quinta-feira, 23 de maio de 2013

Construíndo um microfone, com resposta plana, para medição.


Recentemente tive a necessidade de gravar um vídeo tutorial sobre fotografia e me deparei com um problema, aparentemente pequeno, mas que me deixou desapontado:  A qualidade da gravação de áudio.
Usei um microfone dinâmico de marca genérica, destes vendidos para uso em aparelhos de caraoke, cujo som parecia vir de um copo, alem de um ruído de fundo muito proeminente. O áudio somente ficou aproveitável depois que utilizei um pré-amplificador para microfone Behringer de uso profissional. Mesmo assim precisei filtrar a gravação final para que o ruído não incomodasse.

 Eu já havia lido sobre microfones para medição, com resposta plana de 20Hz a 20.000Khz e calibrados quanto a pressão sonora. Em uma ocasião tive a oportunidade de utilizar um Behringer Ecm 8000, para a o controle de qualidade de Auto-Falantes na linha de produção de uma fábrica de equipamentos de áudio. O conjunto microfone e pré da Behringer é de excelente qualidade e tem uma relação custo/benefício inigualável.

 

Behringer Ecm 8000

O fato é que a maioria dos microfones de medição tem como elemento de captação cápsulas de eletreto e, por incrível que pareça, cápsulas semelhantes a que encontramos comumente no mercado eletrônico.
 
Nas pesquisas na NET, li vários artigos sobre microfones de eletreto e muitos deles descreviam a qualidade dos microfones de eletreto e diversos circuitos de drive para os mesmos. As cápsulas de microfones de eletreto, devido ao seu baixo custo, são normalmente associadas a projetos simples e aplicações sem grandes compromissos com a qualidade, mas na verdade o microfone em si tem excelente qualidade. A Panasonic disponibiliza uma cápsula de eletreto, WM-61A, com excelente resposta de freqüência e que certamente é usada em muitos microfones de medição no mercado. Seu custo não passa de alguns dólares e pode ser encontrada facilmente no mercado, inclusive em sites de vendas brasileiros.
 
Em um dos artigos é citado que a resposta de freqüência da maioria das cápsulas no mercado tem a curva de resposta extremamente plana, mas infelizmente, a Panasonic é a única que disponibiliza a curva no seu Datasheet.
 
Datasheet da cápsula Panassonic WM-61A.
 
Estes fatos me animaram na empreitada de construir um microfone de qualidade, para ser usado em minhas gravações e também como referencia para ajustes de equipamentos e equalização de salas de home-theater e também testes em conjuntos de caixas acústicas.
 
Sites como o do Elliot e do LinkWitz descrevem modificações que podem ser efetuadas nas cápsulas de eletreto da Panassonic ( e possivelmente outras ) para aumentar a resposta a pressões sonoras elevadas. Devido a alta impedância de saída da cápsula de eletreto, visando-se a qualidade, há a necessidade de se acoplar um circuito de driver, para linhas balanceadas ou não. A cápsula de eletreto também necessita de alimentação para seu funcionamento e uma fonte de também se faz necessária.
 
Dentre os vários circuitos de drivers, uns com componentes discretos, outros com circuitos integrados de baixo ruído, optei pela construção de um discreto ( visando a mais alta relação sinal / ruído possível) de autoria do Elliot, baseado em uma outra proposta, e que também teve uma pequena alteração minha. A construção mecânica seguiu o design dos microfones de medição, cujo corpo acomoda o drive, neste caso montado em uma placa padrão de circuito impresso, e a cápsula, que é montada na ponta de uma fina haste. Tanto o corpo, quanto a haste são de alumínio. 

 
Num daqueles dias, em que tudo dá certo, percebi que tinha todo o material para a construção, bem nas minhas mãos, exceto a cápsula de eletreto da Panasonic.  O corpo foi aproveitado de um velho sugador de solda e a haste de uma cânula de estilete, milagrosamente, tudo se encaixou perfeitamente não sendo necessário nenhum ajuste ou adaptação para que o conjunto mecânico ficasse pronto. Utilizei a cápsula de um antigo microfone de lapela, cujas especificações desconheço, e servirá apenas para testes até a Panasonic encomendada chegar. A alimentação do circuito pode ser retirada do pré-amplificador, caso este possua o recurso de Phanton Power ou da adaptação de uma pequena bateria de 9 ou 12V.








A aparência final ficou muito boa e as dimensões bem próximas de um equivalente comercial. É até difícil dizer que foi construído em casa.
 
Já nos primeiros testes fiquei surpreso com a ausência de ruído do conjunto e do nível elevado do sinal de saída, simplesmente não há ruído perceptível quando ligado a entrada auxiliar de um pré-amplificador ou mesmo de uma placa de som de computador. O som me pareceu muito natural, agora me resta compara-lo a um microfone de medição comercial, como o Behringer.
 
Fiz, também, algumas medições da resposta de frequência da minha sala de som, utilizando um Receiver Pionner em conjunto com caixas acústicas da Jamo. Para a análise utilizei o software REW ( Room EQ Wizard ) disponibilizado gratuitamente no site.
 
É um excelente software para avaliação e equalização de ambientes domésticos de audição, assim como avaliação de caixas acústicas. Abaixo os primeiros gráficos gerados pelo conjunto, o primeiro é da resposta do receiver Pioneer sem atuação do controle de tom, e o segundo do conjunto receiver mais as caixas com os ajustes atuais, monitorados pelo microfone construído.



Resposta do Pioneer medida pelo REW

Resposta do conjunto receiver + caixas acústicas + ambiente, medida com o microfone e o REW
 
Para quem tem habilidades com eletrônica e um pouco de mecânica, é uma excelente pedida construir um instrumento importante, e de baixo custo, insubstituível na a avaliação ou comparação entre equipamentos de som e em gravações de qualidade.


Em breve postarei um arquivo com uma amostra de som gravado pelo microfone construído e mais gráficos da equalização da minha sala de som. Neste link tem a gravação feita com o microfone dinâmico e som devidamente filtrado.

http://www.youtube.com/watch?v=kYgRIr4cWYg


Qualquer dúvida estou a disposição.







quinta-feira, 16 de maio de 2013

Pré Amplificador RIAA para Phono ( toca discos )

Circuito eletrônico baseado no projeto do Elliot http://sound.westhost.com/.

O gabinete foi construído em madeira e perfil de alumínio reciclado de um antigo HD externo que faleceu.

Um excelente pré-amplificador Hi-Fi que utiliza o CI NE5532 ( ou OPA2134 ) de baixo ruído e larga banda passante.