Circuitos Eletrônicos – Filtros de Áudio Freqüência

Existem alguns tipos de filtros de áudio, dentre os quais, abordaremos os mais comuns.

 

- Filtro passa alta ou HPF(High Pass Filter), responsável por deixar passar freqüências altas e bloqueando portanto as baixas freqüências.

 

- Filtro passa baixa ou LPF(Low Pass Filter), responsável por deixar passar baixas freqüências, bloqueando as altas freqüências.

 

- Filtro passa banda ou BPF(Band Pass Filter), que deixa passar uma determinada faixa de áudio bloqueando as altas e baixas.

 

É muito comum a utilização desses filtros, seja em caixas acústicas, equalizadores, pres, microfones, etc...

A finalidade desses filtros é a de reduzir a intensidade de freqüências indesejadas. Para tanto, devemos levar em conta outro fator importante, que é a intensidade do filtro dado em dB por oitava.

A unidade “dB” é o indicativo de intensidade em que o filtro atua. A cada 3dB temos a dobra da potencia sonora. Ou seja, no caso de um filtro, 3dB, significa a metade da potencia sonora em relação à anterior. É importante entender que a relação dB é logarítma. Assim temos que, 3dB é o dobro, 6dB é o quádruplo, 9dB é o óctuplo...

Para quem quiser calcular, basta usar a seguinte fórmula.

dB = 10 log₁₀(x)

 

Onde “x” é o valor da razão de ganho que se deseja calcular. Se for o dobro, x = 2.

Oitava é o intervalo entre uma freqüência e sua dobra ou metade. A oitava superior de 100Hz é 200Hz e a inferior é 50Hz.

O momento em que se estabelece o início do corte de um filtro é quando a atenuação chega a 3dB. Desse ponto em diante, teremos a queda por oitava determinada pelo filtro. Se for um filtro de 6dB por oitava, teremos na oitava seguinte ou anterior ao corte, uma atenuação em relação ao som original de 9dB, na próxima, 15dB e assim por diante.

Uma denominação dada para filtros com relação à sua atenuação, segue a seguinte regra:

- Primeira ordem, são filtros com uma atenuação de 6dB por oitava.

- Segunda ordem, são filtros com uma atenuação de 12dB por oitava.

- Terceira ordem, são filtros com uma atenuação de 18dB por oitava.

E assim por diante... a cada ordem subsequente, segue um aumento de 6dB em relação à anterior.

 

Como podemos ver, o filtro de primeira ordem faz atenuações mais suaves, tornando seu corte mais natural. E o filtro de segunda ordem possui um corte mais enfático, evitando melhor o vazamento de freqüências indesejadas.

Circuitos Eletrônicos – Ligação em Paralelo

Muitas vezes ouvimos falar em ligar componentes em paralelo, mas como funciona essa ligação.

Como vimos no post anterior, às vezes precisamos fazer combinações de resistores para obter valores difíceis de encontrar no mercado.

No caso da ligação em paralelo, além do valor combinado, ainda temos a vantagem de aumentar a capacidade de dissipação de carga nos resistores. A potência dissipada será dividida entre os resistores. Se forem de mesmo valor, a potência dissipada em cada um será igual à potência total dividido pelo número de resistores. Dessa forma o calor pode ser distribuído por uma área maior, impedindo a queima do componente, do suporte, solda e placa de circuito impresso.

O calculo para a ligação em paralelo entre resistores é um pouco mais complicado que na ligação em série.

Para a ligação em paralelo de resistores, usamos o mesmo calculo da ligação em série de capacitores.

Ou seja:

Onde: RT é o valor total de resistência e  R1, R2, R3, os valores de cada resistor.

Dica: Se os valores dos resistores forem iguais, basta dividir o valor de um dos resistores pelo número de resistores, que no caso acima, seria por 3.

Supondo que cada resistor seja de 3,3 ohms, o valor final portanto, seria de 1,1 ohms.

A ordem dos resistores é indiferente ao valor final.

O mesmo aplica-se à ligação paralela entre alto-falantes.

Como no caso da ligação em série, em algumas situações, precisamos “casar” impedâncias entre alto-falante e amplificador de som.

Um caso, por exemplo, seria um amplificador que possua um limite mínimo de impedância de saída de 2 ohms e ligaríamos 4 alto-falantes com impedância de 8 ohms cada.

Existem alguns cuidados nesse tipo de ligação entre alto-falantes.

Devem ser conectados de forma que o positivo de um seja conectado no positivo do outro, caso contrário, eles trabalharão em oposição de fase.

É pouco comum, mas esse tipo de ligação pode também ser usada entre pilhas e baterias.

A vantagem é de manter a tensão e aumentar a longevidade da carga. Você pode alimentar um equipamento por mais tempo.

Nesse caso, é importante entender que a tensão permanecerá a mesma e a corrente se elevará na somatória das unidades.

Muito importante é ligar o positivo de uma pilha no positivo da outra.

Devemos ter uma certa atenção quanto ao mesmo tipo e condições das pilhas.

A configuração em paralelo também pode ser usada para lâmpadas.

Mas ao contrário da ligação em série, a tensão nominal da rede deve ser igual à tensão descrita na lâmpada.

A vantagem desse tipo de ligação para lâmpadas é de aumentar a iluminação apenas.

Deve-se ter o cuidado de estar ciente que, colocando lâmpadas em paralelo, estamos aumentando a corrente de consumo. Isso pode acarretar em um excesso de carga em conectores, chaves e fios elétricos. A carga deve ser calculada somando os valores de corrente de cada lâmpada.

Da mesma forma, essa configuração pode ser usada para ligação entre LEDs. Porém o ideal é que, cada LED tenha seu resistor limitador de corrente. Isso se deve ao fato de que cada LED tem uma pequena diferença na razão entre tensão e corrente. De forma que, um dos métodos mais comuns para se equalizar essa diferença, é a utilização de um resistor limitador de corrente em cada LED. Caso contrário, tendo a mesma tensão de alimentação, cada LED iria consumir uma corrente diferente. E isso poderia causar a queima do LED que tiver sua corrente máxima superada.

O calculo é o mesmo usado no o post onde descrevo a polarização dos LEDs. A lei de ohm.

Cada LED tem sua tensão particular de alimentação, portanto devemos estar atentos quanto a esse detalhe. Se ambos ou mais LEDs forem iguais, os resistores serão os mesmos. Porém existe a possibilidade de usarmos correntes diferentes para cada LED com a finalidade de produzir brilho de intensidade diferente entre eles.

Da mesma forma que na ligação em série, a ligação em paralelo entre capacitores é calculada de forma oposta à de resistores. Ou seja, entre capacitores, somam-se os valores quando em ligação paralela. CT = C1 + C2 + C3.