Expansor de Volume (ART2214)

Melhore o desempenho de seu gravador portátil ou walk-man quando o ligar a um amplificador de potência, expandindo sua faixa dinâmica e obtendo com isso picos de áudio mais salientes, principalmente nos pontos da música em que aparecem instrumentos de som forte, como o címbalo, o tambor ou o surdo. Com o expansor que descrevemos neste artigo isso será possível,,com mais facilidade.

Um dos problemas dos gravadores portáteis comuns e de mesmo de alguns walk-mans está na estreita faixa dinâmica que possuem pois impede que, numa amplificação, os instrumentos mais fortes se sobressaiam nos momentos necessários ou que as partes fortes de uma música realmente apareçam.

Estes pontos fortes em que temos maior volume denominam-se crescendo e são muito importantes para que tenhamos uma reprodução com maior realismo de qualquer peça musical.

Para os que não sabem a faixa dinâmica de reprodução compreende as intensidades máximas e mínimas da reprodução do som num programa, para um determinado ajuste de volume.

Assim, se o volume em determinado ponto, houver pouca diferença de volume entre os instantes em que a música é mais suave e baixa, e os instantes em que ocorrem as partes fortes, é porque a faixa dinâmica e estreita.

Uma faixa de reprodução estreita tem como resultado uma audição desagradável.

Nos momentos em que esperamos que a reprodução "cresça" com aquele som mais forte que culmina uma peça clássica, por exemplo, não ocorre o aumento esperado de volume quando então a batida forte de um surdo ou de um címbalo não sobressai da maneira como as esperaria no próprio ambiente em que a música foi gravada.

Uma maneira de corrigir este problema é com a expansão do volume ou da faixa dinâmica do aparelho que tem a fonte do programa, no caso o gravador ou walk-man, antes de sua aplicação num amplificador de potência.

O expansor de volume que apresentamos faz justamente isso.

Trata-se de um controle automático de volume mas com ação contrário aos circuitos existentes nos rádios e televisores que diminuem o volume quando o sinal é mais forte.

Este circuito aumenta ainda mais a intensidade do sinal quando ele é forte, possibilitando assim que ele se sobressaia da maneira desejada na reprodução (figura 1).

Figura 1 – A ação do circuito

O circuito que propomos funciona como um pré-amplificador sendo intercalado entre a saída de seu gravador portátil ou walk-man e o amplificador de potência.

Existem apenas dois ajustes que determinam o ponto de funcionamento em função do volume do sinal obtido na saída do aparelho na fonte e a profundidade do efeito, ou seja, a faixa dinâmica expandida.

O sinal do gravador ou walk-man é aplicado à entrada de um seguidor de emissor (Q1) onde o ganho é dado basicamente pelo resistor R3 e pelo circuito de realimentação das etapas seguintes.

A saída de sinal desta etapa via C2 e R4 diretamente para a entrada de um amplificador de potência.

Parte do sinal é levado via C5 e P2 para a base de um transistor onde, após receber amplificação é retificado e filtrado.

A retificação é feita pelos diodos D1 e D2 e a filtragem por C4 que determinará a velocidade da resposta do efeito. O sinal retificado e filtrado, controla a polarização de comporta de um transistor de efeito de campo BF245 que tem por função realimentar a etapa pré-amplificadora de entrada, atuando sobre seu ganho.

O limiar da atuação é dado pelo ajuste de P1 que coloca o transistor de efeito de campo próximo de sua zona linear da curva característica, para um efeito melhor.

A profundidade do efeito, ou seja, a variação do ganho que este transistor conseguirá introduzir depende do ajuste de P2.

O circuito funciona com alimentação de 6 a 9 volts e como seu consumo de corrente é muito baixo, podem ser usadas pilhas comuns ou bateria.

Para o caso de se empregar uma fonte externa é preciso levar em conta a filtragem para que não ocorram roncos.

Como se trata de montagem de áudio que trabalha com sinais de baixa intensidade, cuidados com as blindagens dos fios que são importantes' para evitar a captação de roncos ou instabilidade de funcionamento.

MONTAGEM

Na figura 2 temos o diagrama completo do aparelho.

Figura 2 – Diagrama do aparelho

Na figura 3 temos o aspecto da placa de circuito impresso sugerida para a montagem.

Figura 3 – Placa para a montagem

Esta placa poderá ser instalada numa caixa plástica ou metálica conforme mostra a figura 4.

Figura 4 – Sugestão de caixa

Na parte frontal teremos os potenciômetros de ajuste e a chave geral que liga e desliga a unidade. Caso o leitor queira, poderá ligar um LED para monitoração de funcionamento.

Na parte posterior da caixa existem os dois jaques, de entrada e saída de sinal.

Cabos preparados para a conexão no amplificador e no gravador devem ser previstos.

Os resistores usados são todos de 1/8 W com 10% de tolerância e os capacitores menores são de poliéster.

Os potenciômetros tanto podem ser lineares como logarítmicos, e os diodos são de uso geral, admitindo equivalentes.

Q1 e Q2 tanto podem ser os BC549 como equivalentes, como o BC239 ou mesmo o BC109.

O transistor Q2 é um FET de junção Philips do tipo BF245 mas equivalentes como o MPF102 podem ser usados (no caso do MPF102 a disposição dos terminais não é a mesma).

PROVA E USO

Se você usar o aparelho com um gravador monofônico, apenas um canal é montado, e sua ligação é feita conforme mostra a figura 5.

Figura 5 – Conexão a um gravador (lembramos que o artigo é de 1992 e que outras fontes de sinal podem ser usadas)

Para o caso de aparelhos estéreo, como por exemplo, walk-man, devemos montar duas unidades, uma para cada canal, ligadas conforme mostra a figura 6.

Figura 6 – Usando com fontes de sinal estéreo

Uma vez ajustados os controles de volume do amplificador e do gravador em ponto médio, ativamos primeiramente P1 para obter uma transição de volume.

Colocamos P1 logo no ponto anterior àquele em que ocorre num súbito aumento de volume do som no amplificador.

Depois ajustamos P2 para obter o efeito com a intensidade desejada, ou seja, uma expansão dos sons fortes da música.

Como os ajustes dependem do volume, temos de refazê-lo sempre que usarmos o aparelho.

Obs.: para montagem do sistema em estéreo, todos os componentes devem ser dobrados em quantidade exceto S1 e B1, além de P1 e P2 que passam a ser duplos.

Para um ajuste individual de efeito em cada canal, os potenciômetros podem ser separados.