Indutor de Sono x Abafador de Barulho (ART034)

O circuito apresentado pode ser utilizado com duas finalidades diferentes. Ajudar as pessoas a relaxar e assim dormir com mais facilidade e também para abafar barulhos que impeçam a pessoa de dormir como um vizinho com alto, trabalhos de pedreiros, etc. O aparelho se baseia nas propriedades relaxantes do ruído branco, que é gerado por um circuito eletrônico simples.


Nota: Na versão original deste projeto, o amplificador de áudio foi incorporado na placa de circuito impresso, se bem que também tenha sido dada uma versão para ser ligada a um amplificador externo. Esta segunda versão é a mais recomendada para uma montagem atual, pois seus componentes são facilmente obtidos. Para a versão em placa, o circuito integrado amplificador de áudio já não é tão fácil de se obter, por isso, alguns leitores que a tentarem podem ter dificuldades com a sua obtenção. Mesmo na versão em placa, sugerimos que o setor amplificador de áudio não seja utilizado e o circuito ligado a um amplificador externo.


Muitas pessoas têm dificuldades para dormir, quer seja por problemas de insônia, quer seja pela presença de vizinhos barulhentos ou ainda por residir em local onde o barulho constante da rua é perturbador. Se você está precisando de alguma coisa que ajude você a dormir, impedindo que os barulhos da vizinhança o incomodem, uma solução eletrônica é possível e é isso que justamente vamos descrever neste artigo. Fácil de montar, ele utiliza poucos componentes de baixo custo. A idéia básica está no que denominamos ruído branco.

O ruído branco, semelhante ao do vento, da chuva, da água de uma cascata, ou quando você coloca uma concha do mar perto do ouvido tem características terapêuticas muito interessantes. Como este ruído é composto por um espectro de amplo de frequências aleatórias nosso cérebro não consegue se concentrar nele, e por isso ocorre um relaxamento. Isso ocorre, porque ruídos com um padrão definido como música, batidas de um martelo ou uma conversa possuem padrão definido e com isso o cérebro se concentra nele e não conseguimos relaxar. É por este motivo que as pessoas conseguem dormir com mais facilidade quando estão numa praia ouvindo o barulho do mar, perto de uma cascata ou ainda com o vento ou a chuva, que são fontes naturais de ruído branco.

Outra característica importante do ruído branco é o fato de que ele pode encobrir outros ruídos se sua intensidade for grande. Por exemplo, num local ruidoso, uma fonte de ruído branco de maior intensidade pode encobrir o barulho e com isso ajudar no relaxamento. Com isso, uma fonte de ruído branco colocada próxima de uma pessoa num local ruidoso pode servir como um poderoso auxiliar para o relaxamento e induzir o sono com facilidade.

Existem diversas formas de se obter ruídos brancos e algumas até têm sido exploradas na forma d CDs com a gravação do som do mar, da chuva que são reproduzidos ao lado da pessoa que deseja relaxar ou dormir. Alguns CDs incluem até sons adicionais relaxantes de frequências que já se constatou ter efeitos positivos nas pessoas como batidas ritmadas de um pequeno sino, recurso que é até utilizado em monastérios para induzir monges a um estado de relaxamento ou transe completo.

No nosso caso, o que montaremos será um simples e totalmente inofensivo gerador de ruído branco que tem a grande vantagem de não agir de maneira nociva sobre o organismo, como ocorre com produtos químicos tais como pílulas e bebidas, principalmente quando utilizadas sem controle médico.

Se o leitor está precisando de um.bom repouso ou tem um vizinho que costuma utilizar os aparelhos de som num volume acima do normal, a montagem que descrevemos pode ajudar. De qualquer forma, se seu problema é mais grave, consulte também um médico, pois ele pode lhe ajudar com soluções terapêuticas adicionais.

Como abafador de ruído, o que ocorre é que se a intensidade média do ruído branco for maior do que a do som perturbador, o som perturbador é “tampado” não sendo, portanto ouvido. Entram então em ação as propriedades relaxantes do ruído branco.

 


Como Funciona
O indutor de sono que descrevemos tem por base um gerador de ruído branco, um circuito que produz um som semelhante ao da chuva, vento ou cascata. Trata-se de um chiado que na realidade contém todas as frequências audíveis possíveis, produzidas de modo aleatório. O ruído branco é justamente definido desta forma: uma distribuição aleatória de todas as frequências do espectro, segundo um padrão que é mostrado na figura 1.

 


Figura 1 – Representação de um ruído branco, comparada a outros sons.

Para gerar eletronicamente este tipo de ruído , aproveitamos as características térmicas de um transistor. A uma temperatura superior ao zero absoluto, os átomos de todos os materiais vibram com intensidade que depende de diversos fatores. Num material semicondutor, como o utilizado na fabricação de diodos e transistores, a vibração natural dos átomos libera portadores de carga nas junções. Estes portadores geram então correntes de intensidade e frequência aleatórias, as quais podem ser amplificadas resultando no ruído branco. Podemos ouvir estes sinais em amplificadores e rádios comuns quando, sem som abrimos o volume e ouvimos o chiado de fundo. Trata-se do ruído branco gerado pelos próprios circuitos nas condições indicadas. Em alguns casos, o excesso deste ruído consiste num problema que deve ser eliminado dos aparelhos que trabalham com sons.
No indutor de sono descrito, ligamos o transistor de uma forma não convencional, conforme mostra a figura 2, de modo que o ruído térmico gerado na sua junção possa ser levado a um circuito externo, onde será amplificado por dois outros transistores.


Figura 2 – Conexão de um transistor como gerador de ruído. Observe que a base é ligada ao coletor e que o transistor é polarizado no sentido inverso.

Como o sinal gerado pela junção do transistor é muito fraco, ele é aplicado à base de um primeiro amplificador e do coletor deste transistor à base de um segundo amplificador. No projeto original utilizamos como amplificador final de potência um circuito integrado TBA820. Este CI já não é muito fácil de obter, assim, existem duas possibilidades para uma versão mais moderna do projeto. Uma delas é partir para um CI mais moderno como o LM386 ou mesmo TDA2002 (mais potente). A outra possibilidade consiste em se utilizar um amplificador de áudio externo.

A alimentação do circuito pode ser feita com pilhas (6 pilhas comuns, se o amplificador também for usado ou fonte) ou ainda uma bateria de 9 V, se apenas o circuito gerador de ruído for montado, caso em que será utilizado o amplificador externo. A fonte, se for usada, deve ser de acordo com o amplificador e ter excelente filtragem, para que não ocorram roncos (diferentes do ruído – os roncos são gerados na frequência de 60 Hz ou 120 Hz da rede).

 


Material
O material básico deste projeto pode ser obtido com facilidade. Sugerimos que o conjunto seja instalado numa caixa, como a mostrada na figura 3. A caixa pode ser de metal, madeira ou plástico. Na parte frontal desta caixa, se for incluído o amplificador, devem ser previstos furos para saída do som do alto-falante interno. O outro furo é para fixação do potenciômetro que serve de controle de volume. Neste potenciômetro estará incorporada a chave que liga e desliga o aparelho.

Para a versão sem o amplificador, teremos apenas um furo para o potenciômetro e um furo traseiro para a saída de um cabo que vai fazer a conexão do aparelho ao amplificador externo. Este cabo deverá ser blindado para que não ocorra a captação de zumbidos.

 


Figura 3 – Sugestão de caixa para a montagem

Os componentes eletrônicos não oferecem maiores dificuldades de obtenção. Os transistores podem ser os BC548 ou equivalentes de uso geral. O circuito integrado é mais crítico, mas conforme explicamos, podem ser utilizadas outras configurações ou um circuito externo. Os resistores são de 1/8 W, com os valores indicados que são comuns.

Temos dois tipos de capacitores nesta montagem. Os de menos de 1 uF podem ser cerâmicos ou de poliéster, enquanto que os maiores podem ser eletrolíticos com uma tensão de trabalho de pelo menos 12 V. O potenciômetro P1 serve de controle de volume, podendo ser de 1 M com ou sem chave. Se for sem chave, deve ser utilizado um interruptor adicional para ligar e desligar o aparelho.

O alto-falante é uma unidade de 10 cm ou maior com 8 ohms de impedância, ou conforme a saída do CI amplificador, se for utilizado outro. Como componentes adicionais temos o suporte para as pilhas ou o material da fonte de alimentação que inclui um transformador de 7,5 + 7,5 V ou 9 +9 V com 200 a 300 mA, um capacitor eletrolítico de 1000 uF x 16 V e dois diodos 1N4002 ou equivalentes. O acabamento do aparelho dependerá da habilidade de cada montador.

 


Montagem
A montagem da versão completa deverá ser feita em placa de circuito impresso, já que estamos trabalhando com circuito integrado. No entanto, para a versão simplificada, com o uso de amplificador externo, existe a possibilidade de se fazer a montagem numa ponte de terminais. Daremos as duas opções.

Assim, começamos por mostrar na figura 4 o circuito completo do gerador, na versão que inclui o amplificador original.  Na versão sem o amplificador, o sinal será retirado do cursor de P1 e todos os componentes à direita dele, neste diagrama serão desnecessários.

 


Figura 4 – Diagrama completo do gerador.

A placa de circuito impresso, sugerida para esta montagem, é mostrada na figura 5.

 


Figura 5 – Placa de circuito impresso para a montagem do indutor de sono.

Ma montagem devem ser tomados os seguintes cuidados:
a)Ao soldar o circuito integrado observe sua posição e cuide para que não ocorram espalhamentos de solda capazes de curto-circuitar os terminais.
b)Os capacitores eletrolíticos são componentes polarizados. Observe sua polaridade.
c)Observe a posição dos transistores, pois também são componentes polarizados.
d)Tome cuidado ao colocar os resistores no circuito, pois seus valores são dados pelas faixas coloridas.
e)Cuidado com a ligação do transformador, observando que alguns tipos são de duas tensões (110 V e 220 V) devendo ser escolhidos os fios apropriados de acordo com sua rede.
f)Os diodos da fonte têm posição certa para conexão. Se forem invertidos o aparelho não funciona.
g)Na montagem da fonte o interruptor S1 pode ser conjugado ao potenciômetro ou separado. No caso desta fonte, ele é ligado antes do transformador.

Na figura 6 mostramos uma versão em ponte em que não temos o circuito amplificador.


Figura 6 – Circuito do gerador de ruídos sem amplificador, montado em ponte de terminais.

Observe a conexão do fio blindado ao plugue de entrada para o amplificador. No caso foi ilustrado um plugue RCA, mas veja se seu amplificador usa tipo diferente.  Na figura 7 temos o diagrama da fonte de alimentação, para o caso de uma versão com o amplificador incorporado.

 


Figura 7 – Fonte de alimentação simples para o circuito.

O aspecto da montagem da fonte tendo por base uma ponte de terminais é mostrado na figura 8. Observe a polaridade dos diodos e do capacitor eletrolítico e a posição do interruptor geral.

 


Figura 8 – Montagem da fonte com base em ponte de terminais.

 


Prova e Uso
Confira todas as ligações, principalmente as posições dos componentes polarizados. Veja se as soldas estão corretas sem espalhamentos. Depois disso, coloque as pilhas no suporte ou ligue a fonte de alimentação. Acione o interruptor S1 através do potenciômetro (se for conjugado) e abra o volume. Se for usado um amplificador externo, ligue o amplificador e abra seu volume com o plugue conectado na entrada correspondente (AUX ou MIC).
Deve haver a produção de um som semelhante ao vento ou chuva. Se houver ronco na emissão, verifique as ligações ao amplificador, principalmente da malha de aterramento do cabo blindado. Se sua versão usar fonte, inverta o plugue na tomada (gire de meia volta). Se nenhum chiado for emitido, coloque o dedo no terminal 7 do integrado (se essa for sua versão). Deve haver reprodução de ronco. Ser isso não ocorrer, o problema é do CI. Se for usado amplificador e não houver ronco, verifique a conexão ao amplificador ou se a chave seletora está para MIC ou AUX.
Para usar é só ligar o aparelho e ajustar o volume do som para que ele se torne agradável de ouvir, produzindo o relaxamento ou ainda tampando os barulhos do ambiente. Na versão alimentada pela rede, o consumo é baixo, o que significa que o aparelho pode ficar ligado por longos intervalos de tempo. Na versão com amplificador, mesmo usando bateria, o consumo também é baixo e sua durabilidade será grande.

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N° do componente 

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