Não grite! use um megafone (ART4669)

Em lugar de forçar sua garganta gritando ordens, avisos ou incentivando seu time, monte esse megafone e amplie sua voz de modo a se fazer ouvir mais alto, mesmo no meio da multidão. Você poderá então usar seu megafone para: Animar reuniões ou festas;  Anunciar seus produtos; Incentivar a torcida de sua equipe.

 

Também para fazer comunicados de emergência. Os vendedores ambulantes para se fazerem ouvir melhor costumam usar uma corneta de modo a concentrar maior potência sonora numa direção e com isso obter maior alcance para a voz nessa mesma direção (figura 1). É claro que o aumento da eficiência de um sistema desse tipo pode ser muito maior se além do recurso acústico dado pela corneta, tivermos o recurso eletrônico, dado pela utilização de um bom amplificador ligado a um alto-falante (figura 2).

Figura 1

Um circuito que reúne as características descritas de ampliar a voz para se poder "falar mais alto" recebe o nome de "Megafone". Neste artigo, descrevemos a montagem de um megafone bastante simples que pode ser alimentado por pilhas comuns de lanterna (9 a 12 V) através do qual obtemos alguns watts de potência, o mais do que suficiente para se obter um som de volume bem maior que a voz normal, ou mesmo reforçada somente pelo recurso da corneta.

Figura 2

O amplificador, assim como a fonte de alimentação formada por 4 ou 6 pilhas de lanterna são instalados numa lancheira de plástico, a qual será carregada à tiracolo. Desta lancheira para a cometa saem os fios de ligação para o microfone, alto-falante e botão de comando. A cometa é feita com uma jarra de plástico do tipo usado para guardar sucos, e que pode ser encontrada em qualquer supermercado (figura 3).

Figura 3

Como a montagem é bastante simples e os componentes eletrônicos podem ser todos encontrados com facilidade nas lojas de artigos eletrônicos, acreditamos que até mesmo os leitores dotados de pouca experiência em eletrônica poderão ter êxito com sua execução.

Como funciona

A base do circuito é um amplificador de áudio de 4 transistores o qual é excitado por um microfone de cristal. (figura 4). A etapa de saída desse amplificador é formada por dois transistores complementares obtendo-se uma configuração em "simetria complementar" de tal modo que cada transistor amplifica metade do ciclo do sinal de corrente alternada correspondente ao som.

Figura 4

Com esse tipo de saída tem-se a vantagem de se obter uma baixa impedância de saída, aliada a uma boa fidelidade e a possibilidade de se ter um sinal de potência elevada. Com isso, pode-se eliminar a necessidade do uso de transformadores, pois o alto-falante é ligado diretamente a saída do circuito, como também se obtém um bom volume. Para a excitação dessa etapa temos em primeiro lugar um transistor o qual não pode, entretanto, ser excitado pelo microfone. Para isso, usamos um segundo transistor que atua portanto como pré-amplificador (figura 5).

Figura 5

O microfone de cristal é usado porque além de ser de baixo custo, tem um sinal de boa intensidade para excitar o circuito amplificador. Entretanto, como o circuito tem características de operação tais que o microfone se encontra perto do alto-falante existe a possibilidade do fenômeno da realimentação acústica ou microfonia ocorrer. Para isso, algumas precauções devem ser tomadas visando sua eliminação.

Para permitir a operação móvel, o circuito foi projetado para ser alimentado por uma tensão de9 ou 12 volts vinda de 6 ou 8 pilhas de lanterna ligadas em série. O interruptor conjugado à comete permite que a alimentação seja estabelecida só no momento em que se fala ao microfone, o que resultará numa economia bastante grande das pilhas.

A realimentação acústica ou microfonia

Realimentação acústica ou microfonia é o nome dado h oscilação que é produzida quando o sinal que é amplificado por um sistema ao sair pelo alto-falante, pode ser captado pelo microfone e ser novamente amplificado. Ocorre consequentemente uma ré excitação constante de modo que o sinal passa a "girar" pelo sistema realimentando-o. O resultado prático disso é um apito constante bastante desagradável. (figura 6).

Figura 6

O leitor pode facilmente constatar esse fenômeno ao aproximar o microfone ligado a um amplificador de seu próprio alto--falante. Para evitar a microfonia, o método mais simples consiste em se evitar que o som do alto-falante alcance o microfone. Bastará que este seja, portanto, afastado ou tampado. (figura 7).

Figura 7

Para eliminar a realimentação acústica ou microfonia, diversas são as soluções possíveis, sendo basicamente todas apoiadas na ideia de se "evitar que o sinal amplificado que sai do alto-falante chegue novamente ao microfone".

Assim, a primeira solução consiste em se instalar o microfone de um sistema de som o mais longe possível de seus alto-falantes. (figura 8). Outra solução consiste na utilização de microfones direcionais, isto é, microfones que captam o som apenas de determinada direção e da localização em local apropriado dos alto-falantes. (figura 9).

Figura 8

Figura 9

Finalmente, pode-se tornar o microfone sensível, apenas à excitação sonora, feita de uma distância muito pequena e para uma faixa estreita de frequências, utilizando-se um microfone com abertura muito estreita de acesso ao diafragma. Esta será justamente a técnica que empregaremos em nosso megafone. (figura 10).

Figura 10

O microfone deverá, portanto, ser dotado de apenas uma abertura estreita para a captação do som, e se possível, montado numa base de espuma de modo a se evitar a realimentação mecânica, já que ele será montado na mesma peça que segura o alto-falante, ou seja, a corneta.

Montagem

O circuito eletrônico poderá ser montado tanto numa ponte de terminais como numa placa de circuito impresso. A montagem em ponte de terminais é mais simples, sendo a recomendada para os principiantes, se bem que esteticamente não seja tão boa quanto a montagem em placa. No entanto, as duas versões devem funcionar perfeitamente sem problemas.

Figura 11

Para a montagem tanto em ponte como em placa de circuito impresso recomenda--se a utilização de um ferro de soldar de pequena potência (máximo de 30 watts) e como ferramentas auxiliares, uma chave de fenda, alicate de corte e alicate de ponta fina. O leitor também deverá ter recursos para trabalhar na jarra de plástico, ou seja, uma ferramenta que lhe permita cortar esse material.

O diagrama completo do megafone é dado na figura 11. Na figura 12, temos a disposição dos componentes para o caso da montagem em ponte de terminais. Observe bem a posição dos transistores de potência, já que se houver inversão o circuito não funcionará. A polaridade dos capacitores eletrolíticos também deve ser observada. É importante também, usar cabo blindado para o microfone, com a finalidade de se evitar a captação de zumbidos ou de sinais que possam realimentar o sistema, provocando oscilações prejudiciais ao seu funcionamento.

Figura 12

Comece a montagem soldando os transistores, observando suas posições. A seguir, solde os demais componentes e faça suas interligações com fios rígidos de capa plástica. Finalmente, faça as conexões dos componentes externos, ou seja, fonte de alimentação, interruptor, alto-falante e microfone. Veja o comprimento de fio que deve deixar para estas conexões e aglomere esses fios formando um único cabo.

Complete a instalação do circuito, colocando o amplificador montado na ponte ou na placa e o suporte das pilhas na lancheira. O alto-falante, o microfone e o interruptor são fixados na jarra que servirá de corneta. (figura 13).

Figura 13

O microfone é montado numa base de espuma e dotado de um protetor que pode ser uma latinha na qual um furo de 1 mm de diâmetro é usado para a captação do som e para dar maior direcionalidade ao sistema. O alto-falante pode ser preso internamente por meio de abas parafusadas no jarro de plástico. (figura 14).

Figura 14

Para a versão em placa de circuito impresso é dado seu desenho em tamanho natural na figura 15.

Uso e ajustes

Completada a montagem, confira todas as ligações e se tudo estiver em ordem, coloque as pilhas no suporte. (4 ou 6, conforme a potência desejada).

A seguir, pressione o interruptor e fale no microfone. O som deve sair alto e claro. Se houver microfonia, verifique a suspensão da cápsula do microfone, reforçando a almofada de espuma, ou verificando se a realimentação não ocorre pela latinha que lhe serve de proteção.

Para usar o aparelho normalmente, basta pressionar o interruptor para falar.

Figura 15

Possibilidade extra:

A utilização de um segundo interruptor de pressão, ao lado do interruptor normal, e a sua ligação a um capacitor conforme mostra o diagrama da figura 16, permite que o megafone apite como uma sirene, funcionando, portanto, como sirene ou buzina eletrônica portátil, para sinais de alerta, etc.

Nota: na figura abaixo temos a possibilidade de fazer o circuito funcionar como uma sirene. Nele, o sinal de saída é aplicado à entrada de modo a ocorrer a oscilação e, portanto, um apito.