Projeto de produto
Criando o subwoofer H.Sette 2x18" SW6000nd (Parte 3)
Novas etapas rumo à construção do produto
AJUSTES NO PROCESSADOR DIGITAL
Em virtude da sua resposta naturalmente plana, a partir de 35 Hz, aproximadamente, o subwoofer SW6000nd não precisa de nenhum reforço ou correção para apresentar um belo desempenho. No entanto, configurar adequadamente o processador é importante para garantir a qualidade sonora e a proteção de todas as vias do sistema de som.
CROSSOVER
Recomendamos crossover do tipo Linkwitz-Riley, de 24 db/8ª, com o corte superior no máximo em 200 Hz (típico 120 Hz). Isso para melhor timbre, embora a frequência de corte superior possa chegar a até 500 Hz, com resposta relativamente plana, sem processamento.
A frequência de corte não poderá ser menor do que a de resposta inferior das caixas que se seguem ao sub. O uso de filtro passa altas na via do sub é altamente recomendado, conforme veremos a seguir.
FILTRO PASSA ALTAS
A utilização de filtro passa altas, implementado no processador, traz grandes benefícios no que diz respeito a reduzir significativamente o deslocamento do cone, podendo ainda produzir reforço na região de baixas frequências, conforme vemos nas figuras 1, 2 e 3.
Especificamente para o SW6000nd, o filtro que apresentou melhores resultados foi um High Pass de segunda ordem (taxa de atenuação de 12 dB/8ª), em 42 Hz, com Q igual a 1,2, conforme a figura 1.
Este filtro não está normalmente disponível na seção Crossover do processador digital, e sim nos equalizadores. Caso não exista esta opção, use um passa altas Butterworth, de 24 dB/Oitava, em 35 Hz, este sim existente na seção do crossover. A resposta deste filtro é plana, não proporcionando reforço. Apenas atenua o deslocamento nas baixas frequências, o que é importantíssimo, conforme vemos na figura 2.
A redução do deslocamento do cone reduz a distorção, impedindo que a bobina excursione em regiões com fluxo magnético variável e diminui o risco de danos mecânicos nas partes móveis. Por esses motivos consideramos indispensável o uso de tais filtros em sistemas profissionais.
LIMITER
O ajuste dos limiters nos processadores digitais é fundamental para a proteção do sistema, evitando que sinais de amplitude excessiva sejam enviados para os amplificadores, o que provocaria distorção por ceifamento, degradando a qualidade do áudio e colocando em sério risco a integridade dos transdutores.
Para maiores detalhes a respeito de como calcular com precisão os ajustes de limiter no processador digital, recomendamos a leitura do trabalho "Cálculo dos Níveis Aplicados nos Limiters dos DSPs", apresentado na AES 2012 e disponível através do email 4vias@4vias.com.br.
Faremos, a seguir, um resumo dos conceitos fundamentais no sentido de utilizá-los especificamente na programação dos limiters a serem usados na proteção do subwoofer SW6000nd.
O subwoofer SW6000nd comporta-se, sob o ponto de vista do amplificador, como se fosse um falante de 4 ohms especificado para 3.000 watts. Desse modo, podemos alimentar um subwoofer por canal, com amplificador de 4 ohms, ou dois subwoofers por canal, no caso de amplificadores com impedância nominal igual a 2 ohms.
O primeiro passo é determinar o fator de crista máximo capaz de ser proporcionado pelo amplificador escolhido. Um fator de crista em torno de 2 é bastante recomendado.
Na Tabela 2 temos as equações necessárias para os cálculos e nas tabelas 3 e 4 o fator de crista máximo é fornecido para amplificadores de diversas potências, respectivamente com sensibilidades iguais a 0,775 e 1,55 volts.
Como podemos constatar, caso seja usado o fator de crista máximo disponível no amplificador, a tensão a ser aplicada no limiter será sempre igual a , acontecendo algo semelhante com os níveis expressos em dB, conforme a seguir.
Caso deseje utilizar um fator de crista menor que o máximo, os valores a serem aplicados no treshold serão dados pela equação
, em função do fator de crista escolhido e da sensibilidade do amplificador.
O cociente
pode ser expresso como o headroom do sistema, conforme a seguir:
EXEMPLOS
Com base nas especificações do amplificador K20, da Powersoft, operando em mono (bridge), em 4 ohms, foram calculados os níveis a serem aplicados nos limiters para um fator de crista igual a 3.
Na próxima parte da série, mais sobre como foi desenvolvido o subwoofer H.Sette 2x18" SW6000nd.
Até logo!
Homero Sette é Gerente de Desenvolvimento e Aplicações da 4VIAS Pro Audio (homero.sette@4vias.com.br). Mauro Ludovico é gerente de planejamento da companhia (4vias@4vias.com.br)