Cables de audio y cableado

 

¿Cuál es la diferencia entre un cable balanceado y uno no balanceado?

Todos los cables de señal de audio están apantallados, lo que significa que un conductor exterior envuelve a los demás conductores para protegerlos de las interferencias electromagnéticas. El apantallamiento exterior, que puede estar hecho de un trenzado de alambre, una lámina metálica o un plástico conductor, suele estar conectado a tierra para que cualquier corriente inducida (debida a las interferencias) fluya directamente a tierra en lugar de modular la señal de audio. Sin embargo, el apantallamiento no es una solución perfecta, y por eso se inventó el equilibrado.

En un cable no balanceado, hay un único núcleo interno que transporta la señal, mientras que la pantalla exterior también sirve de vía de retorno de la señal. Cualquier interferencia que provoque corrientes inducidas que fluyan a través del conductor de la pantalla hará que estas corrientes se añadan a la señal deseada, por lo que todavía es posible que se produzcan algunos problemas de interferencia, especialmente con longitudes de cable largas o cuando hay fuentes cercanas de interferencia fuerte. Aunque no se suele tener en cuenta, el cable apantallado ofrece muy poca protección contra el zumbido inducido, ya que en realidad el cable actúa como un transformador de una sola vuelta, acoplando la energía de otros conductores de red y transformadores cercanos.

En un cable balanceado, hay dos conductores internos, a menudo conocidos como caliente y frío. La pantalla está conectada a tierra, como antes, pero esta vez la pantalla no forma parte del recorrido de la señal. Y lo que es más importante, los equipos equilibrados están diseñados para que sus salidas caliente y fría lleven la misma señal, pero con la fase de la señal fría invertida con respecto a la señal caliente. En el extremo receptor, la etapa de entrada balanceada reinvierte la señal fría y la añade a la señal caliente, restaurando así la señal original. La parte inteligente es que cualquier interferencia que atraviese la pantalla probablemente tendrá prácticamente la misma influencia en los conductores calientes y fríos (ya que están más o menos en el mismo lugar).

Como se produce una inversión de fase en la entrada del equipo receptor, cualquier interferencia común a ambos conductores se anulará. La eficacia de este sistema depende, entre otras cosas, de lo bien equilibrados que estén los brazos caliente y frío del circuito en cada extremo del cable. Los amplificadores de micrófono suelen tener una especificación para el rechazo del modo común, que es una medida de la eficacia con la que el circuito rechaza las interferencias que son comunes a las entradas calientes y frías.

Para mejorar aún más la inmunidad a las interferencias, se desarrolló otro tipo de cable conocido como Star Quad, que consiste en tener dos pares de cables internos conectados en paralelo, pero espaciados (en realidad, tejidos o trenzados), de modo que cualquier interferencia inducida por el hecho de que los núcleos de los cables no ocupen exactamente la misma posición en el espacio se anula en gran medida. Parece que Star Quad se utiliza sobre todo en aplicaciones de sonido en directo, en las que son habituales las largas tiradas de cable, pero se ha demostrado que es más eficaz que el cable balanceado convencional.

¿Son todos los cables apantallados prácticamente iguales, o algunos son mejores que otros?

Los cables apantallados con láminas o trenzas suelen ser buenos desde el punto de vista del apantallamiento, mientras que el tipo de cable que utiliza un montón de hilos sin trenzar enrollados en el exterior es menos eficaz, especialmente si el cable se dobla de tal manera que se abre un espacio en la pantalla. Otro tipo popular utiliza una pantalla de plástico conductora en la que un hilo metálico recorre la pantalla para permitir la conexión. En distancias cortas a nivel de línea, la mayoría de los tipos de apantallamiento son adecuadamente eficaces, aunque una pantalla metálica tejida o una pantalla de lámina probablemente sea más eficaz que una pantalla de plástico conductor o de alambre envuelto.

La elección del cable del micrófono es especialmente importante, ya que algunos cables pueden generar ruido eléctrico al moverse o doblarse. Un cable de malla diseñado específicamente para su uso con micrófonos probablemente ofrezca el apantallamiento más eficaz, junto con un bajo ruido de manipulación, pero el plástico conductor también es una solución eficaz para las longitudes de cable utilizadas en un estudio pequeño típico. El plástico conductivo tiene un bajo ruido de manipulación inherente y está disponible en una gama de colores que puede ayudar a identificar qué micrófono está conectado.

Los cables apantallados son bastante rígidos y no soportan las curvas cerradas, pero ofrecen excelentes propiedades de apantallamiento y existen cables de menor calibre para trabajos como el cableado de patchbay y los tendidos de cable permanentes. Muchos cables multinúcleo también utilizan un apantallamiento de lámina, y es importante no enrollar estos cables con demasiada fuerza.

¿Puedo utilizar el mismo tipo de cable apantallado para las señales de micrófono y de línea?

Los cables de señal de audio no presentan problemas de impedancia en las longitudes utilizadas en los estudios, pero hay que tener en cuenta que los cables de micrófono necesitan una combinación de buen apantallamiento y bajo ruido de manejo. La facilidad de terminación y la sujeción del cable también pueden ser un problema.

¿Puedo utilizar una señal no balanceada con una entrada de micrófono con alimentación fantasma?

No. Puede utilizar un micrófono dinámico balanceado con la alimentación fantasma activada, pero la única forma de conectar una fuente no balanceada al mismo sistema es pasarla primero por un transformador de balanceo. Si conectas un cable no balanceado, harás un cortocircuito en uno de los lados de la fuente de alimentación fantasma, y aunque una fuente fantasma correctamente diseñada estará protegida contra daños de este tipo, no es recomendable. Y lo que es más grave, una parte o la totalidad de la tensión de alimentación phantom se aplicará a las patillas del dispositivo no balanceado y esto puede causar daños en algunas unidades de estudio.

¿Cuál es la mejor manera de conectar fuentes de señal no balanceadas a entradas balanceadas?

El método tradicional es utilizar un cable balanceado y conectar el frío a la pantalla en el extremo no balanceado. Sin embargo, esto a veces puede dar lugar a problemas de zumbido de bucle de tierra, por lo que es más seguro conectar el extremo no balanceado del cable de la siguiente manera.

Conecte la pantalla a la clavija de tierra mediante una resistencia de entre 100Ω y 500Ω o déjela desconectada por completo. Conecte el núcleo frío del cable a la patilla del conector que normalmente se utiliza para conectar la pantalla. Conecte el núcleo caliente al pin del conector que normalmente se utiliza para conectar el conductor caliente.

¿Puedo utilizar cualquier cable fono para señales digitales S/PDIF?

Mucha gente lo hace, y se sale con la suya, pero realmente no es una buena idea, ya que puedes acabar con clics y fallos que parecen no tener una causa aparente. A las altas frecuencias necesarias para transportar señales digitales, la impedancia del cable tiene un efecto significativo en la forma de la onda que se transmite, y las señales S/PDIF deben alimentarse idealmente a través de un cable de 75Ω diseñado específicamente para el uso de datos digitales.

Si el cable y la impedancia de terminación no son correctos, la energía se refleja en el cable, lo que tiene el efecto de degradar la forma de los pulsos digitales. Los conectores de mala calidad también pueden comprometer el rendimiento, por lo que este es un caso en el que incluso el soldador de cables más consumado podría comprar un cable ya hecho de la longitud adecuada. A mayores longitudes de cable, es aún más importante elegir un cable digital de alta calidad y, por regla general, los tramos de cable deben ser tan cortos como sea posible.

Las señales AES-EBU son más tolerantes, aunque también existe un cable especial (en este caso de 100Ω) para este formato. A falta de un cable digital específico, los cables de micrófono apantallados de plástico conductor suelen dar buenos resultados en distancias cortas y medias.

¿Cuál es la mejor manera de conectar una fuente balanceada a una entrada no balanceada?

Tendrás que consultar el manual de tu equipo en este caso, ya que la forma de conectar el cable depende del diseño de la etapa de salida balanceada. En algunos casos hay que unir las patillas fría y de pantalla en el extremo balanceado (si la etapa de salida es "totalmente flotante"), mientras que en otros hay que dejar la patilla fría desconectada. En las situaciones que requieren este último enfoque, probablemente encontrará que el nivel de la señal es 6dB más bajo que cuando se utiliza el equipo balanceado. Esto se debe a que sólo estás utilizando una mitad de la señal de la etapa de salida.

¿Importa que los cables de alimentación pasen cerca de los de señal?

Los cables de red transportan corrientes alternas relativamente altas que pueden inducirse en los cables de audio que discurren junto a ellos, incluso si el cable de audio está bien apantallado. Cuanto mayor sea la distancia que recorren los cables entre sí, mayor será la cantidad de interferencias (normalmente zumbidos) que se inducirán en el cable de señal. Cuando los cables de audio y de red deban cruzarse, procure que el cruce sea en ángulo recto, ya que éste es el ángulo de acoplamiento mínimo.

¿Qué longitud pueden tener los cables de audio antes de que se resienta la calidad de la señal?

Esta es una de esas preguntas de "¿cuánto mide un trozo de cuerda?", porque la respuesta depende tanto del tipo de cable como de la impedancia del circuito en cada extremo. Como regla general, los micrófonos de alta impedancia o las alimentaciones de pastillas de instrumentos de alta impedancia no deberían tener más de cuatro o cinco metros de longitud, ya que la capacitancia del cable puede atenuar las altas frecuencias, pero los cables de micrófono balanceados de baja impedancia pueden tener decenas o incluso cientos de metros de longitud si los dispositivos de envío y recepción están bien diseñados y la impedancia de la fuente es muy baja. En el caso de los equipos semiprofesionales, sería sensato mantener los cables de micro o de línea balanceados en un máximo de 10 ó 20 metros, aunque lo mejor es mantener todos los tramos de cable lo más cortos posible.

He leído mucho sobre el cable de altavoz especializado en alta fidelidad. Es realmente necesario o puedo utilizar cualquier cable de doble núcleo?

El cable de altavoz debe tener una resistencia eléctrica muy baja, por lo que debe ser bastante robusto y estar hecho de un material puro, como el cobre libre de oxígeno (OFC). El material impuro puede introducir no linealidades (el cobre oxidado se comporta en realidad como un semiconductor) que se manifiestan como un aumento de la distorsión a bajos niveles de señal. Hay muchos cables que cumplen los requisitos, incluido el cable de red de 30 A, pero un cable de altavoz resistente y de precio razonable es más fácil de usar y tiene un aspecto más bonito. Si la resistencia del cable es superior a una pequeña fracción de ohmio, el factor de amortiguación del amplificador se ve comprometido y también la respuesta en frecuencia del altavoz puede verse afectada. La razón de esto es que la impedancia de un altavoz varía con la frecuencia, pero si esta impedancia se coloca en serie con una resistencia de cable fija significativa, actúa como un divisor de potencial, y la potencia entregada al altavoz a diferentes frecuencias se alterará ligeramente.

Los cables exóticos pueden tener un efecto cuando se utilizan con diferentes altavoces, ya que la inductancia del cable y la capacitancia entre cables pueden influir en el rendimiento del crossover hasta cierto punto. Sin embargo, por regla general, la diferencia es tan pequeña que es mejor gastar el dinero en lo que realmente marca la diferencia. Compre un buen cable, pero no malgaste el dinero en "polvo de hadas". Los cables de los altavoces de los sistemas estéreo o surround deben tener la misma longitud, pero no más de la necesaria. Los conectores de buena calidad y baja resistencia también mejoran el rendimiento.

Los altavoces activos pueden conectarse con cables de micrófono equilibrados normales, y el tipo de cable no tendrá un efecto significativo en la calidad del audio.

¿Cómo se cablea un cable en "Y" de inserción?

Un cable en "Y" típico tiene un conector estéreo convencional en un extremo de un cable balanceado (de doble núcleo), pero en el otro extremo, el cable se divide para que la pantalla y el núcleo caliente se conecten a un conector mono y la pantalla y el núcleo frío se conecten a otro.

El principio de funcionamiento es que cada uno de los dos núcleos del cable transporta una señal no equilibrada, una desde el punto de inserción del mezclador hasta el dispositivo externo, y otra desde el dispositivo externo hasta el mezclador. La dirección en que van los dos conectores depende de cómo el fabricante de la mesa de mezclas cablee sus puntos de inserción - punta (punta de la clavija) de envío o punta de retorno. Consulte el manual de su mezclador para averiguarlo y etiquete los dos conectores mono en consecuencia. Si no te gusta soldar, hay empresas que fabrican cables en "Y".