Projeto Labrador - VAA - The Visual Audio Analyser

Um projeto muito bem estruturado e pensado para aplicação hi-end e monitoria de nível, o VAA alia tecnologia digital com algoritmos avançados para criar uma atmosfera de controle visual dinâmica enquanto aplica todas as vantagens do novíssimo pré-amplificador/bypass transparente/flat diyPowered, recentemente desenvolvido, aprimorando a audição e eliminando ruídos

Quando falei aqui que me rendia aos microcontroladores - "A utilização do MC será apenas para projetos mais complexos, onde pretendo otimizar espaço e engrandecer funcionalidades" - eu falei bem sério. E alguns meses após essa postagem, nasce o primeiro projeto diyPowered baseado num microcontrolador. Trata-se do que chamei a partir da versão 3.1 de 'VAA', sigla de The Visual Audio Analyser. Projeto muito simples e, ao mesmo tempo, não. Se trata de um projeto que nunca saiu da  bancada, que ficou empacado por conta de algumas dúvidas acerca de sua execução final. A princípio, seria um projeto análogo que sustentaria um conjunto de bargraph de 10 faixas (analisador de espectro) contendo frequências audíveis. Por fim, ficou sem alterações por mais de um ano.

Adquiri a minha primeira plataforma Arduino Uno R3 no final do mês de dezembro de 2016. Brinquei poucas vezes e estudei muito sobre sua história e fundamentos. É quase impossível não se apaixonar pelos microcontroladores quando se precisa de funções e de controles avançados que se tornariam dispendiosos e caros se produzidos com eletrônica pura. E desse caso de paixão à primeira vista, consegui dar prosseguimento a um projeto muito antigo que não havia saído da bancada ainda por falta de tempo e também de ferramentas adequadas para a aplicação. Não fosse esse contato pleno com a IDE do Arduino, provavelmente o VAA - Visual Audio Analyser - não teria sido um projeto tão audacioso. E talvez nem tivesse sido concluído ainda. O código que dá vida ao projeto foi escrito com todo cuidado possível, corrigido e revisto milhares de vezes entre fevereiro e março de 2017.

Funcionamento

Simples. O áudio passa pelo novíssimo pré-amplificador/bypass transparente/flat e é corrigido automaticamente de acordo com níveis definidos previamente - níveis standard. A saída desse áudio é aplicada ao VAA que mostra no display as condições de passagem e alerta, se necessário, tanto via display quanto por meio do LED único no painel. As seguintes leituras no LED são possíveis de serem observadas:

Azul = indica que o sistema está ativo/sinal standard
Lilás = sinal fraco/intermitente
Vermelho = sinal alto demais (clip)

No display, as seguintes informações são possíveis de serem observadas:

L/H = L (low) até H (high) indicam a média de sinal aplicada à saída (é um VU meter)
in: lo = sinal baixo ou intermitente (sincronizado com LED lilás)
in: st = sinal standard, padrão até 0dB (não altera leituras nem atua no LED)
in: hi = sinal alto demais (piscadas indicam picos apenas, mas pode permanecer aceso em caso de clip)
spl: -dB = sinal baixo ou intermitente (sincronizado com LED lilás)
spl: 0dB = sinal standard, padrão até 0dB (não altera leituras nem atua no LED)
spl: +dB = sinal alto demais (piscadas indicam picos apenas, mas pode permanecer aceso em caso de clip)

É uma forma muito prática de observar todo o percurso do sinal até chegar no amplificador, podendo ajustar o ganho com muita eficiência. Assim como outros projetos que uso atualmente, o VAA foi 'casado' com características perfeitamente adequadas ao restante do set, tornando a audição final muito prazerosa e presente. A aplicação do novo pré-amplificador/bypass transparente/flat inclui buffer que previne erros com impedâncias e perdas com cabos, aprimorando a pureza. O conjunto formado pelo display LCD retroiluminado e pelo LED multifuncional torna o monitoramento ainda mais eficiente, permitindo a observação das condições do sinal mesmo a distâncias maiores, o que seria impossível se somente houvesse o display LCD, dadas as características desse tipo de visor.

A aplicação do VAA se dá de duas formas, de acordo com o set a ser utilizado. A melhor forma de utilizar o VAA é na saída do pré-amplificador ou gate, antes do compressor e, obviamente, antes do amplificador de potência. Se não existe um set tão completo, a aplicação se dá antes do amplificador de potência, desde que casadas suas características com o sinal recebido.

No painel traseiro, todas as conexões necessárias se fazem por meio de dois pares de RCA (meus favoritos) e a tomada AC padronizada. Há um LED vermelho no canto superior esquerdo, +P, que indica as condições da fonte de alimentação do setor de áudio analógico. É uma fonte muito bem feita, com 18V regulados e muito estáveis com corrente fixa de 150mA. Tensão e correntes padrão para sustentar a nova linha de sinal diyPowered. A ideia de manter esse LED é verificar se há erro ou falha na tensão, o que faria com que o LED se apagasse completamente. Isso se faz necessário por conta de termos fontes internas separadas e dedicadas a cada funcionalidade, no total de duas fontes. Todo cuidado foi tomado nessa condição para evitar ruídos e outros parasitas, uma vez que tratamos de um equipamento sensível, de precisão e de ganho elevado.

O microcontrolador

O MC utilizado é o ATMEGA328P-PU gravado via IDE do Arduino Uno R3. Para montar a seção do display e dos demais lógicos, comprei uma placa standalone no Mercado Livre para evitar maiores gastos e trabalho desnecessário com uma placa virgem. É uma placa muito bem feita, com grande cuidado e com aparência profissional. Certamente volto a comprar desse vendedor. Se quiser comprar também, aqui vai o link original do anúncio e a lista de produtos desse vendedor. Também comprei um kit com soquete, cristal e tudo o que precisava para tirar o MC da plataforma e poder rodar o programa. Não usei todos os componentes do kit, somente o soquete com os capacitores e o cristal, já que tinha todo o restante já montado e pronto.

Geralmente, somente produzo a placa quando o projeto é muito específico e demanda muitos componentes. Se não, sou adepto da técnica P2P devidamente calculada e harmonizada, o que traz grandes vantagens para projetos sensíveis como a distância reduzida entre os componentes, o baixo custo da produção total, a otimização do espaço físico utilizado internamente no gabinete e outras grandes vantagens que não vem ao caso mencionar. Quem sabe isso vira tema de uma postagem dia desses?!

Com esses kits e placas com preços acessíveis, não vale mais a pena produzir a placa para o projeto, já que a qualidade nunca será tão grande se comparada à produção industrializada. Fora o trabalhão que dá, convenhamos. E mesmo que você consiga produzir em casa uma placa com a mesma qualidade, isso vai custar, certamente, muito mais dinheiro do que deveria. Então, produza suas placas pensando na qualidade do esquema, no cuidado com as distâncias, nas larguras das trilhas... deixe de lado, um pouco que seja, o quesito estético; estética nunca soou tão bem, veja os exemplos comerciais. Pare de ler esses fóruns que somente induzem à dúvida e acredite mais nos seus ouvidos. Não há osciloscópio melhor do que eles.

O novo pré-amplificador/bypass transparente/flat

Há anos que trabalho com linhas de correção e de aprimoramento de sinal com duas etapas básicas, uma para cada fundamento, com seus respectivos ajustes possíveis. Para este projeto, em específico, decidi aplicar a nova linha combo do pré-amplificador/bypass transparente/flat, que uniu as duas funcionalidades das linhas anteriormente utilizadas numa única linha de série, com grandes aprimoramentos e uma fase de atuação pouco usual. A cereja do bolo fica por conta da surpreendente resposta audível totalmente configurável internamente que permite a aplicação do combo em inúmeros projetos de áudio.

Por padrão, foi definida a alimentação de 18V x 150mA para a unidade estéreo do circuito. Essa tensão deve ser muito bem regulada e estável com grande filtragem e desacoplamentos inteligentes, possuir um LED vermelho de 3mm em série com um resistor de 3,3k (chamado de +P) como monitor de tensão e também contar com corrente fixa. Como foi utilizado o regulador 7818 para a fonte padrão do conjunto - por todas as razões favoráveis - pelo gerenciamento inteligente de corrente/tensão, por uma característica padrão do CI regulador, a tensão é cortada quando há algum problema na saída estabilizada, o que se observa facilmente pelo LED +P. Nessas condições, fica implícita a necessidade de manutenção sem a necessidade de abrir o equipamento.

Do lixo ao reuso

E como é de praxe, grande parte das peças e partes utilizadas estariam no lixo. O gabinete é formado por partes de quatro distintos doadores: um gabinete desktop, dois drives de DVD e um notebook HP. Os mais atentos notaram, agora, que as grades metálicas frontais são de um clássico notebook HP, assim como as frestas de ventilação traseiras. As tampas de baias de gabinete desktop já não são novidade por aqui e o trafo do VAA veio do gabinete utilizado no Pur'A. O LED frontal é um bicolor blue/red retirado de um nobreak SMS e o display LCD veio de sucata de automação comercial há alguns meses. Para o projeto original - lembrando que todos os projetos diyPowered são protótipos - o LCD possui 4 linhas e caracteres amarelos, coisa bem fina, e exibe as condições de alimentação do setor de linha (pré-amplificador/bypass transparente/flat) em conjunto com o LED +P, entre outras funcionalidades,  tornando o conjunto ainda mais peculiar.

Sem mais delongas, as fotos do VAA.


Vista superior

Painel frontal

Painel traseiro com o LED +P, entradas e saídas e AC in

Painel em condição standard de sinal

Transição de sinal de standard para low sem alteração do LED
indica passagem e não condição de nível baixo real

VAA executando boot

Detalhe para LED +P






** 14/10/2017

Após meses de uso com grande aplicabilidade, fiz o primeiro update do VAA. Inclui melhorias na amostragem, remoção do fade do backlight e encurtamento do boot do programa principal, para carregar mais rapidamente. Também revisei a fonte, e tudo está perfeitamente funcional. Uma curiosidade: a versão atualizada é a 3.2 e o VAA foi lançado na versão 3.1 do código. Sim, oras. Isso porque somente após a versão 3.0 que o VAA foi considerado confiável na amostragem. Antes disso, as amostras eram defasadas e sem sincronia, entre outros bugs. A versão atual está mais enxuta, mais rápida e mais precisa.


Update 3.2

** 23/11/2017

Alguns acertos nos cálculos e melhorias na fonte (estava aquecendo além do que eu gostaria) e nos filtros.

Update 3.3 (formatação dos caracteres já segue o novo padrão)

PROCATER II - Uma nova versão do grande projeto de proteção AC


Pois bem. A pedido do meu sogro - recentemente mencionado aqui - montei mais uma versão do PROCATER para uso em telefonia. O anterior - e o primeiro da linha - se encontra em uso massivo num grande hotel de Bagé há mais de um ano, funcionando perfeitamente e protegendo com muita classe uma central telefônica que possui histórico de problemas causados por descargas e sobretensão elétricas. Nunca mais se ouviu falar desses problemas por lá após a implantação do projetinho, o que me deixa muito contente e satisfeito.

Como ele está com um segundo caso local de torra-torra de central, me encomendou outra unidade para implantação imediata. Não há necessidade de eu me repetir sobre a simplicidade e precisão do projeto, já que existe no diyPowered um registro muito completo de todo o funcionamento e aplicação.

Seguindo a filosofia diyPowered, praticamente todos os componentes seriam dispensados como lixo eletrônico, a começar pelo gabinete utilizado: fonte de impressora HP. Obviamente que os componentes ativos são novos e testados, mas o que dá para absorver do meio ambiente, a gente absorve : )

Sendo assim, algumas fotos da nova versão.


Acionado

LED único


Saída 220V (padrão antigo proposital)

Entrada 220V

Link original do primeiro PROCATER: http://diypowered.llucastoledo.com.br/2015/04/procater-protetor-contra-alta-tensao-de.html

ICEL LC-300 - Leitura de capacitores e bobinas com cara vintage

Ganhei esse capacímetro do meu sogro, o mesmo gênio da telefonia/eletrônica que me presenteou - depois de muita insistência minha - com o FD-31P, um frequencímetro de mesa muito preciso. 

Tá certo que a escala desse cara não passa dos 200MF/20H, mas obviamente que valores maiores que esse a gente nem costuma testar, já sai trocando mesmo. E faz também leitura de valores para bobinas, o que pode ser decisivo em algumas reparações. O único defeito dele era um fusível interno aberto e alguma variação na leitura, que corrigi precisamente via trimpot, existente no próprio circuito. O aparelho é completamente analógico, muitos CIs, chaves de seleção mecânicas e um display LCD. É alimentado por uma bateria de 9V, possui grande autonomia mas não possui desligamento automático. Obviamente, você deve desligar sempre após cada uso.

No mais, cumpre muito bem o que promete, me dando valores precisos dentro da faixa crítica dos capacitores. Leitura de bobinas, dificilmente irei utilizar, mas é muito confortável saber que tenho esse recurso disponível. É mais um caso de equipamento antigo que não vai para o lixo somente por ser antigo. E pela qualidade da fabricação, tão cedo não me deixará na mão.

Sem mais delongas, as fotos.


Já limpo e reparado



Medida de capacitor de 470nF

Medida de capacitor de 2,2MF (calibração)


As chaves de seleção de função já limpas

Medida de capacitor 470nF (tolerância 5%)

Medida de bobina 550mH (calibrando)

Bloco lógico removido para manutenção

Grande CI de controle e amostragem (LCD desafixado)

Suporte metálico do display (resistente!)

Sabe-se lá quantos anos tem esse carinha aí, e veja quanta qualidade! Uma grande saudação aos grandes e geniais engenheiros e técnicos das antigas, que sabiam o que estavam fazendo.