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Estetoscópio Submarino (ART490)

Um amplificador com um microfone sensível pode ter diversas utilidades tanto no laboratório de pesquisa como recreativas. O amplificador que descrevemos pode ter utilidades que o leitor talvez nem imagine. Assim, uma das queixas (ou vantagens) dos aquaristas é que não há qualquer som emitido pelos animais que eles criam. Os peixes são silenciosos (pelo menos assim se pensa) e o único ruído que revela a sua presença é da bombinha de ar. No entanto, alguns ruídos subaquáticos existem e podem ser interessantes mesmo quando produzidos num aquário. Não se limitando ao glub-glub das bolhas de ar existem mesmo peixes que produzem alguns ruídos e que poderiam ser ouvidos com recursos especiais. Com o microfone que propomos, sons subaquático podem ser ouvidos.

Colocando o ouvido junto ao vidro de um aquário é possível ouvir alguns ruídos produzidos por bolhas, movimentos e mesmo pelos próprios peixes de algumas espécies.

Evidentemente, a baixa intensidade de tais ruídos, e o fato de que ninguém fica com os ouvidos colados a um aquário quando observa peixes, fazem do aquarista um hobista silencioso.

No entanto, com a eletrônica é possível sair desta condição e agregar som ao aquário, se bem que não possamos dizer que ele seja tão melodioso como o obtido a partir de uma gaiola de canários.

O que descrevemos neste artigo é um pequeno amplificador para ser usado junto ao aquário e que tem um microfone sensível e que pode ser submerso de modo a captar os sons que têm origem dentro da água.

Simples de montar, ele funciona com pilhas e tem um baixo consumo, com a grande vantagem de podermos silenciá-lo no momento que bem entendermos.

 

O estetoscópio num aquário.
O estetoscópio num aquário.

 

Os estudantes que gostam de pesquisar a natureza poderão encontrar neste amplificador uma fonte muito interessante de informações para seus estudos e pesquisas.

Numa feira de ciências o uso deste aparelho num aquário poderá demonstrar que, ao contrário do que se pensa, o mundo submarino não é um mundo totalmente silencioso.

 

COMO FUNCIONA

O amplificador usado é o conhecido circuito integrado LM386 da National Semiconductor que fornece uma potência e ganho ideal para esta aplicação.

Alimentado por pilhas comuns ele pode fornecer algo em torno de 1/2 watts e tem um fator de amplificação de 50 vezes.

Este ganho é determinado por R2 e C2 e pode ser alterado para se obter maior sensibilidade.

O potenciômetro P1 funciona como controle de volume enquanto que C5 desacopla a fonte dando maior estabilidade de funcionamento ao circuito.

O ponto crítico do projeto, entretanto, é o microfone.

No nosso caso usamos um microfone de eletreto que ser montado dentro de um tubo de ensaio, e vedado com uma rolha de modo a não entrar água, exatamente como nos aquecedores, conforme mostra a figura 2.

 

Vedando o microfone.
Vedando o microfone.

 

Podemos encher este tubinho com areia de modo que ele se torne pesado a ponto de submergir e assim captar os sons subaquáticos.

O microfone é ligado ao amplificador através de fio blindado para não haver a captação de zumbidos.

No aquário a presença da bombinha de ar que gera fortes campos magnéticos e além disso o aquecedor que transmite para a água correntes de fuga tendem a induzir um forte ronco em qualquer aparelho de áudio nas proximidades.

Por este motivo é muito importante cuidar da blindagem do fio do microfone.

 

MONTAGEM

Na figura 3 temos o diagrama completo de nosso amplificador para aquário.

 

Esquema elétrico do estetoscópio submarino.
Esquema elétrico do estetoscópio submarino.

 

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 4.

 

Placa de circuito impresso do estetoscópio submarino.
Placa de circuito impresso do estetoscópio submarino.

 

Será interessante usar um soquete para o circuito integrado se o leitor não tem muita experiência no trato com este tipo de componente.

Os resistores são todos de 1/8W ou maiores e os capacitores eletrolíticos devem ter tensões de trabalho de 12V ou mais.

O potenciômetro é comum podendo incluir o interruptor geral S1 enquanto que C3 é o único capacitor não eletrolítico.

Podemos usar para este componente um capacitor cerâmico, de poliéster ou de qualquer outro tipo.

O alto-falante tem seu tamanho de acordo com a caixa, podendo ser usadas unidades pequenas de 5 a 10 cm de diâmetro com 4 ou 8 ? de impedância.

A própria caixa que aloja o circuito serve de caixa acústica para o alto-falante.

O microfone é de eletreto de dois terminais devendo o montador prestar atenção à polaridade de sua ligação.

Este microfone será colocado num tubo de ensaio (de vidro) e vedado.

Areia no seu interior ajudará a mantê-lo submerso.

A alimentação é feita com pilhas médias ou grandes.

Não recomendamos o uso de pilhas pequenas, pois sua durabilidade não seria das maiores.

 

PROVA E USO

Para provar o aparelho é só ligá-lo e abrir o volume.

Batendo no vidro devemos ouvir as batidas claramente reproduzidas no alto-falante.

Dependendo do ganho do circuito pode até haver um forte apito que será eliminado com a simples redução do volume.

Para usar basta submergir o microfone e abrir o volume do amplificador.

Os sons poderão então ser captados e reproduzidos.

Ajuste o volume para a melhor reprodução.

 

Semicondutores:

CI-1 - LM386 - circuito integrado National Semi

 

Resistores: (1/8W, 5%)

R1 - 4,7 k ? - amarelo, violeta, vermelho

R2 - 1 k ? - marrom, preto, vermelho

R3 - 10 ? - marrom, preto, preto

P1 - 10 k ? - potenciômetro log com chave (S1)

 

Capacitores:

C1, C2 - 10 µF/12V - eletrolíticos

C3 - 47 nF - cerâmico ou poliéster

C4 - 220 µF/12V - eletrolítico

C5 - 100 µF/12V - eletrolítico

 

Diversos:

MIC - microfone de eletreto de dois terminais

FTE - 4 ou 8 ? x 10 cm - alto-falante

S1 - Interruptor simples (incorporado a P1)

B1 - 6V - 4 pilhas médias ou grandes

 

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, suporte de pilhas, tubo de ensaio, cabo blindado, botão para o potenciômetro, fios, solda, etc.

 

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