Estetoscópio Submarino

Escrito por Newton C. Braga
Qui, 26 de Maio de 2011 12:10

Um amplificador com um microfone sensível pode ter diversas utilidades tanto no laboratório de pesquisa como recreativas. O amplificador que descrevemos pode ter utilidades que o leitor talvez nem imagine. Assim, uma das queixas (ou vantagens) dos aquaristas é que não há qualquer som emitido pelos animais que eles criam. Os peixes são silenciosos (pelo menos assim se pensa) e o único ruído que revela a sua presença é da bombinha de ar. No entanto, alguns ruídos subaquáticos existem e podem ser interessantes mesmo quando produzidos num aquário. Não se limitando ao glub-glub das bolhas de ar existem mesmo peixes que produzem alguns ruídos e que poderiam ser ouvidos com recursos especiais. Com o microfone que propomos, sons subaquático podem ser ouvidos.
Colocando o ouvido junto ao vidro de um aquário é possível ouvir alguns ruídos produzidos por bolhas, movimentos e mesmo pelos próprios peixes de algumas espécies.
Evidentemente, a baixa intensidade de tais ruídos, e o fato de que ninguém fica com os ouvidos colados a um aquário quando observa peixes, fazem do aquarista um hobista silencioso.
No entanto, com a eletrônica é possível sair desta condição e agregar som ao aquário, se bem que não possamos dizer que ele seja tão melodioso como o obtido a partir de uma gaiola de canários.
O que descrevemos neste artigo é um pequeno amplificador para ser usado junto ao aquário e que tem um microfone sensível e que pode ser submerso de modo a captar os sons que têm origem dentro da água.
Simples de montar, ele funciona com pilhas e tem um baixo consumo, com a grande vantagem de podermos silenciá-lo no momento que bem entendermos.



Os estudantes que gostam de pesquisar a natureza poderão encontrar neste amplificador uma fonte muito interessante de informações para seus estudos e pesquisas.
Numa feira de ciências o uso deste aparelho num aquário poderá demonstrar que, ao contrário do que se pensa, o mundo submarino não é um mundo totalmente silencioso.

COMO FUNCIONA
O amplificador usado é o conhecido circuito integrado LM386 da National Semiconductor que fornece uma potência e ganho ideal para esta aplicação.
Alimentado por pilhas comuns ele pode fornecer algo em torno de 1/2 watts e tem um fator de amplificação de 50 vezes.
Este ganho é determinado por R2 e C2 e pode ser alterado para se obter maior sensibilidade.
O potenciômetro P1 funciona como controle de volume enquanto que C5 desacopla a fonte dando maior estabilidade de funcionamento ao circuito.
O ponto crítico do projeto, entretanto, é o microfone.
No nosso caso usamos um microfone de eletreto que ser montado dentro de um tubo de ensaio, e vedado com uma rolha de modo a não entrar água, exatamente como nos aquecedores, conforme mostra a figura 2.




Podemos encher este tubinho com areia de modo que ele se torne pesado a ponto de submergir e assim captar os sons subaquáticos.
O microfone é ligado ao amplificador através de fio blindado para não haver a captação de zumbidos.
No aquário a presença da bombinha de ar que gera fortes campos magnéticos e além disso o aquecedor que transmite para a água correntes de fuga tendem a induzir um forte ronco em qualquer aparelho de áudio nas proximidades.
Por este motivo é muito importante cuidar da blindagem do fio do microfone.

MONTAGEM
Na figura 3 temos o diagrama completo de nosso amplificador para aquário.




A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 4.



Será interessante usar um soquete para o circuito integrado se o leitor não tem muita experiência no trato com este tipo de componente.
Os resistores são todos de 1/8W ou maiores e os capacitores eletrolíticos devem ter tensões de trabalho de 12V ou mais.
O potenciômetro é comum podendo incluir o interruptor geral S1 enquanto que C3 é o único capacitor não eletrolítico.
Podemos usar para este componente um capacitor cerâmico, de poliéster ou de qualquer outro tipo.
O alto-falante tem seu tamanho de acordo com a caixa, podendo ser usadas unidades pequenas de 5 a 10 cm de diâmetro com 4 ou 8 Ω de impedância.
A própria caixa que aloja o circuito serve de caixa acústica para o alto-falante.
O microfone é de eletreto de dois terminais devendo o montador prestar atenção à polaridade de sua ligação.
Este microfone será colocado num tubo de ensaio (de vidro) e vedado.
Areia no seu interior ajudará a mantê-lo submerso.
A alimentação é feita com pilhas médias ou grandes.
Não recomendamos o uso de pilhas pequenas, pois sua durabilidade não seria das maiores.

PROVA E USO
Para provar o aparelho é só ligá-lo e abrir o volume.
Batendo no vidro devemos ouvir as batidas claramente reproduzidas no alto-falante.
Dependendo do ganho do circuito pode até haver um forte apito que será eliminado com a simples redução do volume.
Para usar basta submergir o microfone e abrir o volume do amplificador.
Os sons poderão então ser captados e reproduzidos.
Ajuste o volume para a melhor reprodução.


Lista de Materiais:

Semicondutores:
CI-1 - LM386 - circuito integrado National Semi

Resistores: (1/8W, 5%)
R1 - 4,7 k Ω - amarelo, violeta, vermelho
R2 - 1 k Ω - marrom, preto, vermelho
R3 - 10 Ω - marrom, preto, preto
P1 - 10 k Ω - potenciômetro log com chave (S1)

Capacitores:
C1, C2 - 10 µF/12V - eletrolíticos
C3 - 47 nF - cerâmico ou poliéster
C4 - 220 µF/12V - eletrolítico
C5 - 100 µF/12V - eletrolítico

Diversos:
MIC - microfone de eletreto de dois terminais
FTE - 4 ou 8 Ω x 10 cm - alto-falante
S1 - Interruptor simples (incorporado a P1)
B1 - 6V - 4 pilhas médias ou grandes

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, suporte de pilhas, tubo de ensaio, cabo blindado, botão para o potenciômetro, fios, solda, etc.

Fonte: [Tens de ter uma conta e sessão iniciada para poderes visualizar este link]