A história inacabada de um pré-amplificador & amplificador de fones, para uso pessoal.

Audiofilia & Eletrônica

A história inacabada de um pré-amplificador & amplificador de fones, para uso pessoal.

Fabio Mauricio Timi - Experimental Line Preamplifier. (January 2023)

Após décadas de trabalho há um momento em que paramos para refletir, e percebemos que talvez não dedicamos o devido tempo para nós. Tempo suficiente para construir um equipamento de uso próprio, do nosso agrado e, que seja a síntese de experiências e conhecimentos adquiridos no percurso dessa longa estrada. Realizar um projeto que meramente traga a satisfação de fazer o que estiver ao nosso alcance.


	A2083 discrete operational amplifier (2001)

2001: Um retorno ao passadoEm 2001 construí um flexível amplificador de fones classe “A”, com MOSFETs complementares, compatível com ampla gama de ‘headphones’ dinâmicos. O circuito foi concebido com base em meu amplificador operacional discreto modelo A2083.
Uma fonte de alimentação simétrica com transformador toroidal, circuito de proteção para os fones, temporizador e silenciador, completavam o projeto. O qual foi acondicionado em um gabinete de alumínio, construído manualmente.
Desenhei o gabinete de modo que nenhuma dobra fez-se necessária. Com chapas de 2 e 6 mm de espessura, sustentadas por barras de 10 mm. Resultando em um gabinete sólido que serviu de orientação para os gabinetes dos pré-amplificadores SCA-9900 e MCA-2707.
Em um final de tarde o ‘knob’ para o controle de volume foi construído com a inestimável ajuda do meu tio Germano, o qual possuía um torno mecânico.

O gabinete em sua versão original.
Posteriormente o painel de alumínio jateado foi atualizado e recebeu acabamento escovado.

O ganho de tensão de um amplificador de fones pode ser consideravelmente menor que o de um pré-amplificador de linha. Assim foi calculado para 5,5 dB. Os fones atuais possuem boa sensibilidade e oferecem altos níveis de pressão sonora com alguns miliwatts ou menos.

Era um projeto acessível e publiquei seu circuito principal em meu site sobre áudio e eletrônica, criado em 1997. Permitindo que hobistas o construíssem para uso pessoal.

O circuito composto, em sua maioria, por componentes discretos trabalhava com dezesseis decibels de realimentação negativa.


	HP709 instalado em um pré-amplificador comercial (2003) * Imagem, recuperada, em baixa resolução.

2004

No final do ano de 2004 e início de 2005, o circuito de amplificação com base no A2083 foi substituído por outro que trabalhava igualmente em classe “A”, mas de ganho unitário e, livre de realimentação negativa; o projeto HP709. Para adaptá-lo, foi preciso trocar a fonte regulada e, o transformador teve seus enrolamentos secundários originais substituídos por outros, desta vez enrolados à mão.
Elegante em sua simplicidade, o circuito projetado há algum tempo utilizava JFET de entrada e MOSFETs complementares de saída. Um circuito com som excelente, suave e realista. Superando muitos aparelhos comerciais de marcas renomadas. Sendo que em razão de seus predicados, utilizei-o em variados projetos.
Naquela época estava projetando diversos circuitos quase que simultaneamente e, por praticidade, o aparelho passou a ser um laboratório de testes, para o desenvolvimento de amplificadores de linha.
O HP709, todavia, neste permaneceu até 2023.
Foram realizados experimentos com diversos estágios de linha, no entanto, a quase totalidade não foi documentada.

2006

Por volta de 2006, o aparelho recebeu um estágio de amplificação de linha com base em um circuito integrado (CI ou IC – em inglês) de última geração, recentemente lançado.

Com exceção da relação sinal/ruído, as características técnicas do pré-amplificador excediam às encontradas em aparelhos comerciais de prestígio. Apesar disso, fiz uso deste estágio apenas em alguns projetos não comerciais. Pois, paralelamente novas ideias, e circuitos com melhores características estavam em progresso.

Versão dedicada do HP709 e, equipado com seu primeiro pré-amplificador. (2005 ou 2006)

2010 - 2023

Alguns anos se passaram e, em 2010, para novos testes e avaliações, substituí o circuito de amplificação de linha por outro recém-desenvolvido. Um estágio pré-amplificador análogo ao projetado para o MCA-2707.

No MCA-2707 circuitos integrados monolíticos coexistiam com circuitos discretos, para oferecer excelente banda passante e qualidade sônica superior. Uma particularidade era trabalhar com nível constante de realimentação negativa, baixa e controlada, em toda a faixa de áudio.

Os circuitos integrados que utilizei no MCA-2707 são incomuns, de características únicas e, até onde tenho conhecimento nenhum outro fabricante de equipamentos de áudio fez uso destes em seus projetos.

Outras informações a respeito do MCA-2707 estão disponíveis aqui:

MCA-2707 Audiophile Control Amplifier

A inclusão desse estágio era para ser provisória e a montagem ocorreu de forma improvisada. Nesse período muitas coisas ocorreram e deixei de usar o aparelho como laboratório. E, por seu excelente desempenho sônico, serviu de referência pessoal até os primeiros dias do ano de 2023. Confirmando que algo provisório, habitualmente de uso próprio, pode se tornar definitivo, ou quase… como veremos.

Mais uma vez demonstrou-se que, quando o audiófilo tem bons equipamentos não precisará trocá-los com frequência. Tendo em vista que um bom aparelho oferece anos ou décadas de audições prazerosas. Já aparelhos medianos, além de não oferecerem boa qualidade de áudio, serão possivelmente substituídos diversas vezes, seja por avarias ou na tentativa de encontrar o som oferecido pelos bons aparelhos.

HP709 com estágio de amplificação desenvolvido para o MCA-2707. (Ver: MCA-2707)

Ao longo da minha carreira projetei diferentes pré-amplificadores de linha, todavia nem todos foram construídos ou aprovados. Alguns, revelaram-se especiais e definiram uma nova referência pessoal a ser superada no projeto subsequente. Muitos, no entanto, eram projetos exclusivos para clientes, sendo que a ética impede-me de usá-los total ou parcialmente.

Esses foram desenvolvidos com diferentes tecnologias e topologias. Empregando sem discriminação circuitos discretos de estado sólido e valvulares, bem como circuitos integrados monolíticos.

Acredito ser oportuno dizer que possivelmente desde meados da década de 1980, construo unicamente circuitos de minha autoria.

O termo pré-amplificador não significa necessariamente um aparelho propriamente dito.

Na área técnica de áudio o termo “pré-amplificador”, muitas vezes, refere-se ao circuito ou estágio principal de amplificação de um aparelho pré-amplificador ou etapa correspondente de um amplificador integrado, por exemplo.

Muitas vezes não podemos ter equipamentos do mesmo nível que projetamos e comercializamos. Isso pode parecer estranho, mas é a realidade. Acredito que grande parte dos projetistas concordará comigo.
Se você for um aspirante a projetista, aceite isso como um fato natural para não esmorecer com o passar do tempo.

Da mesma forma que outros aficionados por eletrônica, sejam profissionais ou amadores, sou obstinado pela busca de circuitos elegantes e mais próximos possíveis do ideal. Assim ansiava por um pré-amplificador discreto e diferenciado, para meu uso.

Criar circuitos para novos equipamentos é uma atividade agradável, todavia, quando estamos focando o melhor no âmbito High-End, os custos de desenvolvimento podem estar além de nossas possibilidades e, adiamos os planos ou trabalhamos lentamente num projeto de uso pessoal.

Observe haver grande diferença entre o ‘hobby’ da eletrônica, cujos custos são modestos, e desenvolver um equipamento de nível audiófilo que mereça esta designação.

Muitos têm a falsa ideia de que basta usar um aclamado circuito integrado, mais alguns componentes sofisticados e terão um circuito extraordinário. Provavelmente ele funcionará e isso é ótimo. Contudo, para um perfeccionista não será o bastante. Para este é essencial desenvolver um circuito singular, superior aos demais por ele já projetados.

Um projetista não deve se sentir confortável com um projeto bem-sucedido e se acomodar. Se assim o fizer poderá estar caminhando para a estagnação do próprio conhecimento. É preciso reconhecer as imperfeições de seus projetos e, admitir que estes podem ser aperfeiçoados.

No início deste texto mencionei um momento de reflexão. Um sentimento que talvez surja em diferentes ocasiões e intensidades. E, quando percebemos já estamos cientes do fato. Compreendemos, por fim, que chegara a hora de concretizarmos algumas ideias e anseios.

Os dias foram passando e com eles veio a determinação de construir um novo pré-amplificador discreto para uso pessoal. Um pré-amplificador de alta definição, com som claro e natural. E, que pudesse também ser utilizado como amplificador de fones.

Visto não se tratar de circuito comercial, não seria preciso haver compatibilidade com todos os ‘headphones’ do mercado. Logo, tive liberdade para criar um circuito otimizado para a saída de linha e, adequado aos fones que costumo usar.

Aos poucos o circuito básico foi se desenhando em minha mente. Mas a magia da eletrônica é efetuada com pesquisa e desenvolvimento. Assim entre a ideia e um esquema funcional passou-se algum tempo e, muito trabalho nas madrugadas frias da cidade.

Um projetista não deve se sentir confortável com um projeto bem-sucedido e se acomodar. Se assim o fizer, poderá estar caminhando para a estagnação do próprio conhecimento.

Por certo que os tempos não são os mesmos de quando eu podia comprar, quase, qualquer componente eletrônico que precisasse. E foi necessário ir adaptando o projeto à realidade brasileira, usando componentes do limitado mercado nacional e, também aqueles que adquiri em tempos de outrora.
À medida que o circuito foi sendo desenvolvido as dificuldades esperadas foram se evidenciando em forma de inviabilidade para comprar componentes do exterior e, na falta de profissionalismo das lojas brasileiras, as quais, comumente, não revelam corretamente o que vendem, nem mesmo informando o básico, como o ‘partnumber’.
Limitação de recursos econômicos, falta de tempo, condições de trabalho deterioradas, abalado por muitos e diversos motivos (além disso, estávamos no ano de 2020...). Desanimado, quase desisti do projeto, abandonando-o por algum tempo. Mas, foi na eletrônica que encontrei força para continuar...

Concluí que naquele momento não seria possível construir um circuito impecável, mas seria um desafio fazer o improvável, dentro das condições existentes.

Ao passar dos dias, gradualmente, o circuito foi tomando forma e, a cada estágio desenhado ficava a expectativa pelos resultados.

Gabinete e PCI

Após finalizar o desenho do circuito chegara o momento de projetar a placa de fiação impressa (PCI ou “PCB - em inglês”). Momento em que há diferentes caminhos a seguir:

1) Projetar a PCI no formato e tamanho mais conveniente.

2) Adequá-la, a qualquer custo, ao espaço disponível no gabinete.

3) Trabalhar gabinete e PCI simultânea e equilibradamente.

A opção 1 parece ser a melhor escolha já que do ponto de vista puramente técnico, um aparelho deve ser projetado de dentro para fora, sendo que o gabinete precisa se adequar aos circuitos. Contudo, isso nem sempre é viável.

A opção 2 é a mais utilizada pela indústria de consumo. Sendo, de longe, a pior escolha técnica.

Em termos práticos a opção 3 é interessante por proporcionar razoável liberdade para um bom desenho da PCI, ao mesmo tempo que permite criar um gabinete ergonômico e elegante. Parte da indústria séria de High-End opta por esta.

Como não há mais gabinetes do MCA-2707 ou SCA-9900 e, eu não tinha mais condições de construir gabinetes, a solução viável foi utilizar aquele construído manualmente há cerca de vinte anos. Por ser o único à disposição.

O gabinete em questão é relativamente pequeno, mas calculei que comportaria confortavelmente as PCIs, se estas fossem de face dupla. Não obstante, a minha preferência por placas de face simples.
Como de costume, para não comprometer os resultados com capacitâncias e indutâncias parasitas, os distanciamentos das fiações, bem como dos componentes, foram respeitados e, a placa foi desenhada para apresentar capacitância especialmente baixa em áreas mais críticas.

Em momento algum considerei usar a SMT (SMD) para ganhar espaço, pois se o fizesse, desviaria da proposta de um projeto agradável e de alta qualidade.

Se desejar mais informações a respeito da SMT convido-o a ler o texto:

SMD - A tecnologia descartável (SMT)

Após projetar a placa restava confeccioná-la.

Quase sempre confeccionei minhas próprias placas de circuito impresso, todavia, uma placa face dupla com furos metalizados exige laboratório e equipamentos apropriados e, quando possível, deve ser fabricada por uma empresa especializada e confiável. Para esta tarefa escolhi um fabricante nacional sério, o qual prestou excelente atendimento e qualidade superior a de certos fabricantes chineses cujos preços são menores, mas carecem de ética.

A cor da placa:

Há várias cores disponíveis para a máscara de solda de uma PCI. Mas a cor da placa é mais que uma questão de gosto. Há motivos técnicos que devem ser considerados. Cada cor possui diferente comportamento térmico, resistência elétrica, confiabilidade, contraste, durabilidade, conforto visual, transparência e produtividade. Salvo aplicações específicas, por suas qualidades, o verde é o padrão da indústria. Sendo esta a cor escolhida.

A cada estágio desenhado ficava a expectativa pelos resultados.


	PCI sob revisão durante cada etapa da montagem. (2022)

Montagem
Recebidas as placas, acredite, deixei-as guardadas por meses antes de iniciar a montagem.
A montagem foi feita paulatinamente, e os componentes previamente testados e selecionados.
Com auxílio de um medidor artesanal de HFE, realístico, selecionei pares casados de transistores, com variações menores que 0,4%. Foram selecionados quarenta e oito transistores dentre mais de trezentas unidades. Muitos do meu estoque particular, adquiridos há tempos de fornecedor oficial, sendo a maioria pertencente ao mesmo lote de fabricação. Outros cuidadosamente classificados dentre os disponíveis no mercado nacional.
Selecionar poucas unidades de componentes dentre muitas é um dos vários requisitos que separam a indústria de High-End dos fabricantes convencionais e, elevam os custos de produção.
Os demais semicondutores e capacitores também passaram por uma seleção criteriosa. Para os resistores, de filme metálico, escolhi aqueles com tolerâncias menores que 0,1% dentre unidades de 1%.
Embora de boa qualidade, os capacitores utilizados na montagem não são os ideais e serão substituídos em momento oportuno. O impacto destes no som foi minimizado pela topologia adotada e, por ser um circuito de acoplamento direto. Mas quando estamos buscando a excelência todo pormenor é relevante.

Montada a placa de um canal pude atestar seu funcionamento e, mesmo em mono, avaliar sua qualidade de som.

Para alimentar o novo circuito modifiquei um regulador de tensão construído anteriormente e aproveitei um transformador que estava em outro protótipo. Tecnicamente não eram escolhas ideais, visto desejar fontes discretas e individuais para cada canal, bem como um transformador com secundários separados para o circuito de proteção. Apresentavam-se satisfatórios, todavia, para testar o novo pré-amplificador.

Os primeiros testes foram animadores, uma vez que os parâmetros estavam em conformidade com a teoria. Isto é desejável, mas nem sempre alcançado de imediato quando circuitos mais complexos ou novas topologias estão em desenvolvimento. Por vezes é preciso alterar o valor de algum componente ou até mesmo o próprio circuito. Mas, neste caso, tudo parecia funcionar em harmonia.

Comparado ao circuito até então em uso, o som revelou-se de imediato mais vívido e natural.

Confirmados os resultados desejados e previstos, dei continuidade ao projeto. Após mais uma longa pausa antes de montar a placa do outro canal.

Instalação no gabinete:

Montada a segunda placa chegara o momento de instalá-las no gabinete. Assim, com alguma hesitação, desmontei todo o pré-amplificador original e, fiz as modificações necessárias no gabinete.

Seletor de entradas:

Nesse momento não instalei um seletor de entradas. Este será incluído em uma versão completa do pré-amplificador.

O controle de volume:

Para controlar o “volume” mantive a opção do potenciômetro real, já utilizada no projeto anterior. A qual é, em tese, a segunda melhor forma de ajustar o nível de reprodução. A primeira é, na maior parte dos casos, o atenuador por resistores discretos, comutados por chave mecânica. Esta, no entanto, requer uma chave rotativa de dois ou mais polos com no mínimo 30 posições, a qual não estava disponível. Uma alternativa é usar relés especiais no lugar da chave. Alguns fabricantes, excepcionalmente, optam por autotransformadores com múltiplas derivações selecionadas por uma chave ou relés. Entretanto, esta é uma solução de difícil realização e raro êxito. Outros meios de atenuação são encontrados em produtos comerciais, com resultados diversos.

Atualmente a forma mais utilizada para o controle de volume em aparelhos comerciais é o atenuador de estado sólido, também conhecido como potenciômetro digital. A atenuação por tal meio se popularizou por facilitar a implementação de controle remoto e reduzir custos. Porém, esta solução não me agrada por deteriorar o som.

O potenciômetro escolhido é uma unidade RK27, que estava disponível em meu estoque. O potenciômetro original, da mesma série, foi substituído em razão de seu valor ôhmico não coincidir com o requerido para o presente projeto.

Após um longo período….

No dia nove de janeiro do 2023 o pré-amplificador estava finalmente montado e apto para análises detalhadas, desta vez em estéreo.

New experimental Line Preamplifier. (January 2023)

Na fotografia as duas placas maiores correspondem aos dois canais de áudio. A placa menor ao alto é o circuito de proteção e, a outra é a despretensiosa fonte de alimentação dos circuitos de áudio.

Com exceção do estágio servo, o circuito é discreto e acoplado diretamente, ou seja, sem capacitores no caminho do sinal de áudio. Os LEDs vistos nas fotografias são referências de tensões. E, a escolha destes é puramente técnica, não havendo preocupação com as cores.

Em se tratando de um circuito experimental, a placa foi desenhada para acomodar um estágio opcional. O qual não utilizei nesta versão. Nas imagens podemos observar o espaço reservado, na placa, para os componentes adicionais.

Na versão construída, cada canal emprega vinte e quatro transistores. O sinal de áudio, contudo, transita por um caminho curto de alta velocidade. A fiação das placas até o ‘jack’ de fones é de cobre revestido de prata, com isolação de Teflon (PTFE). Estes cabos passam pelo espaço existente entre o chassi e a tampa inferior do aparelho, mantidos distantes desta por meio de espaçadores.

RCA

Conforme explicado neste site, salvo raras exceções, por motivos técnicos as conexões não balanceadas (RCA) oferecem melhor qualidade de áudio, quando comparadas às balanceadas. Razão pela qual não incluí estas últimas no projeto.

Conexões balanceadas (XLR) podem oferecer boa rejeição aos ruídos de modo comum induzidos em cabos ou por elos de terra, mas, na prática, quase sempre deterioram o som. É uma questão de compromisso, onde há de se escolher a prioridade adequada ao produto. (Para mais detalhes: Ver a página Perguntas).

Este projeto visa, sobre tudo, a qualidade sônica e, não havendo compromissos comerciais a conexão RCA foi a escolha natural.

Resultados dos testes

Relação sinal/ruido:

Qualquer circuito eletrônico apresenta algum ruído, em maior ou menor grau. Em circuitos de áudio buscamos o menor ruído em relação ao sinal com o qual se está trabalhando. Ou seja, a maior distância entre o sinal e o ruído. Esta diferença é chamada de relação sinal/ruido e expressada em decibels.

Para evitar interpretações incorretas desta característica em pré-amplificadores é preferível calcular a relação sinal/ruído dividindo o nível de referência de 1 VRMS (0 dBV) pelo ruído mensurado. Assim haverá uma referência conhecida para comparação com outros equipamentos.

Entretanto, muitos fabricantes calculam o ruído em relação à máxima tensão que o aparelho fornece em sua saída. Impossibilitando a comparação direta com outros equipamentos que, provavelmente, terão diferentes níveis máximos de saturação. Mas em equipamentos de áudio esta não é a forma correta de medir a relação sinal/ruido e, tais fabricantes podem estar, equivocadamente, indicando a faixa dinâmica. Tal abordagem é válida quando o nível de sinal for menor que 1 VRMS. Mas para aparelhos onde a amplitude for igual ou maior que este, o uso da referência será mais útil para o audiófilo. Melhor ainda seria seguir um padrão de 500 mVRMS ou simplesmente especificar o nível total de ruído.

No presente pré-amplificador o nível de ruído, na faixa dos 20 Hz aos 20 kHz, foi mensurado em
8,6 uVRMS (microvolt RMS). O qual corresponde a -101,3 dBV.

Ao aplicar a curva de ponderação “A” (A-weighting), o ruído estará a -103,7 dB em relação ao nível de referência de 0 dB. Isto significa que a relação sinal/ruído ponderada é de quase 104 decibels. E, se considerássemos o nível máximo absoluto de sinal ou limiar de saturação, a relação sinal/ruído seria de 125 dB.

Em outras palavras, o ruído ponderado é aproximadamente um milhão e oitocentas mil vezes menor que o nível máximo de saída.

Diafonia (crosstalk):

A diafonia ou separação entre canais é melhor que 99 dB à 20 kHz, subindo para 136 dB na frequência de 1 kHz e, em 20 Hz está além do limite de medição dos instrumentos. Resultados excelentes e que podem ser facilmente superados com uma montagem mais bem planejada e fontes individuais de alimentação.

Faixa dinâmica:

Entre 20 Hz e 20 kHz a faixa dinâmica é de 119 dB para as condições recomendadas de operação e
123 dB no limiar de saturação.

Distorção harmônica total (THD)

A distorção harmônica é quase imensurável com a instrumentação disponível, sendo estimada em 0,0001% em 1 kHz ao nível de saída de 6 VRMS. Quanto mais baixa a THD, mais difícil será mensurá-la.

Resposta de frequência:

A resposta de frequência é de 0,1 Hz a 4 MHz (quatro megahertz ou 4000 kHz) -3 dB em 1 VRMS, sem deformação da onda senoidal. Não é difícil um circuito superar a resposta de 4 MHz, mas, há de se observar que este não utiliza realimentação negativa global (zero global negative feedback) e seu ganho é de +20 dB.

A ampla resposta de frequência é essencial para a boa qualidade sônica, mas por um motivo diferente daquele por vezes imaginado.

Quando um circuito é concebido para evitar distorções relacionadas ao domínio de tempo, ele naturalmente apresentará resposta de frequência muito além da faixa audível. É o reflexo das medidas tomadas no projeto, objetivando o som verdadeiro, e não buscando somente resultados numéricos. Isso porque uma extensa resposta de frequência pode ser obtida por meio de altas taxas de realimentação negativa. A qual além de proporcionar a almejada resposta de frequência também reduzirá a indesejável distorção harmônica. Resultando em respeitáveis especificações técnicas. Contudo, o som de um aparelho assim projetado não corresponderá às especificações porque a realimentação, por si só, não consegue eliminar as imperfeiçoes inerentes ao circuito em seu estado nativo, ou seja, quando não está sendo realimentado. A realimentação desloca algumas distorções para o domínio de fase e outros menos visíveis. Evidenciando que especificações numéricas chamativas não comprovam a eficácia sônica de um aparelho. Por outro lado, especificações ruins, revelam circuitos imperfeitos.

Por conseguinte a extensa resposta de frequência não deveria ser a meta do projetista, mas a consequência do projeto. De modo geral, nos bons aparelhos encontramos um conjunto equilibrado de características técnicas.

Há detalhes sutis a serem observados em um circuito e, estes são estímulos para o projetista de High-End encontrar soluções eficazes e realistas, para cada um deles. Não há mistérios nisso, apenas conhecimento, técnicas advindas da experiência e intuição. Este é mais um motivo pelo qual projetistas seniores são respeitados. Eles fazem da ciência uma arte. Alguns, mesmo aposentados, continuaram trabalhando como mestres de engenharia, transmitindo seus saberes aos mais jovens.
Dentre suas agradáveis qualidades, a eletrônica analógica presenteia os engenheiros e hobistas com infindáveis possibilidades técnicas a serem exploradas.

Observação da onda quadrada:

A onda quadrada apresentou geometria correta e ausência de ultrapassagens prejudiciais.

Ganho:

O ganho de tensão é de 20 dB. Dentro de certos limites é possível modificar o circuito para valores menores ou maiores. 20 dB é um valor usual em pré-amplificadores de linha e proporciona compatibilidade com inúmeros equipamentos e configurações. Ganhos muito maiores, geralmente, não são necessários ou desejáveis, e excessivamente baixos podem comprometer a flexibilidade do sistema de áudio. Na minha opinião, a faixa entre +12 dB e +22 dB é conveniente, embora já tenha projetado pré-amplificadores de linha cujo ganho pode ser programado desde 0 dB até +21 dB.

Ganhos fixos relativamente baixos, como 6 dB, por exemplo, são úteis em algumas situações, mas por limitarem o uso de um pré-amplificador devem ser vistos com reserva.

Os resultados medidos, bem como os subjetivos, foram os previstos pela teoria. E, apesar deste fato não ser uma novidade, sempre traz um certo sentimento de realização.

Componentes:

Diria que fiz parte daquilo que gostaria e, penso que se fosse mais fácil adquirir componentes, poderia ter feito mais.

Ainda tenho em estoque alguns componentes de alta qualidade da época em que manufaturava equipamentos High-End. Mas, poucos deles eram os que precisava para este projeto. Naquela época havia, no Brasil, a multinacional Farnell/Newark. Um dos maiores distribuidores de componentes do mundo. Mas esta retirou-se do Brasil no ano de 2015 em razão da política tributária brasileira.

Atualmente, adquirir componentes pelos sites internacionais deste ou de outro distribuidor oficial (Digikey, Mouser, etc.) além do preço do frete, implica impostos que comumente superam o valor do componente. Isso é um importante entrave para o desenvolvimento tecnológico brasileiro. Visto que, pesquisadores autônomos e institucionais ficam sem acesso aos componentes necessários às suas pesquisas.

Faço aqui um apelo aos governantes:

Facilitem para os consumidores individuais a compra de componentes eletrônicos do exterior e, incentivem a recriação da indústria de componentes discretos no Brasil (transistores, resistores, capacitores, etc.). Atrair distribuidores varejistas de componentes legítimos também traria grandes benefícios para o país. Alguns exemplos são: Arrow, Digikey, Farnell/Newark, Mouser e RS. Após 18 anos de operação, a Farnell retirou-se do país em 2015, por inviabilidades causadas pelo governo. Então é preciso mudanças na política brasileira que viabilizem o mercado de componentes legais. Também é importante combater os componentes falsificados, provenientes da China, que estão no mercado causando prejuízos imensuráveis.

Em vista das condições desfavoráveis encontradas no Brasil é improvável que este projeto seja comercializado nesse momento.

Quando manufaturava equipamentos com a minha marca, eu podia comprar alguns dos melhores componentes do mundo, mas após 2015 isso não foi mais possível.

Não pude fazer exatamente o que desejava, mas fiz o melhor que consegui.

Sistemas de áudio:

O circuito foi projetado para receber sinais de áudio de alta qualidade e, encaminhá-los para amplificadores analógicos, de potência, com largura de banda preferencialmente maior que
1 MHz, em classe “A” ou “DCA”. Por certo que largura de banda não é tudo em um projeto, sendo preciso que o amplificador siga uma filosofia que traga benefícios sônicos reais.

Um sistema poderia ser composto, por exemplo, por cápsula fonográfica com resposta maior que 60 kHz, um excelente pré do phono e um amplificador de potência análogo. Que responda mais de 1 MHz. Todos utilizando conexões RCA. Sonofletores que reproduzam transistes com precisão, resposta de 50 kHz ou mais, e mínima coloração, seriam igualmente bem-vindos.

Se o pré-amplificador for integrado a um sistema modesto de áudio ou de banda estreita, teremos, ao menos teoricamente, o benefício de um pré-amplificador que não interferirá no som, ou seja, um elo transparente. Suas qualidades, porém, não serão plenamente observadas por limitação de um ou mais aparelhos.

Tenho percepção de que será proveitoso desenvolver um amplificador de potência com topologia equivalente à utilizada no pré-amplificador. Se me for possível ainda o farei.

Cabos:

Sabemos que, em qualquer sistema de áudio os cabos de interconexão entre aparelhos devem ser obrigatoriamente blindados, com mínima absorção dielétrica, baixa capacitância e boa velocidade de propagação. Sendo estas as características mínimas que se esperam de um cabo.

O presente circuito, cuja resposta é de 4 MHz, somente trabalhará corretamente se utilizado com cabos blindados eficientes.

O SOM:

Descrever o som, de um aparelho, não é uma tarefa difícil quando queremos fazê-lo para nós. Por outro lado, descrições são interpretadas de formas diferentes por diferentes pessoas. Sendo este o motivo pelo qual, ao ler a crítica de um aparelho, cada leitor terá uma ideia distinta do som que o analista empenhou-se em descrever.

O editor de uma revista pode se esforçar, por meio de explicações escritas e demonstrações, para que seus leitores compreendam o significado de um termo usado em sua metodologia de testes. Isso é válido e funcional para os artigos daquele periódico em questão. Mas, se o leitor usar fielmente a mesma metodologia ao ler revistas de outras editoras, possivelmente interpretará equivocadamente as descrições feitas por outros articulistas, se estes utilizarem metodologias diferentes.

Dito isto, segue-se uma descrição que faz sentido para mim, na esperança que seja compreensível e interpretada igualmente por você.

	– O som deste pré-amplificador é reproduzido facilmente e rico em detalhes, aprazível, refrescante e leve. É um som natural que flui livremente.
	– A focagem dentro do palco sonoro é precisa.
	– Os graves se apresentam sólidos, com profundidade, controlados e nítidos.
	– As vozes, envolventes, trazem contornos definidos e convincente verossimilhança.
	– Mas nos agudos foi onde observei a mais acentuada diferença em relação ao circuito anterior. Estes são mais claros, brilhantes, límpidos e cristalinos. Há um brilho natural no som, que transmite realismo. E, um arejamento respeitável. Não que o antecessor careça dessas qualidades, mas no atual elas estão mais evidenciadas.
	– Após as primeiras notas musicais tudo que ouvi foi música, não equipamento.

Projetar e construir este pré-amplificador, em um período difícil, foi importante para mim. Trouxe-me um agradável sentimento de hobista que há tempos não experimentava, mas em especial ajudou-me a trilhar novamente o caminho que leva à serenidade.

Até o momento (julho de 2023) este projeto está entre os melhores pré-amplificadores de linha que tive a possibilidade de construir para meu uso pessoal.

Seu desempenho revelou-se excelente. E, por haver muito espaço para aprimoramentos, a sua história pode estar apenas começando.

Talvez algum dia... um pré-amplificador completo, com base nesta topologia de circuito, esteja em todas as salas. Reproduzindo as melhores canções e contribuindo para que a arte da música encante inúmeras pessoas.

Technical Specifications (Especificações Técnicas) *Fabio Mauricio Timi - Experimental Line Preamplifier (January 2023).*


FREQUENCY RESPONSE (Resposta de frequência)

Volume Set To Maximum (Volume ajustado no máximo)	0,1 Hz ~ 4 MHz -3 dB


SIGNAL-TO-NOISE RATIO SNR @ 0 dBV (Relação Sinal/Ruído)

Unweighted 20Hz - 20 kHz (input shorted)	101,3 dB
A-weighting (input shorted)	103,7 dB


CHANNEL SEPARATION (Separação entre canais)

1 kHz	136 dB


OUTPUT IMPEDANCE (Impedância de saída)

Line (20 Hz – 20 kHz)	100 ohms


THD + N (Distorção Harmônica Total + Ruído)

20 Hz – 20 kHz	0,0001 %


MAXIMUM OUTPUT VOLTAGE (Tensão máxima de saída)

20 Hz – 20 kHz	34 Vpp (12 VRMS)


VOLTAGE GAIN (Ganho de tensão)

Volume Set To Maximum (Volume ajustado no máximo)	20 dB

TIMI AUDIO

Fábio Maurício Timi - 2023.07.02 - 3

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