Ganho vs. Sensibilidade. Qual a melhor opção?

No Brasil há uma grande diversidade de ganhos e sensibilidades de entrada nas diversas marcas e modelos de amplificadores disponíveis. Isto exige cuidado na eventualidade de se misturar os diversos padrões em um mesmo tipo de trabalho.

Fora do Brasil, as Sensibilidades (o nível exigido para entregar a max. potência), como as -10dBu (ou -10dBm=245mV), 0dBu (=775mV) e +4dBu (=1,2V) são geralmente associadas a amplificadores domésticos, de estúdio ou de instalação fixa, ao passo que os Ganhos (ganho de tensão entre entrada/saída) (26dB=20x, 32dB=40x e outros) costumam estar associados a amplificadores para uso em P.A.

No Brasil a situação é um pouco mais complexa, pois aqui a atividade de sonorização começou com os amplificadores domésticos (que eram os únicos disponíveis), com as suas sensibilidades de entrada, todas típicas do padrão doméstico e/ou de estúdio. Posteriormente, com a entrada dos amps importados especializados em P.A., os padrões de ganho foram sendo gradualmente introduzidos.

Com tantas opções misturadas, a questão que se formou então foi a seguinte:

Qual o esquema mais apropriado para o trabalho em sistemas ativos (P.A.)?

No começo da sonorização profissional no Brasil, encontrar equipamentos importados não era coisa trivial, como é hoje! A importação ou era proibida ou era muito cara; portanto, as primeiras empresas de sonorização utilizavam os amps domésticos adaptados em rack´s... e alguns até eram vendidos com as "orelhinhas" de fixação, de montagem opcional. São típicos desse período os Polyvox PM-5000 e os Gradiente A-1. Tais amplificadores possuíam sensibilidades definidas para a sua potência máxima. Nestes dois exemplos elas eram, respectivamente, de 0dBu (=775mV) e de +4dBu (=1,2V).

A característica fundamental destes aparelhos é que foram projetados para serem utilizados sozinhos (apenas um amplificador no equipamento), e em full-range. A ideia básica era: quando o pré-amplificador (ou mesa de som) entregasse o nível de referência “0dB” do seu VU Meter, o amplificador deveria entregar a sua potência máxima. Nesse esquema, os diferentes amplificadores terão sempre ganhos diferentes, pois este dependerá da sua respectiva potência máxima, obtida em uma determinada impedância.

Isso faz muito sentido quando temos apenas um amplificador ligado a um pré-amplificador ou mesa de som, alimentando caixas full-range. Quando o pré/mesa “bater 0dB”, então o amplificador entregará a sua potência máxima.

Perfeito, e faz todo o sentido!

Porém com o advento dos sistemas ativos multi-vias esse esquema perdeu o sentido, pois cada amplificador (ou conjunto de amplificadores) irá alimentar falantes muito diferentes, como subwoofers, médio-graves, drives de agudo, etc. E tais falantes possuem sensibilidades diferentes. Enquanto alguns requerem milhares de Watts (os sub´s), outros se contentam com apenas algumas dezenas de Watts (os drivers).

Sendo assim, em sistemas multi-vias ativos o mais sensato é que todos os amplificadores, não importanto a potência, possuam o mesmo ganho, de modo a facilitar o ajuste de nível entre as vias, que será realizado por um crossover eletrônico (e mais recentemente por um gerenciador digital de sistemas).

Também devemos considerar que, em um sistema dimensionado de forma razoável é certo que se usarão os amps mais potentes para os graves, os intermédiários para os médios-graves, os menores para os médio-agudos e assim por diante. Veja que isso não é necessariamente obrigatório, todos os amps poderiam ter a mesma potência (nivelados pela maior, claro), mas se forem de potências diferentes, então que sejam distribuídos desta maneira.

Sendo assim, dentro do esquema de um mesmo ganho para todos os amps, o sistema iniciará o alinhamento de níveis já “quase acertado”, pois a sensibilidade dos falantes geralmente aumenta com a frequência; portanto, a potência necessária diminuirá com a frequência, equilibrando-se naturalmente.

Em outras palavras, a menor potência dos amps de “altas” será compensada pela maior sensibilidade dos falantes “de altas” (a sensibilidade de um driver de agudos é normalmente muito maior que a sensibilidade de um woofer, por ex. – verifique as fichas técnicas dos fabricantes e comprove!)

Veja um exemplo de um sistema simples à 3 vias em um caso típico e utilizando-se amps de padrão de ganho (32dB=40x) em todas as unidades (não se esqueça que estamos raciocinando em termos de potência, onde +3dB = 2 vezes a potência):

  Pot. p/ falante

Pot. relativa

Ganho do Amp Sens. do falante Nível de saída do crossover
SUB 1000W 0dB 32dB 100dB 0dB
MID-LOW 500W -3dB 32dB 103dB 0dB
MID-HIGH 125W -9dB 32dB 109dB 0dB

Como se pode ver, neste exemplo nem sequer seria necessário ajustar os níveis de saída do crossover ou do gerenciador! O sistema já estaria nivelado “de cara”. É claro que na prática serão necessários ajustes, mas estes serão sempre ajustes finos.

Para comparação, veja como ficaria esse mesmo exemplo se trocássemos os amps de padrão de ganho por outros de mesma potência, mas de padrão de sensibilidade. Neste exemplo utilizamos amps de sensibildiade = 0dBu (=775mV) e usamos o Mid-high como o "centro" do alinhamento: 

  Pot. p/ falante Pot. relativa Ganho do Amp Sens. do falante Nível de saída do crossover
SUB 1000W 0dB 41dB 100dB -9dB
MID-LOW 500W -3dB 38dB 103dB -6dB
MID-HIGH 125W -9dB 32dB 109dB 0dB

Ficou claro agora o problema? Este esquema apenas gera mais trabalho para o técnico, além da deselegância de níveis de saída tão diferentes!

Outra desvantagem óbvia é que ainda estamos comprometendo a relação sinal/ruído de algumas vias, ao trabalhar com níveis de saída do crossover/gerenciador tão baixos, pois que o nível de sinal a trafegar pelos cabos gerenciador/amplificadores seria muito baixo.

Além disso, amplificadores de grande potência calibrados neste padrão exibem ganhos elevadíssimos, algo como 140x p/ 6.000W @ 2Ω. o que inevitavelmente aumentará o seu ruído de fundo (piora na relação sinal/ruído), além da amplificação dos ruídos induzidos pelos cabos de sinal (diminuição da CMRR).

Além disso tudo, se no meio do evento algum amp tiver que ser trocado e for de potência diferente, o alinhamento terá que ser refeito e os limiters terão que ser recalibrados, mesmo se ambos os amplificadores tiverem sensibilidades iguais!

Conclusão: tudo piora! E não obtivemos nenhuma vantagem...

Por outro lado, se todos os amps estiverem no padrão de ganho, nada disso acontecerá! E o sistema se alinhará quase que automaticamente, com o aproveitamento máximo do range dinâmico e da relação sinal/ruído do seu gerenciador/crossover e dos seus amplificadores.

E perceba também que, agora não há mais necessidade das potências serem "distribuídas", ou seja: potências maiores para os graves, menores para médio-graves, etc...  e nem mesmo de serem "casadas" com as vias. Mesmo que se utilize a mesma potência em todas as vias, nada mudará no alinhamento! Isso proporciona uma grande flexibilidade para as empresas de sonorização, que poderão alocar seus rack´s de amplificadores de acordo com a necessidade, sem o compromisso de ter que alinhar o sistema toda vez que os amplificadores mudarem. A única restrição passa a ser a potência mínima necessária para cada grupo de falantes, e nada mais!

E ainda tem mais uma vantagem! Se no calor do trabalho algum amp do sistema parar, vc poderá usar qualquer outro disponível como back-upde qualquer potência, que tudo continuará automaticamente alinhado. Inclusive os limiters!

Tem algum problema nisso?

O único “senão” parece ser o fato de algumas pessoas se sentirem desconfortáveis como o fato de alguns amps de padrão de ganho “tocarem baixo”, precisando de mais nível de saída das mesas e/ou gerenciadores/crossovers. Ora, esse “tocar baixo” é apenas uma impressão causada pela longa convivência com amps de padrão de sensibilidade operando fora do seu "habitat natural".

Em realidade, isso é algo totalmente subjetivo... e talvez alguns técnicos mais tradicionalistas se sintam mesmo um pouco "desconfortáveis" ao verem os VU´s passarem de 0dB... mas o fato é que qualquer mesa de som ou gerenciador de sistemas tem nível de saída de sobra para excitar qualquer potência no padrão de ganho, sem nenhum esforço! Veja:

Considere como um exemplo extremo um enorme amplificador de 10.000W/canal @ 2Ω. No padrão 32dB=40x esse amp precisaria de +13dBu (=3,53Vrms) para atingir a sua potência máxima!

Porém qualquer mesa ou periférico, mesmo os de baixo custo, entregam, no mínimo +20dBu (=7,75Vrms) nas saídas (vejam as especificações dos fabricantes) – mais que o dobro do necessário! Alguns modelos “TOP de linha” chegam a entregar +26dBu (=15,4Vrms) – mais que 4 vezes o necessário, mesmo neste caso extremo!

MAS ATENÇÃO! O nível de referência, ou "o centro da escala", marcado como "0dB" nos VU-Meters das mesas de som (e geralmente valendo +4dBu=1,2Vrms) nada tem a ver com o seu nível máximo de saída! Esse valor é apenas uma referência de mixagem, um "centro de escala", nada mais! Portanto, isso não é sinal de problemas!

E vejam o paradoxo: se o “normal” do mercado fossem amplificadores necessitando de apenas 0,775Vrms (=0dBu) para atingirem a potência máxima, por que os fabricantes de mesas e periféricos insistiriam em níveis de saída tão mais altos? Quase 20 vezes mais altos??

Não existe "a melhor opção sempre", mas a opção certa para cada aplicação!

Agora que entendemos o que é um e o que é o outro, podemos fazer um resumo:

  • Para o trabalho em sistemas ativos multi-vias (P.A.) o mais adequado é o padrão de ganho. O ganho de 32dB (ou 40x) é o valor mais comum e sempre está presente. Em amplificadores que oferecem chaves de opção de ganho, este é sempre o valor central;
  • Para sonorização ambiente, instalações de chamada de voz e outras aplicações do tipo full-range, como por exemplo nos sistemas de "linha" (70V/140V, etc), o padrão de sensibilidade (como o +4dBu=1,2Vrms) é a melhor opção.

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