Equalizador Paramétrico (ART2311)

Os recursos eletrônicos que modificam a curva de resposta de um sistema de som podem ser úteis em diversos casos, como por exemplo aqueles em que se deseja o realce de um instrumento, o trabalho com a voz humana ou mesmo à obtenção de efeitos especiais num ambiente de certas propriedades acústicas. Os leitores certamente conhecem diversos tipos de recursos que podem ser utilizados nestas condições como, por exemplo, os boosters e os equalizadores gráficos. O circuito que apresentamos tem características diferentes e certamente os que gostam de som vão encontrar uma utilidade para ele. Trata-se de um equalizador paramétrico que atua diretamente na largura da resposta de um sistema de som.

É claro que, antes de descrevermos nosso sistema e falarmos de suas vantagens, precisamos dizer o que é um equalizador paramétrico.

Conforme mostram as curvas da figura1, este equalizador permite alterar a largura da faixa passante de áudio, que é aplicada à entrada de um amplificador e então reproduzida.

 

Figura 1 – Faixas de reprodução
Figura 1 – Faixas de reprodução

 

 

Centralizando esta faixa nos médios podemos ter um realce especial para a voz humana e modificar completamente o timbre de certos instrumentos.

Isso significa que, intercalando este equalizador entre uma fonte de sinal e um amplificador, podemos modificar sensivelmente o timbre e a predominância de certos instrumentos,

Veja pela figura 2 que um sinal de áudio é composto pela soma de sinais senoidais de frequências múltiplas (Fourier).

 

Figura 2 – Composição harmônica de um sinal
Figura 2 – Composição harmônica de um sinal

 

 

A proporção em que estas frequências aparecem determina a forma de onda final do sinal e, portanto, a característica conhecida por timbre.

Modificando a forma de onda deste sinal pelo bloqueio de certas harmônicas de frequências mais baixas e mais elevadas que um certo valor, modificamos também o timbre.

O equalizador apresentado permite que isso seja feito.

Os componentes usados no projeto são comuns, não apresentando nenhuma dificuldade ao montador, devendo apenas ser lembrado que, como se trata de circuito que opera com sinais de áudio de baixa intensidade, todas as precauções devem ser tomadas em relação a captação de zumbidos.

 

CIRCUITO

O que temos é um filtro ativo com amplificadores operacionais (3) cujo fator de qualidade (Q) que determina sua seletividade pode ser alterado pela ação em potenciômetros, conforme observamos pelo diagrama esquemático da figura 3.

 

Figura 3 – Diagrama do aparelho
Figura 3 – Diagrama do aparelho | Clique na imagem para ampliar |

 

 

Na figura 4 temos as curvas obtidas para as posições possíveis dos potenciômetros.

 

Figura 4 – Curvas obtidas
Figura 4 – Curvas obtidas

 

 

Os filtros possuem dois valores de capacitores que permitem centralizar a frequência de ação máxima (frequência central) em 1000 e 3000 Hz aproximadamente.

É claro que se você quiser utilizar mais capacitores poderá empregar uma chave seletora de 2 polos e tantas posições quantos sejam os capacitores, e com isso obter maior versatilidade para seu equalizador.

O quarto integrado (Cl-4) é empregado como um buffer para o sinal.

A fonte de alimentação deverá ser simétrica de 12 a 15V com excelente regulagem e filtragem para que não ocorram roncos no sinal reproduzido.

 

MONTAGEM

Uma fonte de alimentação simétrica indicada para este circuito é mostrada na figura 5.

 

Figura 5 – Fonte de alimentação
Figura 5 – Fonte de alimentação | Clique na imagem para ampliar |

 

 

A placa de circuito impresso para a montagem é dada na figura 6.

 

Figura 6 – Placa para a montagem
Figura 6 – Placa para a montagem | Clique na imagem para ampliar |

 

 

Pequenas alterações de dimensionamento podem ser necessárias em função dos tipos de componentes empregados.

Os integrados preferivelmente deverão ser montados em soquetes DIL de 8 pinos. Os resistores são todos de 1/8 W e os capacitores eletrolíticos são para 25 V. Os demais capacitores podem ser de poliéster ou cerâmica.

Os potenciômetros P1 e P2 são lineares duplos tanto do tipo rotativo como deslizante, dependendo da caixa e painel projetados pelo montador.

P3 é linear simples e a chave S1 é de 2 polos x 2 posições, usada no caso como um interruptor duplo.

Para a entrada e saída do sinal devemos usar fios blindados e jaque apropriado, segundo a fonte de sinal e entrada do amplificador.

A impedância de entrada do circuito é da ordem de 1okre a sensibilidade em torno de100 mV. Na saída obtemos um sinal de aproximadamente 500 mV com baixa impedância (150 ohms), podendo facilmente excitar a entrada da maioria dos amplificadores, sem problemas.

Para a fonte de alimentação, os reguladores podem ser dotados de pequenos radiadores, já que a corrente fornecida é baixa.

Observe junto ao diagrama a disposição diferente para os terminais dos reguladores 7812 e 7912.

O transformador pode ter correntes de secundário a partir de 250 mA.

 

PROVA E USO

Intercale o equalizador entre uma fonte de sinal (pré-amplificador, tape-deck, toca-discos etc.) e a entrada de um amplificador de áudio.

Ligue o amplificador de áudio a meio volume e também a fonte de sinal

Acione o equalizador e atue sobre os controles. P1 e P2 ajustam a largura da curva enquanto que P3 atua sobre a profundidade da atuação.

S1 serve para modificar o posicionamento da frequência central no gráfico de equalização. Com S1 aberto teremos a centralização em sons mais agudos e com S1 fechado teremos a centralização em sons médios.

Para usar basta ajustar os controles para obter a reprodução segundo o desejado.

Se você tiver à disposição um osciloscópio poderá facilmente levantar as características de atuação de todos os controles, trabalhando então com um gráfico de valores reais, conforme sugere a figura 7.

 

Figura 7 – Verificando as características
Figura 7 – Verificando as características | Clique na imagem para ampliar |

 

Nela temos a maneira de se fazer a ligação do osciloscópio e de um gerador de sinais para levantamento da curva.

Varrendo a faixa de reprodução do amplificador, anote as intensidades relativas dos sinais de áudio na saída com a ajuda de um voltímetro de áudío.

 

CI-1 a CI-4 - pA741 - amplificadores operacionais

P1- 100 k - potenciômetro linear duplo

P2- 47ok- potenciômetro linear duplo

P3- 10 k- potenciômetro linear simples

S1 - interruptor duplo ou chave 2 x 2

R1, R6 – 22 k - resistores (vermelho, vermelho, laranja)

R2 - 27k - resistor (vermelho, violeta, laranja)

R3, R4 - 100k - resistores (marrom, preto, amarelo)

R5, R7, R8, R9 – 10 k – resistores (marrom, preto, laranja)

R10 – 47 k - resistor (amarelo, violeta, laranja)

C1 – 470 nF - capacitor cerâmico ou de poliéster

C2 – 10 uF - capacitor eletrolítico

C3, C5 – 10 nF - capacitores cerâmicos ou de poliéster

C4, C6 - 5n6 - capacitores cerâmicos ou de poliéster

C7 - 47 uF - capacitor eletrolítico

 

Fonte:

T1 -15+15 V x 250 mA - transformador com primário de acordo com a rede local

CI-5 - 7812 - integrado regulador de tensão

CI-6 - 7912 - integrado regulador de tensão

D1 a D4 - 1N4002 ou equivalentes diodos retificadores

C8, C9 – 1000 uF - capacitores eletrolíticos

C10, Cl1 – 10 uF - capacitores eletrolíticos

S2 - interruptor simples

S3 - Chave de tensão 110l220 V

F1 – 1 A - fusível

Diversos: placa de circuito impresso, caixa para montagem, cabo de alimentação, knobs para os potenciômetros, jaques de entrada e saída, soquetes para os integrados, fios, solda, suporte para fusível, radiadores de calor para os reguladores de tensão etc.

 

 


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