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Guia Básico sobre som, alto-falantes, potência, impedância, THD e SNR [V2.0]


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ATUALIZADO 17/01/2014!
 

 

Assuntos que serão abordados neste artigo:
Potência PMPO
Potência RMS
Sensibilidade do alto-falante
Potência RMS vs Volume
Distorção Harmônica (THD)
Relação sinal-ruído (SNR)
 

Potência PMPO

 
Tenho a certeza que vocês já viram no mercado algo como "Mini System 3600W PMPO", ou apenas o "3600W" sem especificação alguma, além dos mais variados tipos de números que só servem para lhe confundir na hora de escolher seu aparelho e que também não dizem absolutamente nada sobre a real potência ou volume máximo atingido pelo aparelho.
 
Essa tal de "PMPO" é uma medida criada pelos fabricantes afim de encher os olhos do consumidor com números inflados, no início eles se referiam a potência de pico, com o passar do tempo foram sendo desenvolvidas novas maneiras de se medir o "PMPO" o que acabou resultando em uma medida completamente imprecisa, pois cada fabricante poderá ter seu modo de medir os tais "Watts PMPO"
 
Em outras palavras, a potência PMPO não significa nada e também não é parâmetro de comparação entre sistemas.
 
 

Potência RMS

 
Esta sim é a verdadeira potência do seu aparelho, por diversas vezes é um número pequeno, que raramente chega ou ultrapassa dos 100W porém é aceita mundialmente como padrão ao medir a potência de amplificadores, receivers e derivados.
 
Ela é obtida com um sinal de uma única freqüência (60hz para subwoofers e 1khz como padrão internacional), na mesma amplitude ao ser reproduzido, o que vale aqui são os valores obtidos antes do amplificador distorcer ("clipagem").
 
É feito da seguinte maneira, liga-se um resistor com a impedância (ohms) desejada (de 2 à 16ohms em geral), quanto maior a impedância, menor será a potência RMS, após ligado o resistor, coloca-se o amplificador reproduzindo a freqüência para teste em onda senoidal e mede-se a tensão no resistor, com um multímetro True RMS, a fórmula é a seguinte:
 

Pot= V² / R 
V = tensão medida no voltímetro
R = resistência utilizada 
 

Tensão medida no multímetro = 20 volts, com um alto-falante de 8 ohms.
P = ( 20² / 8 ) 
P = ( 400/8 )
P= 50 W RMS
 
Como saber se estou exagerando na potência aplicada em meu alto falante?
Existem algumas formas, uma delas é perceber se o alto falante está “batendo bobina”, ou seja a bobina está batendo no fundo do alto falante. Poderia citar também o momento quando o som começa a distorcer, mas isso nem sempre é culpa do alto falante, muitas vezes é o amplificador que está entrando na região de distorção
 
Agora que você já sabe os conceitos de RMS vamos para a parte prática do assunto

Sensibilidade

 
Todo alto-falante tem um parâmetro que se chama "Sensibilidade" que por padrão é medida a 1W e 1 metros de distância, a sensibilidade é a pressão sonora (SPL, em outras palavras, volume) em dB obtido a 1m de distância que um falante consegue gerar quanto recebe um sinal de 1W RMS
 
Por exemplo: Um alto-falante com sensibilidade de 86dB consegue gerar 86 dB de volume a 1 metro de distância com 1 W RMS
 

Impedância

 
Impedância é um outro parâmetro importante das caixas de som, ela muda de acordo com a frequência mas aqui abordaremos a nominal das caixas de som para melhor entendimento, que varia de 2 a 16 ohms em geral, ela deve combinar com a impedância do seu receiver/amplificador, caixas de 2 ohms ligadas em um amplificador que suporta no mínimo 4 ohms tem grandes chances de queimarem, tanto as caixas quanto os amplificadores, por outro lado não há problemas em ter caixas com impedância nominal maior do que a mínima do amplificador, porém as caixas receberão menos potência, exemplo:
 
Caixas de 8 ohms nominais
Receiver 4 ohms, 100W RMS
Ao ligar este falante neste receiver, no máximo ele irá receber 50W de potência RMS
Vale lembrar que nem sempre a potência dobra ao se diminuir a impedância pela metade, isso depende do projeto do amplificador.
 
 

Potência RMS vs Volume

 
Como sabemos, alto-falantes tem um parâmetro chamado sensibilidade, porém estes valores não são lineares, ou seja, o dobro de Watts RMS não significa o dobro de volume reproduzidos pelo alto-falante, na verdade quando dobramos a potência, temos que adicionar apenas 3dB ao alto-falante, sendo assim:
 

Alto-falante com 86dB sensibilidade ao receber 1W reproduzir 86dB de SPL
Alto-falante com 86dB sensibilidade ao receber 2W reproduzir 89dB de SPL
Alto-falante com 86dB sensibilidade ao receber 4W reproduzir 92dB de SPL
Alto-falante com 86dB sensibilidade ao receber 8W reproduzir 95dB de SPL
 
E por ai vai, agora vamos comparar alto falantes de sensibilidades diferentes:
 

Alto-falante com 86dB sensibilidade ao receber 8W reproduzir 95dB de SPL
Alto-falante com 89dB sensibilidade ao receber 4W reproduz 95dB de SPL
 
Concluímos que ao adicionarmos 3dB a mais na sensibilidade, o segundo alto falante reproduz sons com a mesma intensidade sonora que o primeiro e com a metade da potência, isso é muito importante para sistemas que não possuem muita potência pois ao serem equipados com alto falantes de alta sensibilidade podem atingir os mesmos níveis de SPL que outros sistemas de maior potência
Mas quanto de pressão sonora significam um valor X de decibéis(dB)?
 
graficox.png
 
Agora imagine caixas com 92 dB de sensibilidade, compare com o gráfico acima e perceba o tanto de “barulho” que 1W pode fazer.
 
Agora que você já sabe que potência não é tudo, e que o dobro de potência não significa realmente o dobro de volume, vamos aprender sobre a qualidade do som
 

Resposta de Frequencia

 
A audição humana consegue perceber sons que variam de 20 à 20.000Hz, portanto um bom alto-falante conseguiria reproduzir toda essa faixa de freqüência, mas isso é a teoria, na prática é muito difícil para apenas 1 alto-falante reproduzir todas essas freqüências com perfeição, os chamados "fullrange" se propõe a fazer tal trabalho, porém são raros os casos que que eles conseguem.
 
Por isso existem vários tipos de alto-falantes especializados em faixas de freqüência, podemos dizer que existem aqueles para os graves, os médios e os agudos
Temos então as seguintes categorias, Subwoofer (graves), woofer (médios), tweeters (agudos). Gostaria de lembrar que estou generalizando pois existem várias outras subcategorias como por exemplo, sub-graves, médios-agudos e etc, que fazem parte da transição de um tom para outro
 
Vamos começar pelos agudos, os Tweeters são falantes em geral pequenos e se movimentam pouco, assim como movimentam pouco ar também, são responsáveis pelas freqüências agudas (altas) e por isso se movimentam muito rápido e num espaço pequeno, em geral, vão de 5.000 Hz até os 20.000 Hz.
Na faixa dos agudos as ondas sonoras são bastante direcionais, recomenda-se que o tweeter esteja na altura do ouvido de quem está ouvindo o som, para um melhor aproveitamento.
 
Nos médios temos os woofers, vão de 80 ou 120hz até os 5khz (5.000Hz), responsáveis pela maior parte da informação sonora e também são aqueles que reproduzem a nossa fala, com tamanho maior que os Tweeters, eles costumam movimentar mais ar, porém são menores que os subwoofers e produzem ondas menos direcionais que os tweeters porém ainda direcionais
 
Nos graves, de 80hz para baixo temos os subwoofers, com tamanho avantajado de 8 polegadas até alguns modelos de 18 ou mais, eles movimentam grandes quantidades de ar e requerem caixas acústicas muito maiores que os outros falantes, são eles que dão aquela impressão de que está tudo tremendo e são muito responsáveis pelas batidas de certos tipos de música, como hip-hop, eletrônica e outros, produzem as ondas menos direcionais, é muito mais difícil de perceber de onde vem os sons graves.
 
Unindo esses 3 tipos de alto-falantes é possível criar uma caixa que reproduza todo o nosso espectro audível, tomando cuidado apenas para que certas freqüências não fiquem mais altas que outras, pois isso poderia dar impressão de som abafado ou estridente por exemplo. Estas caixas são comumente chamadas de 3 way.
 
Existem também as caixas 2 way, mais comuns e mais baratas, podem atingir excelente qualidade sonora porém em geral, sacrificarão os graves mais baixos para isso.
O ideal é que a caixa de som tenha uma resposta plana sem grandes variações de pressão sonora de 20hz à 20khz.
 
OBS: hoje em dia é muito comum encontrar sistemas 2 way em stereo e mais uma contendo apenas o subwoofer, isto é feito para economizar espaço e porque o subwoofer requer muito mais potência do que os woofers e tweeters
 

Distorção Harmônica (THD)

 
A distorção harmônica total (THD) é medida em porcentagem, e o ideal é que esteja baixo de 1%, quanto menos melhor, a distorção faz por exemplo, o sinal senoidal ficar achatado, perdendo assim sua qualidade, equipamentos com THD menor que 1% são considerados Hi-Fi (alta fidelidade)
 
Portanto é sempre melhor um amplificador que te entregue por exemplo 100W à 4ohms com 1% THD do que um outro que entrega 100W à 4 ohms com 10% THD, sem falar que a distorção é um dos principais motivos para a queima dos alto-falantes.
Vale a pena ressaltar que 1% de distorção é o limite máximo aceitado pela maioria das pessoas, muitas vezes as empresas divulgam a potência com 10% de distorção, que é um número altíssimo e que com certeza irá lhe incomodar.
 

Signal-to-Noise ratio(SNR)

 
Esse é um parâmetro por vezes ignorado ou excluído mas que também é muito importante, ele mede o quanto de ruído, ou seja, interferência o sistema tem. E é responsável pelo chiado que se ouve quando o sistema está ligado, mas não está reproduzindo nada. E quanto menor, melhor, pois esse ruído será amplificado quando você aumentar o volume. (lembre-se que geralmente esse número é negativo na escala db)
Também é chamado de relação sinal-ruído e abreviado como S/N ou SNR.
 
 
Autor: Gabriel Rodríguez
 
FAVOR NÃO COPIAR SEM OS DEVIDOS CRÉDITOS E SEM ME AVISAR!
 
Espero ter abordado algo que seja útil para o vosso conhecimento e qualquer dúvida ou correção em meu texto, podem me notificar
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Muito bom, só acho que woofes podem ser maiores que 8" sim.

podem sim sem duvida, eu só citei que os SUBwoofers obrigatoriamente tem que ser maior que 8" , isto é, na minha opinião, eu não levo fé em subwoofers com um cone menor, não acho o desempenho deles para SUBgraves bom

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  • 4 semanas depois...
  • mês depois...
  • 3 semanas depois...
Orra! adorei o tópico. Ajudou em muito.

Agora vem cá: E as caixas e fones "fullrange" que dizem cobrir desde 8hz até 24, 25 khz? Se o ouvido humano só distingue oficialmente de 20~20000, de que adianta essa faixa de cobertura maior?

Abraço.

desculpe a demora na resposta amigo, mas você falou bem, elas DIZEM cobrir

é verdade que alguns alto falantes fullrange são bons, mas são raros, e não cobrem realmente todo o espectro, sempre vai haver uma discrepância no SPL de determinadas faixas

Em frequencias altas não há tanto problema assim para se reprduzir, mas abaixo de 25hz são poucos os falantes que conseguem, e ai você me pergunta o que ganhamos com falantes q reproduzem abaixo de 20hz? SENSAÇÃO. apesar de não ouvir, sentimos a vibração do ar.

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  • 1 ano depois...

vou gastar uns 150 reais porém estou em dúvida... considerando essas paradas técnicas qual você me indicaria?

encontrei essa 3 opções até então:

http://www.thonet-vander.com/web/manuales_pdf/manual_plakat.pdf

foi, mas não achei link sem ser de loja... mas são essas Edifier aqui:

A 2.1 - X100

http://www.kabum.com.br/cgi-local/kabum3/produtos/descricao.cgi?id=01:03:290:333:30157

e a 2.0 - R900T

http://www.kabum.com.br/cgi-local/kabum3/produtos/descricao.cgi?id=01:03:290:332:27296

Uso muito para música e filmes e tb aceito alguma outra suestão fora das que andei pesquisando!

Valeu e obrigado até então!

Renato.

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  • mês depois...

Olá, nessa parte eu fiquei confuso

Unindo esses 3 tipos de alto-falantes é possivel criar uma caixa que reproduza todo o nosso espectro audível, tomando cuidado apenas para que certas freqüências não fiquem mais altas que outras, pois isso poderia dar impressão de som abafado ou estridente por exemplo

então o ideal, é que a caixa de som tenha uma resposta plana, sem grandes variações de pressão sonora de 20hz à 20khz

se eu estivesse vendo um filme e um cara tocando piano então de repente acontece uma cena em que atiram ao mesmo tempo, então eu teria uma frequencia de 90kHz correto? e com o tiro seria 130kHz, então a frequencia do som do tiro seria maior do que o do piano. Então como eu evitaria o som abafado ou estridente?quando estiver assistir um filme? Parece que é inevitável... sempre vai ter frequencias maiores que outras que se sobrepõem ... pelo que entendi.

ps

o tuto tá ótimo e esse fórum é muito boom :) obgd

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  • 2 semanas depois...
Olá, nessa parte eu fiquei confuso

Unindo esses 3 tipos de alto-falantes é possivel criar uma caixa que reproduza todo o nosso espectro audível, tomando cuidado apenas para que certas freqüências não fiquem mais altas que outras, pois isso poderia dar impressão de som abafado ou estridente por exemplo

então o ideal, é que a caixa de som tenha uma resposta plana, sem grandes variações de pressão sonora de 20hz à 20khz

se eu estivesse vendo um filme e um cara tocando piano então de repente acontece uma cena em que atiram ao mesmo tempo, então eu teria uma frequencia de 90kHz correto? e com o tiro seria 130kHz, então a frequencia do som do tiro seria maior do que o do piano. Então como eu evitaria o som abafado ou estridente?quando estiver assistir um filme? Parece que é inevitável... sempre vai ter frequencias maiores que outras que se sobrepõem ... pelo que entendi.

ps

o tuto tá ótimo e esse fórum é muito boom :) obgd

Não não amigo, as frequências não se somam dessa forma, o máximo que você vai ouvir vai ser 20khz.

Pra evitar esse som abafado ou estridente é a combinação dos alto falantes e do projeto da caixa que faz.

é uma coisa um pouco mais profunda, que envolve o acentuamento de uma determinada região dos sons, como os médios por exemplo.

É correto dizer que sempre existirão frequências com mais intensidade que outras numa MÚSICA, entretanto é importante que a caixa responda com a mesma intensidade todas elas se o sinal que chega na caixa tiver todas as frequências na mesma intensidade, desta forma ela vai poder responder adequadamente a variação de intensidade entre as frequências na música (ou filme) variação esta que é característica do que está sendo reproduzido e proposital.

vou gastar uns 150 reais porém estou em dúvida... considerando essas paradas técnicas qual você me indicaria?

encontrei essa 3 opções até então:

http://www.thonet-vander.com/web/manuales_pdf/manual_plakat.pdf

foi, mas não achei link sem ser de loja... mas são essas Edifier aqui:

A 2.1 - X100

http://www.kabum.com.br/cgi-local/kabum3/produtos/descricao.cgi?id=01:03:290:333:30157

e a 2.0 - R900T

http://www.kabum.com.br/cgi-local/kabum3/produtos/descricao.cgi?id=01:03:290:332:27296

Uso muito para música e filmes e tb aceito alguma outra suestão fora das que andei pesquisando!

Valeu e obrigado até então!

Renato.

Eu iria na Edifier R900T, ainda que a thonet tenha especificações melhores, os woofers dela não me convenceram, as especificações parecem mentirosas.

Me desculpem pela demora, a partir de hoje estarei monitorando este tópico constantemente e receberei e-mails para cada postagem nova. Obrigado pela compreensão.

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  • mês depois...
desculpe a demora na resposta amigo, mas você falou bem, elas DIZEM cobrir

é verdade que alguns alto falantes fullrange são bons, mas são raros, e não cobrem realmente todo o espectro, sempre vai haver uma discrepância no SPL de determinadas faixas

Em frequencias altas não há tanto problema assim para se reprduzir, mas abaixo de 25hz são poucos os falantes que conseguem, e ai você me pergunta o que ganhamos com falantes q reproduzem abaixo de 20hz? SENSAÇÃO. apesar de não ouvir, sentimos a vibração do ar.

Upking, estou na dúvida entre comprar uma das 5 caixas de som desse link (http://www.tecmundo.com.br/home-theater/1648-guia-de-compras-caixas-de-som-com-qualidade.htm) tirando só a Edifier E3100 (média de R$ 370,00) que é a mais cara de todas as outras 5 tenho interesse e acho que valem o investimento, mas qual delas é a melhor? quero apenas um som equilibrado e grave bom.

Valeu pela ajuda, abraço

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Upking, estou na dúvida entre comprar uma das 5 caixas de som desse link (http://www.tecmundo.com.br/home-theater/1648-guia-de-compras-caixas-de-som-com-qualidade.htm) tirando só a Edifier E3100 (média de R$ 370,00) que é a mais cara de todas as outras 5 tenho interesse e acho que valem o investimento, mas qual delas é a melhor? quero apenas um som equilibrado e grave bom.

Valeu pela ajuda, abraço

Já ouvi falar bem dessa bomber, mas as especificações não me animaram muito não.

A T3100 da creative e a X100 da edifier me chamaram atenção mas a T3100 não diz o tamanho do cone do subwoofer, e a relação sinal/ruído dela é pior do que a da creative. Já a X100 tem um um sub com cone de tamanho menor do que eu gostaria que ela tivesse.

Ambas são 2 vias, ponto para as 2.

Creative e Edifier são 2 boas marcas, Se você conseguir tente encontra-las em mostruário e fazer um teste, veja qual som mais lhe agrada, acho que nessa faixa de preço ambas farão um bom trabalho.

Abraço!

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  • 4 semanas depois...
upking tem como você me da uma ajuda? da uma olhada ai nesse meu topico manoh e me diz se algum probrema eu ligar os caixas de som ^^ http://forum.clubedohardware.com.br/som-pc-2/1137150?p=5980313#post5980313

amigão, ta meio confuso de entender o teu texto, mas vamos lá, eu não entendi ao certo como você ligou, até porque não sei se você ligou em paralelo ou em série

A moral da história é o seguinte: desde que a impedância final desse monte de ligação das caixas não seja mais baixa do que o amplificador suporta, vai funcionar sem queimar.

Essa impedância final vai depender se você ligou as caixas em série ou paralelo.

Não entendi nada do que você fez com o adaptador P2. Se possível faça um esquema, pode ser no paint mesmo, de como ficaram as ligações.

uma coisa a se notar pelo que você falou é o seguinte, as caixas não tem potência, elas AGUENTAM potência. não importa quantas caixas você coloque, se o seu amplificador consegue liberar uma potência X, essa potência vai ser essa tenha 1 caixa ou 1000.

Abraço!

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ta ai o esquema [ATTACH]93815[/ATTACH] essas é umas fotos q tirei tbn [ATTACH]93816[/ATTACH] [ATTACH]93817[/ATTACH]

Essa saída output não pode de jeito nenhum ser ligada direto em caixas de som PASSIVAS.

Se forem ativas, tudo bem.

Quanto a ligação das 2 em 1 saída, pelo esquema não deu pra ver, mas to imaginando que você está ligando vermelho com vermelho e preto com preto, o problema é que isso é ligação em paralelo, a impedância cai na metade e se cair abaixo de 6 ohms você pode queimar o amplificador.

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1 fio vermelho de cada caixa em 1 saida vermelha ou seja 2 vermelho em 1 saida vermelha 2 saida preta em 1 saida preta. as 4 caixas de som q to ligando são as passivas? o negocio da impendancia cada caixa são 4 ohms ai como assim se cair abaixo de 6 se as caixas so tem 4 é q n entendi direito!a ligação q eu fiz q você fala q é em paralelo pode queimar meu amplificador é isso? to meio apreencivo aqui o q devo fazer ?

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1 fio vermelho de cada caixa em 1 saida vermelha ou seja 2 vermelho em 1 saida vermelha 2 saida preta em 1 saida preta. as 4 caixas de som q to ligando são as passivas? o negocio da impendancia cada caixa são 4 ohms ai como assim se cair abaixo de 6 se as caixas so tem 4 é q n entendi direito!a ligação q eu fiz q você fala q é em paralelo pode queimar meu amplificador é isso? to meio apreencivo aqui o q devo fazer ?

Simplificando para o entendimento:

Quando você liga as cores tudo igual, ta fazendo paralelo, se você tem por exemplo 4 caixas de 4 ohms e liga as 2 em paralelo, elas ficam como se fosse 1 de 2 ohms.

Caixas de som passiva tem esses 2 fios pra ligar em um amplificador, as ativas é o plug P2.

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outra duvida manoh tem como eu ligar sem ser em paralelo? tipo 1 caixa eu ligo o fio vermelho no vermelho e o preto no preto e nno 2 caixa eu ligo o vermelho no preto e o preto no vermelho sera q a ligação pode ser assim? cara eu queria muito ficar com os caixas no pc pelo menos ficar com 5 você sabe alguma forma segura de eu fazer uma adaptação?

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outra duvida manoh tem como eu ligar sem ser em paralelo? tipo 1 caixa eu ligo o fio vermelho no vermelho e o preto no preto e nno 2 caixa eu ligo o vermelho no preto e o preto no vermelho sera q a ligação pode ser assim? cara eu queria muito ficar com os caixas no pc pelo menos ficar com 5 você sabe alguma forma segura de eu fazer uma adaptação?

são 4 caixas, 2 canais, vai ficar da seguinte maneira:

2 caixas em cada canal, logo, fio preto no vermelho, entre as caixas, ai uma ponta vermelha de uma vai sobrar, vai no vermelho do amp, uma ponta preta da outra vai sobrar, vai no preto do amp. E idem nas outras 2 caixas, assim a impedância vai dobrar, passando de 4 para 8 ohms.

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e aí up eu n entendi muito o q você falou + eu fiz da seguinte forma: descobri q 1 caixa ele era muito reforçado tinha 2 imã nele ai eu tirei ele to usando 2 caixas q é do proprio aparelho de som e to usando o outro adaptador com + 2 caixas http://s856.photobucket.com/user/luizakiphotos/media/DSC05056.jpg.html e o som ficou no total 4 caixas sera q assim tem risco de queimar o aparelho?a esqueci de contar eu pus um fone pequeno de 0,5w ligado em 1 caixa so pra tocar e da uma aparencia de 5 caixas *.* em vez de 6 caixas como tava eu deixei so 2 e n fiz paralelo 2 fios em 1 saida *.*detalhe: o amplificador o volume dele vai ate o 100 so q eu nunca uso no maximo eu uso ate o volume 50 ou 60 porque ele ja fica alto pra caramba mermo assim sera q ta de boa cara n preciso me preocupar? se keimar o aparelho ou o pc lasco kkk se tu responder + breve possivel irei te agradecer manoh é q to preocupado com o pc e com o aparelho de som oks? valeu

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  • 2 semanas depois...
  • 4 meses depois...
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