Equalizador de Áudio

Universidade Federal de Minas Gerais
Escola de engenharia
Departamento de Engenharia Elétrica

Projeto de Equalizador de Áudio de Oito bandas

Laboratório de Circuitos Elétricos II – 2013/2

1 – Introdução

Equalizador é uma ferramenta em que se dá ou tira ganho de determinada frequência, alterando a percepção que temos do áudio. Para isso, são utilizados filtros que amplificam ou atenuam determinada faixa de frequência. Além disso, ele pode ser usado para reduzir ruídos no sinal de áudio. 2 – Especificações do Modelo
Para se conseguir um filtro passa-banda é necessário que haja dois elementos armazenadores de energia. Indutores são muito caros e volumosos, então é preferível usar filtros ativos com amplificadores operacionais (amp-op). O “circuito simulador de indutor”, conhecido como circuito “gyrator”, é muito utilizado para simular indutores. A Figura 1 mostra um filtro passa-banda do tipo gyrator.

C1

R1

C2
Figura 1
R2

Para entendermos o funcionamento desse circuito, podemos usar a análise de circuitos para derivarmos a impedância de entrada do circuito.
Assumindo que o amp-op é ideal, observamos que as tensões nos seus terminais são iguais. Chamaremos essa tensão de Vout e a tensão entre os terminais dos capacitores de Vc, e assumiremos que a tensão de entrada é
1V. As impedâncias dos capacitores C1 e C2 são, respectivamente, Z1 e Z2.
Usando a lei de Kirchhoff das correntes no nó entre os capacitores e no nó do terminal não inversor obtemos:

Após algumas manipulações algébricas chegamos em:

Sabemos que a corrente que passa no capacitor C1 é dada pela relação entre a tensão entre seus terminais (1 – Vc) e sua impedância Z1, podemos achar a corrente que passa em C1:

Equação 1
Como assumimos a tensão de entrada como 1V, a Equação 1 é equivalente a 1/Zin. Substituindo Z1 = 1/sC1 e Z2 = 1/sC2, encontramos a impedância de entrada:

Analisando a equação de Zin vemos que o termo de segundo grau do