O capacitor no Tweeter – Explicação do Funcionamento

O capacitor no Tweeter (ou seja, altas frequências)

Muito comum de ser encontrado em série com o Tweeter encontramos um capacitor. O Tweeter é um transdutor eletroacústico, ou seja, ele converte a energia elétrica em acústica. Ele possui a capacidade de reproduzir bem somente as altas frequências, ou seja, os sons agudos. Quanto maior a frequência menor é o tamanho físico da onda sonora, por isso o tweeter pode ter dimensões pequenas.

Tweeter
Tweeter

O capacitor tem um comportamento em corrente alternada que é descrito através da Reatância Capacitiva. Traduzindo em miúdos, é uma medida que relaciona o quanto o capacitor pode ser opor ou não à passagem da corrente alternada. O capacitor em um circuito de corrente alternada permite a passagem da corrente desse tipo. Porém ele só permite que se passem as altas frequências. O quanto ele vai permitir passar, se mais ou menos, está diretamente ligado ao valor do capacitor. Essa relação de frequência e valor do capacitor é que é chamada de reatância capacitiva.

Obs: O valor do capacitor é expresso em Farads. Como trata-se de uma unidade muito grande fazemos o uso de seus submúltiplos – O microfarad, o nanofarad e o picofarad.

Capacitor de poliéster de 2,2uF x 250 Volts
Capacitor de poliéster de 2,2uF x 250 Volts

Então resumindo, o papel do capacitor no tweeter é permitir a passagem somente dos sons agudos. Os sons graves no tweeter além de não conseguirem ser reproduzidos por este ainda causam aquecimento em sua bobina levando-o à queima prematura.

Veja abaixo como deve ser ligado o capacitor ao tweeter.

Ligação do capacitor despolarizado ao tweeter
Ligação do capacitor despolarizado ao tweeter

Veja a representação do diagrama dessa ligação. Não importa se o capacitor será ligado no positivo ou negativo do alto-falante. Mas por convenção é comum ver o mesmo ligado no positivo.

Tweeter já com o capacitor ligado em série
Tweeter já com o capacitor ligado em série

Dica: Como experiência tente trocar o valor do capacitor e verá, ou melhor, sentirá que o som irá sofrer modificações.

O capacitor que deve ser usado nessa ligação é do tipo despolarizado, ou seja, um capacitor sem
polaridade. Podemos usar então capacitores de poliéster, pois eles não tem polaridade. Caso seja feito o uso de capacitores eletrolíticos, há necessidade de comprar os mesmos já despolarizados (um pouco mais difícil de encontrar, mas acha). É claro que pode-se “despolarizar capacitores eletrolíticos” através da ligação abaixo. Com essa ligação o resultado deve ser visto como somente 1 capacitor despolarizado.

Despolarizando um capacitor eletrolítico
Despolarizando um capacitor eletrolítico

A tensão de trabalho dos capacitores usados deve ser alta para suportar até mais que os picos de tensão encontrados na saída do amplificador. Nesse caso, pode-se exagerar sem medos na tensão de trabalho. Ou seja, pode colocar um capacitor com tensão de trabalho de 100 Volts ou até mais em um amplificador automotivo (12 Volts).

 

Quando o capacitor está ligado o som é mais agudo, pois nesse caso somente os agudos estão passando. Quando não há capacitor todas as frequências são entregues ao alto-falante e este reproduz as que estão dentro da sua faixa. O uso do capacitor nesse circuito é também chamado de “filtro passa-altas”, por nesse caso só permitir passar as altas frequências.

Obs: antigamente o capacitor era chamado de condensador. Há muitos anos isso é errado. Porque na verdade ele não condensa nada. O capacitor é um repositório de cargas.

O vídeo abaixo vai deixar tudo mais claro, assista e deixe seu comentário.

O Funcionamento do Diodo em Corrente Alternada

O diodo é um componente eletrônico conhecido pelo fato de permitir a circulação da corrente somente em 1 sentido. Dessa forma dizemos que o diodo está diretamente polarizado. De forma inversa à isso o diodo não deixa circular a corrente e dizemos que ele está polarizado inversamente. No fundo sabemos que uma pequena corrente chamada ‘corrente de fuga’ acaba circulando. Porém ela é tão pequena que ela pode ser desprezada na maior parte das aplicações.

Diodos de silício
Diodos de silício

Polarização do diodo
Polarização do diodo

E na tomada – 11o Volts em CA
Na tomada a corrente encontrada é a alternada (CA). Após a corrente alternada passar por um diodo, a mesma só circulará em 1 sentido. Assim somente metade da onda de entrada (senóide) irá passar pelo diodo. Ou seja, somente um dos semi-ciclos irá passar, ou o positivo ou o negativo (semi-ciclo).

Onda senoidal após passar pelo diodo
Onda senoidal após passar pelo diodo

O resultado disso é que somente metade da tensão irá conseguir percorrer o diodo. Então se ligarmos uma lâmpada incandescente após o diodo, a lâmpada irá acender com metade da sua potência original. Isso pode servir de um controle básico de potência. Veja o circuito abaixo onde usamos 1 interruptor, 1 diodo e 1 lâmpada do tipo incandescente (não dá para usar lâmpadas eletrônicas aqui!!).

Circuito da lâmpada de meia potência
Circuito da lâmpada de meia potência

Veja em funcionamento.
No vídeo abaixo mostro o funcionamento do circuito descrito. A lâmpada é acesa com 2 níveis de potência de acordo com a comutação do interruptor.


Obs 1: Isso pode servir para fazer um controle de luz em 2 níveis na sua bancada de eletrônica ou na sua casa.

Obs 2: Você também pode usar essa mesma ideia para ligar seu ferro de soldar. Assim você terá 2 potências de soldagem. Isso é especialmente válido para utilizar em ferros de potências altas (em torno de 60W pelo menos).

Bateria ‘acústica’ de estudo caseira

Vejam aqui como montei uma bateria de estudo. Na verdade ela vai se transformar mais à frente em bateria eletrônica. O circuito eu estou desenvolvendo, mas por hora ela funciona bem como ferramenta de estudo. Veja o visual abaixo.

Bateria de estudo
Bateria de estudo

Os cabos pendurados na foto abaixo no centro da bateria, são os futuros cabos que serão usados para colocar os piezos em cada uma das peças.

Toda a estrutura da bateria eletrônica caseira.
Toda a estrutura da bateria eletrônica caseira.

Deixe-me explicar como a construí. Foram utilizados para a estrutura, pedestais de microfone do tipo ‘girafa’. Na verdade usei 3 deles. As três estruturas verticais vistas acima são as 3 bases desses pedestais. Ou seja, o que está embaixo da caixa e dos 2 tons.

O resto foi criatividade de cortar o excesso de tubo de metal do pedestal, furar com broca de aço rápido e aparafusar.

Para dar um rebote mais legal nas batidas, usei pele muda de bateria. A base para prender os pratos e contra-tempo foi de tamborim onde somente substituí a pele. As peças usadas para a caixa, o surdo e os 2 tons foram de pandeiros. Eu tirei fora as panderolas do mesmo e coloquei a pele muda.

Bateria eletrônica caseira.
Bateria eletrônica caseira.

Veja na foto abaixo os reforços que furei no metal para no caso prender o surdo à base do segundo tom. No final pude ver que a estrutura toda se mostrou muito firme mesmo. Em parte se deve à excelente base desses pedestais e também à todos os parafusos que coloquei para unir as partes.

Estrutura da bateria eletrônica.
Estrutura da bateria eletrônica.

 

Dá para treinar bem mesmo. Veja a bateria em ação.

Aqui está todo o esquema que usei para fazer a conexão da bateria via USB com o uso do Arduino.

Eletromagnetismo gerado pela circulação de corrente por condutor

O que é Eletromagnetismo

Orsted foi um cientista dinamarquês que ajudou muito no desenvolvimento do eletromagnetismo. Ele descobriu que quando a corrente circula por um fio condutor, entre outros efeitos é gerado também através do fio o efeito magnético. Essa descoberta até hoje é a base de várias coisas que usamos no dia a dia. Aqui vamos simular a experiência de Orsted.

Vamos simplesmente fazer a eletricidade de 1 pilha pequena circular por um fio estendido. Embaixo do fio iremos colocar um simples dispositivo para identificar a presença de campos magnéticos, uma bússola.

Circuito fechado 'curto-circuitando' 1 pilha para fazer a corrente circular pelo fio, gerando assim como uma das consequência o efeito eletromagnético.
Circuito fechado ‘curto-circuitando’ 1 pilha para fazer a corrente circular pelo fio, gerando assim como uma das consequência o efeito eletromagnético.

Experiência de Orstead com o uso de uma bússola para identificar a presença do campo magnético.
Experiência de Orstead com o uso de uma bússola para identificar a presença do campo magnético.

Quando temos o interruptor desligado, a bússola aponta normalmente para o norte magnético da Terra. Ao ligar o interruptor, veja que a bússola se movimenta. Ela passa a tentar obedecer ao campo magnético gerado pela corrente que está passando pelo fio. Ela tente a se estabilizar após algum tempo quando se orientar corretamente de acordo com o campo magnético que foi gerado pela corrente elétrica.

Essa experiência foi a base para se criar por exemplo: os relês. Esse componente usa o princípio da indução eletromagnética para criar um imã temporário (eletroímã) e fechar os contatos para ligar ou desligar uma carga.

Assista o vídeo abaixo onde essa experiência é mostrada na prática.


Como verificar se o seu controle remoto está funcionando ou se quebrou

Testando seu Controle Remoto

Como Funciona o Controle Remoto

Os controles remotos que usamos em nossos aparelhos eletrônicos são quase que na totalidade do tipo infravermelho. Em sua extremidade existe um LED (Diodo Emissor de Luz) que emite raios do tipo infravermelho para o dispositivo que queremos controlar. O LED pisca em uma determinada frequência onde de acordo com a mesma o receptor reconhece a função que está sendo enviada. Assim ele consegue diferenciar se é para ligar ou aumentar o volume, por exemplo.

O que é o Infravermelho?
Porém as vezes nosso controle remoto para de funcionar. Nessa hora a primeira coisa que pensamos são nas pilhas. Mas mesmo depois de trocá-las, por vezes o controle remoto ainda não funciona. Enfim, existe uma forma de verificar se o seu controle remoto está funcionando.

Conforme disse o controle remoto emite um tipo de luz, mas em uma faixa do espectro que não podemos enxergar. Nem mesmo no escuro você conseguirá ver essa luz. Nossos olhos possuem uma limitação e não conseguimos ver todos os tipos de luz. Basicamente vemos desde a primeira cor do arco-íris até a última cor do arco-íris. Espera aí. O que tem a ver arco-íris com essa história toda? O arco-íris possui 7 cores e as 2 cores dos extremos são: vermelho e violeta. A faixa de luz acima do violeta se chama: ultravioleta e a faixa de luz abaixo do vermelho se chama: infravermelho.

Faixa visível do espectro de luz.
Faixa visível do espectro de luz.

Como Fazer o Teste do Controle Remoto?

A luz emitida pelo controle remoto é do tipo infravermelho, ou seja, abaixo do vermelho e por isso não conseguimos ver. Mas existem dispositivos que conseguem enxergar esse tipo de luz. Por exemplo, as câmeras de filmar do seu celular, máquina fotográfica ou filmadora. Experimente apontar o seu controle remoto para a lente da câmera do seu celular e aperte algum botão no controle.

LED infra-vermelho do controle remoto aceso.
LED infra-vermelho do controle remoto aceso.

Veja a ‘mágica’. Caso o controle remoto esteja funcionando você irá ver o LED infravermelho aceso piscando através da lente do seu celular. Assim fica fácil saber se o controle remoto está funcionando ou não, né?

O que é, e como funciona um dínamo

Dínamo – Veja o funcionamento

Aqui irei ensinar como funciona um dínamo. Usaremos somente materiais simples, que podem ser encontrados em casas de produtos eletrônicos. São acima de tudo baratos e você irá se divertir construindo.

Antes de falar de dínamos, vamos falar sobre os motores elétricos. Um motor elétrico simples é um conjunto que possui uma bobina (fio enrolado em espiras) e imãs permanentes em seu interior. Acoplado à isso existe um eixo livre. Quando a eletricidade circula pela bobina, cria um campo magnético que se opõe ou atrai o imã permanente fazendo o eixo girar. Existe um mecanismo no eixo do motor que mecanicamente vai conduzindo a eletricidade pelas diferentes bobinas, ou seja, ele vai comutando as bobinas através da chamada ‘escova’.

Por isso esses motores são chamados de escovados por possuírem esse dispositivo. Existem também os motores sem escova cujo funcionamento é um pouco diferente. O motor entra em funcionamento pela ação da eletricidade, ou seja, a energia elétrica das pilhas foi transformada em energia mecânica.

Porém é possível inverter esse processo e à partir de um movimento mecânico gerar eletricidade. Assim sendo, se eu girar o eixo desse motor, irei gerar eletricidade. Esse motor nessa hora deixa de funcionar como um motor e passa a exercer a função de um dínamo. Esses pequenos motores elétricos podem funcionar às avessas como estou explicando. Essa eletricidade gerada pode ser usada para acender uma lâmpada, LED ou carregar uma bateria para ser usada durante a noite. Esse é o mesmo processo usado nas usinas que geram eletricidade para nossas residências. Através da força mecânica das águas (hidrelétrica por exemplo) geram energia elétrica.

Veja o experimento abaixo. Dois motores estão acoplados um ao outro pelo eixo. Um dos motores será ligado às 2 pilhas pequenas – 3 Volts.

Geração de energia através de dínamo.
Geração de energia através de dínamo.

O segundo motor irá gerar eletricidade pelo movimento do seu eixo. A tensão gerada será medida através de um aparelho muito usado na eletrônica chamado multímetro. Usei a escala de 2,5 Volts. Veja no vídeo mais abaixo que o multímetro não alcança o final da escala. Ou seja, estou usando 3 Volts (2 pilhas pequenas) para gerar menos de 2,5 Volts. Sendo assim, essa experiência só serve para demonstração e não para uso prático já que nesse exemplo estamos gastando mais energia do que gerando. É claro que se ao invés do motor ligado às pilhas estivéssemos usando a força do vento ou da água seria muito interessante. As usina eólicas e hidrelétricas funcionam segundo esse princípio.

Tensão gerado pelo dínamo rotacionado por um outro motor.
Tensão gerado pelo dínamo rotacionado por um outro motor.

Assista o vídeo abaixo mostrando o que foi dito nas linhas acima. Caso prefira, assista através do link – http://youtu.be/DWIV31jm0rg


Construir bateria eletrônica

Criatividade para fazer sua bateria eletrônica

Aqui nesse post vou ensinar a vocês como montar uma bateria eletrônica simples. Porém devido à simplicidade do projeto, essa bateria não tem controle da intensidade da batida. Mas como uma bateria de estudos ou até para usar em alguns pequenos trabalhos irá servir muito bem.
Como você verá, procurei dar um aspecto profissional à montagem. Dessa forma a bateria foi montada em uma estrutura semelhante às baterias eletrônicas comerciais. Também tentei ao máximo usar recursos fáceis de encontrar, assim como baratos.

Minha Necessidade
Todos sabem que uma bateria acústica ocupa muito espaço. Além disso, faz um tremendo barulho. Para a minha necessidade em um home studio, não enxergava como solução uma bateria acústica. Isso sem contar com a quantidade de diferentes tipos de microfones para realizar uma gravação. Não sou baterista. E não vi inconveniente nenhum em usar uma bateria eletrônica.

A Ideia
Usar uma bateria eletrônica em meu home studio já havia sido taxado como algo obrigatório. Porém o meu espírito criativo fez com que ao invés de comprar uma, partisse para montar minha bateria eletrônica. Porém no meu caso não precisava ter controle de sensibilidade. Na verdade o que precisava eram de triggers que iriam disparar eventos/sons/MIDI em softwares. Imediatamente veio a ideia de usar um controle/joystick de computador via USB para controlar via MIDI os sons que eu iria escolher. Dessa forma todo o controle da bateria fica no software usado como controlador.

Funcionamento da Bateria Eletrônica
A vantagem do joystick é que a interface USB que seria a parte mais trabalhosa já está pronta. O que precisamos é de uma interface entre o sensor da bateria e os botões do joystick. O problema é que o sensor da bateria não pode ser ligado diretamente aos contatos os botões. Assim precisamos de um esquema que irá simular o pressionar das teclas do controle.
O sensor que usei é um piezo e será mais detalhado adiante inclusive com fotos.

O Circuito da Bateria Eletrônica
Abaixo se encontra o circuito ativador e controlador da bateria eletrônica. Esse circuito que desenvolvi é composto por uma etapa amplificadora com 2 transistores na famosa configuração Darlington. Nessa configuração a corrente dos 2 coletores é utilizada e somada. Esse sinal é usado para disparar o astável com o C.I. 555. Configurei ele para retornar ao estado de corte em um tempo variável de acordo com um trim-pot. A saída do 555 é levada à comutação de 2 transistores onde inclusive o segundo comuta o acendimento de um LED através da saturação do transistor. Essa saturação desse último transistor é usada para comutar o fechamento do C.I. chaveador 4066.

No lado esquerdo do diagrama está o sensor (piezo) e na parte da direita a saída que deverá ser ligada nos terminais do joystick que faz o apertar do botão.

Circuito bateria eletrônica caseira.
Circuito bateria eletrônica caseira.

Veja que esse circuito controla somente 1 peça da bateria, por exemplo, a caixa. Caso você deseje montar uma bateria com 6 peças, precisará montar o circuito acima 4 vezes. Digo 4 vezes e não 6, pois o bumbo e o contra tempo não precisam ter circuito intermediando o joystick. Assim, os fios do joystick usados para controlar essas duas peças da bateria serão uma espécie de interruptor. Mais a frente explico o funcionamento dessas duas peças.

A intenção do circuito é aumentar a sensibilidade do piezo e também servir de chaveador para o joystick. Essa sensibilidade pode ser controlada pelo trim-por localizado mais à esquerda.
O segundo trim-pot define o tempo de comutação do astável 555. Ele será usado para você conseguir fechar bem os contatos do joystick a tempo de uma nova “batida” no piezo.

Lista de Componentes:
Aqui irei mostrar a lista de componentes para montar 1 unidade do pedal. Com essa lista será possível acionar o joystick fazendo o som de somente 1 peça da bateria, por exemplo, a caixa. Quanto mais peças sua bateria tiver, o circuito acima terá de ser montado o mesmo número de vezes (exceção do bumbo e contra-tempo conforme já dito).
– 1 C.I. 555 e 1 soquete de 8 pinos
– 1 C.I. 4066 e 1 soquete de 14 pinos
– 1 piezo
– 3 transistores BC 548
– 1 transistor BC 558
– 2 resistores de 47K x ¼ Watt
– 1 resistor de 1K x ¼ Watt
– 1 resistor de 10K x ¼ Watt
– 2 trim-pots ou potenciômetro linear de 220K
– 1 capacitor eletrolítico de 100 uF x 24 Volts ou mais
– 1 capacitor eletrolítico de 2,2 uF x 24 Volts ou mais
– 1 capacitor cerâmico de 100 nF
– 1 capacitor cerâmico de 10 nF
– LED
Alimentação do Circuito
No meu caso usei uma fonte de alimentação de 9 Volts. Mas o circuito pode também ser alimentado por pilhas. Aconselho durante os testes você usar pilhas.

Placa de Circuito Impresso
Abaixo gerei a placa para o circuito acima. Veja que esse é o lado dos componentes. Mais abaixo mostro o lado cobreado.

Circuito impresso - lado dos componentes - bateria eletrônica caseira.
Circuito impresso – lado dos componentes – bateria eletrônica caseira.

Lado cobreado da placa de circuito impresso.
Lado cobreado da placa de circuito impresso.

O Piezo
O piezo é o nosso sensor. Ele é formado por um tipo de cristal que ao ser submetido à pressão gera uma ddp (diferença de potencial) em seus terminais. Ele será posicionado abaixo da pele muda. Da forma como montei me preocupei em não bater diretamente sobre o piezo. Coloquei uma espuma entre a pele muda e o piezo. Na verdade peguei um bloco de espuma e cortei em várias partes conforme a imagem abaixo.

Existem piezos de diferentes medidas. Quanto maior for o piezo mais sensível ele é. Eu usei piezos com 2 cm de diâmetro.

Piezo usado na bateria eletrônica caseira.
Piezo usado na bateria eletrônica caseira.

Pele Muda para Bateria
Uma coisa que eu queria era o rebote mais parecido com o de uma bateria acústica. Aliado à isso ainda consegui um aspecto super profissional com o uso de pele muda. Esse tipo de pele é barata e facilmente encontrada em lojas de instrumentos. Ela é usada para estudo e não produz som, somente um barulho muito, muito baixo. Ela será perfeitamente afixada na estrutura que usei para os tambores conforme mostrarei adiante. Por ser dessa forma ainda permite um ajuste na tensão da pele gerando mais ou menos rebote.

Pele muda eletrônica para bateria.
Pele muda eletrônica para bateria.

Estrutura para os Tambores
Desde o início eu queria deixar o aspecto bem profissional, mas ao mesmo tempo sem gastar muito. No final a solução adotada foi usar tamborim e pandeiro como a estrutura das peças da bateria. Eles já possuem a medida exata da pele de bateria. Assim foi só retirar as peles originais e colocar as peles mudas. Para fazer essa troca utilize a chave apropriada para esse tipo de instrumento ou uma pequena chave de boca. Não aconselho a usar alicate para não danificar as porcas.

Estrutura da Bateria

Ela foi toda montada usando pedestais de microfone do tipo ‘girafa’. Cortando-os e aparafusando-os.

Estrutura da bateria eletrônica.
Estrutura da bateria eletrônica.

Pedal do Bumbo e Contra Tempo ou será Acelerador?
Para construir o pedal do bumbo e do contra tempo, utilizei mais um pouco de criatividade. Não queria montar a estrutura do pedal (parte que coloca o pé) e também não queria gastar um dinheiro alto usando um pedal de bateria e fazendo adaptações.

Conectores para cada peça da bateria eletrônica.
Conectores para cada peça da bateria eletrônica.

Bateria eletrônica caseira.
Bateria eletrônica caseira.

Circuito completo da bateria eletrônica.
Circuito completo da bateria eletrônica.

Toda a estrutura da bateria eletrônica caseira.
Toda a estrutura da bateria eletrônica caseira.

O Software

Por fim você vai precisar de um software que interprete os comando os joystick e dentro do seu software você consiga interpretar esses dados.

Visite o canal do Curso Baroni no YouTube através desse link e não deixe de se inscrever no canal. Dessa forma você fica sabendo das novidades.

RESUMO:

Bom aqui mostrei a minha ideia que coloquei em prática. Se alguém aqui quiser se aventurar a montar algo parecido só atente para os seguintes pontos:

– Aprenda um pouco sobre eletrônica – será fundamental para uma montagem correta. Assim você não gasta dinheiro à toa com componentes e no final não funciona.

– Tenham cuidados com erros de montagem principalmente durante a soldagem do joystick. Os erros nesse caso podem levar à perda dos componentes, como circuitos integrados, assim como até a queima da USB do seu computador por erro de interpretação/soldagem no joystick.

Veja um vídeo da bateria toda montada, mas ainda sem a eletrônica.