O Prato

O Motor

Os Circuitos

O Braço

Agradecimentos

Discos da minha coleção:

Rock

Jazz

Eruditos / Vanguarda

MPB

Home Page Guido Stolfi

(REV. 08/2003)

A falta de equipamentos de áudio de qualidade, a preço acessível, disponíveis no Brasil nos anos 70, motivou o desenvolvimento de um toca-discos que estivesse à altura do estado da arte. 

O elemento crucial é o sistema motor + prato. A estabilidade da rotação é essencial para evitar modulação em freqüência no som reproduzido. Ao invés de utilizarmos tração por correia, como era comum nos equipamentos da época, optamos por desenvolver um motor de tração direta, solidário ao prato, com controle eletrônico de rotação.

Vista inferior do prato. A) Ímãs; B) Comutadores; C) Tacômetro 

O Prato

Para maximizar o momento de inércia e garantir estabilidade de rotação, o prato é construído de alumínio fundido, pesando cerca de 7 quilos depois de usinado. Seu diâmetro total é de 36 cm. O ponto de apoio está acima do centro de gravidade, minimizando o atrito e esforços laterais no eixo. O prato inteiro é sustentado por uma esfera de aço de 6 mm de diâmetro, apoiada sobre um disco de nylon, no topo do pino de sustentação. Partindo de 33 1/3 rpm, o prato demora quase um minuto para parar, ao ser desligado o motor.

Na sua parte inferior, está o rotor, formado por 16 ímãs de Alnico (A), colados a um disco de aço. O comutador óptico (B), feito em cartolina preta, tem por função controlar e seqüenciar o chaveamento de tensão nas bobinas do motor. Na periferia do prato, está o tacômetro (C), que consiste de um filme de 35 mm adequadamente colado. Os furos laterais do filme são usados para medir a rotação do prato, através de um sensor óptico.

Motor. A) Sensor de rpm; B) Comutadores; C) Pino de sustentação; D) Estator

O Motor

O prato é tracionado por um motor "brushless" trifásico, de 16 pólos, com comutação óptica. Cada um dos 3 sensores infravermelhos (B) controla a tensão aplicada a cada uma das fases do enrolamento do estator (D), de acordo com a passagem dos anteparos comutadores, presos no rotor. O sensor (A) detecta a passagem dos furos do tacômetro, gerando uma freqüência correspondente à rotação (122.78 Hz para 33 1/3 rpm), que é usada pelo circuito de controle para ajustar a corrente enviada às bobinas do estator. Em (C) podemos ver o pino de sustentação, encimado por um disco de Nylon, sobre o qual equilibra-se o prato.

O torque do motor é suficiente para acelerar o prato de 0 a 33 rpm em cerca de 10 segundos, quando alimentado com 5 volts. 

Circuitos, vista inferior. A) Pré-amplificadores; B) Microprocessador 

Os Circuitos

Antecipando o fim do vinil (e portanto dos amplificadores com entrada para toca-discos), decidi incluir os pré-amplificadores (A) junto ao equipamento, fornecendo saída em nível de linha, já equalizada. Os prés foram projetados para baixo ruído e resposta em freqüência de acordo com a curva RIAA até 50 kHz.  

O circuito de controle, na sua versão original (completada em 1977), utilizava um conversor freqüência-tensão (monoestável), cuja saída era comparada com uma tensão de referência obtida de um potenciômetro. Era possível, portanto, ajustar continuamente a velocidade do prato, de 10 a 100 rpm aproximadamente. No entanto, sua estabilidade deixava a desejar.

O circuito foi reformulado em 2003, passando a utilizar um microprocessador (Atmel AT90S2313). O período do sinal do tacômetro é medido com precisão, e a tensão aplicada às bobinas é gerada por PWM pelo microcontrolador. O firmware inclui integração não-linear do erro, e sinalização luminosa quando a rotação está dentro de +/- 1% do nominal.

Detalhe da suspensão do braço. 

O Braço

Cheguei a fazer testes com um braço tangencial, servo-assistido; mas as potenciais instabilidades da malha de controle eram muito perigosas (para a agulha). O braço definitivo, com 29 cm,  foi construído com um tubo de fenolite (para absorver vibrações), com contrapeso ajustável. A suspensão é tipo "gimbal" nos dois eixos, usando buchas retiradas de um despertador. A base (com os 4 furos) é... a carcaça de um conector UHF da Whinner. 

Originalmente, era usada uma cápsula Shure M75ED Type 2. Atualmente, o braço está equipado com uma Pickering V15. A regulagem da pressão (cerca de 2 gramas) é feita tocando "Careful with that axe, Eugene" (do "Ummagumma", Pink Floyd) e ajustando o contrapeso até eliminar a ocorrência de distorção. Se a agulha conseguir trilhar essa faixa, então conseguirá trilhar todas... 

Protótipo na bancada (c. 1977); à direita, o mecanismo do braço tangencial.

Agradecimentos:

• Claude E. Breyton (Telem), pela fundição do prato (14 kg de alumínio!);
• Frederico R. Hrdlicka, pela usinagem do prato;
• Prof. Aureo Falcone (Equacional), pelas chapas de ferro-silício do estator;
• José Carlos Stefani (Zeca), pelo incentivo persistente e ajuda total.

Alguns discos de vinil da minha coleção:  

  Rock

• Uriah Heep: Salisbury (Phonogram, 410.002, 1971) - Segundo álbum dos fundadores do heavy metal.

• Pink Floyd: Ummagumma (Harvest EMI, SHDW 1/2, 1969) - Álbum duplo, ao vivo e em estúdio. Cuidado com esse machado, Eugene!

• Pink Floyd: Relics (Harvest EMI, SHVL-1009, 1971) - Coletânea de relíquias.

• Pink Floyd: The Dark Side of the Moon (Harvest EMI, SHVL-804, 1973) - Não pode faltar.

• Trace: Birds (Philips, 6413.080, 1975) - Instrumental holandês, interpretando inclusive Bach.

• Edgar Froese: Acqua (Virgin, XBLY840.041, 1974) - Produção solo de Froese (do Tangerine Dream).

• Emerson, Lake & Palmer: Pictures at an Exhibition (ATCO, ATLP-003, 1972)

• Tangerine Dream: Stratosfear (Virgin, AL34427, 1976) - Moog, Mellotron, etc.

• King Crimson: In the Court of the Crimson King (Phonogram, 410.009, 1972) - Greg Lake antes do ELP.

• Frank Zappa: Chunga's Revenge (Bizzarre, MS2030, 1970) 

• Emerson, Lake & Palmer: Works (Atlantic, 30.020, 1977)

  Jazz

• Miles Davis: Filles de Kilimanjaro (CBS, 137755, 1971) - Cool jazz mágico.

• Lalo Schifrin: The Dissection and reconstruction of music from the past as performed by the inmates of Lalo Schifrin's demented ensemble as a tribute to the memory of the Marquis de Sade (Verve, VELPS 88.02, 1970, CBD) - Instrumental, clássico imperdível.

• Miles Davis: Live - eviL (Columbia, G30954) - Duplo, com John McLaughlin e Hermeto Paschoal.

• Jan Garbarek: Dansere (ECM, 1-1075, 1976) - Jazz nórdico.

• Dick Hyman, the Electric Eclectics of: Moog / The Minotaur (Fermata, SFB-259, 1969) - Uso insólito do sintetizador Moog nos primórdios da música eletrônica.

• Ralph Towner: Solstice (ECM, 1060, 1975) - Gravado em Oslo.

• Pharaoh Sanders Quintet: Seven by Seven (ESP, 1003, 1965)

• Herbie Mann: Memphis Underground (ATCO, ALP605.022, 1969) - Um marco do jazz-rock. Com Larry Coryell e Roy Ayers.

• The Mahavishnu Orchestra: The Inner Mounting Flame (CBS, 137803, 1973) - John McLaughlin começa a meditar. 

• Thelonius Monk: Greatest Hits (Columbia, CS9775)

• Weather Report: Mysterious Traveller (CBS, S.80027, 1974)

• Larry Coriell: Spaces (Vanguard, VALP-11966, 1974) - Com John Mc Laughlin, Miroslav Vitous e Billy Cobham.

• Oregon: Music of Another Present Era (Vanguard, VALP-11760, 1973) - Precursores do new age?

• Weather report: I Sing The Body Electric (Columbia, KC31352, 1972) - Electric jazz histórico, com Joe Zawinul e Wayne Shorter

• Larry Coryell / Philip Catherine: Twin-House (Atlantic, 50.011, 1977) - Duelo.

• Free Jazz: Free Orbit (MPS BASF, 14.006) - Jazz alemão.

• Dave Pike Set: Noisy Silence - Gentle Noise (BASF MPS, CRM687, 1969) - Mais jazz alemão.

• Oscar Peterson: Reunion Blues (BASF MPS, 21.20908-5

• Jacques Loussier Trio: Play Bach Vol. 2 (London, LLN7302, 1966)

  Eruditos / Vanguarda

• Morton Subotnick: Until Spring (Columbia, Y34158, 1976) - Criada no "Electric Music Box".

• Vários: Electronic 2000 (Philips, 6585.007, 1973) - Músicas eletrônicas de T. Mayuzumi, K. Penderecki, F. Bayle, etc.

• ORTF / RAI: Prospective 21e. Siècle (Philips, 836.897) - Músicas de L. Berio, B. Maderna, I. Xenakis e M. Kagel.

• Walter Carlos: A Laranja Mecânica (CBS 160203, 1974) - Trilha sonora do filme de Stanley Kubrick.

• Terry Riley: A Rainbow on Curved Air / Poppy Nogood & The Phantom Band (CBS, XSM150.361, 1970?) - Musica eletrônica minimalista .

• Morton Subotnick: Touch (Columbia, MQ31019) - Quadrafônico (SQ), composto no sintetizador Buchla. 

• Jacob Druckmann; Nicholas Roussakis: Animus II (CRI, SD-255, 1970?) - Animus II foi realizada no Columbia-Princeton Electronic Music Center.

• Karlheinz Stockhausen: Telemusik / Mixtur (Deutsche Grammophon, 173.012) - Música para Orquestra, Geradores Senoidais e Modulador Balanceado...

• Grupo Um: Reflexões Sobre a Crise do Desejo (JV, 002, 1981) - Lelo e Eduardo Nazário, Félix Wagner e Eduardo Senise. 

• Karlheinz Stockhausen: Stimmung (Deutsche Grammophon, 2543.003) - Vocal, 73 minutos de um único acorde de sétima e nona. 

• Jorge Antunes: Música Eletrônica (E.S. Mangione, 15.003, 1975) - Pioneiro da música eletrônica brasileira.

• Columbia Simphony Orchestra: The Varèse Album (Columbia, MG31078, 1972) - "Eu não faço música experimental. Meus experimentos são feitos antes de escrever a música" (Varèse).

• Karlheinz Stockhausen: Ceylon / Bird of Passage (Chrysalis, 6307.573, 1976) - Aqui o filho do Stockhausen, Marcus, treina sua fase "new age".

• Quartetto Italiano: Anton Webern (Philips, 6500.105, 1970?) - Inclui "Langsamer Satz".

• Walter Carlos: Sonic Seasonings (Columbia, KG31234, 1972) - Duplo, quatro sonoridades, talvez o melhor de Walter Carlos.

• Gunther Schuller: Tre Invenzioni / Contours (Columbia, AL34141, 1976) - Inclui Ïl Giardino Religioso" de Bruno Maderna.

• Krzysztof Penderecki: Kosmogonia (Philips, 650.683, 1974) - O Homem e o Universo. Inclui "Fluorescences" e "Anaklasis".

• Walter Carlos: Switched-On Bach (CBS, 160160, 1971) - Maior sucesso.

• Vasant Rai, Alla Rakha: Ragas (Vanguard, SRV73013, 1975) - Música indiana sem Ravi Shankar.

• Avant Garde (Deutsche Grammophon, 137.011) - Inclui "Terminus II" e "Funktion Grün" de G. M. Koenig, e obras de Z. Pongrácz e R. Riehn.

• London Sinfonietta: Berio Conducts Berio (RCA, ARL1-2291, 1977) - Inclui "Points on the Curve to Find" e "Chemins IV"

• Pierre Henry: La Reine Verte (Philips, 6332.015, 1971) - Trilha do "Espetáculo Total" homônimo de Maurice Bèjart.

• Music From the Dartmouth International Electronic Music Competitions 1969 and 1970 (RCA, Turnabout, C-71.010, 1972) - Músicas de P. Clushanok, R. Moore, J, V. Asuar, J. C. Risset, etc. A tradução dos textos é uma pérola.

• Ravi Shankar: Transmigration Macabre (Spark, B1p-9054, 1973) - Trilha sonora de filme inglês.

• Ravi Shankar: The Sounds of India (Columbia, CS9296) - Ragas com C. Lal  e N. C. Mullick.

• Ravi Shankar: The Genius Of (CBS, 159.005) - Mais ragas.

• Pierre Henry: Prismes (Philips, 6510.016, 1973) - Trilha de espetáculo "espacio-lumino-dinâmico - cibernético" de Nicolas Schöffer.

• Music of Our Times: New Music in Quarter-Tones (Odissey, 32.16.0162) - Dois pianos desafinados tocam C.Ives, Teo Macero, C. Hampton e D. Lybbert.

• Rundfunkchor Stocholm / Eric Ericson: Penderecki - Castiglioni - Ligeti - Werle (EMI Electrola, C063-29075, 1972) - Digno de 2001.

• London Sinfonietta: Ligeti (Decca, ZAL.13995, 1976) - Melodien, Double Concerto, Chamber Concerto.

• Peter Michael Hamel: Organum (Kuckuck, LC2099, 1986) - Gravado em PCM...

• Karlheinz Stockhausen: Electronic Music (Deutsche Grammophon, 138.811) - Fundamental. Inclui "Kontakte" e "Canto dos Adolescentes".

• Lelo Nazario: Discurso aos Objetos (Utopia, UT-17.532, 1984) - Com Paulo Belinatti (45 rpm).

• Walter Carlos: By Request (Columbia, AL32088, 1975) - Quem diria: gravando músicas dos Beatles e Burt Bacharach...

• Fernando Lopes: Cartas Celestes (Eldorado, 66.82.0352, 1982) - De Almeida Prado, álbum triplo.

• John Cage: Variations II (Columbia, MS7051) - Inclui "Ensembles for Synthesizer", de M. Babbit, e "Trois Visages de Liège", de H. Pousseur.

  MPB

• Egberto Gismonti: Nó Caipira (EMI, 064.422836, 1978) - Mais uma obra-prima.

• Luciano Perrone: Batucada Fantástica (Musidisc, XPL-4, 196x?) - Original, capa de Aldemir Martins.

• Marinho Castellar: Beira Rio etc. (Continental, 526404027) - Obra conceitual. A capa é um ovo, e o disco (amarelo e transparente) é a gema.

• Edu Lobo: Missa Breve (Odeon, XSMOFB 3748, 1973) - Edu Lobo interpretado pelo seu melhor intérprete: ele mesmo.

• Quinteto Armorial: Do Romance ao Galope Nordestino (Marcus Pereira, MPL-1017, 1975) - Interpretando Guerra Peixe, Capiba e outros mestres.

• Geraldo Vandré: Canto Geral (EMI Odeon, 062.421148, 1968) - "Desses tempos em que falar de árvores é quase um crime..."

• Heraldo do Monte (Eldorado, 39.80.0364, 1980) - Um grande instrumentista.Uma capa horrorosa.

• Dick Farney Trio: Concerto de Jazz ao Vivo (London, XLLB1097, 1973)

• Quarteto Novo (Odeon, SC-10.003, 1973) - Instrumental imperdível, com Heraldo do Monte, Airto Moreira, Théo de Barros e (de terno e gravata na capa!) Hermeto Paschoal.

Toca-discos e Alto-Falante (G.S. 1977)

Guido Stolfi
Laboratório de Comunicações e Sinais - LCS
Departamento de Engenharia de Telecomunicações e Controle - PTC
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo - EPUSP
Av. Prof. Luciano Gualberto, trav.3, n.158 - Sala D3-21
Cidade Universitária
CEP: 05508-900 - São Paulo - SP
Brasil
Phone: x55-11-3091-5509
Fax: x55-11-3091-5718 
E-Mail: gstolfi@lcs.poli.usp.br