Circuito de filtro de ruído:melhorando o som no seu dispositivo de escuta

Você pode notar que o som do seu reprodutor de música ou dispositivo de escuta parece distorcido ou pouco claro. Isso geralmente se deve a um processo de amplificação ruim que permite que frequências de ruído eletrônico altas ou baixas indesejadas passem. Agora, uma solução simples para este problema envolve a integração de um circuito de filtro de ruído especializado. Estes geralmente consistem em um amplificador operacional, capacitores, resistores, etc. que você normalmente encontrará em um circuito comum. Colocar esses componentes básicos em uma configuração específica melhorará o som geral porque eles amplificam o sinal. Escrevemos este artigo para fornecer mais conhecimento sobre esse assunto em particular. Então vamos dar uma olhada!

1. O que é um circuito de filtro de ruído?

Os circuitos de filtro de ruído geralmente permitem a passagem de frequências específicas. Ao mesmo tempo, eles também removem frequências indesejáveis ​​de um sinal de ruído que de outra forma interfere na operação. No geral, esses componentes simples e baratos ajudam a reduzir a interferência de ruído de linha de sinal em um circuito. Além disso, eles bloqueiam o ruído de modo comum para sistemas elétricos, veículos e equipamentos industriais.

(Um circuito de ruído ajudará a melhorar a qualidade do som de um dispositivo de escuta.)

Além disso, reduzem o ruído branco, a fonte mais comum de ruído elétrico. Isso ocorre devido à colisão de elétrons entre si. Além disso, a potência do ruído corresponde à temperatura absoluta, também conhecida como ruído térmico. Câmeras para circuitos de astronomia passam por um processo de resfriamento devido a essa dependência térmica.

2. Princípios dos filtros de ruído

Os filtros de ruído servem como um elemento de circuito que contém indutores e capacitores. Os indutores apresentam propriedades de baixa impedância relevantes para um componente eletrônico de baixa frequência. Eles também apresentam alta impedância para componentes que exibem altas frequências. Assim, isso significa que as frequências do sinal não passarão se a impedância aumentar.

Colocar um indutor em série no caminho de ruído de um circuito fará com que ele bloqueie os sinais de alta frequência. Ao mesmo tempo, permite a passagem de baixas frequências.

(Um indutor pode ajudar a reduzir o ruído em um circuito.)

Enquanto isso, os capacitores apresentam alta impedância para componentes de baixa frequência. Além disso, eles exibem baixa impedância para componentes com altas frequências.

Os capacitores normalmente se integram entre o GND e o caminho de ruído. Com efeito, eles podem transmitir o ruído de alta frequência para a conexão de aterramento ou para a fonte de alimentação. Ao mesmo tempo, as baixas frequências passam. Portanto, isso resulta no capacitor ignorando a corrente de ruído.

(Os capacitores se integram entre a linha de terra e o caminho do ruído.)

3. Principais tipos de filtros

(Diferentes tipos de filtro fornecem várias características.)

Existem quatro tipos principais atualmente, o filtro passa-baixa, o filtro passa-alta, o filtro passa-faixa e o filtro notch/rejeição de banda. No entanto, o baixo e o alto representam os níveis de frequência de corte em vez de valores de frequência absolutos.

• Passa baixa – Filtros passa-baixa impedem a passagem de sinais de alta frequência. Enquanto isso, baixas frequências podem passar por um circuito.

• Passa alta – O filtro passa-altas bloqueia os sinais de baixa frequência enquanto permite a passagem de altas frequências.

• Passagem de banda – Um filtro passa-banda permite que frequências em uma determinada faixa passem enquanto bloqueia o resto.
  
  
• Entalhe/rejeição de banda – Um filtro notch, também chamado de rejeição de banda, bloqueia uma determinada banda de frequência enquanto outras frequências passam.

4. Projetos de circuitos de filtro de ruído

Você pode integrar um filtro de ruído para muitas aplicações. Descrevemos alguns conceitos que você pode implementar abaixo:

Circuito do amplificador de recorte usando BC109

(O diagrama de circuito do amplificador de recorte.)

Se você aumentar o volume para a configuração mais alta enquanto ouve música, notará que o som parece distorcido. Isso porque o sinal sonoro não foi totalmente amplificado. Como resultado, a forma de onda senoidal gera um sinal baixo devido à forma de onda afetada, resultando em baixa qualidade de som. O circuito amplificador de recorte geralmente aumenta os sinais de áudio ruins para melhorar o som. Ele conta com capacitores, resistores, interruptores, uma bateria e dois transistores BC109 para realizar esse processo de amplificação. Os componentes trabalham juntos para aumentar a forma de onda do sinal. Portanto, o pico da forma de onda senoidal fornece qualidades semelhantes às de uma onda senoidal.

Aprimoramento de áudio para um amplificador analógico

(Aprimoramento de áudio para um diagrama de circuito de amplificador analógico)

Às vezes, os CD players podem fornecer baixa qualidade de áudio, dificultando a experiência de audição do usuário. Isso ocorre porque o amplificador operacional IC exibe uma taxa de variação lenta. Geralmente, isso significa que é incapaz de corresponder à modificação do sinal digital devido à resposta de frequência reduzida. Na verdade, isso produz um som ruim com qualidades nítidas e duras.

Um amplificador de saída analógica altamente eficiente com um filtro integrado que remove ruídos indesejados ajudará a resolver esse problema. Por esse motivo, optamos por utilizar um amplificador operacional LEWIS Garret de alta qualidade. O circuito contém um IC (Q1, Q2, ZD1, ZD2, R5, R6, C10 e C11) que isola a tensão quando a potência aumenta. Enquanto isso, os capacitores de bypass C5-C9 servem como coletor. Estes respondem a altas frequências enquanto reduzem o vazamento de tensão proveniente dos capacitores C3 e C4.

A entrada transmitirá um sinal para o terminal pino 3 do amplificador operacional. A partir daí, o pino 6 distribui esse sinal para os resistores R3 e R2, evitando que ele seja eliminado. Depois, os capacitores C1 e C2 operam juntos para filtrar frequências indesejáveis.

No geral, este circuito aumenta o sinal de áudio de um CD player. A entrada alta do circuito impede que o amplificador original do CD player seja carregado. Também apresenta baixa resistência de saída, permitindo um processo mais simples de acionamento de cargas.

Filtro de ruído de áudio simples

(Diagrama esquemático de um filtro de ruído de áudio simples)

O circuito de filtro de ruído de áudio simples, como mostrado acima, evita a passagem de sinais desnecessários. Esses sinais geralmente não correspondem ao nível de frequência de áudio, o que significa que exibem valores mais altos ou mais baixos.

Este circuito contém um filtro passa-alta e um filtro passa-baixa que opera a 24 dB de oitava. Além disso, exibe uma frequência de corte de 3 dB em 10,7 kHz e 11,3 Hz. Modificar os valores dos capacitores e resistores resultará em uma mudança nas propriedades de passagem de banda. Você também pode aumentar a frequência de corte inferior diminuindo os valores de C1 para C4. No entanto, aumentar esses valores resultará em uma frequência de corte inferior mais baixa.

Então, aplicar valores mais altos em R5 a R8 diminuirá a frequência de corte superior. Se você deseja aumentar a frequência de corte superior, deve diminuir esses valores.

Conclusão:

No geral, um circuito de filtro de ruído fornece recursos de amplificação de som. Nesse contexto, permitirá que frequências cruciais passem enquanto bloqueia frequências indesejadas. Este processo reduz o ruído elétrico, tornando o sinal de saída muito mais limpo. Como resultado, você notará uma melhoria significativa na qualidade do som do seu dispositivo de áudio. Então agora você pode ouvir música sem se preocupar em perder uma batida!

Você tem alguma dúvida sobre um circuito de filtro de ruído? Sinta-se livre para nos contatar!