porqué los cables suenan diferente unos de otros

un informe gentileza de Straight Wire Inc.

Existen muchas diferencias audibles entre cables que previamente no tenían explicación técnica. Estas diferencias pueden ahora ser definidas examinando su función y sus efectos eléctricos. Las medidas y explicaciones que siguen pueden ser usadas para predecir que cable sonará mejor en una aplicación específica. Audiófilos y profesionales del audio podrán utilizar éste informe como guía de referencia al seleccionar sus cables.

Las conclusiones sobre los efectos sónicos de los cables fueron desarrolladas por Straight Wire Inc. basadas en extensa investigación y pruebas de escucha. Las pruebas de escucha fueron llevadas a cabo en numerosos sistemas de audio de nivel de referencia por músicos, audiófilos y vendedores de equipo high-end como así también personal de Straigt Wire.

Comprendiendo la importancia de los parámetros eléctricos

Existen numerosos diseños utilizados en los cables de audio, los 7 tipos evaluados en éste estudio incluyen:

A) Dos conductores multifilares.

B) Dos conductores de alambre sólido.

C) Dos conductores tubulares.

D) Conductores tubulares múltiples.

E) Pequeños conductores agrupados en configuración plana.

F) Pequeños conductores agrupados en configuración helicoidal.

G) Coaxial Simétrico.

Un cable común de dos conductores multifilares calibre 12 sirve como introducción a estos importantes y mensurables efectos. Cada uno de estos parámertros mensurables juega un rol en cuanto a determinar las características sónicas de éste cable de dos conductores multifilares de calibre 12, o cualquier otro tipo de cable. R-RESISTENCIA es la tendencia del cable a convertir potencia eléctrica (corriente) en calor. Cuanto mayor sea la longitud de un cable mayor será su resistencia. La cantidad de cobre (conductor) en un cable determina su resistencia por pié, la que usualmente se especifica con un número AWG (American Wire Gauge). La resistencia se mide en unidades llamadas OHMS y es representada por la letra griega OMEGA.

Por ejemplo, un cable para parlante de calibre (gauge) 12, con una longitud de 20 pies tiene una resistencia de 0,07 ohms. Un cable de la misma longitud pero de calibre 15 contendrá la mitad del cobre y consecuentemente el doble de la resistencia (0,14 ohms). Si el cable de calibre 15 es cortado en dos tramos de 10 pies, cada uno de ellos tendrá una resistencia de 0,07 ohms. Cuanto más bajo sea el número de calibre de un cable, mayor cantidad de cobre tendrá y menor será su resistencia por unidad de longitud. El diámetro externo de un cable puede ser un engañoso indicador de su resistencia ya que algunos cables contienen primordialmente material de relleno. El cable mas grueso incluido en éste informe tiene un diámetro de 0,75 pulgadas, pero su resistencia muestra que sus conductores son solo de calibre 14. En comparación, otro cable de parlante mostrado, solo tiene un diámetro de 0,35 pulgadas y la resistencia de un calibre 12.

Los cables de parlante deberán tener baja resistencia para evitar perder porciones de la música en forma de calor. Estas pérdidas son especialmente notables en frecuencias muy bajas. Si bien una baja resistencia es en sí misma beneficiosa, la mayoría de los cables de gran calibre/baja resistencia utilizan conductores de hebras gruesas, los que introducen problemas causados por efecto del campo electromagnético.

Cuando una corriente eléctrica viaja por un cable, genera un campo magnético alrededor y a través de los conductores. La interacción de estos campos afecta el flujo de la corriente. Incrementar el grosor de los conductores en los cables, significa intensificar el efecto electromagnético y consecuentemente la posibilidad de que distorsione la señal musical.

Estos efectos y su relación con diseños específicos de cables son discutidos en la próxima sección.

Eecto pelicular (Skin Effect)

Es la tendencia de las altas frecuencias a ser conducidas por la superficie de un cable o haz de hebras, mientras las bajas frecuencias son conducidas igualmente por todo el cable. Cuanto mayor sea la frecuencia, más delgada será la porción de superficie de cable que la conduzca.

El efecto pelicular solo puede ser minimizado mediante la reducción del diámetro de los cables conductores. En el cable de calibre 12 descripto en el gráfico precedente, el efecto pelicular hace que la resistencia del cable se vea incrementada un 11% entre los 1000 y los 10.000 Hz. Para un cable calibre 18 de el mismo diseño de dos conductores multifilares lado a lado, el incremento es sólo del 2%. El efecto pelicular puede ser minimizado sin el compromiso de una alta resistencia agrupando cables delgados en conductores planos o tubulares.

Efecto de proximidad:

Es la tendencia de las altas frecuencias a ser conducidas por las porciones conductoras del cable que se encuentren más cercanas a los conductores de polaridad opuesta. El efecto de proximidad, como el efecto pelicular, es causado por el continuamente variable campo electromagnético generado por la señal de audio. Para evitar el efecto de proximidad, cada una de las hebras conductoras positivas del cable deberá estar dispuesta de forma tal de presentar una distancia igual y constante respecto de las hebras conductoras negativas.

Los cables de dos conductores multifilares (tipo A) y aquellos cables que utilizan conductores tubulares lado a lado (tipos C y D) son los que tienden a sufrir más del efecto de proximidad. Las hebras en estos conductores siguen un patrón circular que las aleja primero y las acerca después, del próximo conductor. Debido a que las porciones de alta frecuencia de la señal se ven restringidas por el campo electromagnético a circular por las superficies entre conductores, se ven forzadas a saltar permanentemente de una hebra a otra para seguir el sendero recto trazado por el efecto de proximidad. Esta porción de corriente que sigue un camino diferente al principal (como remolinos en una corriente de agua) son llamadas CORRIENTES EDDY.

Cuando los efectos pelicular y de proximidad fuerzan a una parte de la señal musical a saltar entre hebras, la resistencia de cada una de estas conexiones entre hebras cambia (o se contrae) con cambios en el flujo de corriente.

Este fenómeno, llamado RESISTENCIA DE CONTRACCION, produce distorsión que borronea la información musical y agrega texturas granulada al sonido.

La resistencia de contracción puede ser reducida al minimizar ambos, el efecto pelicular y el de proximidad (como en los cables tipo E, F y G) o mediante el mejoramiento de la conexión entre hebras. Bañar las hebras de cobre con estaño o plata puede mejorar estas conexiones entre hebras ya que el cobre desnudo tiene gran propensión a problemas debidos a corrosión de superficie. De este modo, costosas hebras de plata pura o de cobre de muy alta pureza significan alguna ventaja, pero fallan en solucionar completamente el problema. La resistencia de contracción solo puede ser totalmente eliminada de los cables de audio cuando se aísla individualmente cada hebra del cable.

X- reactancia inductiva

Es el efecto electromagnético por el cual las bobinas inductoras ( como las usadas en divisores de frecuencia de parlantes, filtros de ruido, etc.) selectivamente retienen el paso de corriente para satisfacer requerimientos específicos del circuito. Los cables varían tremendamente en su reactancia inductiva, pero no están hechos para ser inductivos a propósito, es un subproducto del hecho de que es muy difícil disminuir la inductancia sin aumentar la resistencia y la capacitancia. Un cable debe tener conductores poco espaciados entre sí, bajo efecto pelicular y de proximidad y aislación de baja pérdida para minimizar resistencia, inductancia y capacitancia simultáneamente. El diseño común de dos conductores multifilares lado a lado (aún aquellos que combinan varios diámetros de hebra), no pueden optimizar éstos parámetros ya que no pueden controlar los efectos electromagnéticos.

Capacitancia( la tendencia a almacenar una carga eléctrica)

Es el parámetro de un cable que puede degradar la calidad del sonido al atenuar las altas frecuencias o debido a la absorción de porciones de señal (absorción dieléctrica). Modernos materiales aislantes de alta performance como el polipropileno, el poliestireno y el teflon ayudan a minimizar la capacitancia y la absorción dieléctrica. La capacitancia también se reduce en la medida que los cables conductores son separados, mientras que la inductancia se reduce en la medida en que se los reúne. Para optimizar la performance de un cable de audio, los efectos de capacitancia e inductancia deben ser minimizados y balanceados. Hoy, los problemas capacitivos en los cables son raros, mientras que los efectos sónicos de la inductancia inductiva son consistentemente audibles.

La reactancia inductiva de un cable de audio evidencia su tendencia a rellenar los silencios entre notas con información musical diferida (similar a ecos). Este efecto de rellenado armónico incrementa la duración de los transitorios en la música haciendo que suenen con mayor volumen. La magnitud y distribución de la reactancia inductiva varía enormemente de un cable de audio a otro. Esta variación es el factor predominante en la generación de diferencia de sonido entre cables.

Z-impedancia

Es el total de la oposición presentada al flujo de la señal, la combinación (suma vectorial) de resistencia y reactancia. El cable común de calibre 12 presenta una que se desvía dramáticamente dentro del espectro audible. Esta desviación señala el punto en que el efecto de rellenado armónico de un determinado cable será más audible, y sonará como un pico en la respuesta de frecuencia.

Esta variación guarda correspondencia con la alineal sensibilidad del oído humano al sonido descripta por las curvas de Fletcher-Munson. El oído humano es más sensible a las frecuencias ubicadas entre los 1500 Hz y los 3000 Hz. Esto también explica porqué los cables con mayor efecto de relleno armónico tienden a sonar con mayor volumen que otros.

Relación sinergética

La compatibilidad de diferentes cables de interconexión y de parlante es una importante faceta en la performance de un sistema de audio. Existe una relación consistente entre los cables de interconexión y de parlante que fueron diseñados para ser usados juntos. En la mayoría de éstas combinaciones, la frecuencia crítica del cable de interconexión es de tres a cuatro veces mayor que la del cable de parlante. La mayoría de los fabricantes de cable parecen seleccionar ésta relación de frecuencias críticas de 3 o 4 a 1 en sus evaluaciones de escucha, debido a que esa relación produce un espaciamiento entre las regiones acentuadas de modo tal que se combinen para producir una estructura armónica relativamente balanceada.

La más predecible de las interacciones entre cables es la incompatibilidad de cables de interconexión y de parlante que tienen prácticamente las mismas frecuencias críticas. Cuando tal combinación es utilizada en un sistema usualmente el resultado es un sonido irritantemente brillante. Por el contrario, cuando las frecuencias críticas del cable de interconexión y de parlante están muy espaciadas entre sí, el resultado es un sonido opaco con pérdida de detalle musical en el rango comprendido entre esas frecuencias. Esta relación explica porqué combinar cables que fueron diseñados para ser usados juntos generalmente resulta en mejor sonido que la mezcla de cables dentro de un sistema.

Generalidades

Explicado lo anterior sobre los efectos de los cables, es posible hacer algunas generalizaciones acerca de las características sónicas de los cables, agrupados por frecuencia crítica.

Cables con frecuencias críticas entre 2kHz y 5kHz. Tienen un sonido robusto porque agregan riqueza en los medios e impacto en los medios bajos. Los cables de éste grupo suenan con más volumen que otros porque acentúan aquellas frecuencias a las que el oído humano es más sensible. Estos cables consistentemente atenúan las armónicas de los agudos superiores e incrementan el tamaño de las imágenes individuales, mientras que reducen la profundidad de la imagen acústica. Estos cables pueden crear la impresión de un escenario muy amplio ya que tienden a separar las imágenes individuales del centro del escenario.

Cables con frecuencias críticas entre 6kHz y 12kHz. Frecuentemente suenan sobredetallados en los medios altos ya que resaltan sobretonos en los medios y componentes fundamentales en agudos. La característica tonal de éstos cables exagera la sibilancia vocal y empequeñece las armónicas fundamentales de la mayoría de los instrumentos. Los cables de éste grupo tienden a resaltar algunos instrumentos al mismo tiempo que opacan otros. Esta tendencia puede producir efectos dramáticos en la imagen sónica que incluyen el aumento de la altura a la que los instrumento son percibidos.

Cables con frecuencias críticas sobre los 13kHz. Se destacan por revelar las cualidades sónicas de los otros componentes del sistema y de la grabación. Debido a que agregan menos de su propio carácter a la señal, éstos cables tienden a sonar más relajados que otros y proveen una más sutil y variada presentación de timbre y de expresión musical. El escenario percibido podrá no ser tan amplio como el de los cables con frecuencias críticas más bajas, pero las imágenes individuales resultan enfocadas más consistentemente y ubicadas con precisión en un escenario de mayor profundidad.

Conclusión

Las diferencias sónicas entre cables de audio son claramente el resultado de características de diseño que pueden ser examinadas, medidas y comparadas. El sonido de cualquier cable se encuentra directamente relacionado con su desviación resistiva, reactiva y de impedancia. Más aún, los cables que fueron diseñados para complementarse recíprocamente muestran desviaciones espaciadas apropiadamente con el objeto de minimizar desbalances armónicos.

Finalmente, aún cuando la influencia de loas cables en la reproducción musical dependerá de como combinen sus características sónicas con las del resto del sistema asociado, un cable de parámetros de diseño optimizados será capaz de una mejor performance que uno que no tenga éstas características, al ser utilizado en un sistema de audio neutral o de referencia.