Uno de los efectos sonoros que más llama la atención en las películas de Star Trek es la Alerta Roja, una estridente alarma que suena cuando la nave "Enterprise" se encuentra en peligro. Para los fans de la película, o para aquellos que desean tener un sistema de alarma diferente, va en este artículo nuestra sugerencia: una sirena que produce el mismo sonido de la Alerta Roja de la serie de películas de la televisión.
Por supuesto, los efectos de explosiones, aparatos electrónicos quemando y soltando chispas por todos lados (sabemos que no pueden ocurrir en la realidad, pues existen fusibles y circuitos de protección ¿para que?) Llaman la atención en las películas de ciencia ficción que involucran viajes espaciales.
Pero, sin duda, en el caso de la serie Jornada en las Estrellas, la alerta roja superó a todos, y es reconocido en cualquier parte que suene.
Si el lector desea tener una "alerta roja" en su casa, en su coche, para llamar la atención o hasta para un espectáculo teatral, su montaje, que es bastante simple se describe en este artículo.
En nuestro proyecto ya incluimos una etapa de audio de buena potencia capaz de proporcionar algunos vatios a un altavoz de buen rendimiento, pero nada impide que la salida sea retirada directamente del pin 3 del integrado Cl-2 y aplicada a un potente amplificador de potencia audio externo, con capacidad de alertar "a quien quiera que el lector desee.
En realidad, si retiramos la etapa de potencia, el circuito puede ser alimentado con tensiones de 5 a 15 voltios, lo que abre posibilidades de utilización de muchas otras formas como, por ejemplo: para efectos especiales en grabaciones.
Con la etapa de potencia tenemos un pico de corriente consumida del orden de 1,5 amperios. Sin la etapa, el consumo cae para algunas decenas de miliamperios.
Características:
Tensión de alimentación con la etapa de potencia: 12V
Tensiones de alimentación sin la etapa de potencia: 5 a 15V
Corriente máxima (potencia): 1,5 A
Circuitos integrados usados: 2
Impedancia del altavoz: 2 o 4 ohms
COMO FUNCIONA
El sonido característico de la alerta roja (red alert), si se analiza nos revela una doble modulación.
La primera modulación es por interrupción de un oscilador que pulsa a intervalos regulares. La segunda modulación es en frecuencia cuando el tono de la señal emitida por intervalos crece haciéndose más agudo antes de desaparecer.
Para lograrlo de manera sencilla, utilizamos dos circuitos integrados bastante comunes.
En el caso de un oscilador de audio (astable) con el integrado 555 (Cl-2) donde P2, R8, R9 y C2 determinan el tono central del sonido que va a ser producido. El ajuste fino se realiza en el trimpot P2, ya que la tolerancia de los componentes usados impide que el sonido ideal sea obtenido con valores fijos.
El integrado 555 tiene una entrada de modulación (pin 5) y una entrada de control (pin 4).
Sin embargo, para obtener dos controles usamos la entrada de modulación y el propio capacitor de temporización.
Así, las interrupciones se obtienen generando una señal de baja frecuencia a partir de Cl-1 (astable 555) y aplicando a través de transistores Q2 al capacitor C2.
Cuando el capacitor va a la saturación (nivel alto de salida) el capacitor C2 es cortocircuito, interrumpiendo las oscilaciones.
Por lo tanto, R7 debe reducirse si el efecto no se obtiene en función de la ganancia del transistor. Se admiten valores de hasta 22 ohms.
La modulación en frecuencia se obtiene de forma suave aplicando el signo diente de sierra de la carga de C1, vía transistores O1 al pin 5 del circuito integrado CI-2.
La profundidad de esta modulación puede ser eventualmente alterada moviéndose en R4 y R6.
La intermitencia que determinará el realismo del efecto deberá ajustarse en el trimpot P1.
La señal final de audio que tiene una forma de onda más o menos como la mostrada en la figura 1, se aplica a una etapa de potencia que, para mayor simplicidad, consiste en un transistor Darlington TIP120.
Este transistor puede excitar directamente con buen rendimiento un altavoz de 2 o 4 ohms.
Obtenemos entonces el efecto final que es un sonido alto y claro imitando la alerta roja.
MONTAJE
En la figura 2, tenemos el diagrama completo de nuestro aparato.
La disposición de los componentes en una pequeña placa de circuito impreso se muestra en la figura 3.
Observe las pistas más anchas para las señales de las corrientes más intensas y la necesidad de utilizar un buen radiador de calor para el transistor de potencia.
Los trimpots son del tipo vertical para montaje en placa, pero nada impide que el lector haga su aparato en una central de efectos intercambiando potenciómetros instalados en el panel de la caja que aloja el conjunto.
Para los integrados sugerimos el uso de: sockets DIL de 8 pines.
Los capacitores electrolíticos deben tener una tensión de trabajo de al menos 12 V. Las resistencias pueden ser de 1/8 o ¼ W con 5 a 20% de tolerancia y C2 tanto puede ser cerámico como de poliéster.
Los transistores Q1 y Q2 admite equivalentes así como Q3 que también puede ser TIP121 o TlP122.
Para menor potencia también se pueden utilizar los TIP31 o TIP41 en cuyo caso R10 debe reducirse a 1 k.
El altavoz debe ser de al menos 1ocm con una potencia superior a 5 vatios y para mayor rendimiento debe instalarse en un pequeño altavoz.
PRUEBA Y USO
Para probar basta conectar la unidad a una fuente de al menos 1 amperio (con altavoz de 4 ohms) y se ajusta el sonido para el que más se aproxime a la alerta roja, actuando sobre P1 y P2.
Eventualmente el componente indicado en la parte cómo funciona debe ser cambiado.
Comprobado el funcionamiento la instalación definitiva puede ser hecha.
En la figura 4, tenemos una sugerencia para uso en el coche, recordando las restricciones legales en cuanto a la operación.
Sirenas no se pueden utilizar en tráfico normal o como bocina.
Sólo en condiciones especiales como: desfiles, exposiciones es que su accionamiento puede ser hecho.
CI-1 y CI-2 - 555 - circuito integrado
Q1 - BC558 o equivalente - transistores PNP de uso general
Q2 - BC548 o equivalente - transistores NPN de uso general
Q3 - TIP120 - Transistores NPN Darlington
D1 - 1N4148 - diodo de uso general
P1 y P2 - 47 k - trimpots
FTE - Altavoz de 2 ó 4 ohms x 10 cm
R1 y R8 - 4k7 x 1/8 W - resistores (amarillo, violeta, rojo)
R2 - 33 k x 1/8 W - resistencia (naranja, naranja, naranja)
R3 - 10 k x 1/8 W - resistor (marrón, negro, naranja)
R4 - 1 k x 1/8 W - resistor (marrón, negro, rojo)
R5 - 4,7k x 1/8 W - resistor (amarillo, violeta, rojo)
R6 y R10 - 2,2 k x 1/8 W - resistor (rojo, rojo, rojo)
R7 -470 ohms x 1/8 W - resistor (amarillo, violeta, marrón)
R9 - 82 k x 1/8 W - resistor (gris, rojo, naranja)
C1 - 47 uF x 12V - capacitor electrolítico
C2 - 10 nF - capacitor de cerámica o poliéster
C3 - 100 uF x 12 V - capacitor electrolítico
Varios: placa de circuito impreso, caja para montaje, sockets para los integrados, hilos, soldadura, radiador de calor para el transistor, etc.
