Distorcedor de Voz (Voz de Robô) (ART2508)

Um efeito diferente para sua voz! Fale como um robô, dobrando a frequência de suas palavras, obtendo com isso um efeito de áudio que o leitor aparecerá. Simples de montar, ele faz uso de microfone de cristal e pode ser ligado a qualquer aparelho de som, quer seja de mesa. quer seja do tipo cassete, para a realização de gravações. Se o leitor tem um conjunto musical, pode realmente cantar de uma forma muito diferente com este aparelho. Newton C. Braga

O distorcedor de voz nada mais é do que um dobrador da frequência da voz.

Nesta multiplicação por dois da frequência de sua voz, obtemos um efeito realmente importante: subimos uma oitava a tonalidade, passando a falar com um timbre que se assemelha a um robô.

O aparelho que levamos ao leitor é projetado para operar com microfone de cristal, possibilitando assim a operação direta com qualquer equipamento adicional de áudio, pois ele tem sua saída acoplada à entrada de amplificadores, gravadores e até mesmo transmissores!

É claro que existe ainda a possibilidade adicional, mostrada na figura 1, de se ligar diversos microfones a um mixer, e a saída deste ao nosso aparelho, obtendo-se com isso um verdadeiro conjunto com voz de robô.

Figura 1 – O sistema

A montagem do aparelho não oferece muitas dificuldades, já que apenas transistores comuns são os elementos básicos usados, mas recomenda-se a utilização de placa de circuito impresso, pois trabalhamos com sinais de áudio de baixa intensidade.

Como o leitor sabe, estes sinais são sujeitos à interferências por ruídos da rede nos circuitos de maior ganho.

A alimentação é feita com uma tensão de 18 V.

A saída tem um sinal de aproximadamente 500 mV de amplitude, o que é suficiente para excitar a maioria dos amplificadores.

COMO FUNCIONA

O segredo de se modificar o timbre da voz nas condições de fazê-la semelhante à de um robô, que tomamos como comparação, consiste em dobrar a frequência sem modificar sensivelmente a forma de onda.

Assim, tomando como base a forma de onda de um som qualquer, como o mostrado na figura 2 (a), podemos após uma retificação de onda completa obter a forma mostrada na figura 2 (b).

Figura 2 – Formas de onda

Para quem ouve, esta simples modificação tem efeitos interessantes.

No caso da palavra falada, ou mesmo da música, a inteligibilidade (ou a nota musical), é mantida mas ela se torna mais aguda e com um toque diferente.

Para obter isso num circuito eletrônico não podemos usar simplesmente um par de diodos como numa fonte, como em princípio poderia parecer possível.

Isso acontece porque um microfone comum, dinâmico, ou mesmo de cristal, fornece um sinal cuja amplitude é muito pequena para poder excitar um diodo.

Enquanto que os microfones fornecem saídas que variam de 0,01 a 0,5 V, os díodos de silício, por exemplo, precisam de pelo menos 0,6 V para começar a conduzir.

Se o microfone fosse ligado diretamente a uma ponte de díodos, o resultado desta não linearidade de condução no início de sua curva característica introduziria distorções no sinal, o que não é desejável. (figura 3)

Figura 3 – Característica dos diodos

O que precisamos fazer é trabalhar com um sinal amplificado, cuja amplitude atinja um ponto bem acima daquele em que díodos comuns começam a conduzir.

Temos para isso, o circuito em blocos da figura 4.

Figura 4 – O circuito em blocos

O primeiro bloco é justamente a etapa pré-amplificadora que utiliza dois transistores. Sua sensibilidade é suficiente para admitir microfones de cristal. (figura 5)

Figura 5 – O circuito de entrada

Após a amplificação, o sinal atinge uma amplitude suficientemente grande para ser levado ao bloco retificador e dobrador de frequência, que tem o circuito básico mostrado na figura 6.

Figura 6 – Circuito básico

Conforme o leitor pode ver, esta configuração tem por base um transistor e dois diodos como elementos mais importantes, e operando de um modo pouco comum.

A resistência de emissor deste transistor tem o mesmo valor da resistência de coletor, de modo*que os sinais tirados tanto do emissor como do coletor tem a mesma intensidade.

No entanto, estes sinais estão defasados, pois o transistor só conduz nos semiciclos positivos.

O resultado é que estes sinais podem ser levados em defasagem a uma ponte de diodos onde são somados, aparecendo da forma indicada no início de nossas explicações, ou seja, com a frequência dobrada.

Depois disso é só dar mais uma pequena amplificação, para compensar as perdas neste processo, o que é feito no terceiro bloco, e ele estará pronto para ser levado a um amplificador.

Temos então na terceira etapa um amplificador seguidor de emissor, de modo a garantir maior impedância de entrada e bom ganho, utilizando um transistor NPN de uso geral comum.

Importante neste circuito é trabalhar com uma fonte de tensão algo elevada, pelos motivos que já explicamos, pois tensões baixas dificultariam a operação na parte de retificação.

Na parte prática, lembramos que o circuito opera com sinais de áudio; o que implica em ligações curtas ou blindadas, e uso de cabo blindado na conexão ao amplificador.

Do mesmo modo, a filtragem da fonte deve ser feita com eletrolítico de grande valor.

OS COMPONENTES

Todos os componentes são comuns, não havendo qualquer problema para sua obtenção.

O uso de caixa metálica é recomendado para que ela sirva de blindagem, evitando assim a captação de zumbidos.

Quanto aos componentes eletrônicos fazemos as seguintes observações:

Os transistores originais são os BC548 quando NPN e BC558 quando PNP, mas equivalentes servem. Para os NPN temos os BC237, BC238 e BC547 e para o PNP os BC307, BC308 e BC557.

Os diodos são de uso geral 1N4148 ou 1N914 e para a fonte diodos retificadores 1N4002 ou equivalentes de maior tensão.

Os eletrolíticos devem ter uma tensão de trabalho de pelo menos 25 V, enquanto que os capacitores menores são todos cerâmicos ou de poliéster metalizado.

Os resistores são de 1/8 W com qualquer tolerância, enquanto que P1 pode ser um potenciômetro de 22 k comum (este é o único ajuste de aparelho).

O transformador da fonte tem uma tensão de secundário de 12 V com corrente de peio menos 100 mA.

O leitor precisará ainda de algum material menos crítico que é a chave geral, os jaques de entrada e saída, fios, solda, cabo de alimentação, etc.

MONTAGEM

Para a soldagem dos componentes recomendamos o uso de um ferro de pequena potência, máximo 30 W, e solda de boa qualidade.

As ferramentas complementares são as que acreditamos todos os leitores praticantes da eletrônica possuem

Na figura 7 temos o diagrama completo de nosso aparelho, onde os componentes são representados por seus símbolos.

Figura 7 – Diagrama do aparelho

A montagem em placa de circuito impresso é dada na figura 8.

Figura 8 – Placa para a montagem

Ao realizar a montagem, recomendamos que a seguinte sequência seja acompanhada para garantir sucesso no seu final.

a) Solde em primeiro lugar todos os transistores, observando que Q1 é diferente dos demais, e que todos têm sua posição dada pela parte achatada de seu invólucro. Seja bem rápido ao soldar estes componentes, pois eles são sensíveis ao calor.

b) Depois solde os diodos D1 e D2, observando sua polaridade dada por uma faixa no seu invólucro. Seja rápido ao soldar estes diodos, pois eles são sensíveis ao calor.

c) Agora é a vez de todos os resistores. Os valores destes componentes são dados pelas faixas coloridas de acordo com a relação de material. Consulte-a se tiver dúvidas. Estes componentes não têm polaridade para ser seguida.

d) Complete agora com a ligação dos capacitores. Veja que os eletrolíticos têm polaridade a ser seguida, a qual é marcada no seu invólucro. Para os demais capacitores basta seguir seus valores. Seja rápido, pois eles são sensíveis ao calor.

e) Trabalhando agora nas ligações externas, começamos pela conexão correspondente aos jaques de entrada e saída. Use jaques RCA para a saída. Um cabo complementar blindado com um plugue RCA num extremo e um plugue de acordo com a entrada auxiliar de seu amplificador deve estar disponível.

f) Fazemos depois a conexão do potenciômetro P1, usando fios curtos em comprimento de acordo com a posição deste componente na caixa.

g) Completamos a parte principal com a ligação da fonte de alimentação e o interruptor geral.

Figura 9 – Fonte para o aparelho

Depois de tudo isso podemos fazer a prova de funcionamento.

PROVA E USO

Depois de terminar a montagem, confira todas as ligações e, se tudo estiver em ordem, faça a conexão do aparelho ao amplificador e ao microfone, conforme mostra a figura 10.

Figura 10 – Circuito de teste e uso

Coloque o amplificador em 1/4 ou metade de seu volume, acione o interruptor geral do aparelho e fale diante do microfone. Sua voz deve sair com um timbre diferente. Ajuste o potenciômetro P1 para melhor desempenho do sistema.

O efeito de dobra de frequência será melhor percebido se o leitor gravar a voz.

Para usar é simples, bastando operar como durante a prova.