Nível de linha
Nota: Para ferramenta nível de linha, veja Nível.Nível de linha, ou line level (em Inglês), é a especificação da potência de um sinal de áudio usado para transmitir som analógico entre componentes de áudio como reprodutores de CD e DVD, televisores, amplificadores e mesas de áudio.
Nível de linha se situa entre outros níveis de sinais de áudio. Há sinais mais fracos como aqueles de microfones (Mic Level)[obs 1] e captadores de instrumentos de corda (Instrument Level)[obs 2], e sinais mais fortes, como aqueles usados para fones de ouvido e alto-falantes (Speaker Level)[obs 3]. A "potência" ou o quão "forte" esses sinais são, não necessariamente refere-se à voltagem de saída do dispositivo, isso também depende da impedância de saída e capacidade da potência de saída.
Aparelhos eletrônicos de consumidores equipados com áudio (por exemplo, placa de som) frequentemente têm uma conexão chamada line in e/ou line out. Line out fornece uma saída de sinal de áudio e line in fornece uma entrada. As conexões line in e line out em aparelhos de áudio para consumidores são normalmente desbalanceadas, com uma conexão de 3,5 mm TRS de três condutores (comumente chamado de plugue P2), fornecendo terra, canal esquerdo, e canal direito, ou conectores RCA estéreo. Equipamentos profissionais normalmente usam conexões balanceadas de jacks TRS de 6,35 mm ( de polegada) ou conectores XLR. Equipamentos profissionais também podem usar conexões desbalanceadas com jacks TS de de polegada (comumente chamado de plugue P10).
Níveis nominais[editar | editar código-fonte]
Nível de sinal de linha descreve um nível de sinal nominal de linha como uma proporção, expresso em decibéis, em um padrão de referência de voltagem. O nível nominal e a referência de voltagem com a qual foi expressa depende do nível de linha sendo usado. Enquanto os níveis nominais variam entre si, somente duas voltagens de referência são comuns: decibéis volts (dBV) para aplicações de consumidores, e decibéis unloaded (sem carga)(dBu) para aplicações profissionais.
A unidade de referência de decibel volts é 1 VRMS = 0 dBV[1]. E em decibel unloaded, 0 dBu é a voltagem alternada necessária para produzir 1 mW de potência através de 600Ω de impedância (aproximadamente 0,7746 VRMS)[2]. Esta unidade estranha vem dos padrões antigos de telefonia, a qual usavam fontes e cargas de 600 Ω, e a potência dissipada medida em decibel-miliwatts (dBm). Equipamentos modernos de áudio não utilizam cargas correspondidas de 600 Ω, a partir daí, dBm unloaded (dBu) (dBm sem carga).
O nível nominal mais comum para equipamentos profissionais é +4 dBu (por convenção, valores de decibel são escritos com um sinal explícito). Para equipamentos de consumidores é -10 dBV, a qual é usado para reduzir custos de fabricação[3].
Expressado em termos absolutos, um sinal a -10 dBV é equivalente a um sinal de onda senoidal com um pico de onda (amplitude máxima VPK) de aproximadamente 0,447 volts, ou qualquer sinal genérico a 0,316 volts RMS (VRMS). Um sinal a +4 dBu é equivalente a um sinal de onda senoidal com um pico de aproximadamente 1,736 volts, ou qualquer sinal genérico a aproximadamente 1,228 VRMS.
Amplitude de pico-a-pico (algumas vezes abreviado como "pp" - VPP) refere-se à voltagem total oscilada de um sinal, que é o dobro do pico da amplitude do sinal. Por exemplo, um sinal com um pico de amplitude de ±0,5 V tem uma amplitude p-p de 1,0 V.
| Uso | Nível nominal | Nível nominal, VRMS | Pico de amplitude, VPK | Amplitude de pico-a-pico, VPP |
|---|---|---|---|---|
| Áudio profissional | +4 dBu | 1,228 | 1,736 | 3,472 |
| Áudio consumidores | -10 dBV | 0,316 | 0,447 | 0,894 |
O sinal de nível de linha é um sinal de corrente alternada sem um deslocamento DC, que sua voltagem varia de acordo com o terra do sinal, indo do pico da amplitude (por exemplo +1,5 V) até a voltagem negativa equivalente (-1,5 V)[4].
Line out[editar | editar código-fonte]
Simbologia saída de linha. Guia de cores de PC verde limão.
Saída de linha normalmente apresenta uma impedância de 100 a 600 ohms. A voltagem pode atingir 2 volts de tensão pico a pico com níveis referenciados de -10 dBV (300mV) a 10 kΩ. A resposta em frequência dos equipamentos mais modernos é divulgada como pelo menos 20 Hz a 20k kHz, que corresponde ao alcance da audição humana. Saídas de linha são planejadas para se conectar a uma carga resistiva de 10.000 ohms; com somente alguns volts, isso requer apenas uma corrente mínima.
Conectando outros dispositivos[editar | editar código-fonte]
Conectando uma carga de baixa impedância como um alto-falante (normalmente 4 a 8 Ω) a uma saída de linha irá curto-circuitar a saída do circuito. Estas cargas são de cerca de 1/1000 da impedância que uma saída de linha é designada para se conectar, então a saída de linha não é desenvolvida para fornecer a corrente que deveria ser consumida por uma carga de 4 a 8 ohms a voltagens que uma saída desta fornece normalmente. O resultado irá ser um som muito baixo vindo do alto-falante e possivelmente o circuito da saída danificado.
Saída de fone de ouvido e de linha são muitas vezes confundidas. Modelos de fones têm variações de impedâncias, desde pequena como 20 Ω a algumas centenas de ohms; os com as menores irão ter resultados similares que um falante, enquanto os com as maiores podem funcionar aceitavelmente se a impedância de saída de linha é baixa o suficiente e os fones forem sensíveis o suficiente.
Vice-e-versa, uma saída de fone geralmente tem uma impedância de saída de apenas alguns ohms (para fornecer uma conexão com fones de 32 ohms) e facilmente pode ser conectada a uma entrada de linha.
Por razões similares, cabos em y não deveriam ser usados para combinar dois sinais de saída de linha em uma única entrada de linha. Cada saída de linha deve ser conectada a outra saída de linha assim como a entrada pretendida. novamente resultando em uma carga muito mais pesada do que a desenvolvida para ela. Isto irá resultar em perda de sinal e possivelmente danos. Um mixer ativo, usando por exemplo op-amps, deveria ser usado no lugar[5]. Um resistor de alta impedância em série com cada saída pode ser usado para mixá-las com segurança, mas deve ser calculado devidamente para a impedância da carga e tamanho do cabo.
Line in[editar | editar código-fonte]
Simbologia entrada de linha. Guia de cores de PC azul claro.
É pensado pelos projetistas que a saída de linha de um dispositivo seja conectado à entrada de linha de outro. Entradas de linha são desenvolvidas para aceitar níveis de voltagem proporcionados Impedâncias, por outro lado, não se casam de saída para entrada. A impedância de uma entrada de linha é normalmente de cerca 10 kΩ. Quando conectada em uma saída de linha com impedância usual de 100 a 600 ohms, forma uma conexão na qual a maior parte da voltagem gerada pela saída é perdida através da entrada, e uma corrente mínima flui devido à impedância relativamente alta da entrada.
Embora entradas de linha têm uma alta impedância comparada às saídas de linha, elas não deveriam ser confundidas com as entradas chamadas "Hi-Z" (sendo Z o símbolo para impedância) que têm uma impedância de 47 kΩ até mais de 1 MΩ. Estas entradas "Hi-Z" ou "instrument" geralmente têm ganhos mais altos que uma entrada de linha. Elas são desenvolvidas para serem usadas com, por exemplo, pickups de guitarra elétrica e unidades DI box. Muitas destas fontes podem fornecer apenas uma voltagem e corrente mínima e a entrada de alta impedância é desenvolvida para não se sobrecarregar excessivamente.
Nível de linha em trajetos comuns de sinais[editar | editar código-fonte]
Sons acústicos (como vozes ou instrumentos musicais) são gravados normalmente com transdutores (microfones e captadores) que produzem sinais elétricos fracos. Estes sinais devem ser amplificados a nível de linha, que eles serão mais facilmente manipulados por outros dispositivos como as mesas de som e gravadores. Tal amplificação é feita por um dispositivo conhecido como pré-amplificador ou "pré-amp", que amplifica o sinal a nível de linha. Depois de manipulado a nível de linha, os sinais são normalmente enviados para um amplificador, onde eles são amplificados a níveis que podem tocar fones de ouvido e alto-falantes. Estes convertem o sinal de volta em sons que podem ser ouvidos através do ar.
Muitos fonógrafos também têm um nível de saída baixo e requerem um pré-amplificador; normalmente, um aparelho de som doméstico ou receiver com amplificador irá ter uma entrada especial chamada phono input. Esta entrada passa o sinal através de um pré-amplificador especial, que aplica a equalização RIAA no sinal assim como o amplifica para o nível de linha.
Ver também[editar | editar código-fonte]
Notas[editar | editar código-fonte]
Referências
- ↑ (Em Inglês) - Tangible Tech Audio Basics
- ↑ Glenn M. Ballou, ed. (1998). Handbook for Sound Engineers: The New Audio Cyclopedia, Second Edition. [S.l.]: Focal Press. 761 páginas. ISBN 0-240-80331-0
- ↑ Winer, Ethan (2013). (Em Inglês) - The Audio Expert: Everything You Need to Know About Audio. [S.l.]: Focal Press. 107 páginas. ISBN 978-0-240-82100-9
- ↑ Oscilloscoped measurement for line level signal
- ↑ Dennis Bohn (Abril de 2004). «(Em inglês) - Why Not Wye?». RaneNotes. Rane Corporation. Consultado em 15 de julho de 2012.
Outputs are low impedance and must only be connected to high impedance inputs -- never, never tie two outputs directly together -- never. If you do, then each output tries to drive the very low impedance of the other, forcing both outputs into current-limit and possible damage. As a minimum, severe signal loss results.