Caixa de Efeitos Sonoros (ART2741)

Este artigo é de 1978, mas pode ainda ser montado com novas tecnologias, por exemplo, em matriz de contatos ou mesmo alterações de componentes. Trata-se de projeto simples com boa aplicação didática.

Dois osciladores de áudio capazes de produzir diversos timbres podem ser interligados de diversas maneiras, e com o auxílio de controles de funcionamento uma variedade enorme de sons podem ser produzidos. Dentre os sons que podem ser obtidos, com esta caixa de efeitos sonoros citamos os da sirenes de fábrica, das sirenes de polícia, ganidos semelhantes aos produzidos por certos animais, latidos, cantos de pássaros, canário, e muitos outros. (fig. 1).

Figura 1 – Diagrama de blocos

Aplicando a saída deste circuito a um misturador você pode facilmente sobrepor estes sons à gravações, ou a qualquer música que estiver sendo executada. O misturador que descrevemos nesta mesma revista presta-se para esta finalidade além de outras. (figura 2).

Figura 2 – Usando com mixer | Clique na imagem para ampliar |

A nossa caixa de efeitos sonoros apresenta cerca de 10 controles básicos, sendo 5 interruptores e 5 potenciômetros. A combinação de posições destes controles determina o tipo de som a ser produzido. Todos os componentes utilizados nesta montagem são de fácil obtenção e seu número sendo reduzido torna-se acessível até mesmo aos mais inexperientes. Siga a risca as instruções que daremos e depois divirta-se com os efeitos que este circuito pode dar a qualquer equipamento de som ou gravação.

COMO FUNCIONA

Mesmo produzindo uma variedade grande de sons, o princípio de funcionamento desta “caixa de efeitos sonoros" é muito simples de ser entendido. Temos aqui dois osciladores de relaxação com transistores unijunção cuja maneira de operar, dependente ou independente pode ser ajustada de diversas maneiras permitindo assim que o som produzido assuma diversas características. (figura 3).

Figura 3 – Osciladores interligados

Na figura 4 temos o aspecto básico de um oscilador de relaxação com transistor unijunção.

Figura 4 – oscilador unijunção

Neste circuito, o capacitor C se carrega através do resistor R até o ponto em que ocorre o disparo do transistor uni junção que permanecia até então cortado.

Neste momento do disparo, o transistor conduz intensamente a corrente ocorrendo a descarga do capacitor.

Na figura 5 temos a representação da forma de onda obtida.

Figura 5 – Sinal do oscilador

A subida da tensão suavemente representa a carga do capacitor até o ponto em que abruptamente temos sua queda, correspondendo esta a descarga do capacitor.

Com um oscilador deste tipo pode-se obter um som contínuo cuja frequência corresponderá a velocidade com que ocorrem as cargas e descargas do capacitor. O valor do capacitor e do resistor que se encontra em série com ele determinam, portanto, a frequência do som produzido pelo circuito.

Na nossa caixa de efeitos sonoros usamos dois circuitos deste tipo sendo um de frequências correspondentes à faixa audível que é o oscilador principal e outro de muito baixa frequência que será responsável por variações do tipo "vibrato". no som original, imitando com isso o ganido de um cachorro, o canto intermitente de um canário ou ainda a sirene do tipo usado pela polícia.

Este circuito pode ser ligado ao oscilador principal por meio de uma chave, conforme mostra a figura 6.

Figura 6 – Conexão ao oscilador principal

Somente com estes dois osciladores já podemos obter uma boa gama de efeitos sonoros. O potenciômetro adicional colocado em série com os dois potenciômetros que controlam a frequência dos osciladores determina o modo de dependências de funcionamento dos dois osciladores e, portanto, possibilita também a obtenção de uma variedade ampla de efeitos.

Temos a seguir dois interruptores que colocam no circuito oscilador principal dois capacitores de valores diferentes em série um dos quais com um potenciômetro. (figura 7).

Figura 7 – Ligação de S1

O primeiro capacitor permite que o som do primeiro oscilador seja acompanhado de variações rápidas de intensidade, correspondentes a sua carga e descarga rápida, com o que se pode imitar o som de um canário ou então um apito.

O segundo, de grande valor permite que, com sua carga lenta o som do primeiro oscilador tenda gradativamente do agudo para o grave e com o apertar do interruptor, um efeito contrário que também pode ser ajustado pelo potenciômetro, o resultado é que se obtém um som que imita a sirene de uma fábrica.

A combinação de todos os controles que pode ser feita experimentalmente permite que diversos tipos de .sons sejam extraídos desta caixa, sendo sua variedade função apenas do número de tentativas que se fizer para sua obtenção. Para não esquecer os tipos de sons obtidos o leitor deve anotar as posições das chaves e potenciômetros em que os obteve para que seja fácil reproduzi-los quando necessário.

A alimentação do circuito pode vir de uma bateria de 9 V ou então de 4 à 6 pilhas pequenas. Como o consumo de energia do circuito é muito baixo a durabilidade destas pilhas será muito grande.

E claro que a potência fornecida pelo circuito é muito baixa já que sua ligação se destina a amplificadores. Sugerimos, entretanto, na figura 8 o circuito de um amplificador que pode ser incorporado ao circuito caso em que sua ligação pode ser feita diretamente a um bom alto-falante.

Figura 8 - Amplificador

MONTAGEM

A parte eletrônica propriamente dita pode ser montada ou em placa de circuito impresso ou em ponte de terminais. Damos as duas versões lembrando que enquanto a montagem em ponte se destina aos menos experientes não sendo atingido um alto grau de miniaturização, a montagem em placa de circuito impresso tem uma melhor apresentação estética e permite ainda um maior grau de miniaturização. E claro, o leitor deve ter os recursos para confecção de placa de circuito impresso caso opte por esta versão.

O circuito completo da caixa de efeitos sonoros é mostrado na figura 9.

Figura 9 – Circuito completo | Clique na imagem para ampliar |

A versão em ponte de terminais e dada na figura 10 e a versão em placa de circuito impresso é mostrada na figura 11.

Figura 10 – Montagem em ponte | Clique na imagem para ampliar |

Figura 11 – Montagem em placa

Nenhum componente é crítico quanto à montagem, mas mesmo assim sugerimos a seguinte sequência de operações para a montagem com os principais cuidados para evitar danos aos componentes. Essa sequência é válida tanto para o caso da versão em ponte como para a versão em placa de circuito impresso.

a) Comece por soldar os resistores que são todos de 1/4 ou 1/8 W não cortando muito rente seus terminais para o caso da montagem em ponte. Podem ser usados resistores de 10% ou 20% de tolerância e estes não tem polaridade certa para ligação. Evite o excesso de calor na sua soldagem.

b) Solde em seguida os capacitores de poliéster, em número de 2, que devem ser identificados pelas faixas coloridas em seu corpo. Estes componentes também não tem polaridade certa para ligação. Não corte seus terminais rente ao corpo dos mesmos e evite o excesso de calor.

c) Para a colocação dos capacitores eletrolíticos deve ser observada sua polaridade. Os capacitores usados devem ter uma tensão mínima de trabalho de 9 V. Os mais comuns na praça, para os valores indicados são de tensões de 12, 15, 16 ou 25 V. Todos podem ser usados, mas em função de seu tamanho e disposição de terminais deve ser observada a furacão da placa de circuito impresso.

d) Para a soldagem dos transistores observe cuidadosamente sua posição. No caso da ponte de terminais, o ressalto deve ficar voltado ligeiramente para a esquerda, conforme mostram os desenhos que o ilustram. Evite o excesso de calor na soldagem que pode danificar este componente.

e) Com todos os componentes soldados na ponte de terminais, a próxima etapa de montagem consiste em se fazer as interligações necessárias usando para esta finalidade fio rígido de capa plástica. Não corte os fios excessivamente longos, nem muito curtos.

f) A seguir, fixe na caixa onde será alojado o conjunto os potenciômetros e as chaves, assim como o suporte das pilhas, jaque de saída e placa de circuitos impresso, ou ponte de terminais.

g) Faça então a ligação do circuito na placa de circuito impresso ou ponte de terminais aos controles, jaque de entrada e saída e suporte de pilhas. No caso da saída, use preferivelmente fio blindado, e para o suporte de pilhas ou conector, observe bem sua polaridade.

Terminada a montagem, confira todas as ligações para poder em seguida realizar uma prova de funcionamento e usar normalmente sua caixa de efeitos sonoros.

PROVA E USO

Coloque as pilhas no suporte, ou faça a conexão da bateria. Ligue a saída de sua caixa de efeitos à entrada de um amplificador ajustado para uma posição de médio volume.

Acione o interruptor 86. Este interruptor pode ser independente ou se o leitor preferir, conjugado ao potenciômetro P3.

Com a ligação deste interruptor, estando S3 fechada, assim como S5, pode-se ajustar simultaneamente os potenciômetros P2, P3 e P4 para se obter sons com variações ritmadas de intensidade que imitam uma sirene.

Se não puderem ser obtidas essas variações de intensidade, isso indica -que provavelmente o segundo transistor unijunção não funciona, devendo ser analisado. (Q2).

A seguir, o leitor pode obter diversos efeitos, conforme se segue:

a) Canário eletrônico: feche S3 e coloque P2 na posição de média resistência. Ajuste então P3 ao mesmo tempo em que aperta S2. Ao mesmo tempo proceda a ajustes finos de funcionamento de P2 e P4 até obter os efeitos desejados. S5 deve estar também fechada.

b) Sirene de polícia: feche S3, e coloque P2 na sua posição de média resistência. Feche S6 e coloque P4 na sua posição de 1/4 aproximadamente de sua máxima resistência. Ajuste P3 e P4 para obter os sons desejados.

c) Sirene de fábrica: mantenha S3 aberto. Feche S4 e também S5. P4 e P3 devem estar em posições correspondentes à metade de sua resistência. Em seguida, aperte S1 ao mesmo tempo em que ajusta P1 para obter os efeitos desejados. Soltando o interruptor o som também sofrerá variações de intensidade.

Muitos outros sons podem ser obtidos com diversas combinações tanto das chaves como dos potenciômetros. Somente com experiências é que se pode determinar todos os tipos de som produzidos por esta caixa de efeitos sonoros.