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Como Eliminar Interferências em Rádios e outros Aparelhos de Som (ART1422)

Os aparelhos de som instalados em automóveis, tais como rádios, toca-fitas e CD-players são bastante sensíveis a distúrbios de natureza elétrica, os quais afetam sensivelmente a qualidade do som. Como obter uma recepção livre de interferências e ruídos, como obter uma qualidade de reprodução excelente, é algo que todo profissional instalador deve saber. Neste artigo, baseado em documentação de fabricantes de equipamentos de som automotivo, descrevemos alguns procedimentos importantes no sentido de evitar interferências de natureza eletromagnética que podem afetar a qualidade de som do carro.

Um dos grandes problemas encontrados pelos instaladores de som automotivo é fazer um trabalho que, além de bom esteticamente, seja perfeito e tenha um desempenho conforme o previsto pelo fabricante, e ainda evitar que ele sofra os efeitos das interferências provocadas pelo funcionamento do motor ou de origem externa.

Os procedimentos para a eliminação de muitas das interferências não são complexos e, em geral, por uma simples prevenção na hora da instalação, pode-se evitar que um trabalho muito maior seja necessário depois, quando o acesso à sua origem já se torna mais difícil.

 

ORIGEM DAS INTERFERÊNCIAS

Qualquer movimentação rápida de cargas elétricas como, por exemplo, as que ocorrem num surto de corrente ou numa faísca de vela dão origem a uma onda eletromagnética.

Se tivermos variações bruscas de corrente num circuito, a emissão de sinais que podem ser captados por aparelhos de rádio e circuitos sensíveis de som se torna inevitável.

Para o caso dos automóveis, um ponto delicado na produção de interferências deste tipo é justamente o sistema de ignição.

As faíscas que saltam entre os eletrodos das velas de um carro consistem em variações muito rápidas de corrente capazes de gerar radiações eletromagnéticas que se espalham pelo espectro com intensidades que decrescem conforme a frequência, de acordo com a figura 1.

 

Espectro de ruído típico de uma ignição automotiva
Espectro de ruído típico de uma ignição automotiva

 

O abrir e fechar dos contatos de um platinado, da comutação de injetores de combustível nos carros modernos, ou ainda do próprio relé de sinalização (pisca-pisca) também é responsável por variações de corrente que geram sinais de natureza eletromagnética capazes de interferir num rádio ou em outros equipamentos de som de um carro.

É interessante observar que as interferências geradas pelo sistema elétrico de um carro podem atingir o rádio ou o equipamento de som de duas formas:

A primeira consiste na propagação através dos próprios fios de ligação entre o sistema, ou seja, pelo circuito elétrico do carro.

Tanto o sistema de ignição e injeção como o sistema de sinalização, que pode produzir o sinal interferente como o equipamento de som (rádio, CD player, toca-fitas, amplificador, etc.) são alimentados a partir de um mesmo ponto: a bateria.

Isso significa que existe uma conexão física entre as fontes de interferência e o aparelho interferido por onde os sinais indesejáveis podem se propagar, conforme mostra a figura 2.

 

Percursos possíveis para o ruído da ignição até o aparelho de som.
Percursos possíveis para o ruído da ignição até o aparelho de som.

 

 

A segunda forma de propagação é através do próprio espaço, sem a necessidade de haver uma ligação física.

Saindo do local onde são geradas, as interferências são captadas pelo circuito do equipamento de som ou pela sua antena, se for um rádio.

No caso dos rádios, a captação se faz principalmente pela antena e seu cabo. No entanto, até mesmo os toca-fitas e CD-players não estão imunes a este tipo de interferência.

Mesmo não sendo dotados de circuitos de RF, eles possuem etapas de alto ganho com componentes quem, eventualmente, podem detectar sinais.

A junção base-emissor de um transistor, por exemplo, pode detectar um sinal de alta frequência, funcionando como um detector e introduzindo um componente de áudio no circuito capaz de aparecer no alto-falante como um ruído, observe a figura 3.

 

Sinais fortes de rádio podem ser detectados por circuitos de áudio sensíveis.
Sinais fortes de rádio podem ser detectados por circuitos de áudio sensíveis.

 

Um exemplo deste comportamento pode ser dado por pessoas que, morando perto de estações de rádio ou TV, ouvem seus sinais até mesmo nos telefones e nos amplificadores de áudio (que não possuem circuitos de RF!).

Embora os aparelhos usados em carros sejam instalados em caixas de metal que formam blindagens eficientes, uma ligação ao chassi mal feita pode abrir caminho para que a interferência produzida por velas, motores do limpador de pára-brisas, ar condicionado e outros dispositivos entrem nos circuitos.

 

SUPRESSORES DE INTERFERÊNCIAS

O procedimento inicial para que sejam evitados problemas de interferências é a sua eliminação na própria origem.

Os veículos modernos são dotados de dispositivos especiais para esta finalidade, denominados supressores.

Os automóveis dotados de equipamentos de radiocomunicações, onde os transmissores também podem irradiar sinais indesejáveis, são dotados de supressores.

O sistema de ignição, entretanto, é a fonte mais poderosa de interferências, sendo o primeiro alvo da instalação dos supressores.

Na figura 4 temos o sistema mais simples de supressão de ruídos, que consiste num capacitor (condensador) instalado junto ao terminal da chave (platinado ou circuito comutador) da bobina de ignição, com o corpo devidamente aterrado (com conexão ao corpo da bobina na mesma braçadeira).

 

Supressão junto à bobina e à vela de ignição.
Supressão junto à bobina e à vela de ignição.

 

 

Os capacitores oferecem um percurso de baixa resistência para os sinais de alta frequência, mas impedem a passagem dos sinais de baixas frequências e correntes contínuas, tais como as de comutação do enrolamento da bobina e platinado, não prejudicando assim o rendimento do motor.

Na mesma figura temos um supressor para velas.

Podem ser usados também cabos resistivos para diminuir a ação das interferências geradas na conexão do distribuidor às velas.

Veículos que utilizam dínamos (em lugar do alternador) também precisam de um capacitor (condensador) junto ao regulador de tensão (ligado ao terminal 0+61/ignição) de modo a evitar o centelhamento dos contatos.

Na instalação de capacitores (condensadores) é muito importante estabelecer um contato perfeito entre a sua carcaça e a massa do veículo.

Estes capacitores possuem o terminal de massa na própria carcaça que, envolvendo a armadura central, forma uma blindagem que também evita a irradiação de interferências.

Entretanto, existem casos em que estes simples elementos de supressão não são suficientes para se obter uma total eliminação dos ruídos irradiados pelo motor.

Para estes casos temos as seguintes possibilidades:

a) Colocar um supressor de 5 kΩ no centro do distribuidor, caso o cabo não seja resistivo.

b) Colocar um supressor de 5 kΩ no centro da bobina (terminal de alta tensão) também no caso do cabo usado não ser resistivo. Para estas conexões existem supressores de encaixe ou então rosqueados. Os cabos devem ser cortados com no máximo 5 cm para a instalação destes elementos.

c) Colocação de fita de aterramento ou massa no capô do carro, se não existir.

 

Observamos que o chassi do carro é uma blindagem natural para os sinais de rádio, que ficam encerrados nesta "Gaiola de Faraday".

Este é o motivo pelo qual a antena do auto-rádio deve ficar fora do veículo, pois da mesma forma que os sinais têm dificuldades para sair desta estrutura, também têm dificuldades para entrar.

Contudo, dependendo da abertura, parte dos sinais pode sair ou entrar.

Assim, se o capô estiver com má conexão elétrica ao restante da estrutura, ele se comporta como uma abertura para as interferências, captando os sinais do sistema de ignição e elétrico irradiando-os para o exterior, conforme sugere a figura 5.

 

 

Fontes de ruídos num automóvel capaz de interferir no som.
Fontes de ruídos num automóvel capaz de interferir no som.

 

 

Se o capô tiver uma boa conexão elétrica com o restante da estrutura ele "fecha" a abertura, impedindo a irradiação dos sinais.

Para ajudar na conexão elétrica do chassi é usada uma fita de cobre, conforme explicamos, que é parafusada numa extremidade no chassi ou lataria e na outra no próprio capô.

Nos casos mais graves, em que a própria resistência do metal do capô forma uma carga que evita o aterramento perfeito e desvio dos sinais, é preciso dotar o mesmo de duas fitas, uma em cada lado, conforme mostra a figura 6.

 

itas de aterramento no capô.
Fitas de aterramento no capô.

 

Existem casos também em que o instalador deve procurar a melhor posição para a ligação desta fita. É o que acontece nos antigos Passat, que têm uma posição especial para isso, dando muita dor de cabeça aos instaladores que não a conhecem!

 

SUPRESSÃO NA RECEPÇÃO

Os procedimentos que vimos anteriormente eliminam a irradiação da interferência, ou seja, atuam sobre as fontes de sinais indesejáveis, evitando que eles sejam levados até o aparelho sensível, quer seja pelo espaço quer seja pelas próprias conexões elétricas.

Existem também os procedimentos que visam evitar que os aparelhos sensíveis captem os sinais indesejáveis, e é deles que falamos agora.

Estes procedimentos são indicados para os casos em que as interferências não sejam totalmente "abafadas" na sua fonte, ou em que não seja possível ter um acesso ao local em que elas se originam.

Começamos então pelo ponto mais sensível do carro na instalação de um auto-rádio, que é sua antena.

As antenas devem ser preferivelmente telescópicas ou de fio único, externas e instaladas ao mesmo tempo, o mais longe possível da fonte de interferência e o mais próximo possível do rádio.

A ligação próxima tem por consequência a utilização de fios curtos, reduzindo assim a possibilidade de se captar interferências e ruídos.

O dispositivo de fixação deve ser devidamente aterrado, assim como a malha do cabo.

Será conveniente aterrar a malha nas duas extremidades do cabo, ou seja, no ponto de conexão ao rádio (plugue de entrada) e também no ponto de conexão da antena.

Observamos que nos kits modernos de antena, o conector e o cabo já vem praticamente como peça única, não havendo necessidade desta ligação, mas se existirem problemas, ela pode ser necessária.

A passagem do cabo de antena ou qualquer outro condutor blindado por furos da chapa deve ser feita com a utilização de passadores de borracha com a finalidade de evitar atritos metal-metal, responsáveis pela produção de interferências, e que também podem culminar com o corte do cabo.

Devemos observar que, dadas as características especiais dos sinais produzidos pelos sistemas elétricos dos carros e a faixa de operação das emissoras de AM e FM, as técnicas de modulação fazem com que um sistema seja mais sensível do que outro às interferências e ruídos em geral.

Isso ocorre porque, além de haver uma concentração maior da energia irradiada pelos sistemas elétricos na faixa mais baixa de frequências que corresponde ao AM, o próprio sistema de modulação do AM faz com que a sensibilidade aos picos de ruído seja maior, conforme mostra a figura 7.

 

Somente os picos mais intensos de ruído interferem no FM
Somente os picos mais intensos de ruído interferem no FM

 

Veja que, enquanto a amplitude do FM é constante cobrindo os sinais mais fracos, no AM estes sinais mais fracos de interferência podem aparecer nos instantes em que a amplitude do sinal da estação cai a valores mais baixos.

 

INSTALAÇÃO DA ANTENA

A localização da antena no carro não é uma questão de aparência (estética) dando-se preferência ao lugar em que "ela fica mais bonita", mas sim de funcionalidade.

O melhor lado é o oposto ao do distribuidor e à bobina de ignição, que podem ser fontes em potencial de sinais interferentes.

Para que sejam evitadas interferências através do chassi (terra) da antena é importante garantir que a lataria do carro esteja fazendo um bom contato elétrico com a base da antena.

Para isso a superfície em torno do furo de fixação deve ser lixada por dentro e untada com graxa grafitada. Além de proporcionar um bom contato elétrico, esta graxa também ajuda a evitar a ferrugem.

Observe a correta posição da arruela denteada que existe para a fixação da antena neste ponto.

Muitos rádios possuem um trimmer de ajuste de antena.

A finalidade deste componente é proporcionar um casamento de impedância correto entre o sistema de antena e os circuitos de entrada de modo a haver máxima transferência de sinal e, portanto, máxima sensibilidade.

Faça o ajuste deste componente segundo as instruções do fabricante do aparelho.

Um caso a ser observado é de alguns modelos de carro Fiat antigos em que a base da antena fica para dentro do cofre, caso em que deve ser usada antena com base blindada (com tubo de alumínio na parte inferior) de modo a evitar a captação de interferências por esta parte.

O caminho do cabo de antena pelo carro deve evitar a proximidade de qualquer dispositivo que possa causar interferências, como por exemplo relés, fiação elétrica normal, etc.

Mas, se mesmo com todos estes cuidados ainda assim for notada alguma forma de interferente, como descobrir de onde eles vêm e por onde eles estão sendo captados?

 

PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAR A ORIGEM DE INTERFERÊNCIAS

Para saber se a interferência está entrando pela antena, basta recolhê-la e manter o aparelho ligado com o veículo em funcionamento.

Se o ruído desaparecer, é sinal que ele entra por este elemento. Se continuar é porque está penetrando por outro elemento do circuito.

Se não puder recolher a antena, basta retirar o seu plugue do rádio para fazer a verificação.

Com a retirada do plugue, verificamos também se as interferências estão entrando pelo cabo de conexão à antena.

Se ao retirar o plugue da antena o rádio desligar, é sinal que o seu terra está sendo feito pela blindagem do cabo de antena, o que não é recomendável, pois facilita a penetração de sinais interferentes no circuito.

A ligação à terra ou massa (chassi) deve ser feita através da carcaça do rádio ou fio existente para esta finalidade, utilizando-se suporte apropriado ou então fita de massa.

O fio de ligação ao chassi deve ser o mais curto possível.

Se tiver de ser longo, substitua por um de maior espessura que o original.

Este tipo de procedimento também é válido para os toca-fitas e CD players, no caso em que as interferências entram pelo circuito de alimentação.

Um capacitor colocado em paralelo com a alimentação positiva e o terra bem próximo do aparelho interferido, também é uma maneira de se evitar o problema. Use um eletrolítico de 1000 µF/40 V para esta finalidade.

 

CONCLUSÃO

Não são apenas os veículos mais antigos que trazem muitas dores de cabeça para os instaladores de som.

Os veículos mais modernos tanto pela sofisticação de seus circuitos com o uso de microprocessadores e controles que podem gerar sinais de altas frequências, pelos seus clocks e ainda pela presença de muitas partes plásticas no painel que não atuam como blindagem e ainda não oferecem um "terra" adequado, também podem levar um instalador de som ao desespero.

Ligações curtas do terra com fio grosso, uso de blindagens ou fitas de blindagens, cabos curtos de antena e planejamento de sua posição são as soluções finais que permitem obter recepção de FM, som de um CD-player ou toca-fitas puro, sem ruídos de limpadores de pára-brisas, ar condicionado ou sistema de ignição para "atrapalhar".

 

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Opinião

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Prolongai a vida humana somente se fordes capazes de reduzir-lhes as misérias.
Stanislaw Jerzy (1909 - 1966) - Mais Idéias Mal Penteadas - Ver mais frases


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