Modulo CBC Cabos e Conectores

Prévia do material em texto

ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 1
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
1- Cabos e Conectores.
Qualquer sistema de áudio seja doméstico, ou profissional, in-
dependente de sua finalidade, se profissional (gravação) ou entreteni-
mento, pode basicamente ser dividido da seguinte forma, Figura - 1.
Note que para que haja a correspondente comunicação entre
os diversos dispositivos num sistema de áudio é necessário interligá-los
através de cabos. É sobre isso que iremos falar agora.
2 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
1.1 – Tipos de cabos.
De acordo com sua finalidade, podemos dividir os cabos num
sistema de áudio em três tipos:
Os cabos devem ser de boa qualidade em dois aspectos:
1- Quanto ao elemento condutor (cobre).
O cobre usado na fabricação de um condutor pode ser de bai-
xa, média ou alta qualidade. Os condutores de baixa qualidade geral-
mente são mais baratos, contudo nunca devem ser usados num sistema
de áudio. Condutores de cobre de baixa qualidade geralmente apresen-
tam dois aspectos negativos:
Assim, fuja de marcas desconhecidas e baratas.
2- Quanto à isolação.
A isolação (capa) externa dos cabos pode ser de plástico ou
de borracha (silicone). Os cabos com isolação de borracha são os mais
indicados por dois motivos:
1- Cabos de energia ou “força”.
2- Cabos para ligação de caixas acústicas.
3- Cabos de sinal.
1-São mais rígidos que os outros, embora ditos flexíveis,
menos maleáveis e mais fáceis de se romperem.
2-Tem alta resistividade, e conforme vimos, implica em
perdas maiores.
1-São mais flexíveis e maleáveis. Não dão nó e não ficam
‘embolados’.
2-São mais resistentes ao calor e à ação dos raios
ultravioleta, evitando assim o ressecamento do material.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 3
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Um cabo possivelmente custa menos do que qualquer outro
componente do sistema de sonorização. Claro, pode-se ter dezenas de
cabos num único sistema, e o custo até chegar a um valor razoável. Ruí-
dos de “hummm”, zumbidos, perda de sinal, ou falhas nas saídas por
causa de curto-circuito, tudo pode ser causado por um cabo. Por isso
nunca tente economizar dinheiro nos cabos.
1.1.1 – Cabos de energia.
Como o próprio nome sugere, esses cabos são usados para
alimentar os aparelhos com energia elétrica. Antes de continuarmos é
preciso esclarecer o seguinte: não se deve confundir cabo com fio. O
cabo é composto por um (1) ou mais fios, sendo que cada fio tem sua pró-
pria capa ou isolação. O fio é fabricado para ser usado em instalações
embutidas, quer sejam dentro de eletrodutos, conduítes, ou dentro do
forro. Para uso externo, como no caso da interligação ou alimentação dos
equipamentos de som, precisamos usar cabos, que são constituídos por
um ou mais condutores de cobre com sua própria isolação, e o conjunto
todo é protegido por uma grossa capa externa, que pode ser de plástico
ou borracha.
Desde que se respeitem os conselhos dados sobre a qualida-
de do elemento condutor e da isolação, pode-se optar por uma infinidade
de marcas e modelos de cabos para alimentação. Você pode optar por ca-
bos prontos ou construí-los. Normalmente os equipamentos de áudio já
vêm com seu cabo de alimentação de modo que nesse aspecto não tem
com que se preocupar. Mas pode acontecer que numa determinada situ-
ação você necessite de uma extensão para a ligação dos equipamentos,
sobretudo nas instalações de som ao vivo.
Nota: no comércio de materiais elétricos, existe uma diferença entre cabo,
condutor e fio. Para os lojistas, cabo se refere ao elemento já descrito,
condutor é todo tipo de fio flexível, e fio é o condutor rígido usado nas
instalações prediais.
4 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Às vezes, os equipamentos ficarão longe da tomada e aí você
terá que calcular qual a bitola (seção transversal) mais indicada para
essa finalidade.
No final desse capítulo veremos como calcular a bitola mais
adequada para isso.
1.1.2 – Cabos para ligação de caixa-acústica.
Os critérios para a escolha de cabos usados para ligação de
alto-falantes e caixa acústica são basicamente os mesmo para a escolha
de cabos de força. O elemento condutor deve ser de boa qualidade, as-
sim como a isolação, de preferência deve ser de borracha. A diferença
básica aqui é que os cabos de caixa acústica trabalham com altas potên-
cias resultantes de uma alta corrente com baixa tensão. Por isso, a
isolação dos cabos não precisa ser para alta tensão, mas os cabos de-
vem suportar altas correntes.
Entre os audiófilos adeptos do high-end, existem sérias dis-
cussões sobre a influência que os cabos para caixas acústicas exercem
sobre o som. Em resultado disso, as industrias fabricam cabos de exce-
lente qualidade, mas que chegam a custar uma pequena fortuna. Imagi-
ne o par de um metro de cabos custar algo entorno de $25.000,00! É um
absurdo, além de totalmente desnecessário, pois falando francamente,
quem é que consegue distinguir a diferença que um cabo desse confere
ao som?
Não é preciso um exagero desses para se adequar os cabos
às caixas acústicas. Conforme já dissemos, bons cabos usados para ali-
mentação de força também podem ser usados para esse propósito. Ali-
ás, alguns cabos fabricados especialmente para caixas acústicas, tais
como os chamados cabos polarizados, são os menos indicados, pois mui-
tos utilizam cobre de péssima qualidade na sua fabricação, além de se-
rem de bitola muito pequena para conduzirem sinais de áudio de alta po-
tência.
 Desde que o cabo seja de boa qualidade e tenha a bitola ade-
quada para transferir toda a potência do amplificador para as caixas,
qualquer um pode ser usado. É importante que os cabos usados para
esse propósito tenham seus condutores identificados por cores diferen-
tes, ou outra identificação, afim de que você possa identificar qual será a
linha positiva e/ou negativa.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 5
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Um problema associado aos condutores para ligação de alto-
falantes ou caixas é que, independente de sua bitola ou comprimento,
eles alteram o Fator de Amortecimento do amplificador. Na verdade,
qualquer cabo ligado à saída de um amplificador vai diminuir seu fator
de amortecimento, por isso ao decidir sobre qual bitola é mais indicada
para determinado condutor, você deverá optar por um compromisso en-
tre um cabo com capacidade de corrente adequada e ao mesmo tempo,
que não venha a diminuir drasticamente o FA do amplificador.
O Fator de Amortecimento é um dos parâmetros técnicos
mais importantes para os amplificadores, contudo uma abordagem deta-
lhada agora fugiria do tema deste capítulo. Por isso vamos deixar sua ex-
plicação para quando entrarmos no assunto sobre amplificadores.
No final desse capitulo vamos aprender como calcular corre-
tamente a bitola dos cabos para ligação de caixas acústicas.
1.1.3 – Cabos de sinal.
Como o próprio nome sugere, esses cabos são usados para
transferir sinais de áudio entre os diversos equipamentos de áudio numa
instalação. Independente do tipo de sinal que devem conduzir, tais como
sinal de alto nível (CD player, line, FM, sintetizadores, etc), baixo nível
(microfone, guitarra)ou de dados (MIDI, sinais digitais, etc), todos de-
vem ser do tipo com blindagem (shield), mais conhecido como cabos
coaxiais. A Figura-2 mostra o esquema de construção genérica de tais
cabos, tanto para cabos tipo mono (um condutor + malha) como estéreo
(2 condutores + malha). Visto que não precisam conduzir sinal de alta
corrente, eles geralmente são de pequena bitola (0,5mm2), mas necessi-
tam de uma blindagem. Trata-se de uma malha feita de cobre que reves-
te o condutor ou condutores e fica eletricamente isolado destes. A ma-
lha, ou blindagem é necessária para evitar a interferência de sinais de
RF (sinais de radiofreqüência) que estão presentes em todo lugar. Se não
Nota: Nunca utilize cabos blindados para a conexão de caixas acústicas. Os
cabos blindados além de não suportarem as altas correntes envolvidas,
introduzem capacitâncias no sistema que vai alterar a resposta da caixa,
sobretudo em altas freqüências (agudos).
6 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
forem usados cabos coaxiais nas conexões de sinais de áudio, as interfe-
rências de RF podem se misturar ao sinal de áudio e causar ruído ou
distorção no programa de áudio/vídeo.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 7
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Este ruído chega a ter um nível de intensidade muitas vezes
mais alto que o próprio sinal de áudio. A blindagem neste caso absorve
o sinal de ruído (RF) e conduz o mesmo para ser escoado no terminal de
terra dos equipamentos, Figura-3.
Nota: A malha de um cabo coaxial de uma via também conduz o sinal de áudio.
Na verdade para o sinal ser transferido de um equipamento para outro é
preciso que aja pelo menos dois condutores. Assim, um cabo com uma via
mais a malha na verdade tem dois condutores. No caso dos cabos usados em
sistemas balanceados, os condutores internos é que se encarregam de
conduzir o sinal, ficando a malha com a responsabilidade de conduzir o sinal
de ruído ou fazer a conexão de terra entre os equipamentos. Um cabo coaxial
pode ter um número maior de condutores internos. Por exemplo: um cabo
coaxial de 10 condutores (portanto cinco pares) pode conduzir cinco (5) sinais
diferentes, como áudio, vídeo, dados, etc.
8 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Os cabos de sinais para áudio, e principalmente esses, de-
vem ser de alta qualidade, por isso não economize na hora da compra.
Claro que você não precisará pagar uma fortuna por eles, como já menci-
onado, mas não caia no erro de achar que qualquer tipo de cabo serve. È
preferível que você uso cabos prontos, isto é, com os conectores já solda-
dos, mas se for necessário você mesmo fabricá-los, então compre cabos
de boa qualidade. Geralmente esses cabos são de alta isolação, com ca-
pas protetoras de borracha bem grossa e cobre de alta pureza. Não são
baratos, mas valem cada centavo pago, pois afinal de contas, são eles
que se encarregarão de transmitir o frágil e precioso sinal de áudio. Uma
característica importante desses cabos é quanto à malha. Existem no
mercado cabos blindados cuja malha é transada, como uma rede. Esses
são os melhores, por isso ao comprar, exija cabos coaxiais com malha
transada.
Esses são os principais tipos de cabos usados em áudio/
vídeo. Agora vamos estudar sobre os tipos de conectores.
Nota: O termo mono e estéreo designa o sistema de gravação e reprodução
através de um canal de áudio (mono) ou dois canais (estéreo). Generalizou-se
chamar os cabos coaxiais com duas vias de estéreo e os de uma via de mono.
Porém, não existe cabo estéreo ou cabo mono. Usa-se a expressão “cabo
mono” para referir-se a um cabo de uma via mais a malha e a expressão “cabo
estéreo” para referir-se ao cabo de duas vias mais a malha.
Nota: não confundir cabos coaxiais de TV ou rádio com cabos coaxiais para
áudio/vídeo. Os cabos coaxiais para Tv/radio são blindados, mas usam um
condutor rígido no centro, o que os torna pouco flexíveis. Além disso, sua
impedância é bem diferente e específica para uso com sinais de
radiofreqüência.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 9
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
1.2 – Tipos de conectores.
Tais como os cabos, existem conectores de alta e baixa quali-
dade. Sua importância é a mesma dos cabos, ou talvez maior ainda, pois
os conectores são responsáveis por transferir dos cabos para os equipa-
mentos o sinal de áudio, e com eles pode ocorrer o indesejável mau con-
tato.
Todo e qualquer tipo de conector (mais conhecidos como
plugs) devem ter sua capa blindada, ou seja, de metal, isto serve para
evitar qualquer tipo de captação de ruído externo.
Vamos agora ver uma descrição de cada um dos tipos de
conectores usados em áudio, tanto doméstico como profissional.
10 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
-Conector de ¼” mono ou TS. Também conhecido como
plug P-10 mono ou plug de guitarra. Podemos ver na Figura-4 suas par-
tes componentes. Esse plug é usado em conexões onde o sinal de áudio
é do tipo não balanceado, tais como sinal de guitarra, contra baixo, ins-
trumentos eletrônicos em geral e microfones (não balanceados). Quando
se usa tal tipo de conector, o condutor interno do cabo é percorrido pelo
sinal positivo e a malha pelo sinal negativo.
-Conector de ¼” estéreo ou TRS. Também conhecido
como plug P-10 estéreo. O termo “TRS” são as iniciais das designações
das partes do plug: Tip (ponta), que leva o sinal positivo(“hot”), Ring
(anel), que leva o sinal negativo (“cold”) e Sleeve (capa), que é a cone-
xão da blindagem. Este conector é usado com cabos do tipo estéreo que
possui dois condutores singelos no seu interior. Esse tipo de conexão,
com cabo e conector estéreo, é usado em sistemas balanceados, ligação
de Headphone (fone de ouvido), ou em qualquer situação em que é pre-
ciso o uso de dois condutores para o envio (mandada) ou recebimento de
sinais. A Figura-5 demonstram o esquema de ligação para sistemas ba-
lanceados usando o plug ¼” estéreo.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 11
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Para conectar equipamentos estéreos, tais como headphones
stereo (fone de ouvido estéreo) usamos o esquema de ligação que apare-
ce na Figura - 6.
As mesas de mixagem (mesas de som ou mixers) profissio-
nais oferecem nos canais de entrada (microfone e line) uma tomada de
conexão designada de “Insert”, que permite acoplar exclusivamente
àquele canal um processador de efeito, tal como um Delay, Reverber,
Chorus, ou outro tipo de periférico como um Equalizador, Expander-Gate,
etc. O plug usado nesse tipo de conexão é o P-10 (¼”) estéreo.
Nessa conexão, a ponta do plug (tip) leva o sinal (mandada)
desse canal ao processador de efeito e o anel (Ring) traz para o canal o
sinal já processado.
12 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBCCabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
A Figura - 7 mostra o esquema de ligação para esse tipo de
conexão.
Existe outro recurso, nas mesas de mixagem profissionais,
chamado de “Direct Out”, que permite acoplar exclusivamente aquele
canal à entrada de um gravador. Com isso é possível gravar somente o
sinal daquele canal. Mas se o mixer não possuir esse recurso, podemos
transformar a tomada de “Insert” numa saída “Direct Out”. Para isso
usamos um cabo com um conector P-10 mono numa ponta e outro P-10
estéreo na outra. A Figura - 8 mostra o esquema de ligação.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 13
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
 -Conector ou plug RCA. Também conhecido como plug
phono, é muito usado para conexões entre equipamentos domésticos de
som. È usado especialmente como entrada padrão para toca discos de
vinil ( pickups ou turntables). Algumas placas de som para computado-
res usam esse tipo de conector. A conexão para saída e entrada de gra-
vação de alguns equipamentos também usam plug RCA. Para ligação
estéreo é preciso dois conectores RCA. A Figura-9 mostra como é consti-
tuído um plug RCA.
14 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
-Conector XLR. Também conhecido como “Conector
Cannon”, nome do fabricante que inventou o plug. É usado basicamente
em conexões de linhas balanceadas. Este tipo de plug é considerado o
melhor para ligação de equipamentos de áudio, é de uso profissional.
Sua robustez mecânica e excelente contato elétrico o tornam a melhor
escolha para conexões de sistema de som ao vivo (PA). Mas mesmo em
ligações fixas, como em estúdios, os conectores XLR são os mais usados.
A Figura-10 mostra como são construídos tais conectores, bem como o
esquema básico de ligação.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 15
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
16 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
-Conector DIN. Também conhecido como plug Philips. É
muito conhecido pelo seu uso durante muitos anos como entra e saída
de gravação, nos gravadores portáteis. Pelo fato de possuírem vários pi-
nos (pólos) de conexão, um único plug pode ser usado para o envio e o
retorno de sinais de áudio mono ou estéreo. Hoje em dia, nos equipamen-
tos profissionais, os plugs DIN são usados para a mandada e retorno dos
sinais de MIDI, tal como entre um aparelho MIDI e a entrada MIDI do
computador. Neste caso, usa-se o plug DIM de cinco (5) pinos, mas são
usados apenas os três (3) pinos do centro. Na Figura-11 temos o esque-
ma desse plug.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 17
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
-Conector Speakon. Fabricados e inventados pela empresa
Neutrik é um conector especialmente desenvolvido para ligação de cai-
xas acústicas. Pode ter 2, 4 ou 8 pólos, possibilitando a interconexão de
várias caixas. Tem alta capacidade de corrente e trava mecânica.
-Conector Combo. Também fabricado pala Neutrik, é um
plug (tipo fêmea) muito prático, pois pode aceitar tanto conectores ma-
chos do tipo P-10 como XLR. É uma tomada combinada.
-Conectores especiais. Os conectores que apresentamos
até aqui são os mais usados em equipamentos de som domésticos ou
profissionais. No caso dos equipamentos profissionais, existem outros ti-
pos de conectores para necessidades específicas. Por exemplo, imagine
como seria complicado, incômodo na verdade, a conexão dos diversos si-
nais de uma banda em apresentação ao vivo ou mesmo num estúdio, se
para cada instrumento e microfone fosse preciso usar um cabo até a
mesa de som. Nesses casos, costuma-se usar conectores tipo multi-pi-
nos, com cabos multi-vias (“snakes”). Esses plugs podem ter de 8 até
150 pinos! No palco fica uma caixa ou chassi (medusa) com todas as to-
madas necessárias para a conexão dos instrumentos e microfones. Na
caixa temos uma tomada com um número correspondente de pinos, e
através de um cabo com um número de vias adequado e um plug multi-
pinos todos os sinais são enviados até a mesa de som.
1.4 – Conexão Balanceada x Não-Balanceada.
Muitos técnicos e pessoas que trabalham com áudio ainda
têm dificuldades para entender ou explicar o que são sistemas balancea-
dos e não-balanceados. Embora o balanceamento de sinais envolve o uso
de técnicas de circuitos eletrônicos, é possível entendermos plenamente
isso sem estudarmos profundamente eletrônica.
Antes, porém um resumo oportuno: O sistema balanceado é
uma técnica usada nos equipamentos de áudio e vídeo que permite a
amplificação do sinal de áudio/vídeo e a rejeição do sinal de ruído. Em-
bora a malha do cabo coaxial desempenhe esse papel, o que acontece é
que, em instalações onde a fonte de sinal, tal como um microfone, tenha
de ficar muito longe da mesa de som ou do amplificador, o longo compri-
mento do cabo torna mais fácil a captação de ruído, haja visto que um
18 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
cabo muito comprido funciona como uma verdadeira antena receptora de
ondas eletromagnéticas (sinal de RF). Para evitar a amplificação de ruído
junto com o sinal de áudio usa-se um artifício eletrônico chamado de
Balanceamento.
Observe que a técnica de rejeição de ruído através do
balanceamento só funciona se a saída (OUT) e a entrada (IN) dos equi-
pamentos forem balanceadas. Caso a entrada ou saída de um dos equi-
pamentos a serem conectados não seja balanceada, de nada adiantara
usar uma ligação balanceada (plug e cabo estéreo).
A técnica do balanceamento consiste basicamente no uso de
dois dispositivos nas entradas/saídas dos equipamentos de áudio: um
transformador adaptador de impedâncias ou um amplificador diferenci-
al. Vamos entender como funciona cada um deles.
1.4.1 – Balanceamento com transformadores.
Observe a Figura-12. Temos uma fonte de programa, neste
exemplo um microfone, enviando o sinal gerado para a entrada de uma
mesa de som. Na Figura12a o sinal é enviado (mandada) através de um
cabo mono (um condutor + malha). Observe que a entrada da mesa é ba-
lanceada (uso de um transformador), mas está recebendo o sinal do mi-
crofone através de um sistema não-balanceado, ou seja, cabo mono. Note
que o sinal do microfone circula entre o condutor central e a malha, pas-
sando pelo primário do transformador. O transformador de entrada ba-
lanceada não altera o sinal do primário, mas apenas faz o acoplamento
(casamento de impedância) do microfone para a entrada do equipamen-
to.
Mas o que acontece com o sinal de ruído que por acaso seja
introduzido no sistema?
Bem, uma boa parte dele será conduzido pela malha para o
potencial de terra (carcaça) do aparelho, mas entre o microfone e a en-
trada da mesa existem vários pontos por onde um sinal de ruído poderia
atingir o condutor central. Neste caso o ruído percorre o condutor central
e o circuito compreendido pelo primário e secundário do transformador e
finalmente é amplificado junto com o sinal de áudio.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 19
CU
RS
O Técnico de Some Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
20 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Observe agora a Figura-12b. É a mesma entrada balanceada
da mesa de som, mas o sinal do microfone é enviado através de um sis-
tema balanceado, isto é, por um cabo estéreo (dois condutores + malha).
O sinal de áudio agora é conduzido pelos dois condutores do cabo, mas
note que, tal qual na situação anterior, o sinal de áudio é composto por
uma parte positiva e outra negativa, de modo que, numa ligação balan-
ceada, enquanto um condutor conduz a parte positiva, o outro conduz a
parte negativa, ou melhor, enquanto um conduz uma parte do sinal o ou-
tro traz o retorno do mesmo sinal.
Portanto, num sistema balanceado usando transformador, o
sinal de áudio passa num único sentido, em cada instante, pelo primário
do transformador.
Mas o que acontece com um sinal de ruído introduzido no sis-
tema? Pela figura notamos que o ruído atinge os dois cabos ao mesmo
tempo com igual polaridade e são conduzidos pelos dois até o primário
do transformador. O enrolamento primário do transformador forma um
anel, ou malha fechada para qualquer sinal à sua entrada. Assim, cada
condutor conduz o mesmo sinal de ruído, com a mesma polaridade, con-
tudo o primário do transformador recebe esses dois sinais ao mesmo
tempo, e para completar seu percurso, o sinal de ruído no condutor (A)
entre no terminal (1) e sai pelo terminal (2) do primário. O sinal de ruído
no condutor (B) entre no terminal (2) e sai pelo terminal (1) do primário.
Assim, no primário do transformador temos dois (2) sinais de ruído idên-
ticos passando pelo enrolamento, mas com sentido oposto um do outro,
o que resulta em conseqüência disso, no cancelamento do sinal. O sinal
de ruído “morre”, ou seja, é eliminado no primário do transformador e
não chega a ser transferido para o secundário, evitando assim, que seja
amplificado pelo sistema.
1.4.2 - Balanceamento com amplificadores operacionais.
O balanceamento usando amplificadores operacionais é dife-
rente, pois usa a técnica da diferenciação de sinais eletronicamente.
Nosso objetivo não é estudar o funcionamento dos amplifica-
dores operacionais, mas precisamos entender algumas características
básicas de funcionamento desses circuitos.
O nome Amplificador Operacional (A.O) deriva-se do fato
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 21
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
desse tipo de circuito ou configuração de amplificador poder realizar ope-
rações matemáticas com os sinais presentes em suas entradas, tais
como adição, multiplicação, integração, diferenciação e muitas outras.
Pelo fato de se usarem circuitos integrados para a configuração de tais, o
nome amplificador operacional ficou vinculado ao próprio componente. O
símbolo do amplificador operacional aparece na Figura-13.
Na configuração mais comum, um A.O possui duas entradas,
sendo uma a entrada positiva ou não inversora e a outra a entrada ne-
gativa ou inversora.
O funcionamento básico de um amplificador operacional
(também chamado de amplificador diferencial) é o seguinte:
O sinal que se aplica na entrada positiva do A.O é amplifica-
do e mantêm sua fase. O sinal que aparece na entrada negativa também
é amplificado, mas o circuito inverte a fase do sinal. Os dois sinais são
somados internamente e aparecem no terminal de saída.
Agora vejamos o que acontece com os sinais presentes nas
entradas positiva e negativa do A.O em duas situações diferentes.
22 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Para facilitar as explicações vamos considerar a entrada posi-
tiva (não inversora) como terminal (1) e a entrada negativa (inversora)
como terminal (2).
A Figura-14a mostra dois sinais com fases diferentes (simé-
tricos) presentes nas entradas (1) e (2). O sinal na entrada (1) é positivo
e o sinal na entrada (2) é negativo. De acordo com o princípio básico de
funcionamento já sabemos o que vai acontecer: O sinal na entrada (1)
será amplificado e continuará com fase positiva. O sinal na entrada (2)
será amplificado, mas sofrerá inversão de fase (polaridade), de modo que
agora, após ser amplificado, ele tem a mesma fase (polaridade) do sinal
da entrada (1). Os dois sinais são misturados e como agora eles têm a
mesma polaridade o resultado é a soma dos dois. Portanto, para sinais
simétricos (polaridades diferentes) presentes nas entradas positiva e ne-
gativa de um A.O, teremos em seu terminal de saída um único sinal am-
plificado.
A Figura-14b mostra dois sinais com fases iguais
(assimétrico) presentes nas entradas (1) e (2). O sinal tanto na entrada
(1) como na entrada (2) tem a mesma polaridade ou fase. De acordo com
o princípio básico de funcionamento já sabemos o que vai acontecer: O
sinal na entrada (1) será amplificado e continuará com a mesma fase. O
sinal na entrada (2) será amplificado, mas sofrerá inversão de fase (pola-
ridade), de modo que agora, após ser amplificado, ele tem fase (polarida-
de) diferente ou oposta ao sinal da entrada (1). Os dois sinais são mistu-
rados e como agora eles têm polaridades opostas, o resultado é o cance-
lamento de um pelo outro. Portanto, para sinais assimétricos (polarida-
des iguais) presentes nas entradas positiva e negativa de um A.O, tere-
mos em seu terminal de saída um sinal zero ou nulo.
Nota: Não confunda a polaridade do sinal com a polaridade das entradas do
A.O. A entrada não inversora (positiva do A.O) amplifica o sinal e mantêm sua
fase independente de qual seja sua polaridade. Se o sinal na entrada não
inversora for positivo ele será amplificado e continuará positivo, se ele for
negativo será amplificado e continuará negativo. A entrada inversora (negativa
do A.O) amplifica o sinal e inverte sua fase, independente de qual seja sua
polaridade. Se o sinal na entrada inversora for positivo ele será amplificado e
passará a ser negativo, se ele for negativo será amplificado e passará as ser
positivo.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 23
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Mas para se conseguir esse efeito de balanceamento é preci-
so que o sinal de áudio/vídeo seja simétrico. Para isso todos os equipa-
mentos ou dispositivos de áudio que tenha saída balanceada também
utilizam a configuração dos amplificadores diferenciais, para gerar dois
sinais idênticos, porém com polaridade oposta um do outro.
Vejamos o caso de um microfone que tenha saída balanceada
usando A.O, conforme se vê na Figura-15. A figura ilustra o cabo condu-
zindo o sinal de áudio junto com um sinal de ruído que foi por acaso in-
duzido em algum ponto da conexão.
24 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
O cabo balanceado leva os dois sinais até a entrada balance-
ada de uma mesa de som. O amplificador diferencial na entrada da mesa
recebe o sinal simétrico do microfone e cada um dos sinais será amplifi-
cado pelas entradas (1) e (2) do A.O. O que ocorre em seguida você já
pode deduzir.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 25
CU
RS
O Técnico de Som
e Operadorde Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
O sinal positivo na entrada (1) será amplificado e manterá sua
fase. O sinal negativo na entrada (2) será amplificado e sofrerá inversão
de fase, de modo que internamente o amplificador diferencial (A.O) so-
mará dois sinais, de igual polaridade, obtendo-se na saída um único si-
nal amplificado.
Mas o que acontece com o sinal de ruído presente na linha?
Bem, conforme vimos o sinal de ruído é induzido com igual
polaridade nos dois condutores, de modo que na entrada do A.O teremos
um sinal assimétrico. Para sinais de igual polaridade o A.O amplifica
cada um deles, mas inverte a fase de um, de modo que ao serem mistu-
rados serão somados dois sinais de polaridade oposta um do outro e o
resultado é o cancelamento do sinal.
Assim, na saída do amplificador diferencial teremos apenas o
sinal de áudio, livre de ruído.
Muito freqüentemente, equipamentos profissionais modernos
usam acoplamento direto (A.O) e não transformadores. A entrada balan-
ceada com acoplamento direto muitas vezes é chamada de “entrada di-
ferencial”.
Mas qual a configuração correta de ligação entre sistemas
balenceados e não-balanceados? E qual conector a usar em cada caso?
Geralmente, não há a escolha quanto ao tipo de conector a
usar, pois os equipamentos determinam isso. Em alguns casos, pode-se
ter alternativas, como com conectores de ¼”, que podem estar disponí-
veis para um ou dois condutores, considera-se aqui a malha como um
condutor. É preciso saber previamente, antes de efetuar as conexões.
No mercado, há conectores bem feitos, com baixa resistência
de contato (e pouca tendência em desenvolver uma resistência em longo
prazo), e mal feitos. Eles podem estar bem firmes no cabo, com blinda-
gem e condutores internos bem soldados, e o cabo bem preso à braça-
deira do plug. E podem também ser construídos com pouca atenção a es-
ses detalhes. Consulte o vendedor sobre as características construtivas
do cabo, e você se certificará de que, no prazo longo, será mais econômi-
co não comprar o cabo mais barato.
As ilustrações na Figura-16 serão de ajuda ao leitor quando
precisar identificar ou construir cabos usando vários tipos de conectores,
tanto para sistemas balanceados como não balanceados.
26 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 27
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
28 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
O cálculo da bitola mais indicada para um cabo de força co-
meça por determinarmos qual o ciclo útil de trabalho.
Observe a Tabela – 1.
Temos aqui vários ciclos úteis de acordo com o programa a
ser amplificado. Acontece que para cada tipo de programa, o amplifica-
dor será excitado com níveis de amplitude de sinal diferentes, bem como
a média do tempo de excitação. Se o amplificador for excitado com um
sinal senoidal em sua entrada, o ciclo útil, isto é, o consumo de potência
do amplificador será igual a 100% do valor de sua potência máxima, con-
siderando-se é claro que o amplificador esteja com seu volume no máxi-
mo e com carga nominal. Isto tem a ver com a própria característica do
sinal senoidal, cuja evolução do sinal obedece à função matemática do
mesmo nome. Daí, o amplificador neste caso tem que trabalhar todo o
tempo para amplificar tal sinal. Contudo, o mesmo não ocorre para ou-
tros tipos de sinais de programas. Para cada tipo de programa será
exigida maior ou menor potência do amplificador.
O uso da Tabela-1 se justifica para evitarmos o chamado
super dimensionamento. Por exemplo, imagine o desperdício que seria
se calculássemos o cabo de alimentação para um amplificador que seria
usado apenas para sistemas de chamadas em supermercados, usando
para isso sua potência nominal, sem levar em conta o ciclo útil.
Como Determinar a Bitola para Cabos de Força.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 29
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Se você não tem certeza do tipo de programa com o qual o
amplificador irá trabalhar, é recomendável que uso o valor de 50%.
Com o valor do ciclo útil, podemos calcular agora a potência
útil de trabalho do amplificador com a seguinte fórmula:
Em seguida calculamos a corrente de consumo com a seguin-
te fórmula:
Com esses dados, potência útil (fórmula - 1) e corrente (fór-
mula - 2), consultamos a Tabela-2, para acharmos a bitola mais adequa-
da para alimentar o amplificador. Na primeira coluna temos a bitola em
mm2. A segunda coluna traz a capacidade de corrente que aquele cabo
pode suportar. Nas terceira e quarta colunas temos a capacidade máxi-
ma de transferência de potência com a qual esse cabo pode trabalhar,
respectivamente em 120V e 220V.
30 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Pela Tabela-2 conseguimos determinar qual a bitola mais ade-
quada para o cabo de acordo com o critério da máxima capacidade de
corrente ou potência, mas devemos estar atentos para o fato de que to-
dos os condutores impõem uma certa resistência no circuito. Conforme
já vimos, a Lei de Ohm estabelece que todo condutor possui uma deter-
minada resistência e que essa resistência é maior quanto maior for o
comprimento do cabo. Essa resistência causa queda de tensão elétrica
na linha, levando a perdas significativas de potência quanto maior for o
comprimento do cabo.
Na determinação da bitola mais adequada é preciso verificar
se a queda de tensão está dentro do limite razoável. A queda de tensão
é expressa em percentagem, sendo que uma perda de 1% a 2% é aceitá-
vel quando se trata de equipamentos de áudio.
Nota: Aqui as perdas são expressas em percentagem de Tensão e não de
Potência. Lembre-se de que a potência num circuito varia numa razão
quadrática em relação à variação de tensão, desde que se mantenha constante
a resistência da carga. Portanto ao determinarmos a percentagem de queda de
tensão na linha estamos de fato falando de uma percentagem de perda de
potência muito maior.
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 31
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Para se determinar qual será a queda de tensão na linha de-
vemos usar a seguinte fórmula:
Note que essa fórmula usa a
queda de tensão unitária (Vpu) que é em
função da bitola do condutor dada pelo fa-
bricante do cabo. Para isso precisamos fa-
zer uso da Tabela-3 para encontrarmos a
queda de tensão unitária de acordo com a
bitola calculada. Se o cálculo mostrar que a
queda de tensão no circuito ficará entre 1%
e 2%, poderemos utilizar essa bitola. Mas se
o cálculo mostrar que a queda de tensão na
linha será maior que isso, então basta esco-
lher uma bitola imediatamente superior e
assim prosseguir até abaixar as perdas
para no máximo a 2%.
32 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.comPrecisamos alimentar um amplificador estéreo que ficará 50m
distante da tomada. O amplificador tem as seguintes especificações:
Usando as fórmulas 1 e 2 determinamos a potência e a cor-
rente de consumo:
Portanto, para o uso pretendido, nosso amplificador vai con-
sumir uma potência de 2387 W e uma corrente de 23,40 A.
Agora na Tabela-2, na terceira coluna, procuramos um valor
de potência que seja igual ao calculado ou superior. Notamos que não
existe um valor igual a 2387 W, portanto vamos usar o valor superior
mais próximo, ou seja, 2880 W. Na mesma linha, porém na segunda colu-
Potência Nominal PN= 1500Wrms/canal em 4Ω (total = 3000W)
Tensão Nominal = 120V
Fator de Potência = desconhecido.Usaremos então o valor padrão 0,85
Eficiência = desconhecida. Usaremos então o valor padrão 65% (0,65)
Consumo de potência em repouso: 80W
Ciclo útil: visto que não temos certeza de qual programa será utilizado,
vamos fazer uma previsão utilizando o ciclo útil que proporcione a maior
potência (40%) acrescido de 10% de tolerância, ou seja, 40 +10 = 50% (0,5).
Exemplo - 1
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 33
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
na, encontramos o valor da máxima corrente que esse cabo pode supor-
tar, ou seja, 24A. Continuando na mesma linha, na primeira coluna en-
contramos a bitola do condutor que é de 2,5mm2. Visto que a corrente
calculada é de 23,40A, poderemos, pelo critério da máxima transferên-
cia de potência, usar esse cabo.
Mas antes de definirmos por essa bitola é preciso verificar
qual será a queda de tensão que esse cabo vai provocar em função do
seu comprimento. Na Tabela-3 encontramos a queda de tensão unitária
para a bitola de 2,5mm2, cujo valor é 14. O comprimento da linha é de
50m (0,05Km). Aplicando a fórmula (3) temos:
Note que o valor da queda de tensão (13,65%) é muito alto.
Uma maneira de abaixarmos esse valor para a metade seria por alimen-
tarmos o amplificador com 220V. Mesmo assim, a queda de tensão conti-
nuaria muito alta. A regra nos diz que para obtermos a metade da queda
de tensão basta dobrarmos a bitola do condutor. Então para abaixarmos
a queda de 13,65% para 6,8% basta usarmos um condutor com bitola de
5mm2. Mas 6,8% ainda é um valor muito alto, então usando novamente o
mesmo raciocínio dobramos a bitola para 10mm2, o que nos dá uma que-
da de 3,4%. Se dobrarmos novamente a bitola de 10mm2 para 20mm2 te-
remos uma queda de apenas 1,7%, o que seria excelente, mas podemos
usar um cabo de bitola menor e ainda assim conseguir um valor baixo de
queda de tensão. Na Tabela-3 a bitola imediatamente superior a 10mm2
é 16mm2. Aplicando novamente a fórmula obtemos o seguinte resultado:
Pelo cálculo a queda será de 2,2%, usando um cabo de 16mm2,
e embora não seja um valor ideal é aceitável. Assim, para esse exemplo,
usaremos um cabo paralelo com condutores de 16mm2.
34 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Veja a diferença de bitola entre o condutor calculado e o es-
colhido. Pelo critério da máxima capacidade de corrente ou transferência
de potência o condutor de 2,5mm2 serviria, mas provocaria uma queda
de tensão de 13,65% em razão do comprimento do cabo.
Portanto em nosso exemplo, trabalhando com tensão de
120V, o cabo de alimentação de força cuja extensão é de 50m deve ser
de bitola igual a 16mm2 a fim manter a queda de tensão em no máxi-
mo 2,2%.
Nota: Para usarmos essa bitola, (2,5mm2), no Exemplo - 1 o cabo não poderia
ter uma extensão maior do que 8m. Com este comprimento e bitola a queda de
tensão seria de 2,1% (faça os cálculos e comprove).
1- Nunca adote uma bitola para o condutor usando somente o
 critério da máxima capacidade de corrente.
2- A regra é simples: para a metade das perdas utilize o dobro
 da bitola.
3- Acima de 500W é recomendável ligar o amplificador em 220V,
 onde for possível. Trabalhando com essa tensão o amplificador
 consome metade da corrente do que ele consumiria se fosse
 ligado em 120V, e em conseqüência disso, as perdas também
 são menores (metade na verdade). Isto implica no uso de
 cabos de menor bitola, o que acarreta redução dos custos.
4- Use cabos com o menor comprimento possível, evite enrola-
 los, assim diminuirá o risco de acidente e a diminuição de
 potência no seu PA.
Os resultados desse exemplo deixam claras algumas questões:
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 35
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Devido à baixa impedância das caixa acústicas (comumente
8Ω, 4Ω ou 2Ω), um cabo mau dimensionado (com resistência total mes-
mo na ordem de centésimos de Ohm) provocará perdas elevadas de po-
tência, pois passará a ser uma carga, em série com as caixas, para o am-
plificador.
Além das perdas, os cabos têm influência direta (e dominan-
te) numa característica importante nos amplificadores: O Fator de Amor-
tecimento do Sistema (FA). Infelizmente não é possível manter o FA do
amplificador tão alto quanto o fabricante anuncia. O fator de amorteci-
mento é a relação da impedância interna do aparelho com a impedância
da caixa ou falante. Vamos entender melhor isso quando estudarmos am-
plificadores, por enquanto, basta saber que quanto maior o FA melhor
para o sistema, principalmente para o alto-falante, pois amplificadores
com alto FA conseguem amortecer mais eficazmente o movimento
involuntário do cone do alto falante, quando o sinal está ausente, princi-
palmente na freqüência de ressonância.
Porém, por mais alto que seja o FA (valores típicos são 500,
1000, 2000) a resistência Ôhmica do cabo que liga a caixa ou caixas à sa-
ída do amplificador tende a abaixar esses fator consideravelmente. O
ideal seria que o cabo não interferisse no FA, que o mantivesse com o
mesmo valor, mas para isso a resistência do cabo, independente de seu
comprimento, teria que ser 0, o que é impossível.
A experiência tem demonstrado que tentar manter o FA de
um amplificador perto 100 já é bastante complicado, pois envolve traba-
Para se determinar a bitola mínima para um cabo de força é preciso:
(a) Determinar o ciclo útil
(b) Ter os dados do amplificador tais como: potência, eficiência, FP, etc.
(c) Usando as fórmulas 1, 2 e 3 determinar, potência, e queda de tensão.
(d) Saber qual o comprimento do cabo (extensão da linha) em Km.
(e) Usando as tabelas 2 e 3 determinar a bitola ideal.
Resumo
Como Determinar a Bitola Ideal para Cabos de Caixas Acústicas
36 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
lhar com cabos de grande bitola (grosso) que sem dúvida acaba pesando
no bolso.
Além disso, nem sempre você saberá qual o valor do FA de
um determinado amplificador, a não ser que você tenha o manual do fa-
bricante.
Para o cálculo dos cabos de caixas acústicas podemos usar
dois critérios: um para sistemas com potências não superiores a 100W e
outro para sistemas com potência acima desse valor.
Os sistemas que se enquadram neste padrão de potência po-
dem compreender a instalação de som ambiente em: supermercados,
shoppings, escolas, restaurantes, etc. Nesses ambientes a potência ne-
cessária para o som ambiente é baixa, tipicamente em torno de 50W.
Nesses casos, tudo o que nos preocupa são as perdas que te-
remos com os longos cabos que ligarão as caixas (ou falantes) ao ampli-
ficador. Nãoé incomum distância da ordem de 50m. Para o máximo apro-
veitamento da potência do amplificador é recomendável que as perdas
nas linhas não sejam superiores a 12%. Para o dimensionamento dos ca-
bos em sistemas de baixa potência precisamos saber.
A Tabela - 4, é útil para determinar qual a bitola mínima para
diversas distâncias, visando perdas de potência não superiores a 12%.
Basta cruzar a distância das caixas com sua impedância para determi-
nar a bitola ideal. Vamos a um exemplo.
Suponha que precisemos instalar uma caixa acústica de 8Ω
de impedância a 50m de distância do amplificador. Basta procurar na co-
luna a distância em questão, ou seja, 50m, e cruzar com o valor da
impedância, neste caso 8Ω. O cruzamento desses dados nos indica uma
bitola de 2,5mm2. Essa é a bitola mínima para manter as perdas em 12%.
Dimensionando cabos para sistema de baixa potência
Exemplo - 2
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 37
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
 É claro que bitolas maiores podem ser usadas, minimizando
com isso as perdas.
Note que essa tabela é válida para a instalação de caixa(s) na
ponta da linha. Se forem instaladas caixas ao longo do comprimento da
linha devemos calcular a bitola levando em consideração o comprimento
total da linha e das impedâncias resultantes.
Suponha que tenhamos uma linha de 50m de comprimento
enviando sinal para uma caixa de 8Ω a 25m de distância e outra de 8Ω
ligada na ponta da linha. As duas caixas estão ligadas em paralelo, logo
a impedância resultante será de 4Ω. Portanto devemos calcular a bitola
dos cabos como se na ponta da linha estive ligada uma caixa de 4Ω. Pela
tabela, para essa distância e impedância, os condutores do cabo deveri-
am ser de 4mm2.
Nota: A Tabela - 4 só é válida para cálculos de cabos para caixas acústica para
som ambiente, onde as potências envolvidas não passam de 50W. Para
sistemas de alta potência como PA os cálculos devem seguir outras regras
conforme o texto.
38 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Se a distância envolvida for diferente do que aparece na Ta-
bela ou se você quiser saber quais as perdas para um determinado con-
dutor poderá usar as Fórmulas 4 e 5 que publicamos a seguir:
A Fórmula-4 é útil para determinar qual a resistência total de
um condutor de acordo com sua bitola e comprimento.
A Fórmula-5 é útil para determinar em percentagem o au-
mento que a resistência do cabo representa em relação à impedância (re-
sistência) específica da caixa ou falante.
Tomando o Exemplo-2 podemos verificar quais as perdas que
teremos com o cabo de 2,5mm2 com 50m de comprimento, alimentando
uma caixa 8ΩΩΩΩΩ. Aplicando a fórmula-4 determinamos a resistência total do
cabo (já levando em consideração o par), e aplicando a fórmula-5 deter-
minamos a percentagem de aumento da resistência:
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 39
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
O resultado mostra que a resistência total do cabo é de
0,711Ω, o que representa uma aumento de 8,89% sobre resistência total
da carga. Ou seja, para o amplificador, a resistência total da carga é equi-
valente a: 8 + 0,711 = 8,711Ω. Para se saber as perdas de potência a re-
gra é simples: Para cada 10% de aumento na resistência da carga tere-
mos uma diminuição ou perda de 5% na potência total entregue pelo am-
plificador.
Em sistemas com grandes números de caixas o ideal é a ins-
talação de caixas com transformadores de linha, assunto que será abor-
dado nas próximas apostilas.
Quando a instalação de caixas acústicas envolver potências
muito altas, tais como em sistemas de PA, (som ao vivo), sonorização em
grandes áreas ou ao ar livre, etc, precisamos levar em conta as potências
envolvidas. Nesses casos, a corrente que circula pelos cabos é muita alta
e os condutores precisam suportar tal corrente.
A regra aqui é simples:
Mas que bitola devemos usar? Para achar um valor inicial
basta usar a potência nominal do amplificador e fazer uso da Tabela-5.
Essa Tabela nos dá a bitola do condutor e sua máxima transferência de
potência em função da impedância da caixa.
Dimensionando cabos para sistema de alta potência (PA)
- Use cabos com condutores de grande bitola (grosso).
- A distância entre caixa e amplificador deve ser a menor possível.
40 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Um amplificador estéreo de 1500Wrms por canal, deverá ali-
mentar duas caixas acústicas (uma por canal) com impedância de 4ΩΩΩΩΩ
cada uma. O fator de amortecimento do amplificador segundo o fabrican-
te é de 1000 em 4ΩΩΩΩΩ. As caixas ficarão a uma distância de 10m do ampli-
ficador.
Potência por canal = 1500W.
Impedância de carga RL = 4Ω.
Fator de Amortecimento = 1000 em 4Ω @ 50Hz.
Distância da caixa ao amplificador = 10 metros
Dados do Amplificador do Exemplo - 3
Exemplo - 3
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 41
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
Usando a Tabela - 5 devemos procurar na coluna de 4Ω a má-
xima transferência de potência igual ou superior a 1500W. O valor mais
próximo encontrado é de 2304W. Na mesma linha, à esquerda, temos a
coluna que nos dá a bitola desse fio, ou seja, 2,5mm2. Visto que esse con-
dutor é capaz de transferir uma potência de 2304W, temos uma folga de
804W se usarmos esse cabo com o amplificador do nosso exemplo.
Mas precisamos considerar agora qual o efeito que esse cabo
terá sobre o Fator de Amortecimento do amplificador.
Para isso vamos usar a Fórmula - 6:
Essa fórmula nos permite calcular qual será o fator de amor-
tecimento do sistema levando em consideração a presença do cabo, isto
é, da influência que a resistência do cabo terá sobre o FA do amplifica-
dor. Note que precisamos saber antes qual é a resistência total do cabo
(R
FIO
) e então aplicamos a Fórmula - 6.
Vamos usar os dados do Exemplo - 3 e determinar qual a in-
fluência que o cabo, cuja bitola determinamos através da Tabela - 5, terá
sobre o FA do sistema.
42 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com
Para aplicarmos a Fórmula - 6 e conhecer o novo FA só nos
falta obter um dado: a resistência total R
FIO
. Para isso aplicamos a Fórmu-
la- 4 já conhecida, e levando em consideração que o cabo têm 10 metros
de comprimento e bitola de 2,5mm2 (calculada pela Tabela - 5), os cálcu-
los revelam que a resistência total desse cabo é de : 0,142
 Ω Ω Ω Ω Ω.
Agora vamos aplicar a Fórmula – 6 e conhecer o novo fator de
amortecimento do sistema D
S 
:
Notem a dramática redução que sofreu o fator de amorteci-
mento do sistema. A resistência do cabo de apenas 0,142 Ω causou uma
redução no FA de 1000 para apenas 27!!! Considerando-se um fator de
amortecimento de 100 o mínimo necessário para o bom desempenho de
um sistema, será preciso fazer algo para aumentar esse FA tão baixo. O
recurso aqui é simples: aumentar a bitola do cabo! Se no lugar do cabo
de 2,5mm2, conforme calculado pelo critério da máxima transferência de
potência, usarmos um cabode 10mm2 nós elevamos o FA do sistema de
27 para 111. Faça os cálculos novamente e comprove isso.
Portanto, ao calcularmos a bitola mínima necessária para li-
gação de caixas acústica em sistemas de PA, além do critério da máxi-
ma transferência de potência, é preciso levar em considerarão qual a in-
fluência que esse cabo, em função de sua bitola e comprimento, terá no
FA do sistema.
O aluno deve ter em mente que em sistemas de alta potência
(PA) um (1) metro a mais na extensão da linha de alimentação das caixas
pode mudar substancialmente o FA do sistema.
Para se conseguir um valor de FA ideal, os instaladores e fa-
bricantes de sistemas de PA utilizam uma solução bastante simples: A
instalação do amplificador junto das caixas ou dentro delas. Nestes ca-
sos, o cabo não chega a ter mais do que 30cm de comprimento! O sinal
para excitar os amplificadores é levado através de um cabo coaxial ba-
lanceado da mesa de som (mixer) até aos amplificadores, Figura - 17.
Nas próximas apostilas nós apresentaremos vários layout de
instalações de sistemas de sonorização pública (PA).
ISAC - Instituto Santana de Áudio & Acústica 43
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores
44 © (Copyright) Não copie ou utilize esta obra sem expressa autorização do autor.
www.institutosantana.com - proibida a reprodução. Obra protegida pela lei de direito autoral
CU
RS
O Técnico de Som
e Operador de Áudio Módulo - CBC
Cabos e Conectores© (Copyright) www.institutosantana.com