mercado em constante evoluo. Portanto, dada a qualidade do material, sua recuperao torna-se altamente vantajosa. Impedncia Cada alto-falante tem uma impedncia especfica, ou seja, um valor em Ohms, e que pode ser de 3,2 OHMS, 4 OHMS , 6 OHMS , 8 OHMS, 16 OHMS, 25 OHMS, etc... Na falta de especificao da impedncia no alto-falante, utilize um multmetro na escala de resistncia e de preferncia um multmetro digital. Potncia No prprio alto-falante encontramos estampada a potncia, que poder vir com referncia em P.M.P.O ( potncia mxima de pico de sada ), ou em R.M.S ( relao mtrica quadrada ) sendo est ltima a potncia real. Exemplo: um alto-falante de 1000 Watts P.M.P.O. tem potncia de 277 Watts em R.M.S. Caso seu alto-falante esteja especificando a potncia em P.M.P.O. e voc queira saber qual a potncia em R.M.S., basta dividir por 3,6 para obter a potncia real. Na prtica usamos dividir o valor indicado no auto-falante por 4, sendo, assim um falante que vem indicado uma potncia de 1000 Watts dividida por 4 resulta em uma potncia real de 250 Watts. Como comear a limpar e tirar as medidas de um alto-falante? So vrios os cuidados para iniciar a limpeza de um ALTO-FALANTE: a) Verifique quantas polegadas o auto-falante.

Retire o cone velho com muito cuidado, de modo a no danificar a bobina, pois nem sempre encontramos outra com a mesma impedncia e dimetro, mea a altura do cone. Logo em seguida mea tambm a bobina, comum a bobina vir a sua especificao em milmetros. Retire agora a centragem, mea o seu dimetro e tambm a sua altura. Na maioria dos alto-falantes importados, as bobinas e os cones so diferentes. Por isso s vezes torna-se necessrio reutilizar esses componentes, desde que no estejam danificados. b) Observe com ateno se o cone liso ou frisado. c) Verifique se o protetor de papel, alumnio ou de fibra, se for necessria troca, substitua pelo mesmo tipo para manter a originalidade. Obs: Muitos fabricantes como Pioneer, Aiwa, Sony, JVC e outros, usam alto-falantes com cones de polietileno, obrigando-nos a mant-los, uma vez que so encontrados no mercado de reposio. Caso seja realmente necessria a troca do cone desse tipo de alto-falante, mantenha o original mo como referncia quando da aquisio de um novo. importante que as caractersticas destes se assemelham ao mximo s do original, com isso pode se cobrar mais pelo servio. d) O im um componente muito importante, portanto verifique com ateno se o mesmo no est deslocado, quebrado ou mesmo trincado. e) Verifique atentamente se a bobina no est solta, quebrada ou desfiada dentro do sulco. f) Observe se a sujeira ou ferrugem no tomou conta do sulco. Caso isso ocorra, utilize uma fita crepe ou adesiva para efetuar a limpeza. Se necessrio, desloque o im e retire os resduos, conforme explicaremos posteriormente. Antes da limpeza dos resduos que ficaram na carcaa do auto-falante necessrio se colocar um pedao de fita crepe fechando a parte central do im do auto-falante. g) Na limpeza da carcaa, utilize Thinner para amolecer a cola e um formo para retirar os resduos. h) No caso de carcaa enferrujada, lixe e pinte, pois em certos tipos de altofalantes, interessante, do ponto de vista econmico, o aproveitamento para conservar a originalidade. i) Observe bem os terminais de ligao. Caso estejam quebrados, estes devero ser consertados cuidadosamente, arrebitando-os antes de colar o cone ou qualquer outro material.

Muita ateno na hora da montagem desses terminais para que no fiquem em curto com a carcaa. Coloque-os antes de arrebitar a bucha de isolao.

Tipos de Alto-Falantes A profundidade dos alto-falantes so bastantes variadas portanto, na hora da compra dos materiais, aconselhvel que se leve carcaa a ser recuperada pois o cone tem trs medidas de profundidade: alta, mdia e baixa ( reta ). A centragem ou aranha; tambm pode ser alta, mdia e baixa ( reta ). s vezes necessrio se colocar dois cones colados juntos, porque o autofalante muito pesado, quer dizer, muito potente. O mesmo pode ocorrer com a centragem que, em certos casos convm colar duas centragens juntas, evitando assim que o auto-falante pule demais. A figura abaixo mostra em detalhes as partes de um auto-falantes em vista explodida.

Alto-Falante com borda ou suspenso de esponja ou fibra Geralmente utilizados na instalao de som automotivo porque com esse tipo de ALTO-FALANTE, podemos obter sons mais graves. Nesse caso no aconselhvel a troca do cone de borda por um cone comum de papel, porque poder haver alterao tanto na potncia como na qualidade do som. Passos para o recondicionamento de um auto-falante 1) Colocar a bobina no sulco do auto-falante e marcar a profundidade, lembrando que a melhor altura da bobina deve ser aquela em que a altura do enrolamento da bobina fique rente em cima com o tarugo central do im do falante. 2) Em seguida cortar o furo da centragem exatamente na medida da bobina, cortando em seguida o furo do cone que do mesmo tamanho do dimetro da bobina. 3) Logo coloque a bobina, centragem e o cone, verificando se todos esses componentes esto na medida da carcaa. Se todos os componentes colocados na carcaa do auto-falante estiverem bem ajustados poderemos prosseguir com a reparao, agora verifique bem pois, se o material colocado no ficar ajustado adequadamente ocasionara algum problema mais para frente. Certifique-se pela altura do cone, se estiver acima da borda do auto-falante, voc ter que substituir ou o cone ou a centragem e se estiver abaixo vale tambm a mesma dica.

Ateno Ainda no use cola alguma, s estamos testando o material que esta sendo preparado.

Colocao da bobina e gabarito de centralizao

Coloque a bobina no im circular central do auto-falante, afunde at que a altura do enrolamento da bobina fique pareado no tarugo central do im. Em seguida coloque um ou mais gabarito de centralizao em quantidade suficiente at que esta fique bem fixada e centralizada . Se for necessria maior firmeza na fixao, utilize mais um gabarito, at que se certifique que a bobina est bem fixada, para que essa no desloque quando for colocado o cone e a centragem. Observe que a bobina possui um gap ou abertura em toda a sua extenso que proposital para que o tcnico reparador possa ver a altura do enrolamento da bobina que deve estar rente parte de cima do tarugo do im. Logo, quando voc confeccionar seus prprios gabaritos devera tambm manter esta abertura para que possa ver a altura do enrolamento da bobina. Veja na figura logo mais. Importante Observe cuidadosamente a profundidade da bobina quando estiver fixando a mesma, prefervel deixar algumas espiras para cima do tarugo central para que esta no bata no fundo do auto-falante, quando o usurio aumentar demais o volume de seu equipamento.

O prximo passo agora partir para a preparao da centragem e sua colocao. Como efetuado o corte da centragem e sua fixao mostrado a seguir. Fique atento quanto ao tempo de cada passo respeitando o tempo mnimo de 10 minutos para cada colagem. Agora nosso prximo passo colocar a bobina sobre a centragem e marc-la com a caneta retro-projetor, veja logo a seguir. Em seguida com uma tesoura de ponta fina, corte a centragem exatamente em cima de onde voc riscou, faa um corte o mais redondo possvel para ajustar melhor ba bobina. Se a bobina ainda no entrar na centragem voc deve, pegar a tesoura e raspar em forma circular por dentro da centragem fazendo assim uma bainha e alargando a centragem. E se caso a bobina estiver entrando um pouco folgada na centragem, no haver maiores problemas, desde que a folga no seja assim to grande. Caso contrario voc ter que colar com cola araudite um papel em volta da bobina aumentando o seu dimetro. Corte e colocao da centragem Coloque a bobina exatamente no centro da centragem e em seguida marque com a caneta retro-projetor circundando a bobina, marcando assim o local de corte na centragem. Retire a bobina e, com uma tesoura de ponta fina, corte a centragem exatamente em cima de onde voc riscou. Aps a colocao da bobina, aplique a cola BRASCOPLAST na centragem e na carcaa do auto-falante. Ainda no cole, aguarde pelo menos cinco minutos para, ento, colar a centragem, porque esta cola chamada de cola de contato e deve ser passada em ambas as partes e aguardar alguns minutos para uma boa adeso. Colar agora a centragem apertando bem com os dedos ou com uma madeirinha para aderir melhor. No necessrio reforar de cola a centragem porque a cola de contato ira aderir ainda mais com o tempo e emborrachar quase endurecendo j sendo o suficiente. Com o aumento da temperatura durante o funcionamento do auto-falante, o calor pouco interfere com a cola, sem contar que, com o movimento de vai e vem do auto-falante, desloca-se ar que retira a temperatura de cima do auto-falante como um todo. Alguns fabricantes dotam os seus auto-falantes com um duto, que vo de fora a fora e por dentro do im formando assim um duto de ventilao resfriando o im e todo o auto-falante. Existe auto-falantes com o dobro da altura de seus ims, motivo pelo qual, o fabricante j esta prevendo que o usurio ira colocar muita potncia e com isso o auto-falante ira pular bel mais do que o normal.

J outros fabricantes colocam dois ims em seus auto-falantes, fazendo com isso um reforo nas linhas de foras que provem do im, conseguindo um rendimento maior. Aps essa operao, verifique se a bobina continua na posio correta. Caso a bobina esteja fora da posio correta, voc ter que ajust-la novamente. Em seguida, prepare a cola ARALDITE RPIDA em um pequeno pires para que seja colocada entre a bobina e a centragem. Coloque uma camada de cola em boa quantidade para que ela possa entrar pelos furos da centragem, dando uma camada maior e reforando a colagem tanto do lado de cima da centragem como do lado de baixo. Outra dica, quando o auto-falante estiver secando em cada fase dos passos de montagem, colocar o auto-falante de cabea para baixo, evitando assim que a cola escorra para dentro do auto-falante e cole a bobina no im. Caso isso ocorra, voc ter que aquecer o falante em gua quente, descolar tudo e recomear todo o trabalho, sem contar com a perda do material. Auto-falante em processo de secagem de cabea para baixo.

Preparao do cone

Marcao do local onde ser feito o corte do cone,. Veja a figura abaixo.

Depois do corte do cone veja se a bobina entra com certa facilidade no cone caso a bobina no entra pegue novamente a tesoura passe por dentro do cone e faa uma bainha alargando o cone, veja novamente se a bobina se ajusta bem ao cone. Depois de colocar a cola entre a centragem e a bobina, utilize a cola BRASCOPLAST na carcaa e no cone, tomando o cuidado de deixar os fios no centro do cone e do lado dos terminais. (ver figura abaixo). Deixar sempre a mo um pedao de pano e um pouco de thinner para a limpeza devido a se trabalhar com cola e tinta. Processo de se passar cola BRASCOPLAST no cone, veja as figuras abaixo. Figura 1

Figura 2

Aps a fixao do cone, reforce a cola ARALDITE entre o cone e a bobina, do lado de dentro do cone, concluindo assim essa fase do trabalho, conforme a figura abaixo: Ligao do fio da malha entre o cone e os terminais Primeiramente faa dois pequenos furos no cone do alto-falante com uma puno ou mesmo com a tesoura para a passagem do fio de malha, esses orifcios devero ficar prximos bobina e do lado dos terminais para que no haja problemas na hora da colocao do protetor. Veja a figura abaixo.

Se necessrio for coloque provisoriamente o protetor em cima do cone e faa uma pequena marca com o lpis preto em cima do cone, retire o protetor e faa os furos com uma puno no meio da distancia entre a sua marcao e a bobina. Veja a figura abaixo.

Passe o fio de malha pelos furos e solde com o fio da bobina, em seguida, cole com ARALDITE RAPIDA para a fixao dos pontos de solda, passe cola nos dois lados do cone, para que o cone e a malha no fiquem vibrando, logo em seguida solde tambm os fios de malha nos terminais do auto-falante no deixando os mesmos esticados. Para maior segurana, utilize a mesma bitola do fio original, nunca deixando o fio de malha esticado, pois este precisa de folga para se movimentar com o cone. No utilize fio de malha muito fina, pois dependendo da potncia do equipamento utilizado, este poder romper-se. Aguarde dez minutos ou mais e verifique em seguida se a cola ARALDITE est seca. Se j estiver seca, retirar os gabaritos, observando se a bobina no est raspando no im. Para esse teste pressione o cone com a mo e verifique se este no est encostando-se ao im. Finalmente, faa um teste de udio, e de preferncia com baixo volume. Se tudo estiver ajustado, passe para a fase de montagem do protetor, cole no centro do cone, fixando-o com a cola BRASCOPLAST, conforme mostra a figura abaixo. IMPORANTE Existem diversos tipos de protetores, tais como: protetor de tecido, de plstico, de acetato, de papel e de alumnio. O tipo de material a ser utilizado uma opo pessoal Recomendamos porem muita ateno na hora da instalao do protetor, como esses auto-falantes em geral so pares a modificao do protetor de apenas um deles pode provocar distores de som, descontentamento do cliente, sem contar no visual que ficaria diferente tirando a originalidade do auto-falante.

Tipos de falantes Os alto-falantes so escolhidos de acordo com a frequncia sonora que ir reproduzir. Sendo assim, existem diversos tipos, cada um com uma funo especfica. Veja as diferenas: Woofers: Para sons graves, mdio-graves e parte dos mdios - grave de ataque. Os woofers equipam a maioria dos "Trios-Eltricos", pela sua resposta de freqncia estendida. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 50 Hz a 5000 Hz. Seu tamanho varia de 6" a 18". So indicados para reproduzir sons como: Bumbo, tambor, parte do piano, parte do baixo e da guitarra.

Subwoofers: Para os sons subgraves - grave retumbante). Dividem-se basicamente em 2 categorias, a BOX (caixa) e a Free Air (ar-livre, tampo). Quanto maior for o seu m, melhor. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 20 a 1500 Hz. Seu tamanho varia de 8"a 18". So indicados para reproduzir sons como: Contrabaixo, baixo eletrnico, bumbo da bateria, msicas c/ subgraves (CD-BASS). Mid-bass: Para os sons mdio-graves. Os mid-bass so utilizados na parte frontal do carro, para aumentar a resposta de graves na parte da frente do carro. Em alguns casos eles so instalados nas portas onde aproveitado o espao interno da porta como caixa acstica. Em outros casos eles so usados em pezinhos. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 60 a 5500 Hz. Seu tamanho varia de 6" a 8". So indicados para reproduzir sons como: Bumbo, tambor e outros. Mid-range: Para os sons mdios. Eles tem uma maior fidelidade na faixa de freqncia que cobre a voz. Tambm usado em pezinhos. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 200 a 3500 Hz. Seu tamanho varia de 3-1/2" a 6". So indicados para reproduzir sons como: voz (preferivelmente) e a alguns instrumentos musicais que atuam entre 200 e 3500 Hz.

Full-range: Parte dos sons: graves, mdios e agudos. So indicados para cobrir a maior parte da faixa audvel. Ele muito usado em pezinhos. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 100 Hz a 12000 Hz. Seu tamanho varia de 4" a 6". So indicados para reproduzir principalmente a voz e a maioria dos instrumentos musicais.

Tweeter - (para sons agudos): Existem tweeters de vrios materiais. Eles vo do comum papelo ao moderno neodimium (o mais usado). Ele usado em pezinhos e em cima do painel, sempre direcionados de forma correta.

Triaxial: Contm um woofer, um mid-range e um tweeter na mesma carcaa. Esses falantes so geralmente instalados nas portas e no tampo. Sua vantagem reproduzir uma grande faixa de freqncia, porm, s h divisores que efetuam o corte subsnico, ou seja, eles atuam cortando os graves. Isso faz com que o woofer reproduza sons agudos, perdendo um pouco da qualidade sonora. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 50 Hz a 20 KHz. Seu tamanho varia de 6", 6"x 9" e 8". So indicados para reproduzir sons como: todos, exceto contrabaixo, baixo eletrnico e bumbo da bateria. Coaxial: Contm um wooofer e um tweeter na mesma carcaa. Esse falante pratico, porm, com menor fidelidade. muito usado em kits originais. Apresenta o mesmo problema dos divisores dos Triaxiais. A faixa de freqncia em que eles operam varia de 50 Hz a 20 KHz. Seu tamanho varia de 4",a 8", incluindo o oval 6"x 9". So indicados para reproduzir sons como: todos, exceto contrabaixo, baixo eletrnico e bumbo da bateria

Associao de subwoofers Impedncia X Resistncia A resistncia a dificuldade que uma corrente eltrica contnua tem ao passar por um componente e a Impedncia a resistncia corrente varivel em frequncia portanto a impedncia varia com a frequncia tambm. Associao de Subwoofers Bobina simples. Podemos associar dois subwoofers em paralelo ou em srie. Associao em srie. Consiste em ligar um terminal de um sub no polo oposto do outro, isto , o polo positivo(vermelho) de um, no polo negativo(preto) do outro (ou vice-versa), afim de termos um polo positivo e outro negativo sobrando como mostra a figura abaixo: Associao de Subwoofers bobina dupla Observando um subwoofer de bobina dupla, notamos que ele possui 4 terminais (2 positivos(vermelho) e 2 negativos(preto)), internamente ele composto por 2 bobinas independentes montadas em um suporte em comum. Podemos aproximar o subwoofer B.D. (bobina dupla) a 2 resistores. Portanto podemos ligar um subwoofer B.D. em paralelo ou em srie com ele mesmo ou em conjunto com outro subwoofer B.D. sempre levando em conta a polaridade.Ligando as bobinas de um subwoofer B.D. em srie.Liga-se polo positivo no polo negativo da outra bobina, sobrando o polo negativo da primeira bobina e o polo positivo da segunda bobina:

(ligao srie de um subwoofer bobina dupla) O resultado um subwoofer com impedncia igual a soma das impedncias das bobinas e potncia (ligao srie de 2 subwoofers) total igual soma das potncias suportadas por cada bobina.Se voc ligar polo positivo de uma Se voc ligar polo positivo com polo positivo e utilizar os bobina com polo negativo da outra bobina e polos negativos (ou vice-versa), os cones de cada tambm o polo negativo de um com o polo positivo subwoofer se deslocaro em sentidos opostos causando o do outro (como na figura abaixo), as bobinas se cancelamento de ondas sonoras, pois um fora o ar para deslocaro em sentidos opostos causando o frente enquanto que o outro fora o ar para trs resultando descolamento das mesmas sobre o suporte em deslocamento zero (supondo os subwoofer virados cilindrico, travando o cone do subwoofer por dano, para um mesmo lado). possivelmente por descolamento do fio da bobina.

(cancelamento sonoro por deslocamento oposto) A impedncia equivalente medida nos 2 terminais, ser a soma das impedncias. A regra de soma vale para mais de 2 subwoofers ligados em srie. (deslocamento contra por ligao errada) Ligando as bobinas de um subwoofer B.D. em paralelo.

Basta ligar polo positivo de uma bobina com o polo positivo da outra bobina e polo negativo de uma bobina com o polo negativo da outra bobina, o resultado um sub com impedncia equivalente metade da impedncia de uma das bobinas (quando iguais) e potncia equivalente ao dobro da potncia suportada por cada bobina.

(ligao de subwoofers em srie)

Associao em paralelo. Consiste em ligar polo positivo(vermelho) no polo positivo(vermelho) de outro subwoofer e o polo negativo(preto) do primeiro no polo negativo do segundo como mostra a figura abaixo:

(ligao em paralelo de um subwoofer bobina dupla) A ligao de um polo positivo no polo negativo e polo negativo no polo positivo da outra bobina tambm causar o deslocamento inverso das bobinas no interior do sub, danificando-o.Para utilizao com outros subwoofers podemos simplificar os clculos agrupando em conjuntos pequenos e calculando aos poucos. Ex: Temos 2 subwoofers B.D. cada uma com 2 bobinas de 4 Ohms e quero lig-los em um amplificador de 2 canais bridge com impedncia mnima de 4 Ohms 1a opo: (4 + 4)//(4 + 4) = (8)//(8) = 4 Ohms ligando em srie as bobinas de um sub, fazendo o mesmo com outro sub e colocando em paralelo os dois subwoofers 2a opo: (4//4) + (4//4) = (2) + (2) = 4 Ohms ligando em paralelo as bobinas de um subwoofer, fazendo o mesmo com o outro sub e ligando em serie os dois subwoofers. "//" indica a ligao em paralelo. O resultado igual para ambos os casos: Impedncia final de 4 Ohms e potncia igual a soma das potncias.

(ligao em paralelo de 2 subwoofers) Supondo que os dois subwoofers possuam a mesma impedncia, o equivalente do conjunto ser a metade da impedncia dos subs. No nosso exemplo, os 2 subwoofers so de 4 Ohms e a impedncia equivalente de 2 Ohms. Mas a regra geral para mais de um subwoofer : R = (R1*R2)/(R1+R2) ou para mais subwoofers: R = (R1*R2*R3*R4*...)/(R1+R2+R3+R4+...)

Crossover Alto-Falantes Para permitir uma melhor qualidade fabricam-se alto-falantes especficos para funcionar com uma melhor performance a determinada frequncia.

Tweeter um alto-falante usado para reproduzir a faixa de alta frequncia (a partir de 5kHz) do espectro audvel, ou seja, os sons mais agudos.

Woofer um alto-falante usado para reproduzir frequncias graves e mdio-graves (300Hz para baixo). Woofers para frequncias graves (abaixo de 120Hz) denominamse subwoofers.

Mid-range um altifalante usado para reproduzir as frequncias mdias de udio (300Hz a 5kHz). Tambm engloba os mid-bass, falantes mid-range voltados mais para os mdio-graves.

A resposta de um alto-falante a um impulso eltrico faz com que a sua impedncia varie, e o som produzido influenciado no s pelo movimento das bobinas internas como tambm da impedncia que varia com o funcionamento. Para compensar esta limitao de resposta em toda a gama de frequncias de udio utilizamse circuitos de filtragem para frequncias (CROSSOVER) Crossover Um crossover um circuito que filtra sinais baseado na frequncia.

High Pass Um crossover do tipo passa-alta ("high pass") um filtro que permite que frequncias acima de um certo valor passem sem serem filtradas, e as abaixo do mesmo ponto continuam a passar pelo filtro, mas so atenuadas de acordo com a curva do crossover.

Low Pass Um crossover do tipo passa-baixa ("low pass") justamente o oposto, as baixas frequncias passam, mas as altas so atenuadas.

Band Pass Um crossover do tipo passa-banda ("band pass") o que permite a passagem de uma certa gama de frequncias, atenuando aquelas acima ou abaixo daquela faixa.

Crossover passivo Os crossovers passivos so constitudos por componentes passivos, ou seja, no possuem alimentao externa. Crossover ativo Os crossovers ativos so constitudos por componentes ativos, ou seja, requerem alimentao externa. Como o da foto abaixo.

Crossover 12dB por Oitava

Crossover 24dB por Oitava

Programas para som automotivo Muitos procuram por programas especializados em projetos de som automotivo, clculo de volume, dimensionamento de fusveis e cabos, etc. O site AutoSom.net, fornece links para diversas empresas que produzem os mais variados softwares do gnero. XactAutoSound O primeiro programa no mundo que monta graficamente seu projeto sonoro. Especificaes: - lista de especificao dos produtos comercializados no mercado; - projetos personalizados para qualquer carro, qualquer marca e qualquer estilo; - clculo de dimensionamento de cabos e fusveis; - projeto de caixas acsticas completo; - divisores de frequncia passivos de at 24dB/oitava;

Alm do XactAutoSound existem diversos outros programas para download.No perca seu tempo, faa o download dos programas. V ao site http://autosom.net e aponte o mouse no boto "projetos". Ir aparecer na parte inferior da barra de botes vrios links. Clique em Softwares.

Sistema de SPL para som automotivo Um sistema de som voltado para o SPL (Sound Pressure Level ou nvel de Presso sonora) consiste em fazer um sistema de som com o maior nvel de presso sonora possvel, ou seja, o maior barulho possvel, normalmente utilizando as baixas freqncias (os graves). Muito comum em campeonatos aonde os competidores chegam ao extremo com dezenas de subwoofers, mdulos e baterias em apenas um automvel. Neste tipo de sistema quando mais equipamentos colocarem maior ser o SPL, portanto o fator determinante para o limite o bolso do cliente ou o espao do carro. Pessoas normais que adotam este tipo de sistema para o dia-a-dia so os adeptos ao estilo musical Bass, este tipo de msica tocam freqncias to baixas que em um carro com um sistema bem eficiente chega parecer um verdadeiro terremoto, disparando alarmes de carros e vibrando vidraas, para isso um ou dois subwoofers j so suficientes sem ter que sacrificar completamente o porta-malas do carro. Os falantes responsveis pelas freqncias mdias e altas podem ser os falantes originais tocados pelo CD-Player ou por um mdulo, vai depender do gosto e bolso do cliente. Abaixo temos um exemplo de um sistema de som de SPL para campeonato:

* Alguns mdulos tm entrada RCA e sada RCA para no serem necessrios divisores

como mostrado no exemplo.

Em que consiste a ligao Bridge?

- Consiste em ligar o positivo do SubWoofer na sada positiva do canal esquerdo e o negativo do SubWoofer na sada negativa do canal direito, ou vice-versa. - Essa ligao no aceita em mdulos do tipo Booster - Em alguns amplificadores necessrio mover chaves e configurar crossovers. Verifique sempre seu manual. - Assim voc tem uma sada mono com cerca de 3 vezes mais potncia do que numa ligao comum em estrio. - A maioria dos amplificadores aceita uma mnima impedncia de 4 Ohms nesta ligao, mas em alguns amplificadores, chamados de alta corrente, podemos ligar uma associao de SubWoofer com 0,5 Ohms podendo chegar a at 10 vezes mais de potncia fornecida pelo amplificador comparando com uma ligao comum em 4 Ohms (caso do Audio Art 100HC). - Em alguns amplificadores como o 4.6x da Rockford Fosgate necessrio inverter a polaridade do SubWoofer em relao polaridade de sada do amplificador caso esteja utilizando crossover passa-alta para os falantes da frente e passa-baixa para o SubWoofer. - Verifique sempre o manual do amplificador para se certificar se ele aceita este tipo de ligao e como fazer a correta ligao em modo Bridge. - Geralmente os amplificadors MOS-FET trabalham com tenses de -28 Volts a 0 volts e 0 a +28 Volts na ligao estrio (2 canais) e na ligao bridge (1 canal) a tenso varia de -28 a +28 Volts. COMO REGULAR O GANHO DO AMPLIFICADOR A regulagem do ganho fundamental para o bom desempenho do sistema, e ganhos de entrada corretamente regulados so garantia de durabilidade da aparelhagem. Um amplificador, quando projetado, deve prever a possibilidade de utilizao de vrios aparelhos de marcas diferentes (isto , um amplificador de uma marca com um CD de outro etc.). Diferentemente do som residencial, no existe um padro no que se refere voltagem do sinal de udio (RCA) e sua impedncia. Um determinado amplificador, ento, tanto pode ser ligado em um aparelho que envie 2 volts de sinal, ou a um que envie 0,5 volts, e o mesmo deve vir preparado para que se possam compensar essas variaes. Este chamado "ganho de entrada" do amplificador. Tal regulagem existe para que voc possa fazer com que o amplificador chegue ao seu limite de volume juntamente com o aparelho (auto-rdio, toca-fitas ou CD player) a que estiver conectado. Alguns instaladores imaginam que o ganho de entrada de um amplificador responsvel pela potncia que o mesmo ir produzir, o que no verdade. Se a fbrica projetou um amplificador que pode produzir 200 watts, no mximo, no h nada que este profissional possa fazer que aumente essa potncia. Porqu? Simples! A potncia de um amplificador determinada basicamente pela voltagem e amperagem que sua fonte possa produzir. Se j sabemos que o ganho no torna o

amplificador mais potente, vamos adiante. Ganhos de entrada A maioria dos instaladores faz (ou sugere) que a regulagem dos ganhos de entrada seja feita de ouvido. Cuidado! Vrios testes provam que o ouvido humano no capaz de identificar valores de distoro menores do que 20% da durao da programao musical. Em um ambiente ruidoso, como uma loja de instalao de som, aumenta ainda mais (chegando at 30% ou 35%). Distores por clipagem neste nvel podem facilmente queimar tweeters mais sensveis, mesmo que a potncia aplicada seja baixa. Como Regular A maneira mais segura de regular ganhos de entrada aplicar um sinal de 1 KHz (o som que a televiso tem pela manh juntamente com as barras coloridas), gravado em -10 dB ou -15 dB, para compensar os diferentes nveis de gravao dos CDs, e iniciar a regulagem at que o osciloscpio acuse a "clipagem". Uma pequena quantidade no ser prejudicial, mas procure manter a onda perfeita. FONTE DE ALIMENTAO DOS AMPLIFICADORES AUTOMOTIVOS 1.1. Teoria conversores CC-CC

Conversores CC-CC so sistemas formados por semicondutores de potncia operando como interruptores, e por elementos passivos, normalmente indutores e capacitores que tem por funo controlar o fluxo de potncia de uma fonte de entrada para uma fonte de sada, adaptando tenso de entrada e sada conforme especificado em projeto.

Figura 1-Conversor cc-cc e forma de onda de tenso de sada

Onde Fs a freqncia de comutao. Esta freqncia tende a ser a mais alta possvel, diminuindo assim o volume dos elementos magnticos e capacitivos do conversor e melhorando ou eliminando os rudos audveis produzidos pela oscilao. A razo entre o intervalo de comutao (Ts) e o intervalo de conduo do interruptor S (Ton) definida por razo cclica e dada por:

A tenso mdia na sada deste conversor calculada por:

Usando Ton = D.Ts tem-se:

A relao entre a tenso de sada e a tenso de entrada definida por ganho esttico do conversor e dada ento por:

Pelo grfico mostrado na Figura 2 pode-se notar que a variao da tenso de sada contra a razo cclica linear.

Grfico 1-Ganho esttico em funo de D. Os sinais de comando do interruptor podem ser gerados com freqncia de comutao fixa ou varivel. Uma forma de gerar os sinais de comando com frequncia fixa atravs de modulao por largura de pulso (PWM). Na Figura 2 mostra uma forma simples de realizar PWM.

Figura 2-Exemplo de circuito PWM. Algumas aplicaes de conversores: Controle de velocidade de motores CC; Fontes chaveadas; Energias alternativas; Correo de fator de potncia; Carregadores de bateria; Aplicaes veiculares; Adaptao de tenso contnua;

1.2

Conversor Boost

Para a demanda idealizada para este relatrio, iremos projetar um conversor Boost elevador, de forma a atende-la. Segue o princpio bsico de funcionamento do mesmo. O Boost um conversor elevador de tenso, caracterizado por ter entrada em corrente e sada em tenso. Pode operar no modo de conduo contnua ou descontnua, sendo que no primeiro apresenta pouca distoro e preferencialmente seu modo de operao usual. Pode manter a tenso de sada regulada, sendo utilizado como pr-regulador. Alm disso, tambm utilizado para correo do fator de potncia. A Figura 3 mostra o diagrama eltrico do conversor Boost.

Figura 3-Configurao conversor Boost. As etapas de funcionamento do conversor Boost para operao no modo de conduo contnua so descritas a seguir. 1a Etapa: S est conduzindo. O indutor L carregado com a energia da fonte VI. 2a Etapa: S est bloqueado. O diodo D entra em conduo. A fonte Vi e o indutor L fornecem energia sada. A tenso na carga aumenta. Ao retornar para a primeira etapa, o capacitor Co ir manter a tenso constante, idealmente, sobre a carga enquanto L carregado novamente. A forma de onda da tenso sobre o indutor mostrada na Figura 4.

Figura 4-Configurao conversor Boost. Como a tenso mdia sobre o indutor deve ser nula, ento:

Na Figura 5 mostra a variao da tenso de sada em funo da razo cclica para o conversor Boost.

Figura5-Ganho esttico em funo de D. As principais formas de onda do conversor Boost so mostradas na Figura 6.

Figura 6 Principais formas de onda.

As principais caractersticas do conversor Boost so: Tenso de sada maior que de entrada. Utilizado na correo do fator de potncia, com boa qualidade na corrente de entrada, operando em malha fechada ou malha aberta para, respectivamente, modo de operao contnua ou modo de operao descontnua. Pode apresentar descontinuidade, conforme temporizao e chaveamento. 1.2.1 Circuito e aplicao

1.2.2

Dimensionamento do Conversor Boost

Potncia de sada: Pom= 48V.15 A = 720 VA especificada para suportar a capacidade requerida por um mdulo de potncia com carga mxima de 15. Tenso de entrada nominal: Vi = 13,8 Vrms 10%. Essa tenso obtida atravs de uma bateria(do automvel). Tenso de Sada: Vo = 60 Vcc corresponde tenso do secundrio com o qual ser estabelecido o fornecimento de energia aos equipamentos. Funo de alimentao e estabilizao da tenso de sada.

Considerando Pin = Po, para um circuito ideal sem perdas, tem-se: Corrente mxima de entrada Ii(Max): Vin.Iin = Vo.Io => Iin = Po / Vin Corrente mxima de sada Io(Max): Vin.Iin = Vo.Io => Io = Pin / Freqncia de chaveamento: A escolha da frequncia de chaveamento realizada a partir de alguns fatores, tais como: frequncia audvel, evitando rudos; perdas nas chaves; melhoria do rendimento dos elementos reativos. Portanto escolheu-se uma freqncia fs=20 KHz para atender essas especificaes. Indutncia L1: a indutncia foi calculada para uma variao mxima de 10% da mxima corrente de pico. A mxima corrente de pico do indutor ocorre no pico da tenso de entrada mnima com solicitao mxima de potncia. O ciclo de trabalho D e a corrente de pico do indutor ILp(max) para esta condio so dados por:

VO Vi

1 1 D 2

D

VO Vi (0,9) VO

I Lp (max)

Po 0,9 ViIL = 0,1*25,63

IL

10%

O valor da indutncia obtido por:

L1

2 (Vi 0,9) D fS IL

Para garantir o modo de conduo contnua, diminuindo distores, ainda pode-se fazer a seguinte anlise, como garantia. L>Lmin = Vin2.D / 2.Po.f L>Lmin = (39,6)2.0,175 / 2.720.20k Capacitor de sada C1: A expresso para o clculo da capacitncia est abaixo, considerando uma variao de +-5% na tenso de sada (ripple admitido no projeto) Vo = 48*0,05 = 2,4V

C

Io D Vo f s

Chave semicondutora controlada S1 e o diodo de sada D1: as correntes de pico da chave e no diodo so iguais s do indutor. Uma vez que estabelecido um equilbrio de energia no indutor, a corrente mdia da chave e do diodo igual metade da corrente mdia de entrada. Quando a chave semicondutora controlada est no estado de conduo a tenso de sada recai sobre o diodo. Quando a chave bloqueada o diodo passa a conduzir e com isso a tenso de sada aplicada diretamente chave semicondutora. Como a operao se d em alta frequncia o diodo a ser usado deve ser do tipo rpido. Como chave semicondutora controlada pode-se usar IGBT (Isulated Gate Bipolar Transistor) ou MOSFET. (Metal-OxideSemiconductor Field-Effect Transistor) Assim as exigncias para o diodo e a chave semicondutora controlada so: Corrente de pico mxima: 25,63A Corrente eficaz nominal: 15A Corrente mdia nominal: 14,73A Tenso reversa mnima (diodo): Vo + Vo = 48 + 2,4 = 50,4V Tenso direta de bloqueio (chave): Vo + Vo = 48 + 2,4 = 50,4V 1.2.3 Circuito Projetado e Simulado Abaixo o diagrama do circuito desenvolvido e as simulaes.

Circuito implementado

Tenso mdia de entrada e de sada

VS1 - Tenso sobre a chave

VL Tenso sobre o indutor (geral e ampliada)

DICAS DE MANUTENO MDULO POWER ACOUSTIK G640- 4 1000Wmax

FONTE QUEIMADA: Utiliza 02 MOSFET FQP50N06, 02 resistores de polaridade dos Fets de 68R,e o PWM utilizado o TL494,conforme a foto abaixo:

Pode-se substituir os MOSFETs FQP50N06 pelos IRFZ44,que possuem uma corrente de dreno de 50A e tenso VDSS de 60V, esta maior que do original. Veja as caractersticas do IRFZ44:

J os resistores possuem tolerncia de 5% e podem variar entre 47 R a 100R. Aps substituio dos componentes danificados, ocorrer um apito nos transformadores de fequncia (transformador Toroidal) ,substitua o TL494(pode ser KA,ST,TL...494).

Foto acima destacando os transformadores de freqncia(toroidais) CONFIGURAO TPICA DO TL494

PYRAMID GOLD 800

ACENDENDO PROTEO APS ALGUNS SEGUNDOS LIGADA: O defeito com certeza est na etapa de udio, ou seja na sada dos amplificadores Push Pull ,que so 04.Verifique se h algum transistor das sadas em curto ou aberto,seno siga as etapas abaixo: Observe que a fonte de alimentao dupla, sendo cada uma delas alimentar 02 amplificadores.

Primeiro isole uma das fontes, retirando os 02 diodos schottky de um dos lados e ligue o mdulo.Se acender a proteo, recoloque-os no lugar e retire os do outro lado.Caso no acenda a proteo, j sabemos qual lado dos amplificadores est o problema. Verifique os resistores de fio das sadas que foram isoladas da proteo. No meu caso um desses resistores de fio estava aberto.So resistores de 0R15 de 5W,mas se houver algum mal contato,transistores e resistores alterados,em curto ou aberto nas etapas do amplificador, o TL494 identificar como dano acionando assim a proteo, tendo visto que este CI um PWM e chaveado (alm da freqncia) tambm de acordo com o consumo de corrente , usando um comparador feito por um AO LM2904 ou LM358.

Veja acima os resistores de fio Caractersticas e pinagem do:

BANDA VXICE 1800WRMS MONO DIGITAL

Mdulo de potncia Digital,com microcontrolador para controle total do equipamento e sada digital do tipo amplificador classe D. NO FUNCIONA E PROTEO ACIONADA Defeito constatado foi um dos MOSFETs de sada em curto.Mas vamos a um breve resumo de como funciona este equipamento: Possui uma entrada de udio analgica, passando por um modulador e integrador e enviado a um conversor analgico/Digital e entregue a um comparador que aciona um drive que chavea os MOSFETs e sua sada pulsante aciona transformadores toroidais que converte o sinal chaveado pulsante em sinal analgico que por sua vez aciona os altofalantes. Sabendo disso, alm de testar os MOSFETs necessrio tambm testar os drives do respectivo Fet danificado. Abaixo a foto da etapa de sada deste mdulo:

Caractersticas do MOSFET IRFP90N20D

Caractersticas do Diver IR2010S

PLACA COMPLETA

Esquema de um canal de udio

Entrada de udio, modulador e conversor AD

Entrada de udio,modulador e conversor AD de 01 canal

Ligao de altofalante:

TH2500

SADA DE UDIO QUEIMADA, ACENDENDO PROTEO: Este equipamento utiliza em sua sada transistores Darlington em cascata.. Em cada canal possui 03 TIP105 e 03 TIP102.A maior dificuldade de se medir estes na placa que os mesmos so interligados em cacata, e qualquer um deles que apresentar uma fuga fica

difcil perceber, medindo-os na placa, sendo que o primeiro passo retira-los e medi-los individualmente.

Sua fonte compatvel com as demais fontes chaveadas DC DC,porm o PWM o SG3525

CONFIGURAES TPICAS DO SG3525

CROSSFIRE CFA1000D / 250W RMS

Mdulo digital com amplificador tipo D, utilizando MOSFET IRF9640 para SUBWOOFEER. FONTE QUEIMADA: Visivelmente se constatou a queima dos MOSFETs da fonte, devido a carbonizao visvel.Os MOSFETs utilizados nesta fonte so os IRF3205,com caractersticas semelhantes ao IRFZ44 e 48, porm com corrente praticamente o dobro dos IRFZ, que so de 50 a 60 A e o IRF3205 de 110A ,sendo no indicado utilizar os IRFZ, porm pode-se utilizar o IRF1405 trabalha com correntes de at 169A ,sendo at mais eficiente.

Esquema da fonte do Crossfire

Amplificador tipo D do CROSSFIRE

BOSS CX1000

DEFEITO: RUDO QUANDO CARRO EST LIGADO. Este mdulo possui as caractersticas bsicas anloga aos Pyramid.Porem com uma fonte maior(04 Fets por fonte)e ao invs de utilizar o LM2904 este utiliza um KIA4558, a sada utilizando 04 transstores por canal ao invs de 02. um defeito muito simples de se resolver, pois o mesmo est nos conectores RCA, provavelmente est com o terminal terra quebrado, sendo asssim basta medir o terra dos conectores com a carcaa do mdulo. Evite emendar o conector para evitar mau contato e justamente uma pea muito barata, substitua.

As fontes de alimentao

Observe a foto acima, os conectores RCA ficam nesta placa menor.

DICAS TCNICASTURBINANDO UM MDULO PYRAMID SIGNATURE PB780 Primeira coisa, melhorar os capacitores de entrada de alimentao, pra no ter queda,coloca de 6800 F/25V. Depois troca os IRFZ da fonte, original usa o IRFZ44, coloca os IRF3205 ou IRF1405,. Enrolar o secundrio do toroidal , original d 23 voltas, enrola um com 33voltas. Trocar os capacitores de filtro, coloca ,se possvel, de 15.000 F/70V,no secundrio,. Trocar os transistor de saida que 2SB688 e o par 2SB718, e coloca os 2SA1941, e o par 2SC5198,. Ai os excitadores trocar pelos BD139 e o BD140, que o par. Agora pega os circuitos do pr que usa o MC4558, coloca os LM072, pronto te garanto que voc dobra a potencia do mdulo....

DATASHEET DE ALGUNS TRANSSTORES DE SADA DE UDIO

TIPOS DE PINAGENS MAIS COMUNS

Caractersticas do alto falante Bomber

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