Giz explica: Por que cabos analógicos de áudio não são todos iguais como você pensa

Apesar de eu ter afirmado categoricamente que, apesar das inúmeros opções e inúmeros preços diferentes que você pode encontrar por aí, todos os cabos HDMI fazem basicamente a mesma coisa, este não é o caso quando se fala de cabos de áudio analógicos. Eis a explicação física para isso:

Não existem tantas partes internas nos cabos de áudio, mas existem mais do que você imagina, especialmente nos cabos mais avançados. O seu objetivo, assim como o da maioria dos fios e cabos, é transmitir um sinal elétrico do ponto A ao ponto B sem perder a sua força ou clareza. Mas já que este é o mundo real, e não a terra mágica dos audiófilos, sempre haverá alguma perda – e quando o sinal é analógico, e não digital, a coisa é bem mais sutil do que “ou tem ou não tem sinal”. A maioria dos cabos HDMI que testamos passaram os sinais de áudio e de vídeo 1080p sem nenhum soluço notável, mas com os analógicos há infinitas gradações de sinal que podem passar ou não.

Mas o que atrapalha a jornada do sinal? Um cabo tem várias propriedades elétricas importantes que divergem de fabricante para fabricante e podem ser manipuladas de acordo com a forma com que o cabo é construído. Já que essa manipulação geralmente envolve sacrifícios na performance, os fabricantes precisam se perguntar duas coisas:

1. O quanto eu posso minimizar a perda de sinal?
2. Se eu não posso ter tudo, o que eu sacrifico e o que eu preservo?

Eu pedi ao meu amigo David Kay, editor do Audio Junkies, para me ajudar a entender essa bagunça, e nós fizemos um passo a passo de todas as propriedades elétricas que têm um impacto no sinal de áudio enquanto ele passa pelo cabo. Aqui está o que saiu desse papo:

Resistência: É o quanto de oposição o próprio comprimento, forma e matéria do cabo impõe ao sinal que passa. Já que o oposto de resistência é condução, usar um bom material condutor no cabo já significa uma menor resistência. “Cobre ou prata excepcionalmente puros são bem mais condutivos que os materiais baratos”, diz Kay. “Algumas empresas usam materiais terrosos raros, como paládio, que supostamente é melhor condutor que a prata”. A palavra impedância – parte da terminologia audiófila – é derivada da resistência elétrica.

Medida em ohms, ou ainda miliohms, a resistência normalmente é representada pela letra R. Quanto menos miliohms de resistência, melhor.

Quando os fabricantes de cabos estão modelando os metais em longas tiras, eles tomam o cuidado de deixar o oxigênio de fora do processo, e os cabos mais caros são fabricados com metais trabalhados enquanto ainda quentes, para evitar o acúmulo de cristais. Acredita-se que o acúmulo de cristais e oxigênio afeta a qualidade do som, pois eles adicionam mais resistência. Um dos mais celebrados métodos de moldagem para o cobre super-puro de alta condutividade é chamado de Ohno Continuous Casting Process, ou OCC.

Capacitância: “A habilidade que um corpo tem de manter uma carga elétrica”, como tão bem explica a Wikipedia. Um capacitor consiste basicamente em dois condutores separados por um isolante. Se isso soa como qualquer fio de speaker que você já tenha visto, então estamos no caminho certo. Capacitores modernos encontrados em eletrônicos de consumo são construídos para segurar cargas, como se fossem pequenas e inteligente mini-baterias, mas mesmo os cabos mais primitivos podem manter algum tipo de impulso elétrico. Se isso acontece, algo não vai chegar a tempo aonde precisa chegar. E tempo, veja só você, é importante quando se ouve música.

Capacitância, indicada por um C, é medida em Farads. No mundo do áudio, normalmente são picoFarads (pF). Quanto menos, melhor.

Indutância: Para poupar você das assustadoras descrições oficiais, neste caso, é o potencial que um condutor (o fio) tem para gerar um campo eletromagnético baseado na eletricidade fluindo através dele. Um campo eletromagnético muito grande pode tecnicamente comprometer o sinal de áudio.

Capacitância e indutância são extremos como Rômulo e Remo. Mesmo se for possível deixar ambos bem baixos, os fabricantes sempre chegam a um ponto em que precisam decidir entre capacitância ou indutância. “O modo como se organizam os fios no cabo, torcendo eles, e a decisão de quanto espaço deixar entre os condutores, tudo isso tem um efeito enorme”, diz Kay. “Você quer um equilíbrio; você não quer leituras muito altas de um se as do outro estiverem muito baixas”.

A indutância é indicada por um L – aparentemente uma homenagem a algum físico que há muito já bateu as botas. Você mede a indução em unidades de Henry (não, sério) – também um reconhecimento a um mano morto – e, sim, a indutância em cabos de áudio é medida em microHenrys (µH ou uH).

O Dielétrico, também conhecido como Isolante: Uma das grandes brigas nos cabos mais caros é sobre como isolar seus condutores. Os leigos tendem a pensar que a camada de plástico ao redor dos fios é para impedir que a eletricidade escape, ou que outra eletricidade entre, e apesar disso ser um pouco verdade, o argumento dos físicos diz que o próprio sinal viaja entre o condutor e o isolante – quase sempre chamado de dielétrico na ciência dos cabos.

A onda fica tecnicamente pulando pelo fio, quicando nas paredes de isolamento pelo caminho. Por causa disso, muitos garantem que o isolante não pode ser muito absorvente. Os fabricantes tendem a fazer careta para o PVC e sorrir para o Teflon. No meio-termo ficam coisas como espuma de polietileno. O Teflon é caro e é mais difícil de moldar sobre o cobre ou prata do fio, por isso é caro.

Mas isolamento não é só uma camada de cobertura externa. De fato, alguns fabricantes cobrem cada fiapo individual de cobre no que eles chamam de revestimento de Litz – para assegurar a longevidade dos cabos, de acordo com um dos fabricantes. Os fiapos em si não são microscópicos (eles são até meio grossos para os padrões típicos) mas dentro de cada fio você encontra um conjunto de fios menores, individualmente enrolados. Você pode imaginar que isso é um inferno de se trabalhar se você estiver desencapando os fios, mas algumas pessoas gostam.

Profundidade da pele: Como o audiófilo John Atkinson disse em 1995: “Há um diâmetro de condutor que é o melhor para transmissão de sinal de áudio”. Isso tem a ver com pesquisas feitas por um professor da Universidade de Oxford chamado Malcolm Omar Hawksford (pontos-bônus por um nome multicultural e estiloso), que disse que sinais de baixa frequência levam mais tempo para passar por fios mais grossos, criando um efeito conhecido como “time smearing” (algo como “tempo grudento”). A solução foi diminuir o diâmetro para algo entre 0.5mm e 1mm por fiapo, para assegurar que “um fluxo uniforme seja mantido por todo o condutor”.

Para que os fabricantes evitarem problemas advindos da profundidade da pele, alguns apelaram para a fabricação de cabos ocos ou com formas irregulares – como o cabo oco e oval da Analysis Plus mostrado na imagem –, ou então organizando cabos magrinhos ao redor de um centro oco.

O Prof. Hawksford também corroborou alguns outros argumentos que foram feitos (e que eu mencionei acima):
• “O dielétrico dá suporte à maioria do sinal durante o seu transporte pelo cabo”.
• “Condutores feitos com fiapos sem isolamento individual [de Litz] aparentam ser uma construção de má qualidade”.

Caixas de Rede: Cabos de speakers de alguns fabricantes tem caixas de rede neles, caixas eletrônicas que são usadas para assegurar que o ruído eletromagnético do próprio sistema não atravesse, efetivamente filtrando baixas frequências que não deveriam estar na música. Os cabos mais caros deixam você selecionar a impedância, ou seja, ajustar o cabo para mostrar preferência por baixas, médias ou altas frequências. (Na imagem, um cabo MIT Shotgun com caixa de rede.)

Proteção (Shielding): Talvez você tenha reparado que até agora eu não falei sobre proteção, apesar de ser sempre um assunto popular quando se discute cabos de áudio. Isso é porque geralmente só se usa proteção nos interconectores, que estão constantemente carregando sinais de baixa energia entre componentes com mais energia. Esses sinais fracos são presa fácil para interferência eletromagnética externa, enquanto os sinais de mais alta voltagem tendem a ser invulneráveis a esse ruído externo.

O Shielding vem em diferentes formatos, geralmente ao mesmo tempo, com o objetivo de lidar com diferentes intervalos de frequência eletromagnética; desde os mais baixos, protegidos por malhas trançadas de alumínio, cobre ou mesmo cobre banhado em prata, aos mais altos, afastados por folhas sólidas de alumínio. Uma camada adicional de PVC recheado de carbono (condutor) também é usada para bloquear certas frequências eletromagnéticas e para diminuir a tendência que alguns interconectores tem de serem “microfônicos”, captando vibrações que se transformam em som. (Na imagem, interconectores Cardas’ com três camadas de proteção, fiapos de cabo individualmente cobertos de Litz e até mesmo um centro oco – vários princípios discutidos neste post em prática no mesmo cabo).

O Kay diz que, por causa desta questão da vibração, há tipos de shielding ainda mais incomuns chegando ao mercado, incluindo fios cercados por contas e até mesmo fluídos.

OW OW OW, PERAÍ, MAS DÁ PARA OUVIR TODA ESSA MERDA!?!??!!!!
A questão é: o quanto isso realmente leva a diferenças na percepção do som? Será que as pessoas conseguem mesmo perceber a diferença nos cabos quando eles são otimizados de acordo com as propriedades físicas que eu acabei de mencionar?

Quando provava sua teoria de profundidade de pele, o Professor Hawksford escreveu: “eu não estou tentando dizer que este efeito é necessariamente significativo, apenas que um componente de erro é previsto por nossa teoria e que as medições mostram existir”. Eu acho que isso resume bem onde está a real divisão no debate dos cabos de áudio. Algumas pessoas dizem que conseguem ouvir a diferença, enquanto outras se recusam a acreditar que esses comprovados ajustes de eletricidade e eletromagnetismo são audíveis.

Você não vai conseguir ouvir nada disso nos speakers de um home theater tudo em um de R$1000. Mas se você gastar alguns barões por speaker e mais uma graninha boa num receiver, você talvez tenha uma chance de ouvir um pouco da diferença. Se você gastar centenas de milhares de reais em um home-theater dedicado, bem, aí você tem dinheiro pra comprar quaisquer cabos que quiser, então eu não dou a mínima para o que você vai comprar.

Como eu mencionei lá em cima, estamos falando de cabos analógicos aqui. É verdade que qualquer coisa que passe sinais elétricos – sejam analógicos ou digitais – vai encontrar os mesmos problemas, mas como nós vimos, as altas exigências do vídeo em 1080p significam que ou você vê a imagem ou vê algo revoltante. Há menos oportunidade para nuance, o que faz com que os cabos baratos (especialmente aqueles com garantia) sejam uma melhor opção de compra.

Isso não é necessariamente uma validação de gastos extravagantes quando o assunto é cabos e interconectores de som, mas significa sim que mesmo os céticos conseguem ouvir a diferença entre um cabo de 200 dólares e um de 1000, desde que eles estejam conectados ao sistema de som certo (e certamente caro). De fato, muitos dizem que sistemas caros de som revelam melhor a diferença de qualidade entre cabos baratos e caros do que podem revelar qualquer variação entre os vários modelos diferentes de cabos caros. Ou seja, a diferença de vinte para mil dólares é muito mais audível que a diferente entre, digamos, U$2500 e U$5000.

Eu entendo isso que, quando eu tomo vinho, a minha santa ignorância consegue identificar corretamente as diferenças entre um Burgundy branco de 9 dólares e um de 25, mas eu poderei ter bastante problemas para apontar o que faz uma garrafa de 100 dólares melhor do que aquela mesma de 25. Se você colocar uma garrafa de U$100 e uma de U$1000 na minha frente e pedir para eu apontar as diferenças, eu provavelmente sairia andando. (Na real eu passaria a mão nas duas e sairia correndo pra vender no eBay.)

Eu não vou terminar este texto com alguma resposta direta. De fato, chegamos a um ponto de pausa em que vocês podem gritar uns com os outros (ou comigo) sobre todas as razões por que você acha que tudo isso é real ou um monte de besteiras. A boa notícia é que colocamos no forno uma versão do bom e velho teste de cabos analógicos para ver o que podemos notar por nós mesmos, tanto com aparelhos de análise quanto com as nossas orelhas mesmo.

Ah, e também há uma chance considerável de você entender mais sobre engenharia elétrica do que eu e querer elaborar ou mesmo corrigir algo que eu escrevi acima. É só não ser um idiota – é complicado explicar esse tipo de coisa de modo que todos os interessados entendam, e ao fazer isso, com certeza deixa-se de explicar tudo. Não deixe de compartilhar o seu conhecimento, mas saiba que isso tudo é o só o começo, não a palavra final sobre qualquer coisa.