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Sonômetro (ART2103)

A medição dos níveis de ruído de um local, de uma máquina ou mesmo de um escritório, pode ser feita com precisão através de aparelhos eletrônicos. Mesmo nas aplicações recreativas a medida do som pode ter utilidade. Exemplo: a determinação entre dois candidatos, do mais aplaudido por um auditório num concurso de calouros.

O aparelho que descrevemos não é profissional, mas serve perfeitamente para a realização de medidas comparativas dc níveis de ruído e mesmo sons musicais.

Alimentado por uma bateria de 9 V ou pilhas comuns, ele é totalmente portátil e fácil de montar.

O sensor é um microfone de eletreto comum, cujo sinal é aplicado através de C2 à entrada inversora de um amplificador operacional do tipo 741.

O resistor de 3,3 M ohms (R4), ligado entre a saída e a entrada inversora, determina o ganho do circuito.

Podemos alterar este resistor numa ampla faixa, em função da aplicação desejada, usando em seu lugar um potenciômetro de 4,7 M ohms.

Valores na faixa de 100 k ohms a 4,7 M ohms podem ser usados, sem problemas.

O sinal amplificado é levado a uma etapa de potência com dois transistores complementares.

Temos assim um nível final de sinal bastante bom, para que depois de passar por C3 seja retificado por D2, filtrado por C4 e aplicado a um indicador do tipo analógico.

O fundo de escala deste instrumento é ajustado em P1.

Com a polarização da entrada não inversora (pino 3 de Cl-1), através de um divisor com dois resistores, não precisamos de alimentação com fonte simétrica.

Podemos utilizar uma única bateria de 9 V ou 6 pilhas pequenas.

Normalmente o uso deste aparelho é feito por pequenos períodos o que significa uma excelente autonomia para qualquer dos dois tipos de alimentação.

Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

 

   Figura 1 – Diagrama do aparelho
Figura 1 – Diagrama do aparelho

 

Sua montagem pode ser feita numa placa de circuito impresso coma disposição mostrada na figura 2.

 

   Figura 2 – Placa para a montagem
Figura 2 – Placa para a montagem

 

Para o circuito integrado sugerimos a utilização de um soquete DlL de 8 pinos.

O instrumento é um micro-amperímetro de 0-200 uA ou próximo disso, do tipo de baixo custo usado em aparelhos de som como VU-meter.

O microfone de eletreto é de dois terminais, mas com pequenas alterações na entrada podemos usar um eletreto de 3 terminais.

O trimpot P1 faz o ajuste de fundo de escala e pode ser de qualquer tipo.

Se usarmos bateria de 9 V devemos fazer sua ligação através de conector apropriado.

Para o caso de pilhas, não havendo disponível suporte para 6 unidades, recomendamos a ligação em série de um suporte de duas pilhas com um de 4 pilhas.

Para provar, basta ligar a unidade e produzir qualquer som diante do microfone, falando qualquer coisa ou estalando os dedos.

Ajuste P1 para que nos sons mais fortes o instrumento não ultrapasse os fundos de escala.

Se quiser um ajuste de ganho, para poder trabalhar com sons numa faixa mais ampla de intensidades, substitua R4 por um potenciômetro de 4,7 M ohms.

Uma eventual elaboração de escala exige a utilização de uma fonte conhecida de som, ou a comparação com um sonômetro profissional.

 

Cl-1 - 741 - amplificador operacional

Q1 - BC548 ou equivalente

Q2 - BC558 ou equivalente

D1 - 1N4148

D2 - 1N34 ou equivalente

M1 – 0-200 uA - microamperímetro

S1 - interruptor simples

B1 - 9 V bateria ou 6 pilhas pequenas

MIC - microfone de eletreto de dois terminais

P1 - 4,7 k ohms - trimpot

 

Resistores de 1/8 W

R1 - 4,7 k ohms

R2 e R3 - 22 k ohms

R4 - 3,3 M ohms

R5 e R6 - 10 k ohms

R7 - 1 k ohms

 

Capacitores

C1 - 100 uF x 12 V - eletrolítico

C2 - 100 nF - cerâmico ou poliéster

C3 - 220 uF x 12 V - eletrolítico

C4 - 10 uF x 12 V - eletrolítico

 

Obs.: O resistor R1 poderá ser alterado na faixa de 4,7 ohms a 15 k ohms para modificar a sensibilidade do circuito.

 

Do mesmo modo, o capacitor C4 influi na velocidade de resposta do instrumento. Para uma pequena resposta mais rápida, com os sons

mais agudos por exemplo, recomendamos a redução deste capacitor para valores até 1 pF.

Por outro lado, para uma resposta mais lenta, com sons que persistem por mais tempo, obtendo-se uma indicação média, sugerimos o aumento para valores até 100 pF.

 

 

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