sábado, 5 de maio de 2012

CABOS E CONECTORES - INFORMAÇÕES PRÁTICAS

Muitas pessoas pensam que montar um cabo é um bicho-de-sete-cabeças. Na verdade, os únicos requisitos essenciais para isso são uma boa habilidade manual e atenção. A primeira, embora seja uma característica peculiar de algumas pessoas (uma espécie de "dom"), pode ser desenvolvida e aprimorada desde que se conheçam algumas técnicas (e macetes). A segunda, não é necessária somente para se montar cabos, pois é essencial em qualquer atividade. 
  
Mesmo que o músico não queira se dedicar à atividade de "montagem de cabo" (a maioria pensa que isso é coisa para técnicos de eletrônica), em algumas situações, saber soldar um cabo pode evitar muitos problemas (No meio da madrugada, para encerrar uma gravação, o músico precisa de mais um cabo, ele tem um, mas o plug está solto... eaí?). 
  
Tipos de cabos mais usados 
Para as aplicações musicais básicas - aqui incluídos os instrumentos musicais, microfones, portastudios e conexões com sequenciadores e computadores, e excluídos os sistemas sofisticados de estúdios e palcos - a diversificação de cabos e plugs não é muito grande. São dois os tipos de cabos mais empregados na maioria das ligações: 
  
cabo blindado mono: é constituído por um condutor interno (feito com vários fios finos) encapado por isolante e envolto por uma blindagem (pode ser uma malha entrelaçada ou uma trança ao seu redor), tudo issoencapado por um outro isolante (Fig. 1.a); 
  
cabo blindado stereo: é constituído por dois condutores internos (cada qual feito com vários fios finos) encapados separadamente por isolantes, e envoltos por uma blindagem (também pode ser uma malha entrelaçada ou uma trança), tudo encapado por outro isolante (Fig. 1.b);A blindagem feita pelos fios do condutor entrelaçado oferece proteção às interferências eletromagnéticas externas, que podem introduzir ruído sobre o sinal que está sendo transmitido. 
O cabo mono é usado para transmitir os sinais de áudio de guitarras, instrumentos eletrônicos e microfones (não balanceados) aos mixers e amplificadores, transmitir sinais de sync (FSK, SMPTE, Tape Sync) entre gravadores e sequenciadores, e até mesmo em pedais de sustain e de controle. O cabo stereo, por sua vez, é usado em linhas balanceadas de áudio (usadas quando o percurso é longo, para evitar que diferenças de potencial de terra, introduzam ruído), e em cabos MIDI. Cabe ressaltar que a maioria dos instrumentos que possuem saída de áudio em stereo usam duas saídas para cabos mono, e não uma única saída para cabo stereo (já a saída de fones, no entanto, usa cabo stereo). 
  
 
Figura 1 - Tipos de cabos mais usados
 
  
Os plugs têm uma variedade um pouco maior do que os cabos, sendo que felizmente há uma certa padronização para determinadas aplicações, o que ajuda bastante quando se adquire equipamentos novos, que têm de ser conectados ao que já existe no sistema. 
  
Deve-se procurar usar sempre os materiais mais resistentes, principalmente quando se tratar de instalações sujeitas a mudanças frequentes, como o uso no palco. Os jacks, por exemplo, podem ter capa de plástico ou de metal, sendo esta última melhor (e mais cara). Alguns plugs possuem uma luva que protege o cabo ao entrar no plug, evitando que ele seja dobrado ou forçado (nos jacks de capa metálica, essa luva é feita com uma mola flexível). 
  
 
Figura 2 - Tipos de plugs
 
  
Cuidados e precauções 
Use sempre o cabo adequado à cada aplicação. Improvisar soluções, ainda que em situações de emergência, acaba comprometendo o resultado final de todo o trabalho. Comparado com os demais componentes de um sistema musical, o cabo é uma peça extremamente barata, e por isso economizar nele não parece ser uma atitude racional.O ideal é ter-se sempre um cabo reserva de cada espécie, para uma eventual necessidade. 
  
O manuseio dos cabos também deve ser de forma adequada, para que a sua durabilidade seja maior. Nunca se deve retirar uma conexão de um equipamento puxando pelo cabo, mas sim pelo corpo do plug, que é feito para isso. O ato de puxar o cabo submete-o a um esforço para oqual não foi projetado, o que pode acarretar em rompimento dos condutores internos, ou então - o que é mais provável - rompimento da solda do cabo no plug. 
  
Na ocasião do projeto das instalações dos equipamentos, é importante considerar alguns aspectos que podem ser úteis. O primeiro seria o dimensionamento correto de todos cabos, evitando usar cabos curtos demais (que vão ficar esticados, e se transformarão em fonte de problemas, como ruptura ou danificação dos plugs), ou longos demais(que "embolarão", dificultando sua movimentação futura). 
  
É de grande utilidade etiquetar as extremidades dos cabos, o que facilita sobremaneira na manipulação das conexões. Os cabos também devem sempre ficar livres (soltos) sem pesos em cima, ou qualquer outra coisa que possa dificultar seu movimento, quando necessário. 
  
Uma outra prática que pode não só aumentar a vida útil, mas também facilitar o manuseio é enrolar-se sempre os cabos no mesmo sentido. Na maioria das vezes, os cabos vêm enrolados em forma circular, e por isso, seu material já está "acomodado" àquele formato. Usar um outroformato de enrolamento acaba forçando os condutores e respectivas camadas isolantes, fazendo o conjunto todo perder coesão, ou deformar-se. Deve-se sempre enrolar o cabo no formato e sentido de enrolamento "natural" que ele já tem. Isso, além das vantagens em relação àdurabilidade, acaba também tornando o enrolamento mais fácil. Deve-se evitar também enrolar os cabos em círculos de raio muito pequenos, pois força mais o cabo. 
  
Há um tipo de cabo, chamado de espiralado, que tem a aparência de um cabo de telefone. Este cabo é mais indicado para guitarristas e baixistas, que precisam de mobilidade e não desejam um "rabo" de cabo espalhado pelo chão, pois o cabo espiralado contrai-se e expande-se àmedida que é afrouxado ou esticado com o movimento do músico. A desvantagem do cabo espiralado é o peso que ele provoca sobre o músico (que incide mais sobre o plug) pois, como o cabo não fica largado no chão, mas sim pendurado, a massa total acaba sendo carregada pelo músico. Esse tipo de cabo não é recomendável para uso em 
instalações fixas de estúdios e palcos, pois suas espiras acabam se prendendo nos outros cabos ou obstáculos, dificultando muito o manuseio nas instalações. 
  
Faça você mesmo 
Para quem quer aprender a consertar ou montar seus cabos, aqui vão algumas dicas e técnicas na "arte" de soldar cabos e plugs. Para isso, é necessário ter-se algumas ferramentas básicas, como um ferro-de-soldar (para eletrônica), um sugador de solda (não é essencial, mas ajuda bastante), um alicate de bico fino, um alicate de corte (ou tesoura) e, obviamente, um rolo de solda. Todas essas ferramentas são facilmente encontradas nas boas lojas de material eletrônico, e os preços variam conforme a qualidade do produto. 
  
Uma regra básica para qualquer montagem eletrônica - e isso inclui a montagem de cabos - é que um serviço mal feito acaba tendo que ser refeito. Deve-se sempre ter em mente que um trabalho "matado" hoje provavelmente vai ser um problema (ou um desastre) no futuro. Portanto, atenção e primor são essenciais para um resultado perfeito. 
  
Quando for consertar um cabo, preste atenção no defeito que ele apresenta. As falhas mais freqüentes são por causa de interrupção de condução, que pode ser causada por uma solda solta do condutor no plug ou mesmo pelo rompimento de um condutor. Se o problema é a solda, a solução é simples, e veremos como fazê-la, mais adiante. Se aparentemente não há qualquer solda solta, verifique se algum condutor está encostando no outro. Às vezes um dos pequenos fios de um dos condutores está tocando o outro, provocando um curto-circuito entre eles. Se for isso, ou corte devidamente o "fiozinho rebelde", ou refaça a solda do condutor, juntando bem todos os fios dele antes de soldar. 
  
Se nenhuma das evidências citadas for detectada, então o problema pode ser a ruptura interna de condutor, em algum ponto ao longo do cabo. A solução para esse problema é ir cortando pedaços (digamos, de cerca de 3 cm) de cada extremidade do cabo, alternadamente, até voltar a haver condução. Calombos, dobras pronunciadas ou falhas sensíveis (ou visíveis) no encapamento externo são pontos suspeitos: flexione e entorte o cabo seguidamente, em diversos pontos ao longo do seucomprimento, verificando se a condução é restaurada quando se mexe em algum trecho. Se isso ocorrer, provavelmente a ruptura está naquela região. 
  
Para se testar a condução no cabo, pode-se usar um multímetro eletrônico, usando-se a função de teste de resistência (ohms) e aplicando-se as pontas de teste em cada extremidade do condutor, que deverá acusar resistência igual zero. Há multímetros com funçõesespecíficas para testar condução, indicando com sinal sonoro. Um dispositivo rudimentar para se testar a integridade dos condutores de um cabo é sugerido na Figura 3. (Ao testar o cabo, deve-se prestar atenção se as extremidades testadas são do mesmo condutor !). 
  
 
Figura 3 - Dispositivo rudimentar para se testar a integridade dos
 
condutores em um cabo 
  

TÉCNICAS BÁSICAS DE SOLDAGEM

Para se obter uma soldagem bem feita, é importante observar alguns requisitos, que podem evitar futuras dores de cabeça. 
  

BALANCEADO X NÃO-BALANCEADO

Informação técnica para usuários de produtos de áudio profissional da Yamaha 
  
  • Conexões não-balanceadas empregam dois condutores: um no potencial do aterramento e o outro conduzindo o sinal. Os equipamentos que operam em nível de -10 dBV quase sempre usam conexões não balanceadas.
  •  Conexões balanceadas empregam dois condutores,cada um conduzindo o mesmo potencial de sinal, mascom polaridade invertida em relação um ao outro. Aconexão balanceada pode ter ou não uma referênciade aterramento. Se não tiver, é chamada de conexão“flutuante”. Uma conexão balanceada com referênciade aterramento requer três condutores, sendo o terceiro o potencial de aterramento (uma conexãoflutuante pode também ter um terceiro condutor, masele é usado como blindagem e não como potencial deaterramento).
  
OBS.: O termo “push-pull” também tem sido usado para descrever uma saída balanceada, mas é mais adequado para descrever o tipo de saída de amplificadores de potência, e não circuitos de sinal de linha. 
  

POR QUE USAR CONEXÕES BALANCEADAS?

Particularmente em sistemas de sonorização, ou em sistemas complexos de gravação e radiodifusão, as conexões balanceadas são preferenciais porque elas são bem menos suscetíveis a captação de interferência. Os equipamentos profissionais que operam em +4 dBuusualmente (mas nem sempre) possuem entradas e saídas balanceadas. Conexões não-balanceadas podem operar muito bem em sistemas de áudio de pequeno porte, ou em sistemas fixos (permanentes), onde os problemas de loops de terra podem ser eliminados de uma vez, e esquecidos. 
  
Em sistemas de sonorização portáteis, é melhor evitar conexões não-balanceadas. 
  
   

ENTRADAS BALANCEADAS COM E SEMTRANSFORMADORES

Muito freqüentemente. equipamentos profissionais modernos usam acoplamento direto (e não transformadores). A entrada balanceada com acoplamento direto muitas vezes é chamada de “entrada diferencial”.Uma das desvantagens dos circuitos diferenciais é que eles podem não estar “flutuantes”, e por isso às vezes é preciso adicionar transformadores auxiliares para eliminar o ruído induzido (devido aos loops de terra ou a níveis muito altos de sinais de ruído). As entradas (e saídas) balanceadas algumas vezes são implementadas usando um transformador, que pode ou não possuir um tap central. 
  
Quando presente, o tap central em geral não deve ser aterrado. A presença de um transformador não garante o balanceamento do circuito; uma conexão não balanceada pode estar acoplada por transformador, e uma saída balanceada pode ser desbalanceada se conectada à umaentrada não balanceada. 
  

COMO INTERCONECTAR VÁRIOS TIPOS DE CIRCUITOS

A natureza da saída ativa determina o tipo de cabo que deve ser usado quando aquela saída balanceada é conectada a uma entrada não balanceada. Usualmente deve ser empregado um cabo blindado com dois condutores, permitindo ao cabo permanecer razoavelmentebalanceado até a entrada do equipamento não-balanceado. Isso realmente ajuda a cancelar o ruído porque a blindagem drena o ruído para o terra, e não é ela quem conduz o sinal. A resistência finita da blindagem faz com que seja diferente aterrar a blindagem e a parte baixa do cabo na entrada não balanceada do que aterrá-los na saída do equipamento balanceado.
 
A Fig.2 ilustra as práticas recomendadas para se manipular conexões balanceadas e não balanceadas em várias combinações. Há outras formas de fazer, mas estas representam um bom ponto de partida paraquem ainda não está bem certo de como fazer. 
  
Quais conectores usar? 
A Fig.2 descreve quais circuitos de entrada se ligam a quais circuitos de saída, e se o cabo é de um ou dois condutores, com blindagem. Também é mostrado como a blindagem deve ser conectada (em uma ou outra extremidade do cabo, ou em ambas). Mas a ilustração não mostra os conectores. 
  
Geralmente, não há a escolha quanto ao tipo de conector a usar, pois os equipamentos já determinam isso. Em alguns casos, pode-se ter alternativas, como com conectores de 1/4”, que podem estar disponíveis para dois ou três condutores. É preciso saber previamente, antes de efetuar as conexões. Veja na Fig.3 as sugestões de cabos e conectores para cada caso. 
  
No mercado, há conectores bem feitos, com baixa resistência de contato (e pouca tendência em desenvolver uma resistência a longo prazo), e mal feitos. Eles podem estar bem firmes no cabo, com blindagem e condutores internos bem soldados, e o cabo bem preso à braçadeira doplug. E podem também ser construídos com pouca atenção a esses detalhes. Consulte o vendedor sobre as características construtivas do cabo, e você se certificará de que, no longo prazo, será mais econômico não comprar o cabo mais barato. 
  
Além disso, é possível usar vários tipos de cabos com um determinado conector, e por isso você poderá encontrar cabos melhores ou cabos não tão bons para uma mesma aplicação. O que faz tudo isso complexo é que o “adequado” depende da natureza dos circuitos de entrada e de saída que estão sendo interconectados.
  
  

A IMPORTÂNCIA DE UM BOM CABO

Um cabo possivelmente custa menos do que qualquer outrocomponente do sistema de sonorização (exceto os multicabos-“snakes” - que de fato são caros). Claro, pode-se ter dezenas de cabos num único sistema, e o custo até chegar a um valor razoável. Ruídos de “hum”, perda de sinal, ou falhas nas saídas por causa de curto-circuito, tudo isso pode ser causado por um cabo. Nunca tente economizar dinheiro nos cabos. 
  
Todo fio é diferente, assim como nem todos os conectores são feitos da mesma forma. Mesmo que o diâmetro final, calibre do cabo e a montagem em geral seja similar, dois cabos podem ter propriedades elétricas e físicas diferentes, tais como resistência, capacitância e indutância entre condutores, flexibilidade, densidade de blindagem,durabilidade, capacidade de suportar esmagamento, dobramentos, tração, fricção, etc. 
  

OS CABOS DE MICROFONE DEVEM SEMPRE TERBRAÇADEIRAS AMARRANDO-OS AOS PLUGS.

A melhor blindagem que se pode ter em instalações fixas (permanentes) ou dentro de racks é a blindagem por folha, mas esses cabos não são particularmente fortes e a blindagem se deteriorará caso eles sejam muito flexionados. 
  
As blindagens trançada e enrolada são mais usadas em cabos de microfone e de instrumentos. A trançada é preferida porque a enrolada tende a se abrir quando o cabo é flexionado, o que não só degrada a densidade de blindagem, mas também causa ruído no microfone. 
  
Se a capacitância do cabo se altera quando este é flexionado, isso pode modificar o nível de ruído induzido. Esse é o maior problema com a alimentação “phantom power” em cabos de microfone, embora isso possa ocorrer em qualquer cabo, e é algo que ninguém deseja numsistema de sonorização. Pode-se evitar esse problema usando-se cabos com material dielétrico (isolante) estável, e com uma blindagem bem trançada que esteja bem presa ao plug, de forma que não ocorram aberturas na blindagem quando o cabo é flexionado. Os cabos de microfone e de instrumentos costumam ter plugs com uma capa deborracha, que dá uma boa pegada e é flexível numa faixa ampla de temperatura. Também se usa para isso vinil de boa qualidade. 
  
Alguns cabos com um condutor e blindagem parecem similares aos cabos coaxiais usados para sinal de TV e rádio (ex: RG-58, RG-59), mas existe uma diferença maior. Os cabos coaxiais para uso com radiofreqüência (RF) geralmente possuem condutor central rígido (ou condutor feito com poucos fios grossos), e sua capacitância é bemdiferente da dos cabos de áudio O cabo coaxial também é menos flexível, por isso não use cabos de RF para aplicações de áudio. 
  

CABOS SEM BLINDAGEM E CABOS PARA CAIXASACÚSTICAS

A blindagem adiciona capacitância, massa, peso e custo a um cabo, e por isso algumas pessoas tentam evitá-la. Isso é aceitável no caso de linhas telefônicas, mas jamais considere a possibilidade de usar cabos sem blindagem para microfones ou instrumentos. Nas caixas acústicas, o nível de sinal é tão alto que o ruído eletromagnético é insignificante e por isso pode-se usar cabos sem blindagem. Na verdade, cabos blindados em caixas acústicas apresentam uma reatância maior e podeminduzir a oscilações parasitas! 
  
Leia também Sound Reinforcement Handbook, de Gary Davis e Ralph Jones, 2a. edição revisada, fev/1990, publicada por Hal Leonard Publishing Co. 
© 1992 Yamaha Corporation of America 
  

CONEXÕES DE ÁUDIO

Apresentamos aqui os esquemas de ligação dos sinais nos plugs de áudio para as situações mais comuns.

CONEXÃO NÃO-BALANCEADA DE ÁUDIO EM MONO

O plug mais usado é o P10 (1/4") mono, também chamadoerroneamente de "banana" (que é um outro tipo de plug). 
 
 
  

CONEXÃO BALANCEADA DE ÁUDIO EM MONO

Para conexão de microfones e equipamentos profissionais, é mais usado o cabo balanceado com plugs XLR (também chamado como plug "Canon"). 

   
Muitos equipamentos oferecem conexão balanceada com plugs P10 (1/4") stereo. Este tipo de plug é também conhecido como "TRS", que são as iniciais das designações das partes do plug: Tip (ponta), que leva o sinal positivo ("hot"), Ring (anel), que leva o sinal negativo ("cold"), e Sleeve (capa), que é a conexão da blindagem.
  
  

CONEXÃO DE HEADPHONE STEREO

O plug mais usado em equipamentos profissionais é o P10 (1/4") stereo. Nessa conexão, a ponta do plug leva o sinal do canal esquerdo (Left), e o anel do plug leva o sinal do canal direito (Right). 
  
  

Um comentário:

  1. Bela Matéria,
    Simples e Obejetiva e com dicas que vai tanto pro profissional quanto para o amador.
    Às vezes é bom ler matérias que julgamos ser simples mas que no fundo acaba tirando uma dúvida que ainda permanecia.
    Parabens pelo blogue!!

    ResponderExcluir

Observação: somente um membro deste blog pode postar um comentário.