O que falta para o som de seu carro ser o melhor? Você sabia que existem diferenças no comportamento acústico do seu carro, pelo simples fato de haver um passageiro a mais ou de um vidro estar aberto, que podem influir na qualidade do som? Para ter o melhor som e compensar todos os ”problemas” acústicos do seu carro só existe uma alternativa: um equalizador gráfico que permite ajustar a frequência exata no nível certa Um equalizador de alto desempenho para funcionar com o seu amplificador e com o seu rádio FM/toca-fitas é o que mostramos neste artigo.
Obs. Este artigo é de 1981 quando eram populares os aparelhos deste tipo para o som no carro. Hoje, o circuito é apenas uma curiosidade, mas pode ser montado para um som fixo ou outras aplicações.
O que você pretende do som de seu carro? O amplificador que você possui é suficiente para lhe dar o som que você deseja? O seu rádio FM/toca-fitas tem a resposta de frequência de acordo com a acústica de seu carro?
Se você está pensando numa melhora da qualidade de som, de acordo com a acústica de seu carro, achando que seu amplificador não está com o mesmo desempenho anunciado nas propagandas, é sinal de que você precisa complementar o seu sistema e não trocá-lo.
A complementação ideal de um sistema de som de carro é justamente aquela que leva as características acústicas de cada veículo, que variam não só de acordo com o tipo e a marca, como também pela simples presença de passageiros ou objetos volumosos em seu interior.
Cada carro é um ambiente acústico diferente e por isso precisa de condições especiais para que todas as frequências musicais sejam reproduzidas.
Um simples rádio, toca-fitas ou amplificador normalmente não possui os recursos que se adaptam para todos os carros. Nos projetos o que se prevê são as condições médias, que conforme vimos podem variar bastante.
Para solucionar o problema das condições ideais de reprodução em cada instante é preciso um recurso adicional que permite o reforço ou atenuação das frequências em cada momento, para cada caso e isso não pode ser feito pelo simples controle de tonalidade com eficiência.
Para adaptar as condições acústicas do carro ao momento da reprodução é preciso o algo mais que damos neste artigo: um equalizador gráfico, ou seja, um circuito que permite a atenuação ou reforço de diversas faixas de frequências de acordo com as condições acústicas de momento de seu carro.
O equalizador que levamos neste artigo possui 4 faixas de frequências básicas de atuação que correspondem a uma faixa de graves, duas de médios e uma de agudos para cada canal com atenuação ou reforço de 12 dB. (figura 1)
O circuito de nosso equalizador apresenta como vantagem adicional a existência de um amplificador-excitador interno que permite sua operação com todos os tipos de amplificadores comerciais para carro, inclusive os dos tipos “reforçadores" que usam simplesmente um "driver" na sua saída exigindo sinais de intensidades elevadas para excitação.
Vamos analisar o funcionamento de nosso circuito?
COMO FUNCIONA
Cada tipo de carro tem sua acústica própria, e mesmo para uma determinada marca de carro ou modelo, o simples fato de haver uma janela aberta, um volume no compartimento traseiro ou dianteiro junto aos alto-falantes ou ainda passageiros, muda completamente suas características acústicas com o reforço ou atenuação de determinadas frequências.
As ondas de menor comprimento que correspondem aos sons agudos, por exemplo, não conseguem contornar objetos de dimensões maiores que elas e são refletidas ou absorvidas.
Um simples pacote no banco traseiro de um carro, perto do alto-falante ou a presença de um passageiro pode exigir um reforço adicional dos agudos de seu amplificador (ou de outras frequências) para se obter boa qualidade de som, a mesma que você tem com o carro vazio ou numa câmara de prova. (figura 2)
Do mesmo modo, um vidro baixado pode significar uma abertura que absorve sons de determinadas frequências, normalmente na faixa dos médios e graves, exigindo-se então um reforço adicional destas faixas, nestas condições.
Os amplificadores, rádios e toca-fitas comuns para carro, infelizmente não possuem como recurso a possibilidade de se reforçar ou atenuar determinadas faixas de frequências, segundo as necessidades acústicas de cada veículo.
O máximo que se consegue é uma pequena compensação de graves ou agudos nos controles de tonalidade, mas isso sem dúvida, não satisfaz os ouvidos mais exigentes.
Para satisfazer os que desejam o máximo de qualidade de som é preciso utilizar um recurso que permita reforçar ou atenuar uma faixa determinada de frequências, mas estreita, de acordo com as características acústicas do carro.
Para esta finalidade existe o denomina- do “equalizador gráfico" que consiste num filtro de ação múltipla com reforço ou atenuação capaz de controlar uma faixa inteira de frequências reproduzidas.
Na figura 3 temos então um exemplo de ação de um equalizador de 4 canais, como o que propomos neste artigo.
Temos então 4 filtros cuja ação se centraliza em 4 frequências: 600 Hz, 1200 Hz, 3200 Hz e 6400 Hz.
Os 600 Hz correspondem aos graves em sua faixa. Os 1200 e 3200 Hz estão na faixa dos médios, enquanto que os 6400 Hz estão na faixa de agudos.
Isso significa que, com o primeiro filtro podemos dosar toda uma faixa de graves, alterando sua intensidade de reprodução num circuito separado dos outros sinais (veja que esta característica diferencia completamente este circuito dos controles de tom que trabalham com os sinais de toda a faixa simultaneamente).
Com o segundo filtro controlamos a reprodução na faixa inferior de médios e com o terceiro a faixa superior de médios, Finalmente, com o quarto filtro temos o controle de agudos.
Os circuitos básicos dos filtros estão na figura 4, observando-se que os dois transistores usados em cada unidade servem também para aumentar a intensidade das frequências em que atuam, o que é mais uma diferença em relação aos controles de tom comuns.
Os capacitores C1 e C2 de cada filtro determinam a frequência central de sua operação, ou seja, aquela em que se pode obter maior reforço ou atenuação.
As saídas dos 4 filtros são todas ligadas a um circuito misturador pré-amplificador com mais dois transistores cuja configuração básica é mostrada na figura 5.
A saída deste misturador é então levada a entrada de uma etapa amplificadora de potência com baixa impedância de saída.
Este amplificador tem por base um circuito integrado 2002 que fornece uma potência da ordem de 6 W sob impedância de até 2 ohms com a alimentação de 12 volts da bateria do carro (figura 6).
Este amplificador de pequena potência na saída com sinal de baixa impedância tem muitas vantagens. A principal é a de fornecer sob quaisquer condições os níveis necessários a excitação dos amplificadores comerciais, mesmo os que usam etapas simples.
Veja que estes amplificadores de etapas simples exigem altos níveis de excitação, não podendo portanto trabalhar com os equalizadores que não tenham amplificadores de excitação incorporados como o nosso.
A entrada do sistema pode ser obtida diretamente dos alto-falantes do seu toca-fitas, ou rádio, o que significa uma facilidade muito grande de instalação.
Assim, basta fazer a conexão do equalizador-amplificador por meio de poucos fios com uma chave no próprio aparelho para comutar o sistema que elimina sua ação.
Com relação a sua montagem, como não se trata de circuito crítico, e nenhum ajuste é necessário, ela não oferecerá dificuldades aos que não estão acostumados com o trabalho em placas de circuito impresso e com integrados de potência.
OS COMPONENTES
Todos os componentes usados na montagem deste aparelho podem ser encontrados com facilidade, inclusive os amplificadores de áudio integrados que podem ter diversas denominações de fabricantes diferentes.
A caixa é o ponto principal da montagem mecânica, exigindo habilidade do leitor para sua confecção.
Na figura 7 damos as dimensões da caixa e de suas partes. Esta caixa deve ser preparada para sua instalação no próprio carro, perto do seu rádio ou toca-fitas.
Ainda relacionada com a parte mecânica, está a obtenção do dissipador de calor para os circuitos integrados, cujas dimensões são mostradas na figura 8.
Veja que os potenciômetros, tipo "slide" ou deslizante, são importantes nesta montagem, e que suas dimensões devem estar de acordo com a caixa.
A chave comutadora é do tipo pressão que deve também ser fixada no painel.
Os componentes eletrônicos são todos comuns:
O circuito integrado originalmente empregado foi o uPC2002 (TDA2002) o qual deve ser dotado de um bom dissipador de calor.
Os transistores tanto NPN como PNP de uso geral são comuns e admitem equivalentes. Para o BC238 indicamos como equivalente o BC548 e para o BC307 indicamos o BC557.
Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W com tolerância de 20% ou menos e os capacitores de menos de 1 uF podem ser de poliéster ou então cerâmicos, com exceção de C14 que preferivelmente deve ser mylar.
São usados também capacitores eletrolíticos cujas tensões de trabalho devem ser iguais ou maiores que 16 V.
A montagem de todo o circuito é feita em 4 placas de circuito impresso. O leitor além de ter os recursos para a confecção destas placas, deve ainda ter habilidade para sua fixação, que pode ser feita por meio de espaçadores comuns.
MONTAGEM
Para a soldagem de todos os componentes nas placas de circuito impresso deve ser usado um ferro de pequena potência (30 W) e ponta fina. Como ferramentas adicionais use um alicate de corte lateral para cortar fios e terminais de componentes, um alicate de ponta para segurar componentes e também chaves de fenda para fixação do dissipador, placa, painel, etc.
Na figura 9 temos o circuito completo de um dos canais do equalizador amplificador, já que o outro é idêntico.
Na figura 10A temos a placa de circuito impresso dos potenciômetros, na figura 10B a placa da chave comutadora e na figura 10C a placa dos demais componentes (note que são necessárias duas iguais para o aparelho completo).
Comece a montagem com a confecção das placas de circuito impresso.
Tome cuidado para que as tiras sejam contínuas, sem interrupções e que não encostem umas nas outras. A corrosão deve ser uniforme. Para a colocação dos componentes faça furos com uma broca de 0,5 ou 1 mm.
Antes de fazer a soldagem dos componentes você pode proteger o lado cobreado da placa com uma camada de verniz comum ou "pratex".
Com a placa totalmente preparada, você pode começar a soldagem dos componentes. Aqueça bem o soldador e estanhe sua ponta.
a) Solde em primeiro lugar os transistores, observando que temos os tipos NPN em maior número e apenas um PNP em cada canal. Cuidado para não usar um tipo por outro. Na soldagem dos transistores observe sua posição dada pela parte chata de seu invólucro e seja rápido para que o calor não os afete.
b) Solde os resistores tomando cuidado com seus valores que são dados pelas faixas coloridas. Conforme o espaço disponível, entre os furos a montagem dos resistores pode ser vertical ou horizontal. Estes componentes não têm polaridade para ser observada. (figura 12)
c) Solde os capacitores não eletrolíticos. Esteja atento para os valores destes capacitores que no caso dos tipos de poliéster metalizado são dados pelas faixas coloridas. As faixas são lidas a partir do extremo superior em direção aos terminais. Seja rápido na soldagem destes capacitores pois eles são bastante sensíveis ao calor.
d) Para soldar os capacitores eletrolíticos o montador deve estar atento para o seu valor como também à sua polaridade. Para maior facilidade de montagem são usados os tipos com terminais paralelos. Os tipos de terminais axiais devem ter estes dobrados de modo a se encaixar nos furos correspondentes (deixe para soldar os eletrolíticos maiores de 220 uF e 470 uF do amplificador depois do integrado).
e) A soldagem do circuito integrado deve ser feita com muito cuidado com a preparação deste conforme mostra a figura 13.
Os seus terminais devem encaixar perfeitamente nos furos correspondentes da placa de circuito impresso. O dissipador de calor será fixado no integrado por meio de um parafuso somente depois de feita sua soldagem
f) O leitor deve depois da soldagem do integrado proceder à fixação e soldagem da chave comutadora. Esta chave é encaixada diretamente na placa, com seus terminais soldados nos locais correspondentes.
g) Ligações externas: estas são ligações feitas da chave às entradas dos filtros com a ajuda de pedaços curtos e diretos de fios flexíveis, e entre as diversas placas.
h) Para a fixação dos potenciômetros na placa a eles destinada o leitor deve observar a figura 10A. Nesta placa deve-se ter especial cuidado com a furação para que pequenos desvios não venham causar problemas de alinhamento dos potenciômetros.
Para a alimentação de 12 V temos um fio que pode ser ligado no mesmo ponto em que se tira a alimentação para o rádio ou toca-fitas, já existente no carro e para a terra pode-se usar qualquer ponto do chassi.
A ligação ao amplificador é direta não havendo necessidade de se usar fio especial, principalmente se este estiver próximo.
INSTALAÇÃO FINAL
A fixação do aparelho no carro pode ser feita de diversos modos, ficando sua escolha a cargo da habilidade de cada um e lembrando-se que os controles devem ficar visíveis e acessíveis.
Na ligação na saída do rádio ou toca-fitas deve ser obedecida a polarização.
O fio vivo, normalmente vermelho deve ir ao vivo correspondente do equalizador.
COMO USAR
Instalado o aparelho depois de conferida toda a montagem você deve proceder do seguinte modo para usá-lo:
a) Coloque todos os potenciômetros slide para baixo no seu equalizador.
b) Ligue seu toca-fitas ou rádio a médio volume.
c) Ajuste o amplificador para uma potência média.
d) Sintonize uma estação no rádio ou coloque uma fita no toca-fitas.
e) Ligue o equalizador (alimentação).
f) Vá levantando cada potenciômetro sIide do equalizador de modo a obter os níveis de graves,médios e agudos que deseja, de acordo com as condições acústicas de seu carro.
Lista de Material
Para 1 canal
CI-1 - TDA 2002 ou uPC2002 – amplificador de áudio integrado
Q1 à Q9 - BC238 ou BC548 - transistores de silício para uso geral
Q10 - BC307 ou BC557 - transistor de silício PNP
R1 – 68 R x 1/4 W- resistor (azul, cinza, preto)
R2 – 47 k x 1/8 W resistor (amarelo, violeta, laranja)
R3, R4, R5, R6 - 6k8 x1/8 W- resistores (azul, cinza, vermelho)
R7, R8, R9, R10 – 27 k x 1/8 W- resistores (vermelho, violeta, laranja)
R11, R12, R13, R14 – 100 k x 1/8 W- resistores (marrom, preto, amarelo)
R15, R16, R17, R18 – 15 k x1/8 W- resistores (marrom verde, laranja)
R19, R20, R21, R22 – 10 k x 1/8 W- resistores (marrom, preto, laranja)
R23, R24, R25, R26 – 680 R x 1/8 W- resistores (azul, cinza, marrom)
R27 – 10 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)
R28 – 100 R x 1/8 W - resistor (marrom, preto, marrom)
R29 - 4k7 x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, vermelho)
R30 – 1 k x1/8 W- resistor (marrom, preto, vermelho)
R31 – 22 k x 1/8 W- resistor (vermelho, vermelho, laranja)
R32 - 2R2 x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, dourado)
R33 – 220 R x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, marrom)
R34 – 1 R x 1/8 W - resistor (marrom, preto, dourado)
C1 , C2 - 47nF - capacitores de poliéster
C3, C4 - 15nF - capacitores de poliéster
C5, C6 - 3n9 - capacitores de poliéster
C7, C8 - 2n2 - capacitores de poliéster
C9 - 47 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C10 - 47 nF - capacitor de poliéster
C11 - 10 F x 16 V - capacitor eletrolítico
C12 - 10 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C13 – 470 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C14 - 100 uF x 16 V - capacitor de mylar ou poliéster
C15 – 100 nF - capacitor poliéster
C16 – 47 uF - capacitor eletrolítico
C17 - 1000 uF x 25 V -capacitor eletrolítico
Diversos: chave Comutadora. caixa para montagem, placas de circuito impresso, fios, solda, dissipador de calor para os integrados, acessórios de fixação da placa, LED indicador de funcionamento, etc.
