O sucesso de uma instalação de áudio e vídeo depende em grande parte de uma boa conexão. Esse aspecto é tão importante quanto a fundação de um edifício para garantir a força e a qualidade da estrutura.Por: Alejandro Bidondo*
Mais de 60 anos se passaram desde as primeiras instalações de sistemas de som com alto-falantes distribuídos, microfones e amplificação na Alemanha dos anos 40. Olhando para trás, a tecnologia, sem dúvida, fez avanços sem fim que muitas vezes deslumbram os usuários, distanciando-os dos fundamentos da física e da eletrônica básica. Essa amnésia induzida é o que muitas vezes causa vários problemas, como a redução do desempenho ideal para o qual os sistemas foram projetados.
Dizem que as fundações determinam a força e a qualidade estrutural de um edifício. Se fizermos a analogia com a construção, em sistemas de áudio e vídeo nossas fundações são as conexões elétricas e de sinal, que, se devidamente projetadas e feitas, permitirão instalações seguras e relação máximo de sinal para ruído.
A instalação elétrica
A origem de qualquer instalação elétrica profissional, permanente ou transitória, começa com energia elétrica limpa e suficiente que permite conexões seguras.
Limpo: porque uma porcentagem significativa dos ruídos que podem entrar nas linhas de áudio vem da linha de alimentação.
Chega: porque a energia transitória exige que um sistema de áudio tenha durante sua operação com potência total são muito importantes. Como a indústria, em busca de maximizar a receita, limita o tamanho dos capacitores de alimentação e geralmente tende a subdimensionar seções de condutores em qualquer instalação, o resultado é a limitação do alcance dinâmico dos sinais amplificados.
Seguro: porque será necessário encaminhar todo o sistema para um único potencial elétrico (a menos que o sistema a ser conectado seja a iluminação) chamado terra, que fundamentalmente fornece segurança ao derivar as correntes de vazamento recebidas pelos armários (ou chassis) diretamente para ele, minimizando a possibilidade de eletrocussão dos seres humanos.
Aterrar sistemas de áudio ou vídeo é a arte de fazer uma conexão elétrica bem sucedida a um potencial elétrico absoluto de 0V (zero volts). Comumente esse potencial também é chamado de "terra". Dentro desse processo será necessário testar opções para a localização física do mesmo, que devem ser determinadas principalmente por meio de visualização e avaliação, aplicando um processo analítico comprovado.
A aterramento deve ser tratada como um semicondutor, mesmo que pareça ser (e na verdade é) simplesmente um condutor. O primeiro passo para fazer esse tipo de conexão é conhecer o tipo de solo e suas condições de umidade, temperatura e resistividade.
Uma vez estabelecido o ponto de referência e uma instalação elétrica segura (linha, neutro e terra) foi feita, com energia limpa e suficiente, começa a interconexão de sistemas (e a consequente luta contra o produto sonoro dele). Os diferentes tipos de conexões são fontes potenciais de ruído, uma vez que estabelecem novos circuitos elétricos através dos quais as correntes não projetadas e difíceis de prever fluem.
Conexão elétrica de sistemas de áudio e vídeo
O ruído em qualquer cadeia de áudio ou vídeo depende do elo mais fraco, daquele subsetor que introduz ou gera o mais alto nível de ruído, limitando assim o alcance dinâmico do todo. O alcance dinâmico é a razão, em dB, entre o sinal máximo permitido pelo sistema - sem distorção - e o nível de ruído do sistema.
Embora uma certa quantidade (ou magnitude) de ruído branco gerado seja inerente a qualquer sistema eletrônico e sua existência seja esperada, é desejável que nenhum outro tipo de ruído seja introduzido no sinal útil.
O ruído branco é um sinal de gênese aleatória, de amplitude igual para todas as frequências e em sistemas de áudio é perceptível como um "íso", enquanto nos sistemas de vídeo é percebido como neve ou grânulos de várias escalas de cinza, uniformemente distribuídos na projeção da imagem.
A magnitude do ruído tolerável ou aceitável em uma cadeia de sistemas interconectados dependerá de seus objetivos e ambientes econômicos. Dessa forma, se os ambientes econômicos forem aproximadamente ideais, o sistema de monitoramento de um estúdio de gravação exigirá um nível de ruído muito menor do que um sistema de voz de um shopping center. Enquanto em um sistema de áudio de alto desempenho o alcance dinâmico pode chegar a até 120dB, no caso de sistemas de vídeo de boa qualidade, você não precisa de muito mais do que 50dB.
Dado o exposto, cada sistema introduzirá seu próprio ruído e, além disso, suas interfaces também o farão, uma vez que diferentes referências elétricas estão sendo conectadas entre si, diferentes potenciais elétricos estabelecidos nos vários gabinetes, cada equipamento com diferentes isolamentos entre primários e secundários dos transformadores de origem, entre outras coisas.
Será de grande importância que o departamento técnico possa diagnosticar através de medições objetivas as faixas dinâmicas alcançadas por uma instalação, e também ser capaz de determinar as fontes de ruído ao longo do ciclo de vida do mesmo. Muitos métodos míticos têm sido desenvolvidos desde os tempos antigos para tentar eliminar correntes de ruído ou anular possíveis diferenças entre subsistemas. Estes levantam equívocos como o seguinte:
- "Todas as terras têm 0V (zero Volt)": é errado presumir que todas as terras têm 0V, já que entre elas há resistência (há dezenas de ohms entre diferentes pontos de terra). Portanto, colocar vários pontos de terra em sistemas de áudio e vídeo não é a solução para este tipo de problema.
- "Os cabos não têm impedância zero": de acordo com essa suposição, os cabos estenderiam uma tensão de referência de 0V para várias regiões dentro de um circuito apenas conectando-os a esse cabo. A resistência de um fio aplica-se apenas aos valores de corrente direta e frequências muito baixas, sendo diretamente proporcional ao seu comprimento (L), à própria resistividade do material (?) e inversamente proporcional à sua seção, conforme descrito na equação 1:
, equação 1.
A indução de um único condutor é aproximadamente independente de seu diâmetro, mas é diretamente proporcional ao seu comprimento, e aumenta se o condutor estiver torcido ou enrolado. Para o nosso exemplo acima, a indutância será de 96,6 
.
A magnitude da impedância em função da frequência, para um circuito RL série, será dada pela seguinte equação:
, equação 2.
Seu gráfico associado é o da Figura 1.
Referências
Whitlock, Bill. "Entendendo, encontrando e eliminando loops terrestres em Áudio & Vídeo
sistemas", Jensen Transformers, 2005.
Macatee, Stephen. "Dispositivos de aterramento e blindagem de áudio". Rane nota #151. Corporação Rane. 1995; verificar don 2002.
Kuphaldt, Tony. "Lições em circuitos elétricos, Vol II – AC". http://www.faqs.org/docs/electric/AC/index.html.
*Engenheiro Alejandro Bidondo é doutor em Engenharia Acústica pela UPM e faz parte da área de engenharia e vendas de Engenharia de Som
Hola, en el caso de mi instalación se produce un fenómeno muy extraño, cuando desconecto el cable a tierra mi equipo funciona mucho mejor. Tengo un filtro de linea que va a tierra, y anda bien por unas horas, luego es un desastre. Además se rompen todos los estabilizadores de tensión-(nunca los probé sin conexión a tierra)-, duran unos meses nada mas. Se me ocurrió desconectar el cable a tierra por que eh llevado mis equipos a otras casas en las que ni siquiera había conexión a tierra y sonaban mucho mejor que en la mía. Vivo en una zona semi desértica en la Patagonia en la que el suelo es bastante arcilloso, no se si ese dato es de importancia. Muchas gracias y saludos.