Un exceso de modulación o niveles de señales de audio muy altos pueden perjudicar el funcionamiento de sistemas de parlantes en lugares públicos o de transmisores. Para evitar estos problemas, describimos un simple compresor para micrófono que cortará los picos de audio, evitando que los mismas provoquen fuertes distorsiones en los sistemas de sonorización ambiente o sobremodulación en los transmisores. Alimentado par das baterías de 9V o fuente simétrica este compresor puede ser fácilmente intercalado entre el micrófono y la entrada de cualquier amplificador o transmisor.
No es fácil controlar la distancia exacta a la que debemos hablar de un amplificador o de un transmisor para el máximo rendimiento sin problemas.
Un simple tono más fuerte o una aproximación indebida pueden ocasionar distorsiones en los sistemas de sonorización ambiente, que vuelven la reproducción desagradable.
En los transmisores el problema es más grave, pues con exceso de sonido ocurre la sobremodulación, cuando buena parte de la potencia del transmisor es desperdiciada, influenciando el alcance o la calidad de recepción (figura 1).
Por otro lado, si el nivel de serial fuera más bajo que el ideal, no tenemos la potencia máxima de salida, con consecuencias también inadecuadas para el funcionamiento del. sistema.
¿Como conseguir el nivel ideal de señal para la entrada de un amplificador o de un transmisor, ya sea con sonidos débiles o con sonidos mas fuertes?
La solución está en el empleo de una etapa preamplificadora que posea una ganancia variable dependiendo de la intensidad de 1a serial de entrada, que es justamente el propósito de este artículo.
Con las señales débiles, la ganancia es máxima, llevando el amplificador o el transmisor también al rendimiento máximo. A medida que la serial se va volviendo más fuerte, la ganancia dela etapa es reducida de modo de no saturar el amplificador o el transmisor, causando distorsiones o sobremodulación.
Tenemos entonces una "compresión" de la seria], que justifica el nombre de este tipo de aparato, con una curva de funcionamiento del tipo mostrado en la figura 2.
Observe que la ganancia cae a medida que las señales se vuelven más intensas, evitando así la saturación del sistema.
El circuito posee un ajuste para el nivel máximo de excitación del amplificador o del transmisor que depende de sus características de entrada y del micrófono usado. Las características de este aparato son:
- Tensión de alimentación: 9+9 ó 12V + 12V
- Corriente de consumo: 5mA (aprox.)
- Impedancia del micrófono usado: 50 a 50 k (dinámico)
Impedancia de salida: 50 k o más
El circuito
El amplificador operacional 741 funciona con fuente simétrica y ganancia media determinada por la resistencia de realimentación, dada por el potenciômetro P1 y por R3.
Mientras tanto, estas ganancias dependen también de la resistencia presentada por el transistor Q1 entre el drenaje y la fuente.
La ganancia de la etapa puede, entonces, ser alterada en función de la polarización de compuerta del transistor de efecto de campo.
Tenemos, en esta forma, conectado a la salida de operación al sistema paralelo de realimentación en que existen dos diodos que rectifican la serial de audio y lo aplican, después del filtrado por C3, en la compuerta del transistor de efecto de campo.
Siendo así. cuando el nivel de señal en la salida del operacional tiende a subir, la compuerta del transistor es polarizada en el sentido de provocar una reducción de ganancia.
Del mismo modo, con señales débiles en la entrada, cuando el nivel de señal en la salida del operacional se vuelve bajo, la polarización de compuerta del FET hace que aumente la ganancia de la etapa.
Con la configuración indicada podemos obtener una compresión de hasta 20 dB en los picos más intensos de audio y la ganancia llega a 20 veces con las señales más débiles.
El capacitor C1 proporciona una inercia en la actuación del sistema, de modo que no tengamos variaciones bruscas, que ocasionarían efectos desagradables. Eventualmente, en función de la aplicación, podrá experimentar otros valores para este componente, en la banda de 2,2 a 22 µF.
Es importante recordar que, en el caso de los transmisores (radioaficionados de 11 metros y otros y servicios de comunicaciones), la sobremodulación es un problema que impide el buen rendimiento y que un buen sistema de compresión permite concentrar el máximo de potencia de audio en la portadora de RF. y, con esto, aumentar el alcance.
Montaje
En la figura 3 tenemos el diagrama completo del aparato. incluyendo la fuente de alimentación con baterías de 9V.
El montaje en una placa de circuito impreso universal con patrón de matriz de contactos aparece en la figura 4.
Los cables de entrada y salida de señal deben ser blindados con las mallas a tierra para evitar la captación de zumbidos.
Los resistores son de 1/8 ó 1/4W con 5 ó 10% de tolerancia.
C1 es un electrolítico para 16V y los demás capacitores pueden ser tanto de poliéster como cerâmicos.
El potenciômetro P1 puede ser lineal o log, y, en ciertos casos, puede hasta ser sustituido por un trimpot. caso eu que haremos un único ajuste en función del micrófono usado.
El interruptor general S1 debe ser doble, pues tenemos una fuente de alimentación simétrica. Una fuente de alimentación es sugerida en la âgura 5.
El transformador tiene secundario de 9+9V con corriente de 100mA o más. La rectificación es realizada por cuatro diodos 1N4002 y el filtrado con electrolíticos de 100 µF x 16V.
Eventualmente será necesario usar un filtrado doble, con un par de eletroliticos más y resistores de 100 Ω, como muestra la figura 6, en caso que se note la presencia de ronquidos, en vista de la disposición de los componentes en el montaje final.
El conjunto puede montarse en una caja plástica o bien incorporado al propio equipo con el cual deberá funcionar, siempre que haya espacio disponible.
Prueba y uso
El aparato es intercalado entre el micrófono y la entrada del transmisor o amplificador, como muestra la figura 7.
Basta, entonces, conectar la unidad y ajustar PI para que se obtenga el máximo de volumen sin distorsión.
Para el caso del transmisor, la sobremodulación puede ser veriiicada con la ayuda de un osciloscopio, como muestra la figura 8.
En esta figura tenemos diversos grados de modulación, de modo que puede fácilmente hacer el ajuste de P1 para que ocurra la situación ideal de 100% cuando su nivel de voz y la posición en relación al micrófono fuera normal.
Un factor importante en cuanto al uso del compresor, y que debe ser tenido en cuenta, es que tenemos un aumento de la sensibilidad a los sonidos débiles, lo que significa que se vuelve más fácil la captación de ruidos ambientales.
