É possível produzir um efeito sonoro semelhante ao scratching realizado pelos DJs utilizando uma solução simples e bastante criativa: um cabeçote de fita cassete ligado a um amplificador.
Ao passar rapidamente a tarja magnética de um cartão pelo cabeçote, as informações gravadas nela geram pequenos sinais elétricos. Depois de amplificados, esses sinais transformam-se em ruídos e variações sonoras que lembram o movimento de um disco de vinil sendo manipulado por um DJ.
Neste projeto, veremos como funciona esse efeito e como realizar a experiência.
Como o dispositivo produz o som?
O cabeçote de um toca-fitas foi projetado para ler as variações magnéticas registradas em uma fita cassete.
Durante a reprodução normal, a fita passa continuamente sobre o cabeçote. As partículas magnéticas presentes na fita produzem variações no fluxo magnético, que são convertidas pelo cabeçote em um pequeno sinal elétrico.
Um cartão bancário tradicional também pode possuir uma tarja magnética. Quando essa tarja passa sobre o cabeçote, suas regiões magnetizadas produzem variações elétricas semelhantes às encontradas durante a leitura de uma fita.
O sinal gerado é muito pequeno. Por isso, ele precisa ser enviado a um amplificador para se tornar audível.
Por que o som lembra um scratching?
No scratching tradicional, o DJ movimenta o disco rapidamente para a frente e para trás. A velocidade e a direção da reprodução mudam de acordo com o movimento da mão.
Na experiência com o cartão, acontece algo semelhante:
- O movimento do cartão determina a velocidade do sinal;
- A direção pode ser invertida;
- Movimentos rápidos produzem sons mais curtos e agudos;
- Movimentos lentos produzem sons mais prolongados;
- Repetições criam padrões rítmicos;
- Diferentes partes da tarja produzem variações sonoras.
O cartão passa a funcionar como uma pequena mídia magnética controlada manualmente.
Não se trata da reprodução de uma música gravada no cartão. O que se ouve é a interpretação amplificada das variações magnéticas existentes em sua tarja.
O que é um cabeçote de fita cassete?
O cabeçote é um transdutor eletromagnético utilizado para gravar ou reproduzir sinais em uma fita magnética.
Em seu interior existe um núcleo magnético com uma pequena abertura e uma bobina. Quando a fita passa diante dessa abertura, as mudanças de fluxo magnético induzem uma tensão na bobina.
Essa tensão corresponde ao sinal recuperado da fita.
Em um toca-fitas podem existir diferentes tipos de cabeçote:
- Cabeçote de reprodução;
- Cabeçote de gravação;
- Cabeçote combinado de gravação e reprodução;
- Cabeçote de apagamento;
- Cabeçote estéreo com dois canais.
Para esta experiência, deve ser utilizado um cabeçote capaz de realizar a reprodução. O cabeçote de apagamento não é o mais indicado, pois foi desenvolvido para outra finalidade.
Por que é necessário utilizar um amplificador?
O sinal produzido pelo cabeçote possui amplitude muito baixa. Em muitos casos, não é possível ouvi-lo se o cabeçote for conectado diretamente a um alto-falante.
O amplificador aumenta o nível do sinal para que ele possa movimentar o alto-falante e produzir um volume audível.
O conjunto básico é formado por:
- Cartão com tarja magnética;
- Cabeçote de reprodução;
- Entrada do amplificador;
- Estágio de amplificação;
- Alto-falante.
Dependendo do amplificador utilizado, o sinal do cabeçote ainda poderá ficar baixo. Nesse caso, um pré-amplificador pode ser necessário antes do amplificador de potência.
A importância do pré-amplificador
O pré-amplificador recebe o pequeno sinal do cabeçote e o eleva para um nível mais adequado.
Os circuitos de reprodução de toca-fitas normalmente também possuem equalização específica para compensar as características da gravação magnética. Para esta experiência sonora, entretanto, o objetivo não é obter uma reprodução fiel, mas tornar audíveis as variações magnéticas da tarja.
Um pré-amplificador simples pode oferecer:
- Maior sensibilidade;
- Melhor aproveitamento do sinal;
- Controle de ganho;
- Menor influência de cabos longos;
- Mais volume na saída;
- Possibilidade de alterar o timbre.
Se o amplificador escolhido já possuir uma entrada suficientemente sensível, talvez o pré-amplificador separado não seja necessário.
Materiais para a experiência
A montagem pode utilizar:
- Cabeçote de reprodução retirado de um toca-fitas;
- Cartão vencido ou inutilizado com tarja magnética;
- Amplificador de áudio;
- Alto-falante;
- Fios;
- Cabo blindado;
- Conector compatível com o amplificador;
- Fonte de alimentação;
- Base ou suporte para o cabeçote;
- Controle de volume;
- Pré-amplificador opcional.
Evite utilizar um cartão bancário ativo. Prefira um cartão vencido, cancelado ou uma tarja magnética sem qualquer utilidade financeira ou de identificação.
Identificação dos terminais do cabeçote
Um cabeçote mono normalmente possui uma única seção de leitura. Já um cabeçote estéreo pode possuir terminais separados para os canais esquerdo e direito.
A quantidade e a disposição dos terminais variam conforme o modelo. Por isso, não existe uma pinagem universal que possa ser aplicada a todos os cabeçotes.
Para identificar as conexões:
- Observe os fios originais do toca-fitas;
- Procure marcações no componente;
- Utilize o esquema do equipamento de origem;
- Meça a continuidade das bobinas com um multímetro;
- Separe os pares correspondentes aos canais.
A resistência medida entre os terminais de uma bobina deve ser relativamente baixa, mas não necessariamente próxima de zero. Um circuito completamente aberto pode indicar um fio rompido ou uma bobina danificada.
Não aplique tensões externas diretamente ao cabeçote. Ele é um componente passivo que produz um sinal durante a variação do fluxo magnético.
Ligação do cabeçote ao amplificador
A conexão básica é feita ligando os terminais da bobina do cabeçote à entrada de áudio do amplificador.
Como o sinal é muito pequeno, recomenda-se utilizar cabo blindado. O condutor interno transporta o sinal, enquanto a malha é conectada ao terra do circuito.
Em um cabeçote estéreo, é possível:
- Utilizar apenas um dos canais;
- Enviar cada canal para uma entrada estéreo;
- Testar separadamente as duas seções;
- Misturar os canais por meio de resistores apropriados.
Não é recomendável unir diretamente duas saídas ou bobinas sem considerar o circuito. Caso seja necessário fazer uma mistura mono, utilize uma rede adequada de resistores.
Montagem mecânica
Para facilitar o uso, o cabeçote pode ser fixado em uma pequena base.
A superfície de leitura deve ficar acessível para que a tarja magnética seja movimentada sobre ela. Ao mesmo tempo, o cabeçote não deve se deslocar durante os movimentos rápidos.
A fixação precisa:
- Manter o cabeçote estável;
- Não danificar sua superfície;
- Evitar esforço nos terminais;
- Permitir que o cartão passe livremente;
- Proteger as soldas;
- Impedir curtos entre os fios.
Uma pequena caixa também pode acomodar as conexões, o pré-amplificador e o controle de volume.
Como passar o cartão pelo cabeçote
A tarja magnética precisa passar diretamente sobre a região de leitura do cabeçote.
Comece movimentando o cartão lentamente para descobrir qual posição produz o melhor sinal. Depois, experimente movimentos mais rápidos.
É possível variar:
- Velocidade;
- Direção;
- Distância percorrida;
- Pressão sobre o cabeçote;
- Região da tarja utilizada;
- Ritmo dos movimentos;
- Quantidade de repetições.
Movimentar o cartão alternadamente para a frente e para trás cria o efeito mais parecido com o scratching.
Não aplique força excessiva. A pressão deve ser apenas suficiente para manter a tarja próxima da superfície de leitura.
A velocidade modifica o som
A velocidade do cartão determina a rapidez com que as regiões magnetizadas passam pelo cabeçote.
Quando o movimento é rápido, as variações magnéticas também acontecem rapidamente. Isso tende a produzir sons mais agudos e curtos.
Quando o movimento é lento, o sinal apresenta variações mais espaçadas e pode soar mais grave ou prolongado.
Esse comportamento permite utilizar o cartão como um controle manual do efeito. Cada movimento produz um resultado ligeiramente diferente.
O sentido do movimento
Ao inverter o sentido do cartão, a sequência das variações magnéticas também é invertida.
Essa mudança contribui para a sensação de movimento de ida e volta, característica do scratching. O efeito pode ser intensificado fazendo movimentos curtos, rápidos e repetitivos sobre a mesma região da tarja.
A habilidade manual passa a fazer parte da produção sonora. Assim como ocorre com um instrumento musical, o resultado melhora quando o usuário experimenta diferentes movimentos e ritmos.
A posição da tarja sobre o cabeçote
O alinhamento influencia diretamente o volume do sinal.
Se a tarja não estiver passando sobre a pequena abertura do cabeçote, o som pode ficar muito baixo ou desaparecer. A posição ideal deve ser encontrada experimentalmente.
Em um cabeçote estéreo, diferentes regiões da tarja podem ficar mais próximas de um canal do que do outro. Isso pode gerar diferenças de volume e timbre entre as saídas.
Um guia mecânico simples pode ajudar a manter o cartão alinhado durante os movimentos.
Como melhorar o resultado sonoro
Algumas modificações podem tornar o efeito mais interessante.
Controle de ganho
Um potenciômetro no pré-amplificador pode ajustar a sensibilidade e evitar saturação excessiva.
Controle de volume
O volume final deve ser regulado antes do amplificador de potência ou em sua própria entrada.
Controle de tonalidade
Um filtro simples pode reduzir graves, agudos ou ruídos indesejados. Também pode ser utilizado criativamente para modificar o efeito.
Distorção
O sinal pode passar por um pedal de distorção ou overdrive, criando uma sonoridade mais agressiva.
Delay
Um efeito de delay repete os sons produzidos pelo cartão e permite criar sequências rítmicas mais complexas.
Reverb
A reverberação acrescenta sensação de espaço e prolonga os ruídos gerados.
Looper
O efeito pode ser gravado em um pedal looper e utilizado como base rítmica para uma música ou apresentação.
Como reduzir ruídos e interferências
Como o sinal do cabeçote é muito pequeno, o circuito pode captar facilmente o ruído da rede elétrica e de outros equipamentos.
Para reduzir interferências:
- Utilize cabo blindado;
- Mantenha o cabo entre o cabeçote e o pré-amplificador curto;
- Organize o aterramento;
- Utilize fonte estabilizada;
- Afaste o cabeçote de transformadores;
- Evite proximidade com fontes chaveadas ruidosas;
- Instale o pré-amplificador em caixa metálica;
- Verifique soldas e conectores;
- Não deixe a entrada do amplificador desconectada e aberta.
Transformadores produzem campos magnéticos que podem ser captados pelo cabeçote. Se houver zumbido, experimente afastar o conjunto da fonte ou mudar a orientação do cabeçote.
O cartão pode ser danificado?
A passagem sobre o cabeçote de reprodução normalmente não apaga intencionalmente a tarja, pois esse cabeçote apenas detecta suas variações magnéticas.
Mesmo assim, não é recomendável utilizar um cartão bancário válido. O atrito pode causar desgaste físico, e a proximidade com ímãs, cabeçotes de apagamento ou outros dispositivos pode comprometer os dados armazenados.
Para esta experiência, utilize somente:
- Cartão vencido;
- Cartão cancelado;
- Cartão sem função financeira;
- Cartão de teste;
- Outro material com tarja magnética descartável.
Além da segurança, isso evita a exposição desnecessária de dados existentes na tarja.
Diferença entre essa montagem e um toca-discos
O dispositivo não lê os sulcos de um disco de vinil. Também não reproduz uma gravação musical da mesma maneira que um toca-discos.
No vinil, a agulha transforma movimentos mecânicos dos sulcos em sinal elétrico. Neste projeto, o cabeçote transforma variações magnéticas da tarja em sinal.
Os dois sistemas utilizam princípios diferentes:
- O toca-discos realiza uma leitura mecânica;
- O cabeçote de fita realiza uma leitura magnética.
A semelhança está principalmente na forma de interação. Nos dois casos, o usuário movimenta manualmente uma mídia sobre um elemento de leitura para produzir variações sonoras.
Possíveis aplicações
A montagem pode ser utilizada em:
- Experimentos de música eletrônica;
- Produção de efeitos sonoros;
- Demonstrações sobre magnetismo;
- Aulas de eletrônica;
- Apresentações musicais;
- Gravações experimentais;
- Projetos de reutilização de componentes;
- Estudo de cabeçotes magnéticos;
- Criação de instrumentos eletrônicos alternativos.
O projeto também oferece uma forma interessante de reaproveitar o cabeçote de um toca-fitas que não esteja mais em funcionamento.
Problemas mais comuns
O dispositivo não produz som
Verifique a continuidade da bobina, a ligação do cabo, o funcionamento do amplificador e o alinhamento da tarja com o cabeçote.
O som está muito baixo
Pode ser necessário utilizar um pré-amplificador com maior ganho. Verifique também se a tarja está passando exatamente sobre a região de leitura.
Existe muito zumbido
Reduza o comprimento dos fios, utilize cabo blindado e afaste o cabeçote de transformadores e fontes de alimentação.
O amplificador distorce demais
Reduza o ganho do pré-amplificador ou o volume de entrada. Uma pequena saturação pode fazer parte do efeito, mas o excesso reduz a definição.
O som desaparece em algumas posições
A tarja pode estar desalinhada. Construa uma guia para manter sua trajetória sobre o cabeçote.
Cuidados durante a experiência
Apesar de ser uma montagem simples, alguns cuidados devem ser observados:
- Comece os testes com o volume baixo;
- Não aplique tensão diretamente ao cabeçote;
- Evite curtos nos terminais;
- Proteja as conexões soldadas;
- Não utilize cartões bancários ativos;
- Não aproxime cartões válidos de ímãs;
- Não force o cartão contra a superfície;
- Desligue o amplificador antes de alterar as conexões.
Se o amplificador for ligado diretamente à rede elétrica, ele deve possuir isolamento e proteção adequados.
Resultado do projeto
A combinação de um cabeçote de fita cassete com um cartão de tarja magnética permite construir um instrumento sonoro simples e criativo.
Quando o cartão é movimentado rapidamente sobre o cabeçote, as variações magnéticas são transformadas em um pequeno sinal elétrico. Depois de amplificado, esse sinal produz sons que lembram o scratching realizado por DJs em discos de vinil.
No vídeo, você acompanha a montagem e os movimentos utilizados para produzir o efeito: