TVBB TV Bass Booster (ART2174)

A pobreza dos sons graves dos pequenos alto-falantes dos aparelhos de TV pode ser compensada com um amplificador-reforçador de graves externo. Desta forma, agregando a qualidade de imagem dos televisores modernos um sistema de som de alta fidelidade com graves reforçados obtemos uma dimensão para este tipo de aparelho. Veja neste artigo como obter um reforço de 40 W de graves para o som de seu televisor.

A limitação de espaço interno dos televisores impede que alto-falantes pesados capazes de reproduzir com fidelidade e potência os sons graves sejam agregados.

O resultado é que cada vez mais os modernos televisores possuem imagens perfeitas e até mesmo um sistema de som potente, mas a reprodução de graves só e possível com um sistema amplificador externo.

Pensando nisso, a maioria dos aparelhos de TV modernos possuem saídas pré-amplificadas para amplificadores de áudio monofônicos ou estéreo, caso em que uma melhoria considerável da qualidade de áudio do sistema é obtida.

No entanto, mesmo com amplificadores comuns externos ainda não temos algo que se torna muito importante principalmente quando assistimos a programas musicais ou ainda aqueles que se envolvem fenômenos ou efeitos catastróficos como terremotos, desabamentos, explosões, onde predominam as baixas freqüências ou sons graves.

Um efeito de "cinema" pode ser conseguido em acrescentarmos umas dezenas de watts de som na faixa dos graves, abaixo dos 500 Hz, por exemplo, jogando-os num alto-falante super pesado.

Nestas condições não só teremos o efeito sonoro como até mesmo o efeito físico da vibração atuando sobre nosso corpo e objetos, com um realismo que não se consegue senão com uma boa dose de baixas freqüências.

Se o leitor já tem seu televisor ligado a um bom sistema amplificador de áudio, a utilização do nosso reforçador de graves lhe trará uma nova dimensão aos efeitos de muitos filmes.

Se o leitor não tem, é hora de pensar em agregar um bom amplificador externo e mais este projeto de reforçador de graves.

Nosso projeto consiste num filtro passa-baixas que extrai um canal para transmissões monofônicas ou dos dois canais para os aparelhos estéreo ou simulado e os aplica a um potente amplificador (40 W) que os entrega depois a um alto-falante super-pesado de graves, figura 1.

Figura 1 – separação das faixas

Para alguns leitores 40 W pode parecer pouco. No entanto lembramos que a maioria dos aparelhos não possui esta potência e mesmo os sistemas de som não tem este valor rms.

Além disso, nos equipamentos de som com a mesma potência, ela se distribui em todo o espectro audível de 20 a 15000 Hz tipicamente, enquanto que no nosso caso temos uma concentração na estreita faixa que vai de 10 a 500 Hz, o que significa um efeito final muito maior.

Características:

Tensão de alimentação: 220 V c.a.

Eficiência do filtro: 12 dB por oitava

Freqüência superior corte: 500 Hz

Sensibilidade de entrada: 500 mV

Potência de saída:

40 W em 4 Q

28 W em 8 Q

Tensão de alimentação:-23/ -12/ 0/12/ 23 V -fonte bi-simétrica

COMO FUNCIONA

O filtro passa-baixas é elaborado em torno de um amplificador operacional com transistor de efeito de campo tipo TL080 ou equivalente.

A rede de resistores e capacitores na entrada, exceto R1 e R4 determina a frequência de corte deste filtro.

O amplificador operacional e ligado como seguidor de tensão de modo a haver um ganho unitário de tensão, já que sua finalidade é apenas compensar as perdas de intensidade deste sinal que eventualmente ocorre no filtro.

O sinal passa então por um controle de intensidade que consiste no potenciômetro P1.

Temos então o amplificador final de potência que consiste num integrado único TDA1514A que entrega 40 W rms numa carga de 4 ohms quando alimentado com uma tensão de 23,5 V.

Com uma tensão de 23,5 V em carga de 8 ohms a potência será menor, da ordem de 28 W.

R10, R11 e C12 que fazem o bootstrap podem ser eventualmente eliminados com uma redução na potência final.

Tanto para o amplificador operacional com FET como para o amplificador de potência precisamos de fonte simétrica. Como as tensões são diferentes temos uma fonte dupla-simétrica, ou seja, com duas tensões positivas e duas tensões negativas.

Assim, para o operacional que atua no filtro temos -12, +12 V mas como o consumo é muito baixo, este valor pode ser conseguido com um par de diodos zener e dois resistores.

Para o amplificador de potência temos algo em torno de -23, +23 V com uma corrente de 4 A. Na verdade dependendo do transformador usado pode ocorrer variações e valores entre 18 e 24 V são normais neste projeto.

Na figura 2 temos o diagrama da etapa de filtro e de potência do aparelho.

Figura 2 – Diagrama do aparelho

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 3.

Figura 3 – Placa para a montagem

Veja que o circuito integrado Cl-2 deve ser dotado de um bom radiador de calor em vista da potência com que deve operar.

As trilhas correspondentes aos sinais intensos e alimentação devem ser largas e, eventualmente até reforçadas com a ligação em paralelo de fios nus, figura 4.

Figura 4 – Reforçando trilhas com fios

Os resistores são todos de 1/8 W e os capacitores eletrolíticos são para 25 V ou mais.

Os demais capacitores podem ser de cerâmica ou poliéster.

O alto-falante deve ser um woofer (alto-falante de graves) de 4 ou 8 ohms com potência de pelo menos 60 W.

Na figura 5 temos o diagrama da fonte de alimentação.

Figura 5 – Fonte para o aparelho

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso e mostrada na figura 6.

Figura 6 – Placa para a fonte

O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 15+15 V com 4 ou 5 A.

Os diodos são para 3 A com 100 V pelo menos de tensão inversa de pico (PlV). Os eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 35 V ou mais, exceto C3 e C4 que podem ser para 16 V.

As trilhas devem ser largas para conduzir as correntes intensas do setor de potência.

Para a instalação existem duas opções. Uma é usar uma caixa para o amplificador e outra para o alto-falante.

Também podemos instalar como segunda opção o alto-falante e o conjunto filtro-fonte-amplificador numa caixa única.

Para a versão com alto-falante separado, os fios de sua conexão devem ser mais grossos de acordo com a potência do sinal, e seu comprimento não deve superar os 5 metros.

Prova e Uso

Para provar, basta aplicar na entrada qualquer sinal de áudio, por exemplo, de um rádio ou walkman e verificar a reprodução de graves.

Na figura 7 temos o modo de se fazer a conexão a um televisor caso ele não possua saídas de áudio.

Figura 7 – Conexão no alto-falante do televisor

As ligações são válidas para aparelhos mono e estéreo.

O alto-falante deve ser posicionado de modo a ficar entre os dois alto-falantes do sistema estéreo, figura 8.

Figura 8 – Posicionamento dos alto-falantes

Alterações de valores de C2, C3 e C4 podem ser feitas no sentido de se modificar a resposta de graves conforme o alto-falante usado.