Switches de rede audiófilos

O papel de um switch numa instalação de streaming

O switch é a tomada múltipla da rede. O router de Internet tem poucas portas e raramente se encontra perto do móvel hi-fi. Por isso, um único cabo liga-o ao switch, que depois distribui a ligação pelo leitor de rede, pelo NAS (disco rígido em rede que armazena a biblioteca musical), pelo televisor ou pela consola. Na maioria das casas, esta função cabe a uma pequena caixa informática de poucos euros, alimentada por uma fonte de alimentação de baixa qualidade.

Os dados musicais chegam intactos, seja qual for o switch: o protocolo Ethernet deteta os erros e volta a solicitar os pacotes danificados, e nenhum bit é alterado pelo caminho. A questão é outra. O cabo de rede de cobre também transporta interferências elétricas de alta frequência, e este ruído chega ao leitor de rede, onde pode interferir com os circuitos analógicos de conversão. Um switch audiófilo não modifica, portanto, a música, mas atua sobre aquilo que viaja com ela.

Porque é que um switch informático coloca problemas em hi-fi

Um switch de secretária é concebido em função da velocidade de transferência e do custo, e o seu ruído elétrico não é uma prioridade. A sua fonte de alimentação comutada comuta a corrente a alta frequência para se manter compacta e económica, e parte dessa comutação acaba por chegar aos circuitos e aos cabos. O seu oscilador de quartzo, que dita o ritmo de envio dos dados, é um componente de gama de entrada. Numa rede de computadores, nada disto tem um efeito visível. Ligado por um cabo de cobre a um leitor de rede de gama alta, esse mesmo switch torna-se uma fonte de interferências situada imediatamente antes da conversão digital-analógica.

Uma alimentação linear para limitar o ruído

A alimentação é o primeiro elemento a merecer atenção num switch audiófilo. Uma fonte de alimentação linear reduz a tensão da rede elétrica através de um transformador, retificando-a e regulando-a depois sem comutação de alta frequência. É mais pesada, aquece mais e custa mais, mas o seu ruído residual é nitidamente inferior. Consoante os modelos, está integrada no chassis ou é fornecida numa caixa externa. Os mais elaborados separam várias fontes de alimentação, uma para o relógio e outras para as portas, para que um circuito não contamine o circuito vizinho. Alguns switches de gama de entrada aceitam uma fonte de alimentação linear externa vendida separadamente, o que permite uma evolução por etapas.

Relógio de precisão e jitter

O jitter designa as pequenas irregularidades na temporização de um sinal digital. Para o reduzir, os switches audiófilos substituem o oscilador padrão por um relógio mais estável: TCXO (quartzo compensado em temperatura) ou OCXO, um quartzo encerrado numa pequena câmara aquecida a temperatura constante. Uma entrada de relógio externo de 10 MHz, com conector BNC, permite, em alguns modelos, sincronizar o switch com um relógio mestre comum a vários aparelhos.

O leitor de rede armazena os dados recebidos numa memória intermédia e depois lê-os ao ritmo do seu próprio relógio. O relógio do switch não controla, portanto, diretamente a conversão. O seu efeito incide sobre os circuitos do próprio switch: um relógio estável gera um ruído de comutação mais baixo e menos disperso em frequência, e é esse ruído que pode percorrer o cabo até ao leitor. Um relógio OCXO precisa de algumas dezenas de minutos de aquecimento antes de atingir a sua estabilidade: um switch audiófilo fica, por isso, permanentemente ligado.

Fibra ótica e isolamento galvânico

Dois aparelhos ligados por um cabo de cobre partilham uma ligação elétrica, e o ruído circula por esse caminho. O isolamento galvânico interrompe essa ligação: deixa de passar corrente de um aparelho para o outro, o que também elimina os anéis de massa, responsáveis por zumbidos e interferências. A fibra ótica é a forma mais radical de o conseguir, uma vez que transporta luz e não corrente elétrica.

Os switches audiófilos recebem a fibra através de portas SFP, ranhuras onde se insere um módulo ótico. A utilização mais comum consiste em ligar o router ao switch por fibra, para isolar o sistema hi-fi do ruído da rede doméstica, e depois ligar o leitor de rede através de um cabo de cobre curto. Ligar o próprio leitor por fibra pressupõe que este tenha uma porta SFP, ou exige um conversor de fibra para RJ45, que tem a sua própria alimentação e as suas próprias interferências. Os módulos SFP consomem energia e aquecem: a sua qualidade conta tanto como a presença da fibra.

100 Mb/s ou Gigabit: que velocidade para a música

A música exige pouca largura de banda. Um ficheiro estéreo de 24 bits/192 kHz circula a cerca de 9 Mb/s, e até o DSD512, o formato mais exigente, fica abaixo dos 50 Mb/s. Uma porta de 100 Mb/s é mais do que suficiente. Aliás, alguns switches audiófilos utilizam deliberadamente um chip de comutação de 100 Mb/s, mais lento e menos ruidoso. Outros fazem a escolha inversa, com portas Gigabit, de 2,5 Gb/s ou de 10 Gb/s para a fibra, partindo do princípio de que os circuitos rápidos trabalham com maior margem.

A escolha depende sobretudo dos outros aparelhos ligados ao mesmo switch. Um NAS que faz cópias de segurança de computadores, um televisor que reproduz vídeo 4K ou um servidor que copia álbuns em grande quantidade beneficiam do Gigabit. Num switch que serve apenas o leitor de rede, os 100 Mb/s não impõem qualquer limite à escuta.

Número de portas e posição na rede

Antes de escolher, é necessário contar os aparelhos com fios a ligar perto do sistema hi-fi: leitor de rede, NAS ou servidor de música, televisor, box de TV, consola. Prever uma ou duas portas livres deixa margem para o futuro. O switch audiófilo deve ficar o mais próximo possível do sistema, como último elo antes do leitor de rede: um switch comum colocado entre os dois reintroduziria o ruído que se procura afastar. A grande maioria dos switches audiófilos não é gerível: basta ligá-los para funcionarem sem qualquer configuração.

Construção, instalação e cabos

O chassis destes switches é geralmente de metal espesso, para blindar os circuitos contra perturbações de radiofrequência e amortecer as vibrações. Alguns assentam em pés de desacoplamento. Na instalação, convém afastar o switch das fontes de alimentação comutadas, das tomadas múltiplas muito carregadas e dos amplificadores de elevada potência. O cabo de rede entre o switch e o leitor deve ser curto e devidamente blindado. O cabo de alimentação e a tomada à qual o switch está ligado fazem parte do mesmo raciocínio: um switch silencioso alimentado por uma linha ruidosa perde parte do seu interesse.

Os ganhos a esperar consoante o sistema

O resultado depende do leitor de rede. Um aparelho cujos estágios digitais e analógicos já estejam bem isolados filtra por si só uma boa parte do ruído, e o contributo de um switch audiófilo é aí mais discreto. Num sistema de elevada resolução, a escuta ganha geralmente um fundo mais silencioso, detalhes de baixo nível mais distintos e uma imagem estéreo mais estável. Estas diferenças continuam a ser subtis quando comparadas com as das colunas, da amplificação ou da acústica da sala. O switch audiófilo é, portanto, um elemento de aperfeiçoamento final: intervém depois de a fonte, o amplificador e as colunas estarem à altura, e não em sua substituição.