Novo Efeito Dinâmico em Som (ART2736)

Intercalando este circuito entre seu toca-discos e a entrada do amplificador, ou entre o tape-deck e a entrada do amplificador você terá um efeito sonoro sensacional que consiste no vibrato-estéreo, ou seja, na variação em defasagem dos volumes dos sons das duas caixas: enquanto o som de uma caixa abaixa, o outro, ao mesmo tempo aumenta e vice-versa num processo dinâmico cuja frequência pode ser ajustada entre algumas variações por segundo e até 4 ou 5 variações por segundo.

Os sistemas de vibrato usados com instrumentos musicais tais como guitarras, baixos, violões, etc. são bastante conhecidos da maioria dos nossos leitores. Este sistema consiste em se modular o sinal de áudio do instrumento, normalmente retirados do próprio captador microfônico com um sinal da baixa frequência gerado por um oscilador de baixa frequência.

O sinal sofrerá então variações de intensidade que o farão aparecer no alto-falante como se estivesse "vibrando", dai o nome do dispositivo (figura 1).

Figura 1 – O efeito | Clique na imagem para ampliar |

Este efeito também pode ser obtido com facilidade em qualquer tipo de música, inclusive para gravação em fita, bastando para esta finalidade que se intercale o circuito de vibrato entre a fonte de sinal e o amplificador de modo a poder haver a modulação do sinal.

Como hoje em dia os toca-fitas em automóvel são extremamente difundidos e, para estes normalmente as fitas são gravadas pelos próprios donos que desejam acrescentar ”algo mais" em seu som, não só desenvolvemos este circuito de vibrato que permite que o sinal de um toca-discos seja modulado quando se desejar para colocação do efeito, como o de um tape deck, como ainda acrescentamos um recurso ainda mais sensacional que consiste em se fazer a variação de intensidade estereofônica.

Neste caso, como temos dois canais de som, fazemos suas intensidades variar rapidamente ou lentamente, dando o efeito "vibrato" de que falamos, mas os canais tem as modulações defasadas de modo que, quando um aumenta o outro diminui. O efeito obtido não é, portanto, uma simples variação de intensidade sonora, mas sim uma troca dinâmica da fonte de som, dando a impressão que o som corre rapidamente e automaticamente de um canal para outro (figura 2).

Figura 2 – Variações dos sinais | Clique na imagem para ampliar |

Quando fazemos o aparelho operar num ritmo mais lento, os efeitos obtidos são igualmente interessantes. Temos então a troca de canais de funcionamento no sistema estéreo de modo que os alto-falantes são que como desligados alternadamente ora tocando um ora outro.

As características deste aparelho são tais que ele pode ser intercalado entre qualquer amplificador comum e fonte de sinal de alta impedância ou de bom nível de sinal, como por exemplo a saída de um tape-deck ou gravador cassete ou então um toca-discos com cápsula de cristal, e como seu funcionamento é totalmente independente, nenhuma alteração será necessária em qualquer desses aparelhos.

O leitor poderá então permanentemente conectado ao seu equipamento de som, apenas acionando-o quando desejar que seus efeitos apareçam.

Os componentes para essa montagem são todos de fácil obtenção e baixo custo, e a descrição pormenorizada do projeto permite sua realização por parte de todos os que saibam pelo menos usar um ferro de soldar.

Somente poderá haver um desempenho deficiente do aparelho nos casos em que a fonte de sinal usada não for compatível com as características do circuito, mas tudo isso será claramente explicado no transcorrer do artigo.

COMO FUNCIONA

Basicamente o multivibrato é formado por dois pré-amplificadores (um para cada canal) cujo funcionamento é controlado por um multivibrador astável, ou seja, um circuito que os liga e desliga alternadamente.

Quando um pré-amplificador se encontra dando passagem para o sinal de um dos canais, o outro se encontra desligado.

No projeto dois cuidados importantes foram tomados com a finalidade de garantir-se um perfeito funcionamento: as etapas pré-amplificadoras não devem introduzir distorção apreciável nos sinais com que operarem e apresentar características compatíveis com os equipamentos de som com que devem trabalhar.

Com fator importante para um desempenho bom do aparelho devemos acrescentar a importância dos pré-amplificadores não serem ligados e desligados de modo ”brusco" o que causaria o aparecimento nos alto-falantes ou nas gravações de estalidos ou ”cliques" bastante desagradáveis.

Na figura 3 temos o diagrama em blocos do aparelho, por onde analisaremos melhor seu princípio de funcionamento.

Figura 3 – Diagrama de blocos

O multivibrador tem por componentes básicos dois transistores para uso geral BC548 ou BC 238. Os componentes que determinam a frequência de sua operação são os resistores e os capacitores ligados às bases dos transistores (figura 4).

Figura 4 – Multivibrador astável

No caso, como queremos ter a possibilidade de variar a frequência de operação deste multivibrador de modo a termos controle total sobre os efeitos, fazemos os resistores de base variáveis, ou seja, usamos em seu lugar potenciômetros.

Aqui o leitor terá duas possibilidades para seu projeto: poderá usar um potenciômetro duplo de modo a variar simultaneamente os tempos de condução dos dois transistores com o que uma simetria no tempo de condução ou passagem dos sons para os dois canais será mantida.

Neste caso, as variações de som nos alto-falantes terão a mesma duração, alterando-se os dois simultaneamente em frequência (figura 5).

Figura 5 – Representação gráfica do efeito

A outra possibilidade consiste em se usar dois potenciômetros separados que então poderão ser ajustados independentemente de modo que as variações de som poderão ter um efeito assimétrico.

Isso significa que podemos obter uma variação de maior duração ou menor duração num alto-falante em relação ao outro e, controlando manualmente os mesmos durante uma gravação de efeitos ou adição, pode-se fazer esta “assimetria” correr de um canal para outro o que sem dúvida trará resultados muito interessantes.

Com a faixa de variação de frequências deste multivibrador depende tanto dos valores dos potenciômetros como dos capacitores, de modo a termos uma extensão sua acrescentamos ao circuito uma chave de 2 polos x 2 posições que nos permite escolher 2 capacitâncias diferentes para o circuito.

Com valores pequenos teremos variações rápidas que estarão na faixa de 1 a 10 por segundo, enquanto que, com valores grandes teremos variações lentas de 1 a cada 2 ou 10 segundos. O resultado neste caso é que os alto-falantes passarão a “trocar" alternadamente pelo tempo ajustado produzindo um efeito também interessante.

A profundidade do efeito, ou seja, a intensidade das variações e controlada por dois outros potenciômetros que no caso são optativos. O leitor pode montar o circuito com uma profundidade constante para o efeito usando resistores fixos ou então trimpots que uma vez ajustados não mais precisarão ser mexidos.

Temos ainda dois potenciômetros na entrada do circuito cuja finalidade é dosar a intensidade do sinal de entrada de modo a não haver distorções com excesso de excitação e ganho apropriado com fontes de sinais fracos.

Para que as variações bruscas do sinal de controle não causem “cliques" no equipamento de som, sua retirada dos coletores dos transistores do multivibrador é feita por meio de um circuito que filtra ou amortece essas variações. A eficiência deste circuito é determinada pelo valor do capacitor usado, conforme mostra a figura 6.

Figura 6 – Capacitor de eficiência

Nos casos em que o leitor notar a presença destes estalidos no alto-falante, pode ser feita a alteração de seu valor na faixa dos 33 nF aos 220 nF. Entretanto, devemos observar que a profundidade do efeito pode sofrer influência se for utilizado um capacitor de valor muito alto neste ponto do circuito.

Os pré-amplificadores usam transistores para uso geral do tipo BC238 ou BC548 se bem que os equivalentes BC239, BC237 ou BC549 e BC547 também possam ser empregados. Estes transistores são ligados na configuração de emissor comum com a polarização controlada em cada um pelo sinal do multivibrador. Cada transistor só conduz ao receber o sinal do multivibrador.

Na montagem será muito importante que as ligações por onde passam os sinais para estes transistores, ou seja, os sinais de áudio sejam curtas ou então blindadas para que não haja possibilidade de captação de zumbidos que apareceriam no alto-falante de maneira indesejável.

Uma chave permite a ligação do aparelho colocando no instante desejado os efeitos do aparelho, e em paralelo com ela pode ser ligado um interruptor de pressão que possibilitará o aparecimento dos efeitos apenas nos momentos em que ele for pressionado. Esta versão em especial é a mais recomendada para o caso de gravações.

A alimentação para o circuito e feita por meio de 4 pilhas, sendo o consumo do aparelho bastante baixo o que garante uma boa durabilidade para as mesmas.

Todas as operações de ajuste podem ser facilmente feitas de ouvido, e com o auxílio de um multímetro podem ser verificados seis principais pontos quando em funcionamento.

Obs.: no caso de se usar fonte externa, sua filtragem deve ser muito boa para evitar-se a introdução de zumbidos.

MONTAGEM

Para a montagem você precisará de um ferro de soldar de pequena potência,alicate de ponta fina e chaves de fenda pequenas.

Se a montagem for feita em placa de circuito impresso você necessitará do material necessário a sua confecção ou seja, a caneta apropriada, ou folhas de símbolos autoadesivos, percloreto, banheira plástica, furadeira, etc. Se a montagem for feita em ponte de terminais este material não será necessário.

A caixa onde será alojado o aparelho é outro ponto importante a ser observado neste projeto. Esta pode ser de metal ou outro material qualquer, inclusive plástico ou madeira. O leitor, evidentemente, precisará de ferramentas para sua confecção a não ser que a consiga pronta ou a mande fazer em carpintaria, mas mesmo neste caso será necessário fazer as perfurações para a fixação dos componentes.

Entretanto, como o aparelho não é crítico, a disposição dos componentes no interior da caixa não precisa ser rigorosamente a sugerida no artigo. O único ponto importante a ser considerado no caso é a utilização de fios curtos ou blindados para as entradas e saídas de áudio.

Na figura 7 temos o circuito completo do multivibrato, com todos os controles e os valores dos componentes utilizados.

Figura 7 – Circuito completo | Clique na imagem para ampliar |

Os componentes marcados com um asterisco são os que podem ser alterados para se modificar o comportamento do aparelho caso sejam notadas distorções, cliques ou outros efeitos indesejáveis.

Na figura 8 é mostrada a montagem em ponte de terminais.

Figura 8 – Montagem em ponte de terminais | Clique na imagem para ampliar |

Para esta montagem o leitor não deve limitar-se simplesmente a colocar na ponte os componentes soldando-os da maneira indicada, mas também procurar entender os símbolos no diagrama e sua representação correspondente.

Para a versão em placa de circuito impresso, seu desenho é mostrado na figura 9. Nesta, temos o lado cobreado da placa e também o lado dos componentes.

Figura 9 – Placa para a montagem

O projeto da placa é feito levando-se em conta a utilização de resistores de 1/4 ou 1/8 W em montagem horizontal e capacitores eletrolíticos de terminais paralelos.

Comece a montagem pela soldagem dos componentes na ponte de terminais ou placa de circuito impresso para depois fazer a fixação dos demais componentes na caixa e sua interligação. Na soldagem dos componentes os seguintes cuidados devem ser observados:

a) Os transistores têm posição certa para serem soldados, sendo estas dadas pelo lado achatado do mesmo. Observe a disposição dos terminais de emissor coletor e base. Na soldagem evite o excesso de calor intercalando entre o corpo do transistor e o ponto de soldagem o alicate de ponta fina de modo a usá-lo como dissipador de calor. Para esta operação basta segurar o transistor pelo terminal que está sendo soldado com o mesmo alicate (figura 10).

Figura 10 – Usando o alicate como dissipador

b) Os resistores de ¼ ou 1/8 W tem seus valores indicados pelos anéis coloridos em seu corpo. Veja quais são as correspondências entre cores e valores consultando a lista de material. A indicação 1/4 ou 1/8 W refere-se somente ao tamanho do componente, sendo os de ¼ maiores que os de 1/8W. Na soldagem destes componentes evite o excesso de calor sendo rápido.

c) Os capacitores eletrolíticos para a montagem em ponte devem ser de terminais axiais enquanto que para a montagem em placa devem ser de terminais paralelos. É claro que sempre existe a possibilidade de usar um ou outro em qualquer caso.

Nesta montagem o importante é apenas o seu valor, já que a tensão pode variar entre amplos limites. Sendo o valor indicado em uF, a tensão (marcada em V) pode estar entre 6 e 63 V, sem problema algum para o funcionamento.

Estes componentes são polarizados, isto é tem lado certo para ser ligados, sendo estes identificados pelos polos negativos ou positivos (+) marcados em seu corpo.

d) Os capacitores de poliéster metalizado podem ser para tensões entre 250 e 630 V, sem distinção. Os valores são dados pelas faixas coloridas em seu corpo as quais são conferidas da ponta em direção aos terminais. Na soldagem destes componentes evite o excesso de calor. Na falta dos capacitores de poliéster podem ser usados equivalentes de cerâmica ou mesmo outros tipos.

e) Os componentes são soldados numa ponte de terminais isolados cujo tamanho dependerá do número de ligações que devem ser feitas. Essas pontes podem ser adquiridas em tamanho padronizado e cortadas de acordo com às necessidades do projeto. Prefira as pontes miniatura que permitem uma montagem mais compacta.

f) Os potenciômetros são do tipo linear. ou logarítmico, devendo ser montados no painel do aparelho de modo que seu controle seja acessível. A fixação num "L" é recomendada se o aparelho não for instalado em caixa para se evitar que os mesmos, ficando livres possam encostar em algum ponto da ponte de terminais ou placa de circuito impresso causando com isso problemas (figura 11).

Figura 11 – Montagem dos potenciômetros

g) As interligações entre os diversos componentes na ponte e os jaques de entrada e saída são feitas com fio de capa plástica flexível. Para as entradas e saídas de áudio, preferivelmente devem ser usados fios blindados.

h) Os jaques de entrada e saída devem ser escolhidos de acordo com os jaques do aparelho de som em que queremos introduzir os efeitos. O jaque de entrada deve ser de acordo com o pino de ligação da fonte de sinal (RCA para toca-discos) ou DIN para tape-decks ou cassetes, enquanto que o jaque de saída deve ser de acordo com o plugue de entrada do amplificador.

Na figura 12 damos a maneira de se intercalar o circuito corretamente ao seu equipamento de som.

Figura 12 – Ligações do aparelho | Clique na imagem para ampliar |

i)O interruptor de pressão em paralelo com o interruptor simples para acionar o aparelho no momento em que se desejar o efeito deve ficar bem visível no painel.

j) O suporte para 4 pilhas médias ou pequenas usado para fonte de alimentação deve ser preso à caixa ou base de montagem por meio de uma cinta de metal ou então por meio de parafusos, conforme seja o seu tipo. Não deixe o suporte de pilhas solto.

k) A ponte de terminais ou placa de circuito impresso deve ser presa a caixa ou base de montagem. Para a ponte, use parafusos comuns tomando cuidado para que os mesmos não deem contacto entre a ponte e a caixa se ela for metálica. Se a caixa for metálica monte. a ponte numa base de madeira e prenda por meio de parafusos a base de madeira a caixa. Para a montagem em placa de circuito impresso use separadores para manter a placa afastada da caixa.

Na figura 13 damos .a nossa sugestão para caixa onde poderá ser montado este aparelho. Esta caixa tem aproximadamente 10 x 7 x 7 cm.

Figura 13 – Sugestão de caixa

Completada a montagem em ponte ou em placa, confira todas as ligações e, se tudo estiver em ordem, poderá o leitor realizar as verificações de funcionamento e provas no equipamento de som.

Se o leitor possuir um multímetro a tarefa de verificação de funcionamento ficará sensivelmente facilitada. Para esta finalidade verifique a presença de tensão ou oscilação nos pontos indicados na figura 14.

Figura 14 – Testes com o multímetro

Na mesma figura são indicadas as escalas que devem ser usadas, ou seja, a ordem de grandeza da tensão medida e se é uma tensão contínua ou pulsante. Nas tensões pulsantes o leitor notará uma oscilação da agulha do instrumento.

Em todos os pontos indicados no circuito deve ser feita a medida de tensão ou então a comprovação da presença do sinal oscilante. Na ausência do sinal oscilante verifique o circuito do multivibrador na parte correspondente aos seus dois transistores e verifique também se as suas tensões de coletor estão corretas.

Se as tensões forem anormais, faça uma prova dos componentes suspeitos retirando-os do circuito.

Estando tudo em perfeita ordem, o aparelho poderá ser instalado em definitivo na sua caixa, passando-se então a sua prova de funcionamento em conjunto com o equipamento de som.

Para esta finalidade, ele deve ser intercalado entre o amplificador e a fonte de sinal, sendo, que em cada uma de suas entradas é ligado o plugue correspondente a um canal, e nas saídas, fios que vão para as entradas dos dois canais do amplificador (figura 15).

Figura 15 – Modo de usar | Clique na imagem para ampliar |

A melhor prova inicial deve ser feita com um toca-discos com fonocaptor de cristal de alta impedância (se for usado um toca-discos com fonocaptor de baixa impedância entre ele e o multivibrato deve ser ligado um pré-amplificador).

Ligue o amplificador e o toca-discos. Com o amplificador a meio volume e sem o acionamento da unidade na parte de vibrato, mas tão somente com a alimentação ligada, o som deve ser normal. Se for notada alguma distorção, verifique o controle de sensibilidade de entrada e se mesmo assim a distorção permanecer altere o valor de R1 Apertando o interruptor que controla os efeitos, estes devem aparecer imediatamente. Para isso o controle de profundidade deve estar em seu máximo.

Pode-se então verificar o funcionamento dos controles de frequência e a ação da chave que comuta os capacitores de tempo de vibrato.

Comprovado o funcionamento perfeito da unidade com toca-discos o leitor pode fazer experiência com outras fontes de sinal.

Se o volume obtido no amplificador com outros equipamentos for muito baixo, é sinal que entre o multivibrato e o mesmo deve ser intercalado um pré-amplificador. Isso ocorrerá no caso em que forem usados como fontes de sinal microfones de baixa impedância, cápsulas magnéticas de toca-discos, etc. Para o caso de fontes como sintonizadores de FM, rádios, toca-fitas ou cassetes, gravadores ou microfones de cristal o pré-amplificador não será necessário.

Com a troca dessas fontes de sinais podem também aparecer distorções que podem ser corrigidas com a troca de alguns componentes básicos. Os casos em que isso pode ocorrer são os seguintes:

a) O toca-discos usa cápsulas de baixa impedância. Usar pré-amplificador e eventualmente alterar o valor de R1 e R2.

b) A fonte de sinal é de baixa impedância como o caso de gravadores cassete ou toca-fitas. Neste caso os valores dos resistores R1 e R2 também devem ser alterados, se a distorção não puder ser corrigida nos potenciômetros de entrada.

c) Instrumentos musicais ou microfones de baixa impedância, caso em que será preciso usar um pré-amplificador.

Uma vez comprovado o funcionamento apropriado do equipamento e feitas as alterações que eventualmente sejam necessárias em vistas das características da fonte de sinal o leitor pode deixar definitivamente o aparelho intercalado entre seu amplificador e a mesma fonte de sinal. Quando fora de uso não se esqueça de desligar a sua fonte de alimentação.

Os sintomas que indicam que o multivibrato não tem suas características adaptadas ao equipamento de som e que, portanto, precisa ter valores .de componentes alterados são:

a) baixo volume

b) distorção excessiva

c) presença de estalidos fortes

d) oscilações e apitos.