Mixer (ART2727)

Este mixer foi lançado em 1979 e na época foi até vendido na forma de kit com grande sucesso. O diferencial deste circuito está na inclusão de um recurso adicional, um gerador de efeitos sonoros. Na versão original que reproduzimos o mixer tinha 4 canais podendo até hoje ser montado com facilidade pelos componentes usados que ainda são comuns.

Os mixers em geral são aparelhos simples, mas poucos sabem realmente de todas as possibilidades que este aparelho oferece quando operado conjuntamente com um equipamento de som, de modo que muitas vezes estes são esquecidos completamente cedendo seu lugar a equipamentos mais complexos que nem sempre são corretamente e completamente usados.

Um mixer consiste num circuito que permite aplicar controladamente num sistema reprodutor ou gravador sinais de diversas fontes como, por exemplo, de um toca-discos de um toca-fitas de um microfone, de um sintonizador, etc.

Quando dosados de maneira apropriada os sinais podem ser obtidos simultaneamente na saída do circuito com a obtenção de efeitos especiais, alguns sensacionais como os dados como exemplo a seguir (figura 1).

Figura 1 – Utilização

a) Sinal de um microfone mais forte e sinal de uma música mais fraco obtendo-se a gravação de uma palestra, discurso, ou leitura de texto com fundo musical.

b) Sinal de um microfone aumentando em certo instante com o sinal musical sendo reduzido obtendo-se a interrupção da música para anúncio na própria fita da música seguinte.

c) Sinal de uma música aumentando e outro diminuindo, obtendo- -se a transição de uma para outra sem a interrupção brusca do final do disco ou da fita.

d) Sinal da música diminuindo e ligação de um gerador de efeitos especiais produzindo sons de sirene, apitos, pássaros em meio a gravação.

e) Sinal de um microfone sobreposto ao sinal do gerador de efeitos sonoros para chamar a atenção antes de um anúncio.

Uma das vantagens que o mixer que apresentamos tem é justamente a de já incorporar em sua entrada o gerador de efeitos sonoros o qual não só pode ser ligado a qualquer instante como também possui controles que permitem a obtenção de uma variedade muito grande de sons.

Outro recurso bastante importante encontrado no nosso mixer, principalmente para os que costumam realizar suas gravações de fitas é a possibilidade de se monitorar (acompanhar) o som que está sendo gravado. O mixer possui uma saída para monitor em que um par de fones pode ser ligado para acompanhamento de todos os efeitos conseguidos no mixer.

Esse recurso garante que em cada instante o leitor saiba o que está sendo gravado, ou então tenha indicação muito melhor do que está sendo reproduzido.

As características elétricas deste mixer são também muito importantes, pois elas significam a possibilidade ou não do mesmo operar em conjunto com qualquer equipamento de som. O uso de transistores independentes para cada entrada permite a obtenção de uma amplificação e de uma impedância entrada compatível com as características de qualquer fonte de sinal. Isso significa que o mixer também funciona como um pré-amplificador, aumentando a intensidade de sinais de fontes mais fracas como microfones, cápsulas fonográficas, etc., eliminando-se com isso em muitos casos a necessidade de se usar um pré-separadamente.

Finalmente, a montagem muito simples, sem segredos permite a realização do projeto mesmo por parte dos menos experientes já que não existem componentes críticos ou que ofereçam problemas de obtenção. A ligação ao equipamento de som também é muito simples não sendo preciso realizar nenhuma modificação ou adaptação no mesmo.

COMO FUNCIONA

Este mixer possui 4 entradas que podem funcionar conjuntamente na versão monofônica, ou então separadamente 2 a 2 na versão estereofônica. Neste último caso, os sinais do canal direito de duas fontes de sinal são misturados para se obter um sinal único de canal direito de saída, enquanto que os sinais de canal esquerdo de duas fontes são misturados para se obter um sinal único de canal esquerdo de saída.

O circuito de efeitos sonoros, por outro lado pode ser acoplado independentemente à saída do canal esquerdo ou à saída do canal direito. Na figura 2 temos o diagrama de blocos do mixer que nos permite estudar melhor seu funcionamento.

Figura 2 – Diagrama de blocos

Cada entrada do, mixer dispõe de um potenciômetro do tipo ”slide" (deslizante) que permite dosar a intensidade do sinal que será misturado. Este controle também serve para evitar a saturação do sinal de saída o que sem dúvida seria motivo de distorção.

O sinal de cada um dos potenciômetros de entrada em questão é aplicado a um transistor amplificador que opera na configuração de emissor comum. Estes transistores são tipos de baixo nível de ruído e alto-ganho, fornecendo portanto uma amplificação para o sinal.

A impedância de entrada deste circuito depende do valor dos potenciômetros de controle, em parte, sendo portanto da ordem de 47k. Com este valor de impedância mais a amplificação de sinal fornecida pelo transistor, podemos fazer o circuito operar satisfatoriamente com a maioria das fontes de sinais conhecidas tais como sintonizadores, toca-discos, microfones, etc.

Os sinais a serem misturados são retirados dos coletores dos transistores, sendo então aplicados à mesma saída por meio de capacitores. A chave S1 no diagrama completo do aparelho permite a comutação do modo de Operação do aparelho de “estéreo" com a chave aberta, para "mono" com a chave fechada.

Das saídas dos dois canais são retirados os sinais para uma amplificação adicional e aplicação a um par de fones. Para esta etapa são usados dois transistores na configuração de coletor comum de modo a se obter com isso uma alta-impedância de entrada que não carregue portanto a saída do misturador e ao mesmo tempo uma baixa impedância de saída que permita o casamento perfeito com fones comuns para alta-fidelidade. Na figura 3 temos o aspecto típico desta etapa, observando-se os potenciômetros P5 e P6, conjugados que permitem o controle de volume do sinal do monitor.

Figura 3 – Etapa de entrada

A etapa seguinte a ser analisada é a do gerador de efeitos sonoros. Neste módulo temos 5 controles a serem considerados, e dois componentes ativos (figura 4).

Figura 4 – Gerador de efeitos sonoros

O módulo de efeitos sonoros tem por base um “timer" do tipo 555 que opera no caso como um multivibrador astável modulado. O circuito integrado em questão gera um sinal da faixa de áudio cuja frequência é controlada pelo potenciômetro P7.

P7 em conjunto com C17 determinam a faixa de variação deste som. A modulação é feita por um oscilador de relaxação com transistor unijunção, configuração que tem sido usada em muitas das nossas montagens e que, portanto, já tem seu princípio de funcionamento conhecido da maioria dos leitores.

P8 controla a frequência deste oscilador e portanto determina o tipo de modulação do oscilador que permitem variações de intensidade semelhantes as que ouvimos nas sirenes intermitentes, mas isso não é tudo que se pode fazer. Com o ajuste simultâneo de P8 e P7 podem ser obtidas combinações de efeitos que resultam nos mais interessantes sons.

As chaves S2, S3 e S4 tem funções importantes neste circuito. S2 liga a alimentação da etapa osciladora de efeitos sonoros, enquanto que S3 e S4 determinam a aplicação do sinal gerado na saída do mixer, superpondo o som ao que estiver sendo obtido neste terminal. Deixando S3 apertada, por exemplo, ao ligar S2 o sinal de efeitos sonoros será aplicado apenas a um canal. Controlando as três chaves, com um pouco de prática o leitor pode obter efeitos interessantes tais como a passagem do som do oscilador de um para outro canal, a superposição num canal e depois no outro, etc.

A alimentação deste mixer é feita com uma tensão de 9V que pode ser obtida de pilhas comuns ou de uma fonte de alimentação. O mixer em si não tem um consumo alto de energia o que significa que um jogo de pilhas pode durar bastante, mas o módulo de efeitos sonoros tem um consumo alto, sendo preferível deixar S2 desligada quando o mesmo não estiver em uso.

De modo a evitar um gasto de pilhas grande o leitor tem a alternativa de usar uma fonte de alimentação cuja maneira de ligar ao mixer é mostrada na figura 5.

Figura 5 – Usando fonte externa

Esta fonte deve fornecer uma tensão muito bem filtrada sob correntes de pelo menos 300 mA. Se a filtragem da fonte não for boa pode haver a introdução de zumbidos nos sons do mixer.

Podemos completar a descrição de funcionamento de nosso mixer com suas características:

a) Entradas 4 (2 + 2)

b) Saídas 2 (1)

c) Impedância de entrada 47 k ohms

d) Ganho (aproximadamente) 200

e) Tensão de alimentação 9 V

f) Consumo (com o módulo de efeitos sonoros). 80 mA

g) Saída de monitor: baixa impedância (8 ohms)

h) Controles de entrada 4

i) Transistores 7 (1 unijunção)

Circuitos integrados 1 (555)

MONTAGEM

Como os circuitos que operam com sinais de áudio de baixa intensidade são relativamente críticos em relação a captação de zumbidos, é conveniente utilizar sempre uma placa de circuito impresso para todos os componentes e ligações blindados aos terminais de entrada e saída. Assim, para a montagem deste mixer o leitor pode confeccionar a placa ou então adquirir o kit completo que estará disponível (1979).

Para a parte elétrica as ferramentas são as comuns: ferro de soldar de pequena potência, solda de boa qualidade, alicate de corte lateral e alicate de ponta.

A caixa utilizada na montagem do protótipo é de vaccum-forming sendo a mesma disponível também no kit.

O circuito completo do mixer é mostra do na figura 6 e a placa de circuito impresso do lado cobreado e do lado dos componentes é mostrada nas figuras 7 e 8.

Figura 6 – Circuito completo | Clique na imagem para ampliar |

Figura 7 – Lado cobreado da placa | Clique na imagem para ampliar |

Figura 8 – Lado dos componentes | Clique na imagem para ampliar |

Observe que os potenciômetros do tipo deslizantes (slide) são fixados na própria placa o que facilita sensivelmente a montagem evitando-se assim a necessidade de se usar fios blindados na sua ligação.

Fora da placa ficam apenas os potenciômetros P7 e P8 do módulo de efeitos sonoros, todos os interruptores simples de funções, de Si a SES, os jaques de entrada e saída, o jaque do monitor, e o jaque do eliminador de pilhas que é do tipo "circuito fechado”.

Para uma montagem perfeita e preciso em primeiro lugar que todas as soldas sejam perfeitas. O leitor pode achar que tal observação não é necessária mas é ainda lamentável constatarmos que a maioria dos casos de leitores que nos apresentam aparelhos que não funcionam tem sua origem em soldas frias, maus contactos e espalhamentos de solda.

Para que o leitor não tenha problemas de funcionamento devido a soldas mal feitas será conveniente observar rigorosamente as observações feitas a seguir antes de iniciar a montagem:

a) Antes de fazer a soldagem dos componentes limpe a placa com um pedaço de esponja de aço (Bom-Bril), tomando o cuidado para remover depois os fiapos. A placa limpa deve apresentar um brilho claro quando livre de todo o óxido que nela se forma.

b) Verifique cuidadosamente se não existe nenhuma interrupção em ligações na placa (interrupções das tiras de cobre). Se isso acontecer o problema poderá ser facilmente corrigido com um pouco de solda no local.

c) Antes de começar a soldagem espere pelo menos 10 minutos até que o ferro esteja em sua temperatura normal de funcionamento. Pode-se facilmente perceber que o mesmo está em condições ideais de funcionamento quando encostando um pedaço de solda em sua ponta ela instantaneamente derrete formando uma gota brilhante. Se ao encostar o ferro na placa para realizar a solda, esta não se fundir totalmente adquirindo um brilho metálico no estado líquido mas sim tornando-se pastosa é porque o ferro não está suficientemente quente. Se o leitor possuir em seu televisor um estabilizador de voltagem (transformador) poderá usá-lo para obter melhor aquecimento de seu ferro (a tensão da rede poderá estar abaixo do normal e o ferro não estará esquentando).

d) Finalmente, use solda de boa qualidade, não use pastas ou aditivos de qualquer espécie e tenha sempre a ponta do ferro limpa e bem estanhada.

Com estes procedimentos para a soldagem, garantimos que o leitor não terá problemas com esta parte da montagem.

Deve-se começar a montagem com a instalação de todos os componentes na placa de circuito impresso. Em relação a estes os procedimentos recomendados são os seguintes:

1. Os transistores de TR1 à TR4 são componentes polarizados, assim como TR5 e TR6, tendo, portanto, posição certa para sua ligação. Na figura 8 temos as identificações dos terminais de todos os transistores usados nesta montagem assim como do circuito integrado.

Figura 9 – Pinagem dos transistores

Na soldagem dos transistores faça a operação rapidamente para que o calor não afete o componente. Corte os excessos dos terminais do transistor após a soldagem de cada um.

2. O circuito integrado é um componente bastante delicado, devendo ser observada sua posição correta na instalação da placa. O principal cuidado a ser tomado na soldagem deste componente está em se evitar que a solda se espalhe nos terminais encostando um em outro, já que eles estão muito próximos. Um ferro de soldar com ponta fina e o que melhor se presta e esta operação. A soldagem deve também ser feita rapidamente para que o calor não afete o componente.

3. O transistor unijunção não deve ser confundido com os demais (TR7). Este componente tem posição certa para ser ligado, devendo a mesma ser observada com cuidado.

4. Com os transistores e circuitos integrados soldados, o leitor pode fazer a soldagem dos resistores e capacitores. Os capacitores eletrolíticos, por outro lado são todos polarizados devendo o montador prestar o máximo de atenção para não inverter sua polaridade. Para os capacitores não polarizados não existem maiores problemas com as ligações. Evite o excesso calor na soldagem destes componentes, pois eles são bastante delicados.

5. Complete a montagem com a soldagem dos potenciômetros deslizantes (slides) observando não só a posição dos seus terminais como também que 4 deles são simples e um deles é duplo (P5 e P6).

6. Os jumpers que aparecem em alguns pontos da placa são interligações feitas com um pequeno pedaço de fio rígido descascado nos pontos indicados. O máximo de cuidado deve ser tomado na sua soldagem para que maus contatos não venham prejudicar o funcionamento do aparelho.

7. Com a placa montada proceda à fixação dos jaques de entrada e saída, das chaves de controle no painel, dos potenciômetros comuns que ficarão no painel e do jaque do monitor.

8. Para a interligação destes componentes com a placa oriente-se pela figura 8. Observe que os cabos de entrada e saída devem ser blindados para não haver perigo de captação de zumbidos. Observe também a maneira de ligar o jaque circuito fechado para o eliminador de pilhas. A bateria, ou seja, o suporte de pilhas será fixado na própria caixa, devendo sua ligação ser a última a ser feita.

Para as interligações entre os componentes e a caixa pode ser usado fio flexível comum o qual não deve ser cortado nem muito comprido nem muito curto. O comprimento dos mesmos deve apenas ser suficiente para dar mobilidade a placa caso esta tenha de ser retirada.

9. A fixação da placa é feita por meio de 4 separadores com porcas.

Terminada a montagem e conferidas as ligações, veja no próximo item como fazer as provas de funcionamento.

PROVA E USO

Para provar o mixer o leitor necessitará de um amplificador monofônico ou estereofônico e de uma fonte de sinal ou duas como um toca-discos comum e um microfone. O leitor pode improvisar um microfone com um alto falante pequeno e um transformador de saída fazendo a ligação conforme mostra a figura 10.

Figura 10 – Alto-falante como microfone

Com as pilhas no suporte e todas as chaves desligadas, ligue a saída do mixer à entrada do amplificador. Se o seu amplificador for monofônico você ligará a sua entrada as saídas E ou D mantendo a chave S1 ligada. Se o seu amplificador estereofônico você ligará a saída E do mixer a entrada do canal esquerdo do amplificador e a saída D do mixer a entrada D do amplificador. A chave S1 deverá ser então mantida desligada.

O toca discos se for do tipo monofônico deve ser ligado a qualquer uma das entradas (A, B, C ou D), mas se for estereofônico, um dos jaques deve ser ligado em A e o outro em C.

O microfone poderá ser ligado em B primeiramente para misturar seu sinal no canal esquerdo somente e em D para misturar seu sinal ao canal direito. Para misturar aos dois canais, faca a ligação conforme mostra a figura 11.

Figura 11 – Separando canais

Com o microfone, toca-discos, mixer e amplificador interligados pode-se realizar a prova de funcionamento.

Para esta finalidade ligue o amplificador colocando-o a médio volume. Todos os potenciômetros devem estar na sua posição mínima, ou seja, nos zeros das escalas do painel (figura 12).

Figura 12 – O painel da versão original de 1979 | Clique na imagem para ampliar |

As chaves S2, S3, S4 devem estar desligadas. Ligue apenas 85 que controla a alimentação do mixer.

Se o leitor possuir um fone de baixa impedância do tipo estereofônico pode ligá-lo a saída do MONITOR para acompanhar as provas.

Coloque então um disco no toca-discos e vá gradativamente ajustando os controles das entradas em que ele estiver ligado (A ou A e C) até obter seu som no amplificador sem distorção. Nunca abra totalmente o controle. Verifique experimentalmente qual deve ser a abertura dada para se obter volume total no amplificador sem distorção.

Na versão estereofônica, isto é, se seu toca-discos e seu amplificador forem estereofônicos, atue sobre os controles A e C das entradas para verificar a passagem de som de um para outro canal.

Comprovado o funcionamento destas entradas. Abaixe seu volume atuando nos controles do mixer. Em seguida, vá aumentando gradativamente o volume da entrada do microfone (B) verificando se o som sai no alto-falante correspondente. Vá falando à medida que realizar esta operação para verificar seu funcionamento.

Voltando agora somente ao funcionamento do toca-discos, você poderá experimentar o funcionamento do módulo de efeitos sonoros.

Para esta finalidade feche os interruptores S3, S4 inicialmente. Em seguida ao mesmo tempo que acionar S2, ajuste experimentalmente P7 e P8 para obter os efeitos que quiser.

Os controles P5 e P6 (num único potenciômetro) servem para controlar o volume do monitor, ou seja, nos fones.

Veja o leitor que o som que será gravado ou que sairá no amplificador é o som ouvido nos fones.

Comprovado o funcionamento o leitor deve ter em mente alguns cuidados para operação:

a) não abrir excessivamente os controles em qualquer fonte de sinal pois conforme o caso isso causará distorção. Para cada tipo de fonte de sinal existe um ponto máximo de avanço do potenciômetro além do qual há distorção. Estes pontos devem ser obtidos experimentalmente.

b) Se com a abertura total do controle não houver excitação suficiente de uma entrada é porque a intensidade do sinal oferecido pela fonte em questão é muito baixa. Isso pode acontecer com microfones ou cápsulas de muito baixa impedância, caso em que eventualmente será necessário o uso de um pré-amplificador.

c) Se for notada a presença de zumbidos ou oscilações isso pode ser devido a problemas de blindagem nos casos de ligações os quais devem então ser verificados.

d) Se no uso do eliminador de pilhas houver a introdução de zumbidos é porque a filtragem do mesmo é insuficiente.

EVENTUAIS PROBLEMAS COM OS PONTOS DE VERIFICAÇAO

Se bem que haja uma certa independência de funcionamento de todas as etapas do mixer e que se a montagem for bem feita sendo usados componentes de boa qualidade as possibilidades de problemas de funcionamento são mínimas, estes podem aparecer, e neste caso, como dificilmente os mais inexperientes terão condições de através da análise do circuito ter uma ideia dos pontos a serem analisados damos a seguir algumas sugestões para os casos mais comuns.

Sendo notada distorção em apenas uma das entradas ou funcionamento de apenas uma das entradas, devem ser verificados os componentes ativos desta entrada sua soldagem, e eventualmente tentada a troca do transistor. Experimentalmente o leitor pode trocar com o transistor de outra entrada para verificar.

Assim, são os seguintes os componentes associados a cada entrada e que devem ser verificados no caso do não funcionamento de uma delas:

Entrada A: P1,C1, R1, R2,TR1,C5

Entrada B: P2, C2, R3, R4, TR2, C6

Entrada C: P3, C3, R5, R6, TR3, C7

Entrada D: P4, C4, R7, R8, TR4, C8

Não estando a etapa do Monitor em funcionamento ou apresentando distorção o leitor deve verificar a soldagem e o estado dos componentes correspondentes que são: Canal E: R10, C10, P6, C12, TR5, R11, R14, C13.

Canal D: R9, C9, P5, C14, R16, Tr6, R18, C15.

No caso de funcionamento anormal do módulo de efeito sonoros são as seguintes as recomendações a serem feitas:

a) verifique a ligação do circuito integrado e a posição do transistor TR7

b) Verifique as chaves S2, S3, e S4. Se o leitor possuir um multímetro meça a tensão no pino 8 do integrado a qual deve ser igual a tensão da fonte. Se esta for nula, verifique o estado e a ligação da chave S2, ou se ela esta desligada.

c) Verifique os seguintes componentes do módulo:

Resistores: R12, R13, R15, P7, P8, R17, R20, R19, R21

Capacitores: C16, C17 e C18

d) Em caso de zumbidos nos circuitos faça uma verificação das conexões das malhas dos cabos.