Depois de montar um circuito de efeito para guitarra, chega a parte que realmente interessa: como ele soa quando colocamos uma guitarra de verdade na entrada?
Neste projeto faço justamente esse teste utilizando um transistor de germânio AC128 em um pedal de distorção. E, para que o resultado pudesse ser ouvido em uma situação mais próxima do uso real, contamos com Leo Fabbri na guitarra.
Além de ouvir o efeito, essa experiência permite discutir uma questão interessante da eletrônica aplicada ao áudio: por que transistores de germânio continuam despertando tanto interesse na construção de pedais, mesmo sendo uma tecnologia antiga?
O que é o transistor AC128?
O AC128 é um transistor bipolar PNP de germânio, desenvolvido para aplicações de baixa frequência e áudio.
Foi bastante utilizado em equipamentos eletrônicos nas décadas de 1960 e 1970. Dados históricos do componente mostram uma faixa bastante ampla de ganho de corrente (hFE), uma característica importante quando trabalhamos com transistores antigos desse tipo.
Hoje dificilmente escolheríamos o AC128 para desenvolver um amplificador moderno de alta fidelidade.
Mas quando entramos no universo dos efeitos para guitarra, a situação muda.
Aquilo que poderia ser considerado uma imperfeição em um equipamento Hi-Fi pode fazer parte justamente do caráter sonoro que estamos procurando em um pedal.
Germânio e silício não são exatamente iguais
Grande parte dos transistores utilizados atualmente é fabricada com silício.
Historicamente, porém, muitos circuitos de áudio utilizavam transistores de germânio.
Uma diferença importante aparece no comportamento da junção do transistor. Os dispositivos de germânio começam a conduzir com uma tensão de junção menor do que os equivalentes de silício.
Mas não devemos reduzir a diferença sonora simplesmente a:
germânio = som vintage
ou:
silício = som moderno
O comportamento final depende de todo o circuito:
polarização + ganho + sinal de entrada + transistor utilizado + componentes ao redor + amplificador
Por isso, uma das melhores maneiras de compreender a diferença é justamente experimentar.
Por que o germânio ficou associado aos efeitos de guitarra?
Um dos exemplos mais conhecidos é o clássico circuito Fuzz Face, cujas primeiras versões utilizaram transistores de germânio.
O AC128 tornou-se um dos componentes associados a construções e recriações desse tipo de circuito. Análises técnicas do Fuzz Face mostram que características como ganho, polarização e seleção dos transistores influenciam significativamente o comportamento do efeito.
Isso ajuda a explicar por que componentes antigos continuam sendo procurados por músicos e construtores de pedais.
Não se trata necessariamente de o germânio ser “melhor”.
Trata-se de produzir determinado comportamento eletrônico e, consequentemente, determinado resultado sonoro.
O transistor está amplificando ou distorcendo?
As duas coisas podem estar relacionadas.
Um transistor pode trabalhar em uma região em que a saída acompanha de maneira relativamente linear as variações do sinal de entrada.
Mas podemos também fazer o circuito trabalhar de forma não linear.
Quando aumentamos o sinal e levamos o estágio para regiões em que ele não consegue mais reproduzir proporcionalmente a forma de onda, ocorre deformação.
Podemos pensar:
guitarra → amplificação → não linearidade → forma de onda alterada → novo timbre
Em um sistema Hi-Fi, normalmente tentaríamos reduzir essa alteração.
Em um efeito de guitarra, podemos provocá-la intencionalmente.
Distorção não é simplesmente “aumentar o volume”
Essa diferença é fundamental.
Imagine uma senoide.
Em um amplificador perfeitamente linear:
entrada: ∿
saída: ∿ maior
A forma permanece essencialmente igual.
Quando o circuito começa a limitar a forma de onda:
entrada: ∿
saída: forma alterada
Passamos a gerar novos componentes harmônicos.
É essa mudança do conteúdo espectral que ajuda a produzir a característica sonora que percebemos como distorção, overdrive ou fuzz, dependendo do circuito e da intensidade do efeito.
O AC128 apresenta grande variação entre unidades
Aqui encontramos uma característica particularmente interessante dos antigos transistores de germânio.
Dois componentes marcados como AC128 não necessariamente apresentam exatamente o mesmo comportamento.
O ganho pode variar bastante. Dados do componente indicam uma ampla faixa de hFE, e medições experimentais de diferentes AC128 mostram diferenças consideráveis tanto de ganho quanto de corrente de fuga.
Isso significa que podemos montar:
mesmo circuito + mesmos resistores + mesmos capacitores
e trocar apenas:
AC128 número 1 → AC128 número 2
obtendo diferenças no ponto de funcionamento do circuito.
Em um pedal experimental, isso torna interessante testar diferentes unidades e ouvir o resultado, em vez de considerar que qualquer AC128 produzirá exatamente o mesmo efeito.
A corrente de fuga é importante nos transistores de germânio
Outra característica do germânio é sua corrente de fuga relativamente elevada.
Isso é tão relevante que uma simples medição de hFE feita por alguns multímetros pode produzir resultados enganosos, porque parte da corrente interpretada pelo aparelho como ganho pode estar relacionada à própria fuga do transistor.
Em um estudo experimental envolvendo AC128, diferentes unidades apresentaram correntes de fuga significativamente diferentes.
Para projetos de áudio, isso significa que a escolha do transistor pode exigir mais cuidado do que simplesmente:
“Está escrito AC128, então serve.”
O germânio também é sensível à temperatura
Essa é outra característica interessante para experimentar.
O comportamento dos transistores de germânio pode variar de maneira perceptível com a temperatura. A corrente de fuga, por exemplo, possui forte dependência térmica.
Isso pode alterar o ponto de polarização do circuito.
Por isso, circuitos clássicos com germânio podem apresentar um comportamento menos previsível do que projetos modernos utilizando transistores de silício.
Do ponto de vista de engenharia, isso pode ser uma desvantagem.
Do ponto de vista experimental, entretanto, é mais uma oportunidade para compreender como o componente real pode se afastar do componente ideal que desenhamos no papel.
O teste com a guitarra é fundamental
Podemos colocar o circuito no osciloscópio.
Podemos medir:
tensões
ganho
polarização
frequência
forma de onda
Tudo isso é extremamente útil.
Mas estamos construindo um efeito para instrumento musical.
Em algum momento precisamos fazer:
guitarra → pedal → amplificador → alto-falante → ouvido
É aí que conseguimos avaliar musicalmente o resultado.
No vídeo, Leo Fabbri toca a guitarra enquanto testamos o efeito produzido pelo circuito com o AC128.
Ouvir antes e depois é uma experiência importante
Uma boa maneira de compreender um efeito é comparar o sinal com e sem o processamento.
Sem efeito:
guitarra → amplificador
Com efeito:
guitarra → circuito com AC128 → amplificador
Ao alternar entre essas situações conseguimos perceber melhor o que o circuito está acrescentando ou modificando.
E isso cria uma conexão interessante entre duas áreas:
eletrônica ↔ música
O que observamos como alteração de uma forma de onda eletrônica acaba sendo percebido pelo músico como uma alteração de timbre.
Não existe apenas uma “distorção de germânio”
Também precisamos evitar a ideia de que qualquer circuito com um transistor de germânio produzirá automaticamente determinado som.
O transistor é apenas uma parte do sistema.
O resultado depende de:
topologia do circuito
polarização
ganho do transistor
corrente de fuga
nível do sinal da guitarra
controles utilizados
amplificador
alto-falante
e, evidentemente:
da própria maneira de tocar do guitarrista.
Por isso, dois pedais aparentemente semelhantes podem apresentar respostas diferentes.
Veja o teste do pedal com AC128
No vídeo abaixo fazemos o teste do pedal de distorção utilizando o transistor de germânio AC128, com Leo Fabbri tocando guitarra para demonstrar o resultado sonoro da montagem.
Quando eletrônica e música se encontram
Esse é um tipo de experiência de que gosto particularmente porque o resultado não termina no multímetro.
Começamos com um componente:
AC128
Depois temos:
polarização → amplificação → não linearidade → alteração da forma de onda
E finalmente:
alteração da forma de onda → alteração do timbre → música
É uma maneira prática de perceber que os componentes eletrônicos não estão apenas processando tensões abstratas.
Eles estão participando diretamente da construção do som.
E testar um transistor antigo de germânio em um pedal de guitarra é uma excelente forma de explorar justamente essa ligação entre eletrônica, áudio e música.