Quem toca guitarra conhece bem o efeito de distorção. O som originalmente mais limpo do instrumento passa a apresentar uma característica mais agressiva, comprimida e rica em harmônicos.
Existem inúmeros pedais comerciais capazes de produzir esse efeito, mas também podemos construir um pedal de distorção bastante simples utilizando componentes eletrônicos comuns.
No projeto que mostro neste artigo utilizei o conhecido transistor BC548, juntamente com diodos de germânio, para produzir o efeito de distorção.
É uma montagem interessante não apenas para quem toca guitarra, mas também para quem quer entender como um pedal modifica eletronicamente o sinal do instrumento.
O que um pedal de distorção faz com o sinal da guitarra?
O captador da guitarra produz um sinal elétrico correspondente à vibração das cordas.
Em condições normais, esse sinal possui uma forma de onda relativamente preservada durante a amplificação.
Para produzir distorção, podemos amplificar e depois limitar determinadas regiões da forma de onda.
Esse processo é chamado de clipping.
De maneira simplificada:
sinal da guitarra → amplificação → clipping → sinal distorcido
Quando os picos da forma de onda são limitados, surgem novos componentes harmônicos. O resultado é justamente aquela sonoridade característica da distorção.
O BC548 no circuito
O BC548 é um transistor NPN de uso geral extremamente conhecido por quem trabalha com eletrônica.
Em um circuito de pedal, ele pode ser utilizado para amplificar o pequeno sinal proveniente da guitarra antes do estágio responsável pelo clipping.
Isso é importante porque o sinal original do captador pode ser relativamente pequeno.
Temos então algo conceitualmente parecido com:
guitarra → BC548 → sinal amplificado → clipping → saída
Existem circuitos simples de distorção que utilizam justamente um transistor NPN de uso geral — incluindo o BC548 — seguido por diodos responsáveis pelo clipping.
Onde entram os diodos de germânio?
Aqui está uma das partes mais interessantes do projeto.
Os diodos de germânio podem ser utilizados para limitar os picos positivos e negativos do sinal.
Imagine uma senoide:
~~~~~~
Quando o nível ultrapassa determinado limite, os diodos começam a conduzir e restringem o crescimento dos picos.
Temos então uma forma de onda mais “recortada”.
Esse clipping é responsável por boa parte do caráter da distorção.
Por que utilizar germânio?
Uma característica importante dos diodos de germânio é sua baixa tensão direta quando comparados aos tradicionais pequenos diodos de silício.
Em circuitos clássicos de distorção, diodos de germânio podem começar a produzir clipping em níveis menores de sinal. O conhecido MXR Distortion+, por exemplo, utiliza um par de diodos de germânio no estágio de clipping.
É justamente por isso que germânio aparece com tanta frequência quando estudamos circuitos clássicos de efeitos para guitarra.
Germânio e silício produzem resultados diferentes?
Sim.
Se substituirmos os diodos de germânio por diodos de silício, alteramos as características do clipping.
De maneira geral, diodos de germânio possuem tensão direta menor, enquanto pequenos diodos de silício normalmente começam a conduzir em uma tensão mais elevada. Isso altera o nível em que o sinal começa a ser limitado e, consequentemente, o comportamento da distorção.
É uma experiência muito interessante para fazer na bancada:
germânio → ouvir
silício → ouvir
LED → ouvir
Não existe necessariamente um “melhor”. Existem resultados sonoros diferentes.
Podemos experimentar diferentes diodos
Essa é uma das grandes vantagens de construir o próprio pedal.
Depois que o circuito estiver funcionando, podemos utilizá-lo como plataforma de experimentação.
Podemos testar:
diodos de germânio
diodos de silício
LEDs
ou até combinações diferentes.
Também podemos experimentar clipping simétrico e assimétrico.
Em uma configuração simétrica, os dois lados da forma de onda são limitados de maneira semelhante.
Em uma configuração assimétrica, podemos utilizar diferentes combinações de diodos para fazer cada lado do sinal apresentar comportamento diferente.
E se retirarmos os diodos?
Essa também é uma experiência interessante.
O estágio amplificador continuará alterando o nível do sinal, mas perdemos aquela ação específica de clipping realizada pelos diodos.
Comparar:
com diodos ↔ sem diodos
ajuda a compreender exatamente qual é a participação deles no efeito.
É muito mais interessante aprender eletrônica dessa maneira do que simplesmente decorar a função de cada componente.
O pedal pode ser montado primeiro na protoboard
Antes de soldar definitivamente os componentes, vale montar o circuito em uma protoboard.
Assim podemos testar o funcionamento e experimentar alterações.
Por exemplo:
trocar diodos → alterar resistores → mudar capacitores → ouvir o resultado
Quando encontrarmos uma configuração interessante, podemos passar para uma placa definitiva e instalar tudo em uma caixa.
Essa fase de experimentação é uma das partes mais divertidas da construção de pedais.
Capacitores também interferem no som
Em circuitos de áudio, os capacitores não estão ali por acaso.
Dependendo de sua posição e valor, podem participar do acoplamento entre estágios e da resposta em frequência.
Isso significa que podemos alterar a quantidade de graves ou agudos que chega a determinado estágio do pedal.
Em um circuito simples de distorção com transistor, por exemplo, alterações nos capacitores podem modificar as frequências baixas e altas presentes no sinal.
Portanto, um pedal aparentemente simples oferece muitas possibilidades de experimentação.
Depois é só colocar no pedalboard
Depois de montado em uma caixa adequada, o circuito pode fazer parte do conjunto de efeitos da guitarra:
guitarra → pedal de distorção → outros efeitos → amplificador
E aí está algo muito interessante.
Em vez de simplesmente comprar mais um efeito pronto, você coloca no pedalboard um circuito construído por você.
Além disso, passa a entender o que existe dentro daquela pequena caixa.
Veja o pedal de distorção que montei
No vídeo abaixo mostro o pedal de distorção para guitarra utilizando BC548 e germânio e apresento a montagem para quem também quiser experimentar esse tipo de circuito.
Construir pedais é uma ótima maneira de aprender eletrônica de áudio
Esse projeto reúne vários conceitos importantes em um circuito relativamente pequeno:
transistor → amplificação → diodos → clipping → capacitores → áudio
E existe uma grande vantagem: podemos ouvir o resultado das alterações que fazemos.
Troque um componente.
Toque a guitarra.
Compare.
Altere novamente.
Esse ciclo de montar → testar → ouvir → modificar transforma um simples pedal de distorção em uma excelente experiência para compreender eletrônica aplicada ao áudio.
No final, além de aprender eletrônica, ainda ganhamos mais um efeito para colocar no nosso pedalboard.