A DISTORÇÃO DE SINAIS MUSICAIS

UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO

UNIDADE MEMORIAL DA AMÉRICA LATINA- SP

BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

ALEXANDRE ALVES MONTEIRO

FABIO RODRIGUES DO AMARAL

FERNANDO LIRA PEREIRA

GUILHERME BARONE ZAPELINNI

KEVIN CRISTIAN TEIXEIRA SOARES DE LIMA

JONAS GISAVO MORITELLO DA SILVA

LEONARDO AGABATULER MATHEUS

LUCAS DAVIDSON RODRIGUES DA SILVA

LUCAS LOPES SANTANA

DISTORÇÃO DE SINAIS MUSICAIS

São Paulo

2019

ALEXANDRE ALVES MONTEIRO

FABIO RODRIGUES DO AMARAL

FERNANDO LIRA PEREIRA

GUILHERME BARONE ZAPELINNI

KEVIN CRISTIAN TEIXEIRA SOARES DE LIMA

JONAS GISAVO MORITELLO DA SILVA

LEONARDO AGABATULER MATHEUS

LUCAS DAVIDSON RODRIGUES DA SILVA

LUCAS LOPES SANTANA

DISTORÇÃO DE SINAIS MUSICAIS

Trabalho de pesquisa apresentado ao curso de Engenharia da Universidade Nove de Julho-UNINOVE, como requisito avaliativo da disciplina de Ciências e tecnologia dos materiais sob a orientação da Profª : Douglas Ricardo Slaughter Nymi

São Paulo

2019

Resumo

O artigo em questão aborda um circuito desenvolvido para simular o efeito de uma válvula de um amplificador antigo de guitarra saturando, em meados de 1940 os músicos utilizavam de uma falha das válvulas, pois quando seus amplificadores estavam em altos volumes uma distorção era notada, isso iniciou o que foi os primórdios do rock ‘n’ roll, em muitas gravações antigas nota-se a presença do efeito de saturação, porém para esse efeito existir era necessário que os amplificadores estivessem com volume muito alto, entao foi criado o pedal de saturação, um dispositivo capaz de fazer isso com baixíssima tensão.

O trabalho traz esse circuito novamente, porém com uma modificação que trouxe para o dispositivo muito mais versatilidade e maior abrangência, até para os músicos mais modernos

Palavras-chave: Amplificadores valvulados, pedais de distorção, amplificador operacional.

Abstract

The article in question deals with a circuit designed to simulate the effect of a valve on an old guitar amplifier saturating, in the mid-1940s the musicians used a valve failure, because when their amplifiers were at high volumes a distortion was noted, this start what was the beginning of rock 'n' roll, in many old recordings the presence of saturation effect is noted, but for this effect to exist it was necessary that the amplifiers were very high volume, so the saturation pedal was created , a device that can do that with very low voltage.

The work brings this circuit again, but with a modification that brought to the device much more versatility and greater coverage, even for the most modern musicians.

Keywords: Tube Amplifiers, Saturation Pedals, Operational Amplifier.

1.Introdução

        No mundo dos equipamentos musicais, dentre diversos produtos que possuímos no mercado, as tecnologias mais antigas como válvulas, componentes PTH, germânio em díodos e transístores, ainda são as preferidas pelos seus consumidores. Isso acontece devido ao fato de essas tecnologias antigas possuírem mais naturalidade no timbre e serem mais orgânicos diferente dos sistemas digitais como os microprocessadores (Yeh, D. T. et al.,2007).

Com isso foi detectada a necessidade de desenvolver um equipamento que simule a saturação das válvulas sem que seja necessário colocar um amplificador em seu volume máximo para obter uma saturação natural do equipamento. O dispositivo trata-se de um circuito com um amplificador operacional, polarizando-o para que haja saturação, porém, esse circuito apenas satura regiões harmônicas a partir de 720 Hz (Yeh, D. T. et al.,2007). Então uma otimização foi criada para se variar esse filtro e obter máxima versatilidade, onde o musico possa explorar novos timbres.

1.1 Objetivo geral 

O objetivo do presente projeto é a criação de um equipamento que sature o um sinal de guitarra ou baixo criando o efeito de “Overdrive”, utilizada muito no gênero do rock ‘n’ roll, e blues.

 

1.2 Objetivo especifico 

Otimizar um circuito utilizado para saturar sinais senoidais, alterando o filtro localizado na realimentação do amplificador operacional, assim fazendo com que o equipamento consiga saturar não apenas as frequências acima de 720Hz, como antes, mas podendo variar de 63 Hz até 8KHz, trazendo maior abrangência para o dispositivo.

2. Metodologia

Um dos principais componentes para que ocorra saturação neste circuito é o amplificador operacional, ele é responsável pela amplificação do sinal de baixa amplitude vindo da guitarra, até ser saturado por dois diodos (Silva et al.,2016). Dos quais, podem estar posicionados na realimentação do circuito, ou na saída do amplificador operacional (os dois casos geram diferentes timbres), são responsáveis por ceifar os picos, criando o efeito de saturação.

 
2.1. Diodos

O Diodo é um dispositivo semicondutor eletrônico podendo ser feito de silício, germânio entre outros materiais que tem a funcionalidade de retificar a corrente elétrica ou chavear um circuito.  

O diodo consiste da união de um material semicondutor do tipo N com um material semicondutor do tipo P. De um lado ele tem muito elétrons livres e do outro lado muitas lacunas. Quando esses materiais se deslocam para junção PN, acontece o fenômeno chamado de recombinação. Formando no meio uma zona chamada de camada de depleção. De um lado temos a região N ela contém muitos eletros livres essa região possui um material semicondutor “silício” dopado com átomos penta valente, que possui 5 elétrons na última camada. Porem na ligação dos átomos de silício só se usa 4 elétrons, e 1 desses 5 elétrons ficam livre para se movimentar e conduzir correm elétrica. E do outro lado o tipo P, o material semicondutor e dopado com átomos trivalente, contendo 3 elétrons na última camada. A ligação covalente necessita de 4 elétrons, mas como esse átomo possui apenas 3 ele deixa uma lacuna ela se comporta como uma carga positiva que se move e conduz corrente elétrica.