JBL 4355, Velhos e Poderosos

Gigantes pela Própria Natureza!

Os monitores de estúdio JBL 4355 lançados na década de 70 marcaram época no áudio profissional e enquanto os estúdios e as bandas foram grandes o suficiente para eles, simplesmente reinaram como aqueles dinossauros enormes e bocudos, os T.Rex creio.

Eles mediam 90 centímetros de altura, 120 de comprimento e 50 de profundidade e cantavam alto (126 db  ou 96 dB 1W/1m) e maravilhosamente com uma resposta de frequência plana entre 28 Hz e 20 KHz.

Eram monitores de alta sensibilidade e coroaram a época de ouro da indústria fonográfica analógica, infelizmente também marcaram o início de seu fim. A JBL já vinha tendo presença forte no áudio profissional, mas em 1969 quando o judeu canadense Sidney Harman a adquiriu, ela entrou de cabeça. Neste mesmo ano deu grande suporte ao Woodstock Rock Festival e lançou os monitores profissionais JBL 4311, sucesso absoluto, presentes em quase todos os bons estúdios de gravação da época e em muitos lares, com sua linha doméstica chamada L-100, que vendeu mais de 125 mil pares naquele ano.

Os monitores JBL 4355 foram lançadas em 1972, substituíram os JBL 4350 no topo da linha, os quais tinham dimensões similares, mas suportavam "apenas" 200 W e não desciam além de 30 Hz. É fácil distinguir entre os modelos, seja pela cor zaul dos 4355, seja pelos três dutos dos 4350.  Foram seguidos por algumas atualizações e outros modelos da mesma série, que talvez tenha chegado as anos 80, porém nada superou o glamour destes ícones, capazes despertar paixão mais de quarenta anos depois do seu lançamento e virarem objetos disputados por audiófilos e/ou colecionadores em todo o mundo, notadamente no Japão, onde um par restaurado chega a custar 80 mil reais ou mais, dependendo do grau de originalidade. No Brasil só sei de um par em São Paulo.

Sem dúvida foi um projeto muito audacioso: quatro vias em bi‑amplificação, com os subgraves e graves a cargo de dois woofers 2235H de 15” (38 cm de diâmetro) em um compartimento próprio e ligados em uma entrada independente para 300w de potência, para médias e altas frequências havia um "midrange" 2202H de 12” (30 cm de diâmetro). Ele era apoiado por um driver 2441 de alta compressão, 2" com diafragma de alumínio, instalado em uma corneta 2308 acompanhada de grandes lente acústica, e por mais um tweeter 2405 e a entrada independente destas vias era para 150 W. Os circuitos de crossover cortavam as frequências em 290 HZ, 1,2 KHz e 10 Khz e havia dois potenciômetros para atenuar o nível sonoro das vias. Quem quiser plantas e esquemas originais pode encontrar aqui.

Para homenageá-los decidi fazer a 43.55, uma humilde "réplica" bem simplificada e em escala maior dos JBL 4355, mas no princípio o projeto não estava claro e tudo começou de trás para frente...

Se comprar o bicho pega, se fizer o bicho come

Quem lida com áudio já ouviu a palavrinha mágica: depende. Verdade, em áudio tudo depende, mas há alguns princípios universais: o pior equipamento sempre será o mais importante para o resultado final e quando faltar dinheiro, você não terá mais dinheiro. O bicho pega!

Mas saiba que as pessoas felizes não medem a paixão pelo custo, fixam seus objetivos de audição por meio de revistas e sites especializados, o SPL não importa para seus vizinhos e qualquer tamanho de caixa cabe na sua sala. Todas as outras se assustam mais com o custos do que se apaixonam, não sabem bem o que querem - afinal estão sonhando - e sofrem com vizinhos chatos e salas pequenas. Neste grupo maior há elementos perigosos, que em vez de sonhar com algo novo, capaz de impulsionar a economia, não, preferem reaproveitar um alto falante em condições duvidosas ou, pior, restaurar aquela caixa v(elha)intage toda esfarelada com alto falantes mais potentes, ou "mais pior", viu no Youtube e achou facilzinho ...

Se o assíduo leitor for desta turma perigosa, então poderá haver algo aqui para dar para o bicho comer, mas inicie com algo útil, como memorizar  os cinco estágios do áudio caseiro:

1. Negação que seu som é uma porcaria.
2. Raiva de que seu som é uma porcaria.
3. Barganha de que dá para melhorar gastando quase nada.
4. Depressão por descobrir que não dá.
5. Aceitação de que fazer caixas novas não vai resolver tudo, mas se der ruim, foi terapia.

Quem sai aos seus, sempre alcança

Era janeiro de 2018, numa manhã banhada de ócio criativo decidi flertar com o perigo e abri o Mercado Livre sem nada na cabeça; e só quem não tem nada mesmo pode fazer uma besteira destas... Virou e mexeu, me deparei com um par de alto falantes Pioneer TSG 1630 ofertados por 60 reais que me chamaram a atenção, tanto pelo preço, quanto pela conservação - uma ponta de estoque de uma loja de auto peças. Pouca pesquisa foi necessária para descobrir que se tratava de um produto mundial lançado no final dos anos 90, capaz de acumular críticas positivas em vários países e ainda estar bem presente no Ebay.

Entre o pedido e a entrega decidi que faria uma Boom Box, no máximo usaria mais um tweeter, coisa simples, só para fazer barulho nos churrascos, ocorreu que nesses dias também comecei a pesquisar os equipamentos de som dos anos 70 e 80 quando os grandes concertos de Rock estavam no auge e coisas inimagináveis como o WOS (Wall Of Sound) do Grateful Dead surgiam. Por conta destas pesquisas acabei esbarrando na série profissional de monitores de estúdio da JBL da década de 70 e foi amor a primeira vista, seja pela beleza, seja pelo descomedimento. 

Bastou imaginá-los uma única vez na minha sala para me convencer de que eu precisaria de uma sala nova com casa e tudo, bem não ia rolar, então por que não fazer uma homenagem? Algo em escala, uma caixa só, usando os Pioneers e um tweeter Novik NT1 antigo que estava desemparelhado, só faltaria o midrange e o projeto original para ajustar nos tamanhos.

Demorei uns meses até encontrar os esquemas e as plantas originais das JBL 4355, então desenhei no SkechUp a frente dos monitores em tamanho original e fui reescalando até que nos furos dos woofers de 15” coubessem os TSG1630 de 6”. A sorte ajudou , o nicho do midrange de 12” ficou muito perto do que seria necessário para um alto falante de 5”.

Voltei destemidamente ao Mercado Livre e achei um bom candidato, inclusive com um cone parecido e que custava uns 50 reais com o frete.  Assim que encomendei tinha quase tudo o que precisava para o projeto,  que resolvi chamar de 43.55.

Já podia começar, só que não! Apenas as dimensões da altura e da largura puderam ser definidas a priori ao reescalar os furos dos alto falantes para aproximadamente 1:2,5, porém a medida da profundidade dependia do volume da caixa,  e ele em qualquer projeto Bass Reflex depende da sintonia buscada que é limitada pelos parâmetros dos alto falantes, algo que eu não tinha a menor ideia.

Nesta época, já pela metade de 2018, eu apenas consegui imprimir em papel a frente da 43.55 e colar em um compensado de 18 mm cortado no tamanho exato, para que eu pudesse fazer as furações o mais correto o possível (por azar perdi as fotos desta etapa). O projeto, então, ficou literalmente mofando no galpão até eu conseguir medir os alto falantes e fazer as simulações para definir quantos litros a 43.55 teria. Demorou mais quase meio ano para eu consegui medi-los, pois dependeu de um amigo convencer a sua namorada a trazer o DATs dos EUA - gratidão eterna!

Dava para medir com multímetro, uma resistência e uma caixa de testes?

Sim, claro, mas mede um para ver como é bom... 

Os alto falantes Pioneer de 6” resultaram em uma Fs de 84 Hz, o QTS em 0,76 e o Vas em 11 litros, dados que confirmaram a qualidade compatível com os 80 W e os 4 Ohms de impedância informados. A sensibilidade de 89,8 dB/W/m. O Le 0,48 mH e o Bl de 3,4 N/Amp também podem ser consideradas razoáveis, assim, no conjunto, este alto falante é um bom produto.

O  de 5" apresentou uma qualidade um pouco menor, a FS de 108 Hz, a Qts  de 1,4 e o Vas de 7 litros deixaram isso claro, mas olhando os demais parâmetros, especialmente o Le de 0,36 mH em 1 KHz e o Bl de 2,3, dá para considera-lo razoável com seus 60 W e sensibilidade de  88,9 db 1w/1m. A arte imitou a vida neste caso, porque o menor controle do cone recomendava um compartimento separado como no projeto original.

O Tweeter tem a parte traseira isolada, logo não impõe mudança no cálculo do volume do compartimento das médias e altas, exceto pelo pouco que ocupa. Sua Fs de 1,175 Hz e sua sensibilidade de 88,3 dB 1W/1m foram gratas surpresas por casar bem e se aproximar dos demais componentes do projeto, embora possa ser considerado o de menor qualidade, dado a tecnologia da época cobrar seu preço: Le e Qts muito alto para um Tweeter (0,93 mH a 1 KHz e Qts de 3,2 respectivamente) embora o Bl seja bom (4,5 N/Amp). No manual da Novik a sua curva de resposta não passa de 16 KHz e não é nada plana.

Com os alto falantes medidos, usei o BassCad, gratuito e muito bom (!), para fazer as simulações e conforme o projeto original, também usei dois volumes separados, um para as baixas, onde ficaram os Pionners e outro para as médias altas onde pus o mid e o tweeter.

TIP Alert!

Em simulações onde o volume é compartilhado por dois ou mais alto falantes se deve considerar que a área de cone (Sd) e o Vas aumentam na mesma proporção do número deles, como se fosse um só alto falante, já os parâmetros de qualidade ficam iguais.

De pequenino é que se paga o pato

As simulações realizadas não foram auspiciosas! Mesmo alto falantes razoavelmente bons como estes Pioneers, ainda são alto falantes automotivos e foram projetados serem instalados nas portas e tampas, simulando o Bafle Infinito, assim, os volumes indicados para obter a sintonia mais baixa, ou melhor: a maior extensão possível dos graves e a curva de resposta mais plana acabaram ficando muito muito, mas muito grandes para uma Boom Box.

Fez mais sentido partir do maior volume teórico e ir reduzindo-o aos poucos, por tentativa e erro, com novas simulações até que a curva de resposta resultante ficasse aceitável e o volume factível, pois a medida da profundidade deveria harmonizar com a altura e largura. O projeto desta Bass Reflex também exigiu quebrar a cabeça para encontrar uma sintonia para a caixa que fosse capaz de cotejar o volume interno e o volume dos dutos com o reforço dos graves por volta dos 70 Hz. O problema era que o projeto fixara o diâmetro e  número dos dutos e a sintonia ideal os deixava compridos demais. Sem dúvida esta foi a parte mais difícil do projeto das 43.55, afinal, ela exigiu decidir sobre comprometimentos múltiplos e interligados.

Foram muitas simulações até achar as medidas físicas para cortar a chapa e fazer as paredes laterais, mas não me dei conta de que não descontara todo o volume das travas e das divisórias dos compartimentos, além de que ainda não sabia o volume do amplificador. Depois tive que resolver isso e foi necessário aumentar um pouco a profundidade cortando novas paredes.

Restavam ainda duas definições : as frequências de corte e a amplificação para “ativar” a caixa. Queria que não fosse necessária uma fonte externa, até cogitava um banco de baterias e preferia uma solução nacional, mas foi impossível porque as opções brasileiras se mostraram ridiculamente caras e, pior, aparentavam não ter a qualidade suficiente para valer o preço pedido, inclusive a grande maioria utilizava componentes chineses. Partiu importação direta!

Inicialmente pensei em utilizar duas placas amplificadoras simples e imitar a caixa original com dois potenciômetros na frente, mas isso implicaria em desenvolver uma solução de fonte e resolver como inserir uma codificadora de MP3 que tivesse Bluetooth. Depois de pesquisar  acabei optando pela placa integrada de ativação de subwoofer da Ayima, um verdadeiro canivete suíço por meros 24 dólares. Esta placa é completa e ainda permite a ligação diretamente na energia elétrica, pois possui um pequeno transformador integrado em uma fonte retificadora.

Não obstante, tentei importar uma placa de fonte para fazer um banco de baterias que carregasse diretamente, mas os Correios conseguiram me enganar. Não avisaram que o produto estava retido aguardando o pagamento de uma taxa de 15 reais de entrega, não era um imposto, então o exportador é quem deveria pagar. Esperaram 30 dias e devolveram por falta de pagamento e só soube do caso quando o site da China me avisou. Depois desta, abri uma exceção na minha opinião sobre as privatizações e definitivamente eu quero que o Correio brasileiro se rale!

Quem olhar as especificações da placa notará que ela parece meio fraca, afinal o fabricante informa nos graves a potência de 100 W e nos agudos 30 W, mas não há problema, pois os 80 W informados como o máximo suportado pelos Pioneers, os 40 W do “Renult” e os 25 W do Tweeter são todos PMPO e se multiplicarmos os 12 volts de operação da placa pelos pelos 3 amperes com que opera, menos 10% de perdas por calor, se pode esperar que este amplificadorzinho renda perto de 45 W RMS, o que está bem bom.

Como esta placa é mono, mas possui saídas independentes para para graves e agudos, é possível que seu filtro interno divida a potencia como normalmente ocorre em qualquer sistema: 80% para os graves e 20% para os agudos, assim é provável que os Pioneers e o "Renult" recebam no máximo 30 W juntos e o NT1  os 15W RMS restantes, ou seja, nem potência de menos, nem demais para queimar.

Crossover talvez nem fosse necessário, pois as eficiências dos alto falantes estavam balanceadas, mas como há muita sobreposição nas médias é possível que o som ficasse colorido pelo acoplamento dos três woofers, então achei bom separar minimamente e encomendei no Mercado Livre  dois divisores passivos de uma via, do tipo passa altas com cortes de 12 dB por oitava, um em 800 Hz  para as médias e o outro em 2 KHz para o Tweeter, juntos custaram 50 reais mais ou menos.

A última coisa que faltava no projeto teórico era definir a ligação dos alto falantes para casar minimamente as impedâncias. Se pusesse todos em série a impedância seria muito alta e o amplificador não conseguiria gerar SPL, já se os pusesse em paralelo, seria o contrário, a impedância ficaria muito baixa e o amplificar teria volume alto por muito pouco tempo antes de queimar.

A solução foi ligar o Tweeter de 8 Ohms em separado e colocar em série-paralelo os dois Pioneers de 4 Ohms com o “Renult” de 4 Ohms, assim a impedância media vista pelo amplificador ficou por volta de 6 Ohms, algo segura, e o volume ficou bem legal.

Partiu 43.55

A implementação começou por fazer com a Tupia os rebaixos dos alto falantes e depois, por dentro deles, abrir os furos. O furo para o tweeter, assim como as demais aberturas, eram pequenos, então foi mais fácil usar uma serra copo, inclusive nos dutos que foram montados com anéis de MDF colados.

Como disse antes, a escala tinha fixado a altura e a largura, mas não a profundidade, esta veio das simulações, cotejando entre volume e resposta. No final as dimensões externas ficaram 55 cm de largura, 38 cm de altura e 26 cm de profundidade externamente. O volume interno aproximou-se de 42 litros, tendo a câmara dos médios e tweeter ficado próxima dos 12 litros, porém o volume das paredes internas e dos reforços ocupou mais espaço que o esperado e mesmo aumentando um pouco mais a profundidade, a resposta na zona dos graves ficou um pouco mais bicuda que o esperado.

Para melhorar a estética, a frente da caixa sobrepôs todas as paredes, mas isto a enfraqueceu um pouco e exigiu reforçar com ripas coladas em todas as junções. A última abertura foi na tampa traseira para instalar o amplificador e os dutos foram feitos a partir de discos de madeira colados, após o miolo ser cortado para formar os anéis. No cálculo final eles ficaram com seis centímetros de diâmetro e 12 centímetros de comprimento. 

Grosso modo, o volume do compartimento dos graves ficou com aproximadamente 22 litros livres e o dos médios 12 litros, volumes pequenos em comparação com o ideal, então para para melhorar a sonoridade foi necessário forrar as paredes com uma manta grossa de algodão e colocar o resto que tinha de espuma acústica no compartimento dos graves. Isto faz com que os alto falantes enxerguem uma caixa maior do que a real.

Os acabamentos externos foram feitos de MDF, primeiro os três aros, um para cada alto falante, afim de esconder as bordas deles - seriam desnecessários caso o alto falante de 5” ão tivesse vindo com uma borda funda em plástico que precisou ser cortada para entrar no nicho e ficou muito feio. Os grampos foram feitos dobrando "ganchos"para pendurar quadros pintados de cinza, sua fixação por parafusados foi o bastante para segurar os anéis, mas os alto falantes foram aparafusados nos nichos.

O tweeter da caixa original tinha um plugue de fase na sua saída e a corneta do driver uma lente acústica, o plugue foi reproduzido em compensado e pintado de preto, mas é mera alegoria, já a lente teve que ser feita em madeira. Ela saiu um pouco grosseira, então resolvi apenas pintá-la com verniz, afinal a 43.55 é uma homenagem, não uma imitação. Ambas as saídas, do plugue e da lente, são compartilhadas pelo Tweeter, o qual foi internamente fixado em uma placa de compensado na qual foi feita uma abertura ligeiramente menor que seu diâmetro para criar uma câmara frontal que talvez ajude no controle do cone de papel e melhore sonoridade.

A frente foi pintada de azul, conforme o projeto original, mas infelizmente não foi possível encontrar uma tinta spray com uma tonalidade realmente próxima da verdadeira, inclusive achei horrível esta cor, mas até ser necessária uma repintura pelo uso, não vou esquentar a cabeça com isso.

O toque final foi revestir as paredes laterais e fazer os pés com madeira natural "reciclada" de Canela Preta. Foi utilizada uma peça bem antiga, retirada das tábuas de um galpão colonial aqui da Borrússia, a qual, depois de pintada com Verniz PU, acrescentou muito na aparência final do conjunto, realmente invocando o espírito vintage.

A caixa de fósforos e caixa de som

Parece até nome de parábola, mas não é, é um aviso! Fazer caixa de som a moda louco pode acabar precisando de uma caixa de fósforos para pôr fim no sofrimento, é por este motivo que mesmo um brinquedo como esse merece um pouco de estudo e algumas horas de simulação. Não resolve tudo, mas minimiza as perdas.

Bom, silêncio total na Borrússia, meu cachorro desmaiado num monte de serragem e eu, rezando para Pan, giro os botões, ligo a caixa na tomada e aperto "On": ala fresca tchê!!! Uma mulher dá uma baita berro em inglês avisando que o BlueTooth estava disponível. O cusco saiu correndo enquanto eu ficava pensando porque nunca acerto o lado do volume.

Uns minutos de chiadeira infernal e consigo ligar o telefone pelo Bluetooth, então a Janis Joplin começou a cantar “Cry baby, cry baby, cry baby, Honey, welcome back home...” de forma linda e com um pouco de ajuste nos controles de tonalidade o som ficou forte e confortável.

Em seguida passei o RTA com o microfone do celular mesmo para ver se a resposta estava bem plana e para minha surpresa ficou bom. Dias depois consegui tempo para medir melhor a curva de resposta usando um microfone calibrado e o resultado foi surpreendentemente bom, publiquei no FaceBook no grupo do AudioBr. Como meu telefone deu problema mortal, não sei vou conseguir achar estas capturas de tela novamente, se conseguir, atualizo o post depois.

Casa Grande e Senzala

Bom, o destino da 43.55 era a senzala da churrasqueira, e acabou indo para o quarto do meu filho na casa grande - um presente por ele ter passado no vestibular... afff.

Se alguém estiver curioso com o custo do projeto acho que não posso dizer exatamente, porque além de aproveitamentos sem um valor específico, também demorei muito para terminar, mas creio que o total deve ter ficado entre 350 e 400 reais no máximo, sem contar a mão de obra porque a do terapeuta é mais cara...

Quem quiser que compare, por exemplo, um tubinho de irritar desse da JBL (que decadência!) custa mais de mil reais e suas cópias perto de 500. Quando muito têm 40 W PMPO e o grave é curtinho, pois usa dois radiadores passivos minúsculos.

Ai deve ter gente dizendo: “ATA”, mas ela é portátil, tem bateria, etc...

Podem comparar, então, com algo mais parecido. A Party Box 2000 serve, também é da JBL e possui quase as mesmas funções da 43.55, mas custa mais de dois mil reais, mas tem umas luzinhas bem legais... já na qualidade do som confesso que não sei, nem tenho como saber, mas o desafio está aceito, ela promete de 45 Hz a 18 KHz com -6dB com 2 x 6,5” e (?) 3 X 2,5”...

JOTABELE-SE