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Instrumentos de Aparelhos de Som (INS297)

Muitos consideram os VU-meters e indicadores de balanço dos aparelhos de som modernos meros efeitos visuais, com finalidades mais decorativas do que técnicas. Na verdade, tais instrumentos são de grande importância para se obter o melhor desempenho e a melhor fidelidade dos equipamentos, devendo ser observados como indicadores de funcionamento para ajustes dos controles e não simplesmente t como efeitos visuais. Neste artigo damos alguns circuitos práticos para adaptação dos VU-meters e indicadores de balanço em equipamentos de som que não os possuam.

Obs. Este artigo é de 1989 quando os indicadores analógicos eram comuns nos aparelhos de som. O artigo tem interesse tanto para os leitores que desejam recuperar algum equipamento, como para os que desejam aproveitar os indicadores para outros tipos de montagem.

Muitos leitores nos escrevem pedindo o modo de se fazer a ligação de instrumentos indicadores em aparelhos de som, como VU-meters e indicadores de balanço.

As características dos instrumentos usados, normalmente galvanômetros de 100 a 300 µA, exigem o emprego de circuitos especiais para o seu acionamento, com a indicação da modulação de um sinal num amplificador ou num mixer, assim como a indicação de balanço num sistema de dois alto-falantes.

Existem diversas possibilidades de ligação que envolvem circuitos para adaptação das características destes instrumentos aos sinais com os quais devem operar.

Daremos três aplicativos interessantes que podem ser usados com amplificadores, mixers e pré-amplificadores de qualquer potência na faixa de 500 mW a 250 W.

O baixo consumo de corrente destes indicadores permite a utilização da própria fonte de alimentação dos aparelhos com os quais operarem, e até mesmo a própria energia do sinal sem necessidade de qualquer alimentação externa ou interna.

 

OS GALVANÔMETROS

Normalmente, nos indicadores de modulação ou balanço de aparelhos de som são usados pequenos galvanômetros de bobina móvel de baixo custo, simples ou duplos, do tipo mostrado na figura 1.

 

   Figura 1 – Galvanômetros comuns
Figura 1 – Galvanômetros comuns

 

Estes instrumentos possuem bobinas de 50 a 500 Ω de resistência e um fundo de escala que varia entre 100 e 300 µA tipicamente, embora os tipos de 1m A também possam ser encontrados.

Para operar, os sinais aplicados a estes instrumentos devem ser contínuos e a inércia do sistema mecânico representa um limite para a resposta às variações da intensidade destes sinais.

Na operação num sistema indicador devemos levar em conta os seguintes fatores:

 

a) limite para a corrente aplicada o que será dado normalmente por um trimpot de ajuste ligado em série.

O correto ajuste deste componente determinará o limite para a excursão do ponteiro indicador ou o “fundo de escala“ (figura 2).

 

   Figura 2 – Ajustando o fundo de escala
Figura 2 – Ajustando o fundo de escala

 

 

b)circuito de amortecimento - normalmente são usados resistores e capacitores que limitam a velocidade da resposta às variações do sinal, evitando assim oscilações muito rápidas da agulha.

Estas oscilações não só dificultam o controle da grandeza pelo operador como também podem até causar problemas de natureza mecânica, “forçando” o mecanismo com batidas do ponteiro no final de curso (figura 3).

 

   Figura 3 – Capacitor de amortecimento
Figura 3 – Capacitor de amortecimento

 

 

c) circuito de acionamento – ele deve, a partir do sinal disponível, fornecer a corrente contínua que o instrumento precisa para operar.

Nos casos de amplificadores, em que o sinal é retirado da saída, o circuito pode ser formado simplesmente por capacitores, resistores e diodos, dada a intensidade do sinal.

No entanto, se o sinal for fraco como, por exemplo, o obtido na saída de um mixer ou de um pré-amplificador, devemos ter uma etapa amplificadora própria, que tanto pode ser elaborada com transistores discretos como a partir de circuitos integrados.

d) alimentação - no caso de se usar um amplificador, este deve ser dotado de uma alimentação que pode ser retirada do próprio equipamento com o qual ele operar, já que, normalmente, se trata de circuito de muito baixo consumo de corrente.

 

1. VU-METER PARA SINAIS FRACOS

Este circuito, mostrado na figura 4, é indicado para a ligação na saída de pré-amplificadores, mixers, controles de efeitos etc.

 

Figura 4 – VU para sinais fracos
Figura 4 – VU para sinais fracos

 

São usados dois transistores que garantem uma boa amplificação do sinal e a sua tensão de alimentação deve ser de pelo menos 18 V.

A placa de circuito impresso sugerida para este circuito é mostrada na figura 5.

 

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

 

Podemos usar instrumentos na faixa de 100 a 500 µA e todos os componentes são comuns.

Os transistores são NPN de uso geral.

Os capacitores eletrolíticos para 25 V e os diodos são 1N4148 ou equivalentes como o 1N914.

O capacitor C5 determina a inércia do sistema, podendo ter valores na faixa de 22 a 100 µF.

O único ajuste a ser feito é no trimpot, a fim de se obter a corrente máxima no instrumento com o sinal máximo na saída do pré-amplificador.

Na figura 6 temos a fonte de alimentação para o caso da tensão disponível no amplificador ou sistema de som ser maior que 18 V.

 

   Figura 6 – Fonte redutora
Figura 6 – Fonte redutora

 

O diodo zener utilizado é de 18 V x 1 W e o resistor R é calculado pela seguinte fórmula:

R : (V - 18)/0,01

onde:

R é o valor do resistor, em Ω

V é a tensão contínua disponível no amplificador

 

2. VU-METER PARA SINAIS FORTES

Este circuito, apresentado na figura 7, pode ser ligado diretamente na saída para os alto-falantes de qualquer aparelho de som com potência acima de 500 mW.

 

   Figura 7 – VU para sinais fortes
Figura 7 – VU para sinais fortes

 

O instrumento é um galvanômetro de 100 a 300 µA e os capacitores eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 25 V ou mais.

Na figura 8 temos a montagem numa pequena placa, que poderá ser fixada na parte posterior do próprio instrumento.

 

   Figura 8 – Placa para a montagem
Figura 8 – Placa para a montagem

 

O único ajuste é feito no trimpot de 22 k a fim de que não tenhamos corrente além do fundo de escala no instrumento.

A ligação do indicador é feita diretamente nos terminais de saída dos alto-falantes do amplificador.

O único resistor é de 1/8 W e seu valor não é crítico, podendo ser alterado juntamente com o capacitor para se obter uma resposta às variações do sinal conforme o desejado.

O capacitor pode ter valores na faixa de 4,7 a 22 µF e o resistor na faixa de 150 a 330 Ω.

 

3. INDICADOR DE BALANÇO

Este circuito, mostrado na figura 9, indica a diferença de nível dos sinais das duas saídas de um amplificador estereofônica.

 

Figura 9 – Indicador de balanço
Figura 9 – Indicador de balanço

 

Como ele opera com sinais fortes, não há necessidade de fonte de alimentação.

Os diodos são de uso geral e sua montagem pode ser feita numa plaqui1ha junto ao próprio instrumento, conforme mostra a figura 10.

 

Figura 10 – Placa para a montagem
Figura 10 – Placa para a montagem

 

Os resistores são de 1/8 W e não existe ajuste a ser feito.

Em função da Potência do amplificador pode ser necessário alterar os resistores R1 e R3, cujos novos valores deverão ficar entre 100 e 470 Ω nos amplificadores menores (até 10 W), entre 1k e 4k7 nos de média potência (de 10 a 50 W) e em 10 k nos de alta potência (acima de 50 W).

Os capacitores devem ter tensões de trabalho de pelo menos 25 V.

O capacitor C5 pode ser alterado na faixa de 220 a 470 µF em função da velocidade de respostas desejada.

Não devemos reduzir muito, pois o aparelho passará a indicar desequilíbrios ou diferenças instantâneas entre os sinais dos canais, o que não é a finalidade do projeto.

O galvanômetro usado neste indicador é do tipo com zero no centro da escala e, para ajustar os canais, bastará colocar os controles de volume de modo a termos indicação zero, quando então as potências dos sinais de cada canal estará equilibrada (o ajuste de balanço também será usado neste caso).

 

MODO DE USAR

Os VU-meters são usados para se determinar o nível máximo de modulação de um sinal.

Quando o nível de sinal ultrapassa os valores máximos pode ocorrer a distorção.

Ajustando o VU-meter para dar uma deflexão de 100% na sua escala,com a entrada de áudio de intensidade necessária para excitação à plena potência ou à potência em que se obtém a menor distorção, podemos controlar a reprodução, mantendo-a dentro dos níveis em que se obtém a melhor qualidade.

Já os indicadores de balanço servem para se dosar de modo conveniente a intensidade do som reproduzido por cada conjunto de alto-falantes.

Se tivermos um conjunto com duas caixas num amplificador estéreo e nos posicionarmos entre os alto-falantes, o ajuste deve ser feito de modo a termos a mesma intensidade de sinal em cada canal, como ilustra a figura 11.

 

Figura 11 – Usando os indicadores
Figura 11 – Usando os indicadores

 

Nestas condições, o controle de balanço e volume devem ser ajustados para que o instrumento indique zero.

 

 

 

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