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Microfone Parabólico Seletivo (ART1576)

Descrevemos um sensível microfone direcional para escutas que tem ainda um circuito seletor de tom que permite rejeitar certas frequências que possam estar prejudicando as gravações ou ainda a própria escuta. Circuito é relativamente simples e o microfone bastante interessante em relação ao aspecto construtivo.

Descrevemos um microfone direcional parabólico que tem enorme sensibilidade possibilitando a escuta de conversão, gravação de pássaros e outras aplicações semelhantes.

Trata-se de um tipo de microfone que pode também ter a versão tubular, sendo que a tubular mais simples é bastante usada em estádios de futebol para captar o som dos chutes.

O circuito que apresentamos possui um filtro de controle de baixas frequências para os sons que correspondem a voz, facilitando assim o entendimento d conversas.

O transdutor é um microfone de eletreto e, além disso, contamos com um bom amplificador para escuta em fontes de ouvido.

O circuito é alimentado por 2 pilhas apenas, com uma excelente durabilidade.

 

Como Funciona

Normalmente para se obter diretividade na captação de sons, usamos um refletor parabólico conforme mostra a figura 1.

 

   Figura 1 – Microfone parabólico
Figura 1 – Microfone parabólico

 

Nesta configuração, os sons são refletidos numa mesma direção que incide justamente no ponto em que é fixado o microfone.

Este é o mesmo princípio usado nas antenas de TV em que precisamos coletar o máximo possível de energia da estação.

Concentrando o sinal desta forma, obtemos ganho, ou seja, os sinais se tornam muito mais fortes quando chegam ao microfone.

Por exemplo, se a antena refletora tem uma superfície de 2 000 cm2 e o microfone 2 cm2 temos um ganho efetivo de 1 000 vezes para o som captado.

Fica então evidente que, quanto maior for o refletor parabólico, maior será o ganho que obteremos.

Mas, existe um limite, pois se o ganho for muito alto, ruídos indesejáveis começam a ser amplificados também, como é o caso do chamado ruído branco que é ruído do vento ou das folhas das árvores.

Assim, no nosso caso, o tamanho máximo recomendado é da ordem de uns 60 cm.

Os sinais captados pelo microfone são levados a um filtro elaborado em torno de um amplificador operacional CA3140.

Neste filtro, cuja configuração básica é mostrada na figura 2, o resistor R1 e o capacitor C1 determinam a frequência de corte inferior, ou seja, o ponto em que os sinais começam a passar para amplificação.

 

   Figura 2 – O filtro
Figura 2 – O filtro

 

Por outro lado, o resistor R2 e o capacitor C2 determinam a frequência de corte superior.

Fazendo R1 e R2 variáveis podemos ajustar a faixa de frequências amplificadas, alargando ou estreitando conforme o tipo de som que estamos captando e eventuais ruídos ambientes.

O ganho desta etapa é variável, dependendo do ajuste de R1 e R2.

Veja que, se R1 tende a zero, elevando a frequência de forte e inferior e se R2 tende aos valores máximos, reduzindo a frequência superior, temos um estreitamento da faixa e o ganho é maior.

A figura 3 mostra o que ocorre.

 

   Figura 3 – O controle das faixas
Figura 3 – O controle das faixas

 

A etapa seguinte é um pequeno amplificador de áudio TDA7052.

A vantagem deste circuito é a sua boa potência com alimentação de apenas 3 V, obtida de duas pilhas pequenas.

É claro que o leitor pode adaptar o circuito para operar com outros pequenos amplificadores de áudio como o LM386, mas neste caso a alimentação deverá ser de 6 V.

 

Montagem

Na figura 4 temos o diagrama completo do aparelho.

 

Figura 4 – Diagrama completo do aparelho
Figura 4 – Diagrama completo do aparelho

 

A placa de circuito impresso para a montagem é mostrada na figura 5.

 

Figura 5 – Placa para a montagem
Figura 5 – Placa para a montagem

 

Na montagem, observe a posição dos circuitos integrados e polaridade do eletreto e capacitores eletrolíticos.

O fone é de baixa impedância e os resistores são de 1/8 W.

Na figura 6 temos detalhes da montagem com o posicionamento do microfone em relação ao refletor parabólico.

 

Figura 6 – O refletor
Figura 6 – O refletor

 

Se bem que não seja exatamente parabólico, mas sim semi-esférico, como refletor pode ser usada metade dos globos de efeitos normalmente usados em bailes com pequenos espelhos.

Para ligar um gravador externo, temos na figura 7 o modo de se agregar um jaque de saída.

 

   Figura 7 – Saída para gravador.
Figura 7 – Saída para gravador.

 

Uma outra possibilidade interessante é a de se transmitir os sinais para um receptor de FM que conte com gravador.

Para esta finalidade, pode ser usado o pequeno transmissor mostrado na figura 8.

 

Figura 8 – Usando um pequeno transmissor de FM
Figura 8 – Usando um pequeno transmissor de FM

 

 

Prova e Uso

O posicionamento exato do microfone em relação ao refletor deve ser obtido experimentalmente quando testar o aparelho.

Verifique se todos os ajustes funcionam e depois é só utilizar o aparelho.

 

CI-1 – CA3140 – circuito integrado

CI-2 – TDA7052 – circuito integrado

MIC – microfone de eletreto de dois terminais

B1 – 3 V – 4 pilhas pequenas

S1 – Interruptor simples

F1 – Fone de 8 ohms

P1 – 47k ohms – potenciômetro

P2 – 1 M ohms – potenciômetro

P3 – 22k ohms – potenciômetro

R1 10 – 10 k ohms – resistor – marrom, preto, laranja

R2, R3, R4 – 4k7 ohms – resistores – amarelo, violeta, vermelho

C1 – 220 uF x 6 V – eletrolítico

C2 , C3 – 10 uF – eletrolíticos

C4 – 47 nF – cerâmico ou poliéster

C5 – 470 pF – cerâmico

C6 – 470 nF – cerâmico ou poliéster

Diversos:

Placa de circuito impresso, suporte de pilhas, caixa para montagem, tripé ou alça, refletor parabólico, fios, solda, etc.

 

 

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