Saiba um pouco mais sobre Pré-amplificador
Autor: Robson Martins | Publicado: 2010-09-28T22:50:00-07:00

Este é um artigo do Engenheiro de áudio Peron Rarez, publicado na Revista Áudio , Música e Tecnologia do ano 1992, vale a pena conferir!!

Pré-amplificadores 


Dicas e Artimanhas na Utilização              

    foto: divulgação    

      
Pegue uma calculadora (ou use a cabeça, se você for bom nisso), tome um  valor entre US$ 399/US$ 699 e multiplique por 8, 16, 24 ou 32 vezes...  Viu o valor que dá juntar toda esta quantidade de verdinhas numa mala  preta? E saiba que tomei um valor modesto, hein!
Agora faça a mesma multiplicação, tomando um valor mais "salgado" que é  por onde fica o "tempero" de um aparelho que tenha pedigree, como é o  caso de um Focusrite, API, DW Fearn, ADL, Avalon, 9098(Neve), Manley e  mais alguns outros de safra aí da vida - quase todos com preços a partir  de uns $ 1.500 palos verdes.
Acrescente a estes valores o custo de um bom equalizador de mesmo preço e  estirpe. Sem acrescentar mais nada, calcule o número de canais  necessários para se trabalhar folgado e profissionalmente numa situação  de gravação ou mesmo de show ao vivo.
Deu uma idéia do cacife que se precisa para adquirir um console com som  decente e que, pelo menos, chegue perto dos top of line daí do mercado,  conhecidos por terem o famoso "som de verdade"?
Pensando-se em termos de projeto e componentes, dá para se deduzir que  fica praticamente impossível fabricar um console, dispondo de bons  elementos: válvulas alto nível, conectores banhados a ouro, circuitos  montados manualmente, transformador de qualidade e componentes discretos  a nível militar (selecionados a dedo num monte) em cada canal e, ao  mesmo tempo, com custo acessível para atender a todos ao mesmo tempo  agora. 
Como nem todo estúdio dispõe de cash suficiente para comprar uma mesa  com todas estas maravilhas da eletrônica audiofônica - projeto,  componentes de alto nível, muitos inputs, ergonomia e grife já embutida  num módulo de entrada, a saída é arranjar uma que seja, pelo menos,  "honesta". Quando a gente fala HONESTA, é aquela onde: "pelo menos o que  se entra nela, é o que sai dela" - sem tirar ou acrescentar umas  coisinhas a mais no meio. Isto é bem diferente daquelas ordinárias onde  não importa a qualidade do som que você manda para elas - todos ficam  soando iguais. Nestas ordinárias, tanto faz se a sua adorada fonte  sonora foi captada com um microfone de US$600, de US$ 1.000 ou US$  3.000, todos soam a mesma M'rda.
Para fugir disto, a sabedoria do fabricante (tentando seguir a  orientação de gente muito experiente no lido com sinal de áudio) é  tentar, já no projeto, encurtar ao máximo a rota do sinal - da fonte  sonora à mídia de armazenamento - utilizando um mínimo de eletrônica  possível. Ele tenta projetar um console que funcione decentemente bem,  ao mesmo tempo que tenha um custo bastante camarada, e foi devido a isto  que surgiram no mercado tantas mesinhas decentes querendo peitar as  grandonas.



Às vezes, a realidade é outra
Mesmo no mais simples dos consoles, o sinal de áudio tem que passar por  vários caminhos diferentes antes de atingir a mídia de armazenamento.  São tantos potenciômetros, conectores, chaves, pré-amplificadores, cabos  e tudo mais no percurso do sinal, que este longo caminho, logicamente,  só faz contribuir na degradação do tão avidamente procurado sinal  íntegro. O problema é que a gente sabe que o melhor benefício que  podemos fazer para este sinal, é mandá-lo quase que diretamente para  onde ele vai repousar feliz. Como fazer isto é o que queremos saber!
Num mundo fantástico, o ideal seria que entre a fonte sonora e a mídia  de armazenamento houvesse, no máximo, um pedaço de fio esticado, sem  mais nenhuma eletrônica no caminho. Mas acontece que, na prática, a  realidade é outra, temos que procurar alguns requisitos básicos.
É muito óbvio que talvez a gente não precise de dezenas de canais todos  incrementados de ciência e tecnologia. Às vezes bastam, pelo menos, uns  dois ou três que sejam interessantes para captar alguma fonte sonora  mais crítica - aquela que necessita de uma maior atenção na captação.  Quem sabe aquele pré-amplificador que case perfeitamente com um  microfone condensador para captar o som de um instrumento de sopro; para  aquelas cordas, talvez o baixo ou a voz. 
Depois do surgimento no mundo todo, de milhares de estúdios de pequeno  porte - uma boa parte intencionado para pré-produção mas que, no final,  terminam fazendo a produção toda - a maioria quase sempre improvisados  em garagens, apartamentos, porões, sótãos, banheiros etc. (É cada lugar  que me convidam para entrar, meu..!) Junto com a venda esmagadora de  consoles e gravadores de baixo custo, também veio a onda de se empregar  cada vez mais pré-amps externos para se conseguir aquele som que antes  só era "tirado" num console "state-of-art", daqueles com preços  recheados de zeros à direita.
Embora mesmo nas produções mais abonadas, onde o pessoal dispõe dos  melhores consoles do planeta, é comum o técnico ou produtor requisitar o  serviço de um PRE (e/ou também compressor e equalizador) periférico. É  aquela coisa do cara querer um aparelho que tenha uma personalidade  diferente daquela do console normal de trabalho.
Como já disse, já pensou se você tiver pelo menos uns dois ou três que  se adaptem perfeitamente às específicas fontes sonoras?! Ouça um disco  destes em que você adora o som de voz, baixo, violão, sopro e outros;  depois pergunte ao respectivo técnico como foi gravado. Verá que quase  sempre foi utilizado um pré-amp periférico (eu disse: quase sempre,  certo?!) 




Magia e Sedução

Para encurtar uma longa historia, vou chamá-lo amigavelmente a  partir de agora de Pré-Amp. Mas o que faz um pré-amp, que possa melhorar  o som significativamente assim? 
Para entender esta magia, pense no projeto e imagine um mago da  eletrônica destes como: Rupert Neve, David Manley, George Massenburg,  Anthony De Maria, Douglas Fearn e Joe Meek, entre outros. Sentados em  suas bancadas de trabalho, colocando fosfato para queimar exclusivamente  para projetar um circuito que vá tratar personalizadamente e  eficientemente bem o seu sinal. Saem coisas incríveis destas cabeças  brilhantes. O projeto, a seleção de cada componente, a ergonomia e o  layout (lay-out deve ser a última coisa que eles pensam). 
Pense neles, como se fosse o professor Pardal "matutando": "este  componente aqui, um outro ali (...), este sinal desvia por aqui (...)  ali não, porque ele vai passar perto de uma fonte de ruído (...) vou  empregar este tipo de capacitor e resistor ao invés daquele, porque  este, mesmo tendo a mesma característica técnica, oferece melhores  performances mecânica, física, elétrica e térmica do que aquele". 
E eles ainda pensando: "prefiro o acoplamento a transformador (mesmo que  ele encareça mais os custos e precise de mais espaço dentro do  gabinete), porque ele me fornece uma melhor transferência de sinal". 
Continuando: "Quero circuitamento discreto, totalmente conectado à mão -  por senhoritas com 15 anos de experiência e com ferro de solda - no  lugar do circuito integrado monolítico. Também prefiro uma válvula (made  in Russia), ao invés do transistor, porque ela me fornece harmônicos  pares. Deixa eu experimentar este resistor a nível audiófilo".




Tem mais: "Quero que este pré-amp utilize um mínimo possível de  capacitores de acoplamento e eles não devem ser de Tantalum nem  Alumínio. Talvez no segundo estágio um de Polypropileno".
Mais ainda, outro mago pensando: "Minha amplificação será em Classe A,  porque ela colhe os dois semiciclos do sinal e, mesmo sendo devoradora  de corrente, é a mais linear possível". E eu, do lado de cá, ainda  sugiro que continue imaginando o que eles já não pesquisaram ou  aprenderam. E qual coisa fantástica conseguiria unir o que se quer ouvir  com o que se projeta. 
Uns caras destes aí estão lidando com áudio de qualidade desde os tempos  do bonde. Alguém pergunta: "Mas, afinal, o que um pré-amp precisa ter  para se diferenciar daquele que já está embutido dentro do console? Não é  mais prático utilizar este já totalmente cabeado?" Depende do que você  tem em mãos e aqui vai um ditado: "Diz- me com quem andas e te direi  quem és".
E há mais razões desta procura tão frenética por pré-amplificadores  funcionando como periféricos. Para descrever o porquê de tão ávida  necessidade, primeiro convém pensar nos aparelhos para captação,  amplificação ou gravação de áudio, como o instrumento - a ferramenta do  técnico de som.
Se a gente vai captar uma voz ou instrumento, com um som bastante  característico e uma textura inconfundível, porque não escolher o  microfone e pré-amp que também tenham a sua própria personalidade.  Antes, apenas os ricos e famosos tinham um gravador decente; hoje em dia  todo mundo tem um gravador digital - que, pelo menos, tem a obrigação  de registrar e reproduzir fielmente o que se imprimir nele. Daí nada  mais óbvio do que mandar um sinal o mais bacana possível para dentro  dele.

Pre-Amp II

Não há outra fórmula, a única maneira de você saber se precisa de um  pré-amp externo é quando você coloca as mãos nele. Quando a gente põe  uma mão cheia de dedos num pré-amp de verdade, dificilmente se quer  voltar a usar o arroz com feijão comum da mesa. Ela vai precisar ser uma  mesinha muito competente para ganhar a nossa confiança outra vez e,  como já disse, apesar de todo o avanço da tecnologia, dificilmente o  fabricante consegue descer os custos a nível de colocar muitos detalhes e  componentes bem qualificados dentro de um console de baixo custo. E  ainda, tocando mais uma vez no assunto, talvez você não precise de 8,  16, 24 ou 32 canais de pré-amp com uma média de preço entre US$ 599 e  US$ 1.999 cada. Arranje, pelo menos, um para captar aqueles instrumentos  mais críticos, principalmente vozes. Com isto, basta ser um cara de  sorte e ter uma mesa sincera (plana) para o seu som de voz ficar  parecido com a do "Rei" Roberto, Lulu Santos ou Gilberto Gil. 
Um detalhe: demorou muito acontecer, mas já existe fabricante produzindo  mesa com apenas um ou dois módulos valvulados e os outros convencionais  para atender à procura de pré-amps dedicados.



Para o colega que está chegando agora no pedaço, aqui vão algumas  definições que merecem uma explicação, caso ele se anime a abrir o  gabinete para ver o que acontece dentro de um pré-amp. Claro que não é  possível descrever todos os componentes que se vai encontrar pela  frente, mas alguns especiais necessitam de uma melhor apresentação.
Na eletrônica, é sempre necessário aumentar um pequeno sinal, e o  dispositivo ou circuito responsável em aumentar este sinal é o  amplificador. Quando a gente fala diante de um microfone (que é o  dispositivo que transforma energia acústica em energia elétrica), não é  possível ligar seus fios diretamente num amplificador de potência ou num  alto-falante e ouvir som, porque este sinal não teria energia  suficiente para colocar massa em movimento, o cone do alto-falante. Como  é dito na escola literalmente: "o pré-amplificador é o circuito que se  destina a aumentar a intensidade dos sinais de áudio, vindos de uma  fonte sonora e captados por um transdutor (o microfone). Estes sinais,  normalmente com intensidades muito pequenas - de uns poucos milivolts -  necessitam ser entregues aos estágios finais de amplificação para,  depois de excitados adequadamente, produzirem o som. Os amplificadores  de níveis baixos são chamados Pré-Amplificadores e, antes do  amplificador de potência, sempre é necessário ligar um. 
Em geral, os pré-amplificadores são parecidos uns com os outros, podendo  haver pequenas diferenças de acordo com o sinal que eles pretendem  amplificar e, um detalhe a se notar, é que por trabalharem com sinais  muito fracos, eles estão sempre suscetíveis à captação de zumbidos ou  ruídos. Dessa forma, , já que um bom pré-amp amplifica um sinal muito  fraco e é vulnerável a estas anomalias, ele precisa ter um bom ganho, um  baixíssimo ruído circuital e uma alta taxa de rejeição a interferências  externas, tais como as de RF e TV, nada de hum ou hiss etc. E já que  falei destas coisas, convém explicar ainda algumas outras.





Eu penso que o colega já tenha ouvido falar no termo passivo ou ativo  (pode até rir se quiser). Pois bem, dispositivos ou elementos PASSIVOS  são resistores, capacitores e indutores sem capacidade de fazer  amplificação. Já as Válvulas, Transistores ou CIs são elementos ativos,  que produzem potência, sendo capazes de fazer "amplificação". Quase todo  mundo já sabe as diferenças entre o transistor e a válvula. Calor  excessivo, tamanho exagerado, tempo de aquecimento e vida útil limitada,  são alguns fatores normalmente associados às válvulas, enquanto que o  transistor requer menos energia para operar, não precisa de warm-up  time, tamanho altamente reduzido, consumo de pouca corrente etc.. Embora  este tanto de vantagem do transistor não tenha feito os amantes do  áudio deixarem a paixão pelas válvulas morrer. 
Talvez você também já tenha ouvido falar num componente ou elemento  "discreto", e este termo se aplica a um dispositivo ou elemento que é  reconhecido a olho nu e seu manuseio podendo ser feito pela mão humana.  Tanto componentes ativos ou passivos, podem estar na categoria dos  componentes discretos. Resistores, capacitores e indutores - quando  estão humanamente visíveis são elementos discretos.
Já dispositivos de estado-sólido fazem referência ao silício (material  sólido), do qual o transistor ou os semicondutores são fabricados -  diferente da válvula, que opera a vácuo.
Um circuito integrado (CI) monolítico consiste de elementos  microscópicos montados numa única pastilha de silício e é caracterizado  por ter todos os componentes fabricados ou encapsulados num mesmo  substrato. Sua concepção básica consiste na substituição de todo um  conjunto de componentes individuais (transistores, diodos, resistores  etc.) denominados componentes "discretos", para realizar determinada  função em termos de circuito - "por um novo circuito", colocado  inteiramente numa única pastilha de material semicondutor, o CI  monolítico. Este circuito se apresenta externamente como um único  elemento mas, na realidade, está projetado para executar a mesma função  do circuito que é montado com elementos discretos. Assim, um CI contém  de forma miniaturizada, um número de componentes igual ou superior ao do  seu circuito equivalente, feito de elementos discretos.

Transformador no Pre-Amp

Há também outros dispositivos chamados SMT ou SMD (surface mounting  technology ou surface mounted devices) que são elementos mais  miniaturizados para desempenhar as mesmas funções de um CI normal. 
Já um circuito híbrido, pode ter algumas definições: quando se mistura  Componentes Discretos e CIs; quando se mistura Válvulas e Dispositivos  de Estado Sólido ou quando se mistura dispositivos SMT com CIs ou  outros. 
Com a tecnologia de desenvolvimento dos circuitos integrados, surgiu um  tipo de amplificador com características muito especiais, chamado  Amplificador Operacional e, atualmente, sua utilidade se estende a um  grande número de aplicações. Devido à sua característica, ele pode  fornecer as mesmas funções desempenhadas por um amplificador normal  montado com componentes discretos: elevado ganho de tensão, máxima  impedância de entrada, baixa impedância de saída, resposta de freqüência  plana, facilidade de controle etc., só que montado como um circuito  integrado. O amplificador operacional (Op-amp, em inglês) se tornou a  espinha dorsal no projeto de qualquer aparelho de áudio moderno. Ele  permite ao projetista de equipamentos grande flexibilidade, porque  depois de empregar no seu projeto um pequeno chip op amp, ele vai  precisar de um mínimo de componentes adicionais para deixar o seu  equipamento funcionando adequadamente num todo.




Nessa altura do campeonato o que faz um transformador num Pre-Amp? O  transformador de áudio serve para fazer o acoplamento entre o sinal de  microfone que chega à entrada do pré e o estágio seguinte. Muitos  projetistas de equipamentos sabem que um transformador ordinário pode  acrescentar as mais diversas anomalias num sinal de áudio: deficiência  de fase; pobre resposta de freqüência; tamanho exagerado etc.; mas uma  boa parte também sabe que, quando ele é bem projetado, ele se torna "o  ouro" no projeto de um pré-amp. Primeiro, porque ele é um componente  passivo, ou seja, nada de eletrônica no sinal. Alem do mais, por operar  pelo princípio eletromagnético, ele tem a vantagem de evitar captação de  ondas de Rádio/TV e, isto, para um circuito que vai receber um sinal  tão pequeno quanto o de um microfone, é um bônus considerável. No  aparelho, inicialmente ele vai converter a impedância da entrada - de  baixa para alta (o sinal passa de nível de microfone para nível de  linha), e esta impedância é otimizada para obter a máxima transferência  de sinal. Por outro lado, muitas entradas de prés sem transformador  oferecem bom equilíbrio e rejeição a ruídos na região de áudio  freqüência, mas uma boa parte deixa a desejar quando chega à região de  freqüências de Rádio e TV, que são as que mais interferem no sinal de  áudio. Quanto ao transformador de potência, ele vai fornecer o sinal DC  para a alimentação do circuito e os pré-amps mais sofisticados, além de  utilizar o design Toroidal - que menos emana radiação eletromagnética.