EMI-RFI. GREMLINS EN SU SISTEMA DE AUDIO

[rocoa]

Me gustaría exponer un tema poco manido al que le he dedicado muchas horas de investigación desde hace años.
Se trata de la perniciosa influencia de las radiaciones electromagnéticas en nuestro sistema de audio.
Para ello no estaría de más "situarnos" previamente.

La interferencia electromagnética es la perturbación que ocurre en cualquier circuito, componente o sistema electrónico causada por una fuente de radiación electromagnética externa al mismo. También se conoce como EMI por sus siglas en inglés (Electro Magnetic Interference).
Un tipo de interferencia de esta naturaleza,de particular interés en el tema que nos ocupa, es la RFI (Radio Frequency Interference).

Esta perturbación puede interrumpir, degradar o limitar el rendimiento del sistema. La fuente de la interferencia puede ser cualquier objeto, ya sea artificial o natural, que posea corrientes eléctricas que varíen rápidamente, como un circuito eléctrico, el sol o las auroras boreales.

Imagen de la aurora boreal:




En el medio en que vivimos hay campos electromagnéticos por todas partes pero son invisibles para el ojo humano. Se producen campos eléctricos por la acumulación de cargas eléctricas en determinadas zonas de la atmósfera por efecto de las tormentas, el campo magnético terrestre provoca la orientación de las agujas de los compases en dirección Norte-Sur y los pájaros y los peces lo utilizan para orientarse.
Además de las fuentes naturales, en el espectro electromagnético hay también fuentes generadas por el hombre.



Inserto este enlace a una página en la que se puede ver da manera muy sintética lo que tratamos aquí:
http://www.asifunciona.com/fisica/af_espectro/af_espectro_1.htm

La Energía radiante es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.



Una onda electromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio que se transmite en forma de ondas. A diferencia de las ondas mecánicas, como el sonido,  las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse; es decir, pueden desplazarse por el vacío a una velocidad constante muy alta (300.0000 km/s).



Estas ondas se caracterizan por su longitud de onda (nanómetros en las de mayor energía, como los rayos X y gamma y kilómetros en las de menor energía, como las ondas de radio), por su amplitud y por su frecuencia (expresada en Hertzios o ciclos por segundo).



Podemos imaginar las ondas electromagnéticas como series de ondas muy uniformes que se desplazan a una velocidad enorme: la velocidad de la luz. La frecuencia simplemente describe el número de oscilaciones o ciclos por segundo, mientras que la expresión «longitud de onda» se refiere a la distancia entre una onda y la siguiente. Por consiguiente, la longitud de onda y la frecuencia están inseparablemente ligadas: cuanto mayor es la frecuencia, más corta es la longitud de onda.



El concepto se puede ilustrar mediante una analogía sencilla. Ate una cuerda larga al pomo de una puerta y sujete el extremo libre. Si lo mueve lentamente arriba y abajo generará una única onda de gran tamaño; un movimiento más rápido generará numerosas ondas pequeñas. La longitud de la cuerda no varía, por lo que cuantas más ondas genere (mayor frecuencia), menor será la distancia entre las mismas (menor longitud de onda).



La longitud de onda y la frecuencia determinan otra característica importante de los campos electromagnéticos. Las ondas electromagnéticas son transportadas por partículas llamadas cuantos de luz. Los cuantos de luz de ondas con frecuencias más altas (longitudes de onda más cortas) transportan más energía que los de las ondas de menor frecuencia (longitudes de onda más largas). Algunas ondas electromagnéticas transportan tanta energía por cuanto de luz que son capaces de romper los enlaces entre las moléculas. De las radiaciones que componen el espectro electromagnético, los rayos gamma que emiten los materiales radioactivos, los rayos cósmicos y los rayos X tienen esta capacidad y se conocen como «radiación ionizante». Las radiaciones compuestas por cuantos de luz sin energía suficiente para romper los enlaces moleculares se conocen como «radiación no ionizante».



Las fuentes de campos electromagnéticos generadas por el hombre que constituyen una parte fundamental de las sociedades industriales (la electricidad, las microondas y los campos de radiofrecuencia) están en el extremo del espectro electromagnético correspondiente a longitudes de onda relativamente largas y frecuencias bajas y sus cuantos no son capaces de romper enlaces químicos. Aunque ésto sobrepasa la intención de este post lo comento porque mientras que los efectos perniciosos en la salud de las radiaciones ionizantes están sobradamente demostrados científicamente, no ocurre lo mismo en el caso de las no ionizantes y suelen ser tema de amplio debate en multitud de foros.
 
Existen dos maneras de producir radiación electromagnética. Una de ellas consiste, en esencia, en la conversión de la energía cinética de una carga eléctrica acelerada, en energía radiante. La otra manera consiste en el aniquilamiento de materia, convirtiéndose ésta en energía radiante.

Maxwell asoció varias ecuaciones, actualmente denominadas Ecuaciones de Maxwell, de las que se desprende que un campo eléctrico variable en el tiempo genera un campo magnético y, recíprocamente, la variación temporal del campo magnético genera un campo eléctrico.



El espectro electromagnético se refiere a un "mapa" de los diferentes tipos de energía de radiación y sus correspondientes longitudes de onda. Hay usualmente 7 subdivisiones: desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible , los rayos infrarrojos y las microondas hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio (radiofrecuencia).



El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético que comprende desde los 3 kHz de frecuencia, con una longitud de onda de 100.000 m (100 km), hasta los 300 GHz de frecuencia, con una longitud de onda de 0,001 m(1 mm).El Hertz es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por segundo. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.



En presencia de una carga eléctrica positiva o negativa se producen campos eléctricos que ejercen fuerzas sobre las otras cargas presentes en el campo. La intensidad del campo eléctrico se mide en voltios por metro (V/m). Cualquier conductor eléctrico cargado genera un campo eléctrico asociado, que está presente aunque no fluya la corriente eléctrica.
Los campos eléctricos son más intensos cuanto menor es la distancia a la carga o conductor cargado que los genera y su intensidad disminuye rápidamente al aumentar la distancia.



Al enchufar un cable eléctrico en una toma de corriente se generan campos eléctricos en el aire que rodea al aparato eléctrico. Cuanto mayor es la tensión, más intenso es el campo eléctrico producido. Como puede existir tensión aunque no haya corriente eléctrica, no es necesario que el aparato eléctrico esté en funcionamiento para que exista un campo eléctrico en su entorno.

Los materiales conductores, como los metales, proporcionan una protección eficaz contra los campos magnéticos. Otros materiales, como los materiales de construcción y los árboles, presentan también cierta capacidad protectora. Por consiguiente, las paredes, los edificios y los árboles reducen la intensidad de los campos eléctricos de las líneas de conducción eléctrica situadas en el exterior de las casas. Cuando las líneas de conducción eléctrica están enterradas en el suelo, los campos eléctricos que generan casi no pueden detectarse en la superficie.



Los campos magnéticos se originan por el movimiento de cargas eléctricas. La intensidad de los campos magnéticos se mide en amperios por metro (A/m), aunque en las investigaciones sobre campos electromagnéticos los científicos utilizan más frecuentemente una magnitud relacionada, la densidad de flujo (en microteslas, µT). Al contrario que los campos eléctricos, los campos magnéticos sólo aparecen cuando se pone en marcha un aparato eléctrico y fluye la corriente. Cuanto mayor sea la intensidad de la corriente, mayor será la intensidad del campo magnético.

Al igual que los campos eléctricos, los campos magnéticos son más intensos en los puntos cercanos a su origen y su intensidad disminuye rápidamente conforme aumenta la distancia desde la fuente. Los materiales comunes, como las paredes de los edificios, no bloquean los campos magnéticos.



Los campos magnéticos se generan únicamente cuando fluye la corriente eléctrica. En este caso, coexisten en el entorno del aparato eléctrico campos magnéticos y eléctricos. Cuanto mayor es la intensidad de la corriente, mayor es la intensidad del campo magnético.
Los campos eléctricos existentes en torno al cable de un electrodoméstico sólo desaparecen cuando éste se desenchufa o se desconecta de la toma de corriente, aunque no desaparecerán los campos eléctricos del entorno del cable situado en el interior de la pared que alimenta al enchufe.

Particularmente interesante nos resulta que mientras una corriente eléctrica alterna crea un campo magnético, también un campo magnético crea una corriente eléctrica en un conductor cercano. Este es el principio de la inducción y por este se puede detectar y medir la presencia de campos electromagnéticos. La inducción es también el principio mediante el cual un transformador eleva o baja voltajes. En un transformador, una corriente eléctrica alterna a través de los alambres de una bovina, irradia campos magnéticos y en otra bovina adyacente los alambres captan los campos magnéticos y los convierte de nuevo en corriente eléctrica alterna. El número de vueltas en espiral que tenga en cada lado del transformador, determina la cifra de voltaje.



¿En qué se diferencian los campos estáticos de los campos variables en el tiempo?
Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.

Los campos eléctricos estáticos (también conocidos como campos electrostáticos) son campos eléctricos que no varían con el tiempo (frecuencia de 0 Hz). Los campos eléctricos estáticos se generan por cargas eléctricas fijas en el espacio, y son distintos de los campos que cambian con el tiempo, como los campos electromagnéticos generados por electrodomésticos, que utilizan corriente alterna (AC) o por teléfonos móviles, etc.

Los campos magnéticos estáticos son campos magnéticos que no varían con el tiempo (frecuencia de 0 Hz).Se generan por un imán o por el flujo constante de electricidad, por ejemplo en los electrodomésticos que utilizan corriente continua.

Una corriente continua (DC, en inglés) es una corriente eléctrica que fluye siempre en el mismo sentido. En cualquier aparato eléctrico alimentado con pilas fluye corriente de la pila al aparato y de éste a la pila, generándose un campo magnético estático. El campo magnético terrestre es también un campo estático, así como el campo magnético que rodea a una barra imantada, el cual puede visualizarse por medio del dibujo que se forma cuando se espolvorean limaduras de hierro en torno a la barra.



No estaría de más recordar también aquello que tanto nos sorprendió la primera vez que lo hicimos, siendo niños. Me refiero al hecho de frotar un bolígrafo con un trapo y observar que podíamos levantar con él pequeños trocitos de papel, que se le quedan pegados. Tanto el bolígrafo como los trozos de papel habían quedado electrizados: el bolígrafo por frotamiento y el papel por inducción. Al frotar el bolígrafo, éste había adquirido una carga eléctrica negativa, mientras que el papel se había cargado positivamente al acercarle el bolígrafo.

En cambio, las corrientes alternas (AC, en inglés) forman campos electromagnéticos variables en el tiempo. Las corrientes alternas invierten su sentido de forma periódica. En Europa la corriente alterna cambia de sentido con una frecuencia de 50 ciclos por segundo, o 50 Hz (hertz o hertzios) y, de forma correspondiente, el campo electromagnético asociado cambia de orientación 50 veces cada segundo.



Cuando una lámpara de mesa está enchufada, es decir, conectada a la red eléctrica a través del enchufe, sólo hay un campo eléctrico. El campo eléctrico puede compararse con la presión dentro de una manguera cuando se conecta al sistema de abastecimiento de agua y el grifo está cerrado. El campo eléctrico está relacionado con la tensión, cuya unidad es el voltio (V). Se genera por la presencia de cargas eléctricas y se mide en voltios por metro (V/m). Cuanto mayor sea la fuente de alimentación del electrodoméstico, mayor será la intensidad del campo eléctrico resultante.
Cuando se enciende la lámpara, es decir, cuando la corriente pasa por el cable de alimentación, hay un campo eléctrico y un campo magnético. El campo magnético se origina como resultado del paso de corriente (es decir, el movimiento de electrones) a través del cable eléctrico. En el ejemplo de la manguera, el campo magnético se correspondería con el paso del agua a través de la manguera. La unidad del campo de inducción magnética es el Tesla (T). Sin embargo, los campos magnéticos que se miden normalmente están dentro del rango de los microteslas (μT), es decir, una millonésima de Tesla. Otra unidad que se utiliza a veces es el Gauss (G). Un Gauss equivale a 100 microteslas.

Los campos electromagnéticos variables en el tiempo que producen los aparatos eléctricos son un ejemplo de campos de frecuencia extremadamente baja (FEB, o ELF, en inglés). Las principales fuentes de campos de FEB son la red de suministro eléctrico y todos los aparatos eléctricos, con frecuencias generalmente de hasta 300 Hz.
Otras tecnologías producen campos de frecuencia intermedia (FI), con frecuencias de 300 Hz a 10 MHz como las pantallas de computadora, los dispositivos antirrobo y los sistemas de seguridad, además de campos de radiofrecuencia (RF).
Los campos electromagnéticos de frecuencias altas o RF (con frecuencias de 10 MHz a 300 GHz) son producidos por los teléfonos móviles, la televisión, los transmisores de radio,radares y los hornos microondas. Estos campos se utilizan para transmitir información a distancias largas y son la base de las telecomunicaciones, así como de la difusión de radio y televisión en todo el mundo. Las microondas son campos de RF de frecuencias altas, del orden de GHz. En los hornos de microondas, utilizamos estos campos para el calentamiento rápido de alimentos.
En las frecuencias de radio, los campos eléctricos y magnéticos están estrechamente relacionados y sus niveles se miden normalmente por la densidad de potencia, en vatios por metro cuadrado (W/m2).



Los efectos de los campos electromagnéticos sobre el organismo no sólo dependen de su intensidad sino también de su frecuencia y energía. Estos campos inducen corrientes en el organismo que, dependiendo de su amplitud y frecuencia, pueden producir diversos efectos como calentamiento y sacudidas eléctricas (no obstante, para producir estos efectos, los campos exteriores al organismo deben ser muy intensos, mucho más que los presentes habitualmente en el medio).
En la imagen se muestra la fotografía "Field" de Richard Box, 831 tubos fluorescentes encendidos con la energía contenida en el campo electromagnético procedente de los cables de alta tensión que pasan por encima.

[rocoa]

Las ondas electromagnéticas que nos rodean, generadas por multitud de fuentes (radio, TV, móviles, aparatos domésticos de diversos tipos, maquinaria industrial, computadoras, luces fluorescentes,etc.) van a influir de distintas maneras en el rendimiento de nuestro equipo de sonido.

Los cables del equipo actúan como antenas aeriales y captan RF. Además la RF penetra a lo largo del tendido de la red eléctrica y es transportada hasta nuestra casa.
Eliminar la RFI transportada por la red antes de que entre en el sistema de audio, además de la propia que absorbe el mismo, es funfamental para conseguir un buen rendimiento del mismo. El resultado será un sonido más claro, limpio y natural.
La RFI es tan perversa que lo más probable es que no seamos conscientes de que está afectando a nuestro equipo hasta que escuchamos cuanto mejor suena el sistema sin RFI.

El tema es complejo y conviene abordarlo desde distintos frentes. No debemos olvidarnos de que el propio sistema de audio es una fuente importante de EMI-RFI.
Ya hemos visto que toda corriente alterna genera un campo electromagnético. Éste se irradia procedente de los cables y de los transformadores.
El campo magnético generado por la fuente de alimentación de nuestros aparatos degrada la calidad musical al polucionar los circuitos cercanos (de ahí las fuentes de alimentación externas).

El ruido en forma de EMI-RFI es un potente enemigo del buen sonido. Afecta en diferentes aspectos tales como pérdida de ritmo y "timing", sonido plano y falto de dimensionalidad, estrecho rango dinámico, pérdida de información, distorsión, dureza en frecuencias altas y falta de profundidad en el grave.......

La EMI-RFI intermodula con la señal de audio y la degrada. Para oídos poco experimentados puede parecer que cuando eliminamos una buena parte del ruido generado por la EMI se pierde información.
Realmente es ruido lo que están oyendo y que se confunde con información de alta frecuencia. Es la "dureza" y brillo excesivo asociada por muchos a ciertos sistemas digitales, llamémosle "digitalitis".

Como una imagen vale más que mil palabras:



Cuando se elimina del sistema, éste parece sonar como si se hubieran atenuado los agudos pero a medida que se continúa escuchando se es consciente de que toda la información, y otra que antes no se percibía porque estaba enmascarada, esta ahí de una manera más natural, sin ese exceso de brillantez en las altas frecuencias  que había previamente y que es responsable de que se produzca fatiga auditiva. Este efecto suele ser muy acentuado en la reproducción de un  piano y con las voces femeninas.
La impresión inicial de que el sonido es menos live y rápido suele ser producto de los tipos de distorsión introducidos a través de la red y también la EMI-RFI.
Ocurre algo parecido en los power cord y regletas. Cuanto mejor sea el material menos agresivo resulta el sonido. Y en ciertos sistemas la falta de agresividad es percibida por algunos aficionados como una reducción en el ataque o de dinámica.

Es por ello que cuando instalamos en nuestro sistema un filtro de red de calidad de repente percibimos un incremento en la calidad del equipo. No es que el mismo fuese peor previamente, sólo que antes no era capaz de ofrecer toda la calidad de que es capaz.

Es algo análogo a lo que ocurre cuando comenzamos a experimentar el desacoplamiento mecánico acústico y percibimos lo que nuestro sistema es capaz de ofrecer sin las interferencias producidas por las vibraciones..

¿Qué podemos hacer los aficionados para intentar minimizar los efectos de estos "diablillos" que se cuelan en nuestro sistema?
Bien, vayamos por partes como dijo el descuartizador.

Una localización crítica en este sentido suele ser el conector IEC que enchufamos a nuestros aparatos. A pesar de que los power cord de calidad suelen estar apantallados, no suele ser el caso del conector IEC. Por tanto el campo electromagnético que genera la corriente eléctrica a su paso por el mismo se va a expandir en el espacio adyacente y, desgraciadamente, en muchos aparatos está cercano a otras conexiones. Ahí tenemos un problema y hay diferentes maneras de abordarlo.

Una de ellas es utilizar un IEC metálico pero sale muy caro.



O bien un conector diseñado específicamente para evitar este problema pero sigue siendo una inversión que no todo el mundo está dispuesto a acometer.





Existen otras alternativas comerciales como la de Kemp Electronics, los AC Wraps.



http://www.kempelektroniks.com/Accessoires/AC-Wraps.aspx

Una solución ingeniosa puede ser el colocar en el IEC un trozo de tubo de cobre como el utilizado en fontanería.



La visualización de osl siguientes vídeos de youtube resulta muy gráfica:

http://www.youtube.com/watch?v=piPI_ByD0Q0

http://www.youtube.com/watch?v=DjWjVQKdgq4&feature=related

El aparatito que véis en el vídeo, el ELFIX, lo utilicé durante mucho tiempo para localizar la fase eléctrica de los aparatos. Detecta los campos electromagnéticos y hace un ruido, a la vez que se enciende la luz de un pequeño piloto, que se vuelve más intenso cuanto mayor sea el campo detectado. Hace muchos años que no lo utilizo para ello porque resulta un tanto engorroso y es mucho más cómodo hacerlo con el fasímetro o un simple tester.

La lectura de este foro también puede resultar útil:

http://forum.audiogon.com/cgi-bin/fr.pl?htech&1237170946&openflup&101&4#101

Otra manera de solucionarlo podría ser con papel ERS, un pliego de poliester que contiene trozos de fibra de carbono revestidas de níquel.



http://www.enjoythemusic.com/magazine/equipment/1103/stillpointsers.htm

Es fácil cortar un trozo del mismo y envolverlo alrededor del IEC con la ayuda de una simple goma o un trozo de cinta de velcro.
La utilización de los pliegos de ERS tiene un efecto significativo en el sonido y éste puede empeorar si su utilización no es la apropiada. Sin embargo, el utilizar sólo la cantidad suficiente en áreas estratégicas puede dar muy buenos resultados.
Por ejemplo, cubriendo completamente un lector de CD o un power cord con el papel ERS puede dar lugar a que el sonido obtenido se vuelva apagado, aburrido y falto de vida. El agudo puede resultar excesivamente suave dependiendo de la personalidad sonora del sistema y de la cantidad de ERS utilizada.
Usado apropiadamente puede eliminar el grano y dureza en las frecuencias altas produciendo un sonido más relajante. Obtendremos un grave con más peso, mejor modulado y rico en armónicos. En  conjunto, disfrutaremos de un balance tonal menos "subido".

Apropósito, voy a referir una de las muchas experiencias que he tenido recientemente. He estado utilizando diferentes DACs los últimos meses y he ensayado este fácil tweak con los mismos.
Pues bien, recuerdo una escucha de un disco de Patricia Barber, "Companion".



Es sabido que la Barber no tiene una voz prodiosa pero en sus discos, así como en sus directos, se escucha de manera un tanto singular. Ello es debido a que está bastante ecualizada. Para ello coloca su pequeña mesa junto al piano y regula los botoncitos hasta que se encuentra satisfecha. Por cierto, no he visto a nadie nunca beber coñac francés con la facilidad que ella lo hace, siempre en una enorme copa de balón.
Sus discos tienen mucho predicamento entre los audiófilos y creo que ello es debido a que están bien producidos, independientemente de la calidad musical, que puede ser discutible aunque a mí me gustan.
Escuchando el disco referido con el Benchmark DAC noté que el extremo agudo estaba un poco molesto para mi gusto. Esas "eses" de la voz ecualizada de la Barber me parecían un tanto resaltadas. Por tanto coloqué el papel ERS alrededor del IEC que alimentaba el DAC y a continuación proseguí la escucha.
¡Bingo! Ahora suena mucho más natural.



El panel trasero del Benchmark, al igual que el del Lavry o el Mytek, monta el conector hembra IEC muy cercano al resto de los conectores y esa proximidad es nefasta para el tema que estamos tratando. A pesar de estar utilizando un cable Cardas XLR apantallado cuyos conectores están blindados, pues son metálicos, los "diablillos" hacían de las suyas. Bien es cierto que el conector AES/EBU está situado muy próximo al IEC hembra como se puede observar en la imagen.



Lo mismo podemos hacer en el schuko que conectamos en la regleta. Aunque aquí los efectos no son tan notables también tienen su importancia.





Podemos encontrar también soluciones comerciales al respecto.

http://www.audio-replas.com/html_eng/plate.html









Me parece una idea excelente para implementar en la regleta Ryder.


Otra medida que ayuda a atajar este problema es el taponamiento de las conexiones que no estén siendo utilizadas. Yo utilizo los y de Cardas pero hay una amplia oferta en el mercado.



http://www.vhaudio.com/isoclean-rca-rf-isolator.html

http://www.russandrews.com/product.asp?pf_id=5735

http://www.audiophonics.fr/yarbo-gy10sc-capuchons-rca-yarbo-plaques-paire-p-2610.html

http://www.audiophonics.fr/yarbo-gy20xsc-capuchons-bouchons-xlr-male-paire-p-5208.html

http://www.audiophonics.fr/yarbo-gy30xsc-capuchons-bouchons-xlr-femelle-paire-p-5191.html

http://www.analogueseduction.net/product/Sieveking_Sound_XLR_%2528Female%2529_End_Caps_SK-XLRF

http://www.analogueseduction.net/manufacturer/Sieveking+Sound,b.html

http://www.audioadvisor.com/prodinfo.asp?number=AQNSCXLRF

http://www.audioadvisor.com/prodinfo.asp?number=AQNSCXLRM

http://www.audioelevation.co.uk/CartV3/Results1.asp?Category=5&offset=10

http://www.hifido.co.jp/merumaga/special/050722/indexe.html

http://www.acoustic-revive.com/english/sip8/sip8_01.html

Incluso se pueden adquirir tapas para las tomas de red no utilizadas:



http://www.revolutionpower.com/p/ISOCLEAN+RF+Isolators+AC+Outlet+Caps/244/

http://telos-audio.com.tw/

Especial importancia tiene el hacerlo con las conexiones digitales. Para ello utilizo, al igual que muchos foreros, el digital terminator "75 ohm" que tiene la particularidad de montar una resistencia soldada.




Por otro lado, comentábamos previamente que el campo magnético generado por la fuente de alimentación de nuestros aparatos degrada la calidad musical al polucionar los circuitos cercanos. Por ello es frecuente el blindaje de dichas fuentes y también el uso de alimentaciones externas. Esto es crucial cuando se trata de circuitos de alta ganancia.



Imágenes del previo Coherence II de Jeff Rowland en las que se puede ver como los diferentes canales van encapsulados en el módulo correspondiente, junto con la fuente de alimentación de baterías:











La fortaleza del campo electromagnético generado puede ser minimizada conectando los aparatos en la polaridad correcta ya que puede llegar a ser 1000 veces más potente si la fase eléctrica no es la correcta. Por tanto,¡Polarícese!

La corriente alterna que recibimos en nuestros domicilios es polarizada. Así, vamos a encontrar una fase, un neutro y la toma de tierra -en teoría esto es el planeta Tierra en que vivimos). Esta última debería estar presente aunque, desgraciadamente, no siempre es así, por no hablar de la multitud de casos en que no tiene la calidad apropiada.

Neutro y fase están conectadas a la fuente de alimentación del aparato y la tierra está conectada al chasis del mismo de manera que si la corriente alterna se deriva al chasis debido a un fallo eléctrico (cortocircuito) la protección saltará y evitaremos "tostarnos".
Y alguna pérdida de corriente es común ya que, como hemos dicho, fase y neutro están conectadas al transformador del aparato lo cual normalmente produce una corriente de deriva en el chasis y se elimina por la tierra. Esa corriente residual debiera eliminarse a tierra a través de la toma de tierra que está conectada al chasis. Normalmente una determinada orientación de las patillas del schuko en la toma de corriente supone una pérdida menor y buscar cual es relativamente fácil.
En gran parte de los casos el sonido mejora. Incluso los sistemas más modestos pueden beneficiarse de ello.

Aunque hay personas que tienen más sensibilidad que otras para esto, en muchos casos se tiene una preferencia nítida por una de las dos posiciones. Debe realizarse con cada uno de los componentes del equipo de audio y marcar la posición apropiada utilizando un buscapolos para ello. Por poner un ejemplo digamos que en el caso de un lector de CDs, hay una posición en la que la música parece más viva y con una proyección más frontal pero, a la vez, es como más agreste tanto en las cuerdas  como en las voces, principalmente en las femeninas; cambiando la fase al invertir el schuko en la base de enchufe, el sonido se muestra más calmado y suave, con mayor especialidad y más retrasado.

Por convención se ha adoptado como correcta la polaridad en la cual el IEC posee la fase en el orificio de la derecha, tal y como se muestra en las siguientes imágenes:





Normalmente los fabricantes respetan esta norma y con un simple destornillador buscapolos podemos detectarla en el IEC, una vez que hemos enchufado el schuko en la regleta, y enchufar nuestros aparatos de forma correcta.
Pero no vivimos en un mundo ideal y ésto no siempre es así. He detectado diferentes polaridades en el mismo modelo de un mismo fabricante y una cantidad de aparatos no desdeñable funcionan mejor "a contrafase".
Por tanto, deberíamos testarla en todos los aparatos del sistema. Es una operación sencilla y, una vez hecho, se marca y nos olvidamos del asunto. No obstante, es aconsejable contrastar las mediciones con la escucha pues, al fin y al cabo, nada es absoluto y es el oído el que dictamina lo que queremos.

Una de las maneras de hacerlo consiste en la utilización de un polímetro con el que mediremos los milivoltios generados en el chasis del aparato que estemos testando.



1-Para ello primero desconectaremos todos los cables del componente para que esa corriente de deriva no "escape" por la masa de los cables de interconexión a tierra.
2-Llevaremos el negativo del tester a tierra (puede servir una patilla de tierra de la regleta o el chasis del rack si éste es metálico) y el positivo a un tornillo del chasis del aparato testado, con el mismo enchufado a la red, sin toma de tierra en el schuko (con el interruptor de encendido en "on").
Para inactivar la tierra en el schuko podemos utilizar un adaptador con sólo dos patillas o bien, si no disponemos del mismo, tapando con cinta aislante las patillas de tierra del schuko.
3-Medimos la corriente.
4-Invertimos la orientación del schuko del power cord en la regleta y repetimos la operación.

Aquella posición del schuko en la regleta en la que midamos el menor voltaje es la posición correcta usualmente.

Otra forma de hacerlo, aunque puede resultar más complicada en ciertos casos, consiste en la utilización de un detector de campos magnéticos como el ELFIX. Podemos verlo en acción en los vídeos de youtube posteados más arriba.



El procedimiento de actuación sería igual que con el tester, pero en este caso testamos la posición del schuko en que el campo electromagnético generado es más débil, y esa sería la posición correcta.

También con el Van den Hul POLARITY CHECKER.



http://www.vandenhul.com/p_IG01.aspx

Aquí se pueden ver las instrucciones del mismo:

http://www.vandenhul.com/userfiles/docs/Polarity_Checker_English_Manual.pdf

Una forma mucho más cómoda y rápida de hacerlo es mediante un aparato específicamente diseñado para ello, con la ventaja de que en este caso no necesitamos desconectar los cables de interconexión del aparato testado.
Se trata de un fasímetro. Al enchufar el schuko del aparato en cuestión en el mismo se enciende una luz en el lado de la patilla del schuko que indica la fase eléctrica correcta.



El Oehlbach Phase Tester se puede encontrar sin dificultad:



http://www.tweaks4u.com/product_info.php?cPath=68_30&products_id=1781

Yo suelo colocar una pequeña pegatina en el IEC hembra del aparato testado. Me gusta más que hacerlo en el power cord que se utiliza porque de este modo podemos cambiar los cables de red sin preocuparnos pues se tratará sólo de buscar en el IEC del cable con el buscapolos la posición apropiada (que se encienda en el mismo lado en que se encuentra la pegatina en el aparato). Conviene recordar que muchos aparatos traen el IEC hembra invertido para no cometer errores.

Estamos tratando de minimizar el potencial de voltaje entre el chasis de los componentes del sistema y la toma de tierra ya que, cuanto mayor sea el potencial, más interferirá en los otros aparatos a través de la toma de tierra (bucles de masa) y mayores serán los campos creados.

Por tanto estamos actuando a varios niveles (con la complejidad a vueltas ).
Por una lado disminuye la intensidad de los campos generados, lo cual supone menos intermodulación con la señal musical y, por tanto, menor degradación de la misma.
Y por otro lado mantenemos la diferencia de potencial entre los chasis y la tierra al mínimo (cuanto mayor sea el potencial más interferirá en los otros aparatos a través de la toma de tierra). No hay que olvidar que la tierra puede polucionar el neutro con corrientes procedentes de otros aparatos del domicilio, incluso de los propios componentes del sistema de audio. Por tanto tenemos ruido procedente hasta de nuestros aparatos de hifi que se introduce en el sistema a través de los cables de red.
Para evitarlo es necesario tener una buena toma de tierra.

Los buenos diseños incluyen soluciones para evitar que lo anterior ocurra pero, desafortunadamente, no siempre resultan efectivos.
Particular importancia tiene el evitar los bucles de masa. Éstos ocurren cuando hay dos trayectorias en el sistema con desigual resistencia. La pequeña diferencia en el voltaje del chasis induce un flujo de corriente que causa "hum". Más de una vez hemos que tenido que lidiar con ese problema en algún sistema (ayer mismo ).
El colocar uno de los schukos de uno de los aparatos que presenta el problema sin toma de tierra elimina el problema rompiendo el puente.

Si eliminamos la tierra del preamplificador y mantenemos la del ampli, el previo continúa conectado a tierra mediante los interconectores.
Pero, ¿realmente queremos que nuestros cables de interconexión transporten un flujo de corriente por su malla de masa o por el cable de masa, tan cerca de los conductores de la señal musical?
Ya hemos visto que intermodula.......
Puesto que el previo es el cerebro del sistema, que lidia con señales de bajo nivel, fácilmente degradables, es deseable que aquí esté la tierra del sistema en aquellas casas con problemas en la toma de tierra.

Todos hemos visto algún lector de CDs, normalmente de origen asiático (incluso de alto nivel) que no traen la patilla de tierra en el IEC de aparato. De este modo se curan en salud y evitan este tipo de problemas (me imagino que para evitar "mala prensa"), aunque no es lo ideal por lo que hemos visto.

La forma más fácil de evitar bucles de masa y mejorar el sonido del sistema es conectar todos los aparatos en la misma línea. Claro que las instalaciones de más alto nivel pueden disfrutar de dos líneas dedicadas independientes con excelentes resultados (digital/analógico) e incluso tres (digital/fuentes/amplificación) pero eso no es lo habitual.

Por tanto, un regleta con una única conexión de tierra de baja impedancia soluciona esto.
Por ejemplo, si el previo está conectado en una toma y el ampli en otra (que puede estar más cerca o menos de la toma de tierra) es muy posible que las tierras no estén al mismo potencial.
Recuerde que todos los cables tienen una resistencia eléctrica y las corrientes pasan por el camino con menos resistencia (allí en donde la resistencia tiene una caida en el voltaje).
Dependiendo de donde esté al caída de voltaje tendremos más o menos ruido.
Multiplique este efecto por el número de aparatos conectados a diferentes tomas y tendremos diferentes potenciales de masa que convergen en el cuadro. Y cuanto mayor sea la tirada de cable de tierra peor.
Por ello intentaremos conectar todo lo más cerca posible en potencial de masa, evitando trayectos largos que, obviamente, aumentarán la impedancia.

-Primero: trate de conectar todo el sistema en una única buena toma y no polucione la línea con nada más como lámparas halógenas, fluorescentes o lámparas con conmutador.
Conecte los componentes comenzando por los de mayor consumo. Mantenga los componentes que manejan señales de alto nivel (amplis, CDs) juntos y haga lo mismo con los de señal de bajo nivel.

Para minimizar las diferencias en potencial de masa los componentes individuales del sistema deben ser enchufados en paralelo en la toma de red, como muestra el siguiente diagrama:



Alternativamente, si lo anterior no es posible, conecte en la regleta los aparatos de mayor consumo más cerca de la toma de red y los más sensibles más lejos:



Enchufar indiscriminadamente los componentes del equipo en la regleta puede introducir ruido en los circuitos de bajo nivel a través de la conexión de tierra:



Una forma sofisticada de evitar ésto sería la utilización de un transformador de aislamiento que nos proporciones suministro eléctrico balanceado.



http://www.kempelektroniks.com/Line-Conditioners/Balanced-IsoLatorSource.aspx

Si disponemos de una regleta con las conexiones "en estrella" nos evitamos estos problemas de raiz pues el trayecto de la señal es el mismo, independiente de la toma en la que realicemos la conexión.



La Ryder está cableada en estrella para evitar este problema por lo que no hay que tener en cuenta lo señalado anteriormente a la hora de enchufar los aparatos. Eso sí, convendría conectar las fuentes digitales en una hilera diferente a las fuentes de baja señal, aprovechando el blindaje central interno.





Una utilización muy común para luchar con las interferencias electromagnéticas son los anillos de ferrita.



Se utilizan como filtros pasa bajo pasivos. La ferrita origina una elevada impedancia a las altas frecuencias resultando una atenuación del ruido de alta frecuencia EMI/RFI.
Actúan de manera análoga a los inductores o bobinas, que almacenan la energía en el campo magnético creado por la corriente eléctrica que lo atraviesa. La habilidad para almacenar energía eléctrica viene dada por la inductancia. A diferencia de los inductores puros, que no disipan la energía (simplemente la absorben retornándola más tarde el circuito), los anillos de ferrita filtran el ruido de alta frecuencia disipándolo como calor.

Mi experiencia personal con las ferritas en los cables no es muy satisfactoria. Siempre que las he utilizado, sobre todo en cables de red, he observado una reducción en la dinámica y en la extensión en frecuencia del sonido.
Tampoco son utilizadas por los fabricantes de alto nivel por el mismo problema. Se me ocurre una excepción, el cable de red Cardas Golden Reference, que monta un anillo de ferrita entre el conector IEC y el propio cable.



Si observamos la fotografía veremos una especie de "bulbo" al lado del IEC que no es más que un anillo de ferrita alrededor del cual se ha enrollado varias veces sólo el cable de masa (el de fase y neutro no).
Al pasar el cable por el interior del núcleo aumenta la impedancia de la señal sin atenuar las frecuencias más bajas y a mayor número de vueltas dentro del núcleo mayor aumento.
Sin embargo Cardas sólo hace los bucles en la ferrita con la toma de tierra. ¿Por qué?
Por la razón que comentábamos anteriormente. El hacerlo con el cable de tierra tiene el objeto de hacer un filtraje pasivo en la misma (es sabido que gran parte del ruido que penetra en los aparatos de nuestro sistema lo hace a través de la toma de tierra).

[rocoa]

Son bastante conocidos los productos Enacom de la casa Combak.

http://www.combak.net/enacom/EnacomMain.html





Mi experiencia con ellos se reduce al Enacom speaker y funciona francamente bien. Parece ser un filtro Zobel como el que recomienda Bobby Palkovich para sus Merlin.



http://www.6moons.com/audioreviews/ring/ring.html

http://www.positive-feedback.com/Issue19/enacom.htm

http://www.positive-feedback.com/ambackissues/enacom.htm

http://www.combak.net/review/HiFiHiVi343/HiFiHiVi343English.htm

Otro ingenio que lleva muchos años en el mercado es la Shakti Stone y también los Shakti On-Lines.

http://www.shakti-innovations.com/audiovideo.htm
http://www.hifi-advice.com/Shakti-stone-review.html



Quantum Physics



http://www.highend-electronics.com/32.html
http://www.positive-feedback.com/Issue23/quantum.htm
http://www.6moons.com/audioreviews/audiocandy2/candy_2.html
http://www.positive-feedback.com/Issue27/benchmark.htm


También Acoustic Revive:



http://www.acoustic-revive.com/english/rem8/rem8_01.html
http://www.positive-feedback.com/Issue40/acoustic_revive.htm
http://www.stereotimes.com/MW2008d.shtml

El Audio Magic Pulse:



http://www.audio-magic.com/Prod-PulseGenZX.html
http://www.positive-feedback.com/Issue43/audiomagic_pulse_zx.htm
http://www.highend-electronics.com/img/PulseGen-pfo39.pdf

Quisiera hacer hincapié en el cuidado del cableado de nuestro sistema para intentar minimizar los efectos perniciosos de la EMI/RFI.
La señal que fluye a través de un cable crea un campo magnético que se expande y se colapsa a la frecuencia de la señal aplicada. Este campo magnético modulado induce un flujo de corriente en el conductor adyacente. Si colocamos un power cord cerca de un par de interconexión estamos induciendo ruido de 50Hz en el blindaje del cable de señal y quizás en los conductores internos de señal a su vez, si su apantallamiento no funciona apropiadamente.
Los cables digitales también irradian campos de alta frecuencia, en el rango de los MHz, que pueden inducir polución en la cercanía de los cables de interconexión y power cords.
Los efectos sobre el sonido son sutiles pero perniciosos. Grano, brillo, dureza, distorsión......que acompaña la señal.

¿Qué hacer?

-Primero: mantener los power cords lejos de los cables de interconexión. Si se cruzan que sea a 90 grados y separados lo más posible, al menos 3 cm., o 5 cm mejor pues la intensidad de los campos magnéticos disminuye con el cuadrado de la distancia y por tanto son 4 veces más fuertes a 3 cm que a 6 cm.
Si utiliza un rack intente colocar los PC en un lado y los cables de interconexión en otro.
Utilizar bridas para sujetar los cables al rack no es buena idea pues son microfónicos y no interesa que estén vibrando más de lo que lo harían por sí sólos.
¿No lo cree?
Mueva el cable de phono cuando el potenciómetro está alto.......O enchufe un cable de lámpara a los altavoces y pisotéelo.....los sonidos que emanan del altavoz le sorprenderán.

-Segundo: tiene que ver con los campos magnéticos que, como hemos visto, atraviesan el universo con extensión infinita y se vuelven más débiles a medida que se alejan de la fuente que los origina.
Lo que nos importa aquí es que el campo magnético se extiende más allá del propio cable. De hecho, las evidencias de la física cuántica moderna apuntan a la importancia de la transmisión de la señal del campo eléctrico generado alrededor del cable (los que utilizamos el acondicionador de red Nordos Quantum hemos percibido los efectos ).

¿Qué significa esto?
Si el campo es afectado por el dieléctrico, que rodea siempre al cable, entonces el mismo va a afectar al sonido del cable. Y aquí entra en juego la ley del cuadrado de la distancia. Es sólo lo que está próximo al cable lo que tiene realmente efecto. Y el aire es el mejor dieléctrico (sólo superado por el vacío).
Es por ello también que no debemos sujetar los cables al rack con bridas, sobre todo si es metálico (no olvidemos también que es necesario conectar a masa el rack si este es metálico -los usuarios de phono saben también de ésto-).

Y también es por ello que debemos separarlos del suelo, sobre todo si están sobre una alfombra, que suele estar cargada de electricidad estática. Teniendo en cuenta la ley del cuadrado inverso es obvio que separar los cables de la alfombra es beneficioso. El aire es mejor dieléctrico que la alfombra cargada de electricidad estática.

Existen multitud de soluciones para separar los cables entre sí y también para elevarlos del suelo.
Una opción económica y práctica que utilizo mucho serían los aislantes de tuberías que se pueden encontrar en cualquier tienda de fontanería:





Para aislarlos del suelo se pueden utilizar taquitos de madera. En el mercado hay multitud de alternativas.













http://www.acoustic-revive.com/english/rci3/rci3_01.html
http://www.positive-feedback.com/Issue49/acoustic_revive.htm
http://www.shunyata.com/Content/products-DarkField2.html
http://www.6moons.com/audioreviews/dedicated2/cabletower.html
http://www.soundstage.com/equipment/shunyata_dark_field.htm
http://www.audiotweaks.com/reviews/cblelevators/page01.htm

Por otro lado me gustaría comentar algo sobre la nueva dirección que están tomando las cosas en el ámbito del acondicionamiento de red. Hasta hace poco tiempo éstos aparatos se fundamentaban en el filtraje tradicional, en en balanceado del suministro eléctrico y en la regeneración de la señal.
Una nueva generación de aparatos está comenzando a darse a conocer. Actúan a nivel de los campos electromagnéticos.
Tengo ya una amplia experiencia con el Nordos Quantum y, por cierto, muy positiva.



http://www.quantumqrt.com/content.asp?ContentID=24
http://www.positive-feedback.com/Issue42/qrt.htm
http://www.tone.co.nz/reviews/quantum-mains-power-purifier-review-76

El Quantum Approach Plug



http://www.highend-electronics.com/19.html
http://www.kempelektroniks.com/Shunt-Conditioners/Quantum-Approach-Plug.aspx
http://www.stereotimes.com/acc032811.shtml

Synergistic Research

http://www.synergisticresearch.com/tesla-power-products/tesla-powercell-10-se/
http://www.6moons.com/audioreviews/synergistic/powercell.html
http://www.dagogo.com/View-Article.asp?hArticle=44

Saludos y felices audiciones.

[azelais]

Eso no se hace Rocoa....... Dejarnos con la miel en los labios. Vamos a sistir  una entrega dosificada.


Bromas a aprte. Cómo siempre magistral: claro, conciso y con un desarrollo bien planteado, de lo gneral a lo específico.


Eres un monstruo.


Saludos

[Dimante]

Jo, Rocoa, es impresionante.
Gracias por la aportación. Es un autentico vicio leerte.
La enseñanza debería ser tu vocación natural.

Saludos.

[Eferbel]

Enhorabuena rocoa, menudo articulo, bien explicado y para nada aburrido. Estoy deseando seguir leyendo las siguientes entregas, que noas has dejado con la miel en los labios. 

[SAPOman]

¡Carai!, ¡qué buen artículo!
Espero ansioso la segunda entrega.

[xbvictor]

Gracias rocoa. Un articulo muy ameno e interesante.

[Jose]

Enhorabuena Rocoa, un artículo de lo más interesante e instructivo.


Hay un punto en que discrepo con tus apreciaciones:  La Barber se traga el coñac Francés no porque le guste, si no porque la ayuda a ecualizar mejor su voz  ... Lógicamente, entre más coñac, más fino será el ajuste  . La mesa la pone para hace "bonito" y dar un toque más "pro"  , pero el secreto esta en el coñac 

Saludos

[Cabillas]

Esto parece una manera asequible y sencilla de mejorar el sonido, lo cual es muy interesante.
Valdría con envolver el enchufe con papel albal?, lo tenemos en casa o es fácil de comprar.
Como se puede comprobar la contaminación electromagnética con un tester?, no sé usarlo y no tengo. Pero cuanto que le vea uso caerá.
Tengo ese cd de la Barber (que me gusta mucho a mí también) y el problemilla de los agudos también lo noto en sus otros discos.

Gracias por la ilustración Rocoa. Sigue así, máquina.
Un saludo del sur.

[mazinguerZ]

Para amportar la nota cultural, os diré que los Gremlims son malos por definición. Los Mogwais son los buenos, si les da la luz del día palman, si los mojas con agua se multiplican y si les das de comer después de la media noche,  los Mogwais se convierten en Gremlims. Dios mio! , soy un pozo de sabiduría inútil.

[Jose]

Por cierto, mi previo en un apartado del menú de información te indica la polaridad con la que lo tienes conectado a la red, la temperatura de varios componentes internos, el voltaje que tiene la red en ese momento y su consumo


Saludos

[Eferbel]

Eso no es un previo es una sonda con previo incorporado

[Jose]

Eso no es un previo es una sonda con previo incorporado

¡¡¡¡ya te daré sonda-previo yo a ti!!! 

Me ha venido a la mente esto último porque siempre es grato (o desconcertante según el caso) descubrir como algunos fabricantes se preocupan y miman este tipo de detalles que son sutiles para algunos o carentes de interes y cuidado para otros.

Saludos

[JAD]

Genial post rocoa, como ya acostumbras.    (supongo que está ya terminado)

Nicola Tesla dedujo que la mejor corriente de red AC debe ser a 240V a 60Hz. Lo cuál no se cumple y lo tienen nada más que ciertos países contados de Sudamérica y sureste asiático.

¿Qué piensas sobre generar con un transformador/regenerador una línea dedicada toda la corriente de todo el equipo a 240V/60Hz ? Imagino que los grandes beneficiados pueden ser los reproductores de CD o previos de línea, pero y las etapas de potencia, les vendrá bien o podría mermar su demanda de corriente para rendir al máximo?

Por cierto, rocoa, sobre averiguar la fase eléctrica de los aparatos se te ha olvidado mi método patentado que una vez comenté, jeje,  :

Ya sabes, utilizando el buscapolos, conecta sin masa el aparato y busca en qué posición eléctrica del Schuko sucede que al tocar el exterior de un conector RCA con el buscapolos, se enciende (si es XLR exclusivamente, buscar una deriva de masa en el chasis, en los XLR, etc..). La posición en la cual no se enciende el buscapolos está en fase correcta.  . Por tanto, ya sólo quedaría ver en qué contacto (N o L) del schuko hembra ha quedado para ver cuál de ellos se enciende con el buscapolos y así debe ser para conectarlo en el futuro. (lo normal en la mayoría de los aparatos es que se encienda el derecho, "L")

Un saludo