Texto extraído do site INCB - www.newtoncbraga.com.br

Bongôs Eletrônicos (ART2853)

O projeto relacionado com música eletrônica que apresentamos neste artigo é um sistema de acompanhamento que imita o som de bongôs e que é acionado pelo toque em sensores. Podemos usar este circuito em conjunto com um amplificador de potência maior, ou com o seu próprio amplificador cujo diagrama também é dado no artigo. São produzidos sons de quatro timbres, que podem ser ampliados pelo simples acréscimo de novos osciladores.

Os osciladores de duplo T, quando ajustados para produzir oscilações amortecidas, imitam com precisão os sons de instrumentos como os tambores, tamborins e bongôs.

O que propomos neste artigo é um conjunto de quatro osciladores que operam em frequências crescentes e que imitam um conjunto de bongôs de excelente desempenho.

A alimentação do circuito é feita com bateria ou pilhas comuns, ou ainda, se você preferir, por uma fonte de alimentação (que também servirá para um amplificador).

O circuito é bastante simples, usando transistores de uso geral e o amplificador é um integrado, com aproximadamente 1 W de potência na versão dada.

Os ajustes necessários São mínimos, correspondendo apenas ao ponto ideal de oscilação ou afinação de cada bongô.

As características principais deste circuito são:

Tensão de alimentação: 9 a 12 V

Número de osciladores: 4

Consumo de corrente do oscilador múltiplo: 2 a 3 mA

Tipo de acionamento: por toque

 

O CIRCUITO

Na figura 1 temos a rede de realimentação positiva que determina a frequência de operação.

 

Figura 1 – O duplo T
Figura 1 – O duplo T

 

 

Esta frequência depende dos valores dos resistores e dos capacitores, que devem manter uma relação definida, dada junto ao próprio diagrama:

f: 1/(2 x 3,14 x R x C)

 

onde:

3,14 é o pi

f é a frequência, em Hz

R é o valor do resistor, em ohms (Com R = R1 = R2/2)

C é o valor do capacitor, em Farads (com C = 2 C1 = 2xo2)

 

Num oscilador com realimentação apropriada a amplitude das oscilações se mantém constante e temos uma oscilação contínua.

No entanto, se a realimentação for insuficiente para manter as oscilações, o que temos é a produção de oscilações amortecidas, ou seja, oscilações cuja amplitude decresce com o tempo, conforme mostra a figura 2.

 

   Figura 2 – Oscilações amortecidas
Figura 2 – Oscilações amortecidas

 

 

Dependendo do amortecimento temos a imitação de diversos tipos de percussão.

Um amortecimento longo imita o som metálico, obtido quando batemos num pedaço de ferro, num vidro ou ainda o sino.

Um amortecimento rápido imita uma batida seca, como a obtida quando dois blocos de madeira colidem um contra o outro.

Pelo ajuste da realimentação, com um trimpot em ponto apropriado, podemos obter os timbres que caracterizam estes instrumentos.

No nosso caso, como desejamos o som de bongôs, o que representa uma batida seca com prolongamento que não chega a ser metálico, teremos um ajuste intermediário, com um amortecimento médio.

No nosso projeto temos quatro osciladores de duplo T, cujas frequências aumentam numa escala que permite imitar os bongôs.

Suas saídas são misturadas e levadas a um ponto único, que poderá ser conectado à entrada de um amplificador.

O nível de sinal da ordem de 1Vpp obtido, com impedância superior a 10 k, permite o acoplamento do conjunto à entrada de qualquer amplificador.

O acionamento do oscilador é feito de uma maneira interessante.

Como temos oscilações amortecidas, por si só, cada oscilador não entra em funcionamento sem uma excitação externa.

Esta excitação consiste no ruído de rede, que é aplicado quando tocamos em sensores acoplados às bases dos transistores via duplo T.

O toque provoca a excitação que produz o pulso inicial e leva às oscilações amortecidas ajustadas em cada trimpot.

Para aqueles que não querem depender de um amplificador externo, e com isso tornar o instrumento de uso portátil sugerimos a utilização de um simples amplificador integrado.

Este amplificador usa um TBA820M (versão de 8 pinos do TBA8208) que pode ser alimentado com tensões de 9 a 12 V.

A boa potência e ganho deste pequeno amplificador devem ser casadas com a utilização de um alto-falante que tenha boa resposta de médios e graves.

Sugerimos a utilização de um alto-falante pesado, com pelo menos 15 cm de diâmetro, para que não sejam perdidos ou atenuados em excesso os sons mais graves do último oscilador.

Se for usado apenas o conjunto de osciladores, sem o amplificador, uma bateria de 9 V é suficiente para proporcionar uma autonomia de funcionamento bastante longa.

No entanto, com o amplificador, que tem uma corrente drenada um pouco elevada, devem ser usadas pilhas comuns, pequenas ou médias (6 unidades), ou mesmo uma fonte de alimentação com capacidade de pelo menos 250 mA.

A filtragem desta fonte é muito importante para não se obter ronco na reprodução.

Na figura 3 temos uma sugestão de fonte.

 

   Figura 3 – Sugestão de fonte
Figura 3 – Sugestão de fonte

 

 

O transformador tem secundário de12 + 12 V ou 15 + 15 V (ou valores intermediários) com corrente de 50 mA ou mais.

Os diodos desta fonte são os do tipo 1N4002 e o eletrolítico é de 15oouF com 16 V de tensão de operação ou mais.

O integrado 7812 deve ser dotado de um pequeno radiador de calor.

 

MONTAGEM

Na figura 4 temos o diagrama completo dos quatro osciladores que são usados no bongô básico.

 

Figura 4 – Diagrama do aparelho
Figura 4 – Diagrama do aparelho

 

 

A montagem, tendo por base uma placa de circuito impresso universal com padrão de matriz de contatos, é mostrada na figura 5.

 

  Figura 5 – Montagem em matriz ou placa universal
Figura 5 – Montagem em matriz ou placa universal | Clique na imagem para ampliar |

 

 

Os acionadores de toque (de A a D) consistem em chapinhas de metal ou mesmo placas de circuito impresso ligadas aos pontos indicados

Os transistores usados são NPN de uso geral, como os BC548 ou equivalentes tais como BC237, 80238, BCS47 etc.

Os resistores são todos de 1/8 ou 1/4W, com 5 ou 10% de tolerância, e os capacitores podem ser tanto cerâmicos como de poliéster.

Os eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de 16 V ou mais.

Os trimpots são comuns e o cabo de saída para o jaque deve ser blindado.

Para a bateria deve ser usado conector apropriado e o interruptor simples pode ser deslizante ou de alavanca.

O conjunto poderá ser instalado numa caixa plástica, conforme mostra a figura 6.

 

    Figura 6 – Caixa para a montagem
Figura 6 – Caixa para a montagem

 

Na figura 7 temos o diagrama do amplificador sugerido para este projeto, incluindo o controle de volume.

 

   Figura 7 – Amplificador sugerido
Figura 7 – Amplificador sugerido

 

O alto-falante poderá ser instalado numa pequena caixa acústica ou até mesmo aproveitar-se uma caixa maior de equipamento de som comercial, sem problemas.

Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W, com 5 ou 10% de tolerância e os eletrolíticos devem ter tensão de trabalho de 16 V.

O potenciômetro de controle de volume deve ser Log e, eventualmente, pode se incluir o interruptor geral.

Para o integrado sugerimos a utilização de um suporte DIL de 8 pinos, o que facilitará sua substituição em caso de necessidade e evitará problemas de calor que podem ocorrem durante o processo de soldagem.

Observe que o cabo de entrada deve ser blindado.

Na figura 8 temos a disposição dos componentes deste amplificador numa placa de circuito impresso universal.

 

  Figura 8 – Montagem em placa universal ou matriz de contatos
Figura 8 – Montagem em placa universal ou matriz de contatos

 

 

Na ampliação para tons mais graves, sugerimos utilizar os seguintes vanres para os osciladores a serem aplicados:

C = 47 nF e 2C = 100 nF

C = 68 nF e 2 C =120 nF

C = 82nF e 2C = 150 nF

Com a finalidade de melhorar.a.resposta dos graves no caso de utilização destes novos osciladores, sugerimos aumentar o valor de C4 do amplificador para 1 000 uF.

 

PROVA E USO

Para provar o aparelho basta ligar sua alimentação e ajustar inicialmente todos os trimpots, de modo a não ocorrerem oscilações contínuas.

Depois, tocando rapidamente em cada sensor, vamos ajustando os trimpots correspondentes a fim de obter as oscilações amortecidas que caracterizam os bongôs.

O amplificador conectado deve ter seu volume ajustado convenientemente e, se forem constatados roncos, as blindagens dos fios devem ser verificadas.

A produção de ronco no toque pode ser eliminada pela utilização de contatos elétricos em lugar do contato dos dedos.

Interruptores de pressão de ação leve e até mesmo reed-switches poder ser usados, porém neste último caso o acionamento seria feito pela aproximação de pequenos ímãs.

O outro pólo destes interruptores pode ser conectado ao positivo da alimentação.

 

 

a) osciladores

Q1 a Q4 - BC548 ou equivalentes transistores NPN de uso geral

P1 a P4 - 22k - trimpots

S1 - interruptor simples

B1 - 9 ou 12 V - bateria ou fonte de alimentação

R1 a R4 – 82 k - resistores (cinza, vermelho, laranja)

R5 a R8 – 10 k - resistores (marrom, preto, laranja)

R9 a R16 – 47 k - resistores (amarelo, violeta, laranja)

R17 a R20 - 4k7 - resistores (amarelo, violeta, vermelho)

C1, C7, C8 – 10 nF - capacitores cerâmicos ou de poliéster

C2, C11, C12 – 22 nF – capacitores cerâmicos ou de poliéster

C3 – 33 nF - capacitor cerâmico ou de poliéster

C4 – 47 nF - capacitor cerâmico ou de poliéster

C5, C6 - 4n7 - capacitores cerâmicos ou de poliéster

C9, C10 – 15 nF - capacitores cerâmicos ou de poliéster

C13 – 10 uF - capacitor eletrolítico

C14 – 47 uF - capacitor eletrolítico

Diversos: placa de circuito impresso, caixa para montagem, conector para bateria, fios, solda etc.

 

b) Fonte de alimentação

CI-1 - 7812 - circuito integrado

D1, D2 - 1N4002 ou equivalentes diodos de silício

C1 – 1 500 uF - capacitor eletrolítico

T1 - transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de12 + 12 V ou15 + 15 V x 500 mA

S1 - interruptor simples

F1 - fusível de 500 mA

Diversos: ponte de terminais, cabo de alimentação, radiador para o integrado, suporte para o fusível

 

c) Amplificador

C1-1 - TBA820M - circuito integrado

P1 – 10 k - potenciômetro

FTE - alto-falante de 4 ou 8 ohms x 15cm

R1 – 10 k - resistor (marrom, preto, laranja)

R2 – 33 ohms - resistor (laranja, laranja, preto)

C1 – 10 uF - capacitor eletrolítico

C2, C5 – I00 uF - capacitores eletrolíticos

C3 – 220 pF - capacitor cerâmico

C4 – 470 uF - capacitor eletrolítico

Diversos: placa de circuito impresso, soquete para o integrado, knob para o potenciômetro, fios, fio blindado, plugue P2, etc.