Comutadores Ethernet audiófilos

Funcionamento de um comutador de rede audiófilo

Na maioria das habitações, o router encontra-se longe do móvel de alta-fidelidade e dispõe apenas de algumas portas. O switch, ou comutador, é a extensão de tomadas da cablagem Ethernet: um único cabo chega do router, e o switch permite ligar vários aparelhos, o leitor de rede, o NAS (disco rígido em rede que assegura o armazenamento da biblioteca musical), o servidor de áudio, o televisor ou a consola.

A transmissão de dados, por sua vez, não corre qualquer risco. O protocolo Ethernet verifica cada pacote e volta a pedir os que chegam danificados: não há perda de sinal, e um ficheiro de música chega à fonte de áudio idêntico ao original, seja qual for o switch por que passa. Um comutador de rede audiófilo atua noutro ponto, sobre a corrente parasita de alta frequência que acompanha o tráfego de áudio no cabo de cobre. Estas perturbações chegam aos circuitos do leitor de streaming e, depois, ao seu estágio de conversão, onde a música volta a tornar-se um sinal analógico.

As interferências de um switch de rede informática

Um switch de escritório privilegia a velocidade e o preço mais baixo. A sua fonte de alimentação comutada recorta a corrente a alta frequência para se manter pequena e leve, e parte dessa comutação acaba por chegar à massa dos aparelhos ligados. O seu oscilador de quartzo, que cadencia a circulação dos pacotes, é um componente comum, sensível às variações de temperatura. Os seus indicadores de atividade piscam sem parar e acrescentam a sua quota-parte de perturbações.

Numa rede informática, nenhum destes defeitos tem consequências. Ligado a poucos centímetros de um aparelho de reprodução, o mesmo equipamento torna-se uma fonte de interferências situada imediatamente antes da conversão digital-analógica. Um switch de alta-fidelidade audiófilo retoma a função deste equipamento, sem alterar em nada a norma Ethernet, e cuida de cada um dos aspetos técnicos que geram ou transmitem estas perturbações.

Alimentação de baixo ruído e redução do ruído de fundo

A alimentação é o primeiro elemento a ser trabalhado. Uma fonte de alimentação linear reduz a tensão da rede elétrica através de um transformador e, em seguida, retifica-a, filtra-a e regula-a sem comutação. Mais pesada, mais volumosa e menos eficiente do que uma fonte comutada, deixa um ruído residual muito inferior. Os modelos de gama alta separam vários estágios de alimentação, um para o oscilador e os restantes para a comutação e os conectores, para que um circuito não contamine o vizinho.

Alguns switches audiófilos compactos recebem corrente através de uma entrada de alimentação externa. Funcionam com a fonte fornecida e aceitam, mais tarde, uma fonte de alimentação linear separada, opcional, para fazer evoluir a instalação por etapas.

→ Ver as fontes de alimentação separadas

Relógio de precisão e redução do jitter

A flutuação temporal, ou jitter, designa as pequenas irregularidades na cadência de um sinal digital. Para a reduzir, um switch de rede audiófilo substitui o oscilador normal por uma referência temporal mais estável: um TCXO, quartzo compensado em temperatura, ou um OCXO, quartzo mantido a temperatura constante num minúsculo forno. Alguns modelos dispõem de uma entrada de relógio externo de 10 MHz com conector BNC, que os sincroniza com um relógio mestre partilhado com outros aparelhos.

O efeito esperado exige uma explicação precisa. O leitor de streaming guarda os dados recebidos numa memória intermédia e lê-os ao ritmo do seu próprio oscilador: o do switch não controla a conversão. O seu interesse reside nos próprios circuitos do switch, nos quais uma cadência estável torna o ruído de comutação mais baixo e mais regular e, por isso, menos suscetível de chegar à fonte. Um OCXO necessita de um período de aquecimento antes de atingir a sua estabilidade nominal, e um switch audiófilo deve permanecer ligado continuamente.

→ Ver os relógios de referência

Fibra ótica, portas SFP e isolamento galvânico

Dois aparelhos ligados por um cabo Ethernet de cobre partilham um caminho elétrico, pelo qual passam as interferências. O isolamento galvânico interrompe esse caminho: deixa de circular corrente entre os aparelhos, o que também elimina os anéis de massa, que provocam zumbidos. As portas RJ45 dispõem deste isolamento, assegurado por pequenos transformadores, mas que deixa passar parte das altas frequências. A fibra ótica vai mais longe, uma vez que transporta luz e não corrente.

Os switches audiófilos recebem a fibra através de portas SFP, ranhuras nas quais se insere um módulo ótico. A montagem mais comum liga o router ao switch através de uma ligação ótica, com um conversor na outra extremidade, e depois o switch ao leitor de streaming através de um cabo RJ45 curto: o sistema de alta-fidelidade fica assim eletricamente separado do resto da casa. Ligar a própria fonte por fibra pressupõe que esta possua um conector SFP. Cabos ou fibras, a escolha depende, portanto, dos aparelhos instalados. Os módulos óticos aquecem e consomem corrente, e a sua qualidade não é um pormenor.

Velocidade: 100 Mb/s, Gigabit ou mais

A música desmaterializada exige pouca largura de banda. Um fluxo estéreo de 24 bits/192 kHz ocupa cerca de 9 Mb/s, e o DSD512, o formato mais exigente, mantém-se abaixo dos 50 Mb/s. Uma ligação de 100 Mb/s abrange, portanto, todas as resoluções. Alguns fabricantes optam deliberadamente por um chip de comutação limitado a 100 Mb/s, mais lento e menos ruidoso. Outros escolhem Gigabit, ou mesmo 2,5 ou 10 Gb/s na fibra, considerando que os circuitos rápidos trabalham com maior margem.

A escolha certa depende dos outros aparelhos ligados. Um NAS que faz cópias de segurança dos computadores da casa, um televisor que reproduz vídeo 4K ou um servidor que copia álbuns em massa tiram partido do Gigabit. Um switch que serve apenas o sistema de alta-fidelidade não precisa de uma velocidade superior.

Número de portas e posição na rede de áudio

Antes de escolher, convém contar os aparelhos a ligar por cabo perto do sistema (leitor de streaming, servidor de música, NAS, televisor, box de TV, consola) e acrescentar uma porta de reserva. O switch audiófilo deve ser o último elo, o mais próximo possível da fonte: um switch comum colocado entre ambos voltaria a introduzir as interferências eliminadas a montante. Alguns modelos reservam determinadas portas aos aparelhos mais sensíveis, com filtragem reforçada ou isolamento adicional, destinando-se as restantes ao router e aos equipamentos menos críticos.

A maioria dos switches audiófilos não é gerível: não exige configuração, basta ligar para funcionar. Não substituem o router, que continua a assegurar o acesso à internet, o Wi-Fi e a atribuição de endereços. O leitor de streaming, por sua vez, tem de estar ligado por cabo, pois um aparelho ligado por Wi-Fi não beneficia de qualquer switch.

→ Ver os leitores de rede

Cablagem Ethernet, alimentação elétrica e otimização do sistema

O switch funciona em conjunto com o que o rodeia. O cabo RJ45 que o liga à fonte beneficia de ser curto e devidamente blindado, e a tomada elétrica que o alimenta é igualmente importante: um switch silencioso ligado a uma extensão partilhada com fontes comutadas perde parte do seu interesse. Convém afastá-lo de fontes de alimentação ruidosas e de amplificadores de elevada potência e colocá-lo numa superfície estável: estas condições de instalação influenciam o resultado. Um isolador de rede, pequeno acessório inserido num único cabo, é a solução mais simples quando se pretende proteger apenas um aparelho.

O ganho na audição depende do leitor de streaming. Um aparelho cujos estágios digitais e analógicos já estejam bem separados consegue filtrar, por si só, grande parte das perturbações, e o contributo do switch mantém-se discreto. Num sistema com boa resolução, a reprodução ganha geralmente um fundo mais silencioso, sobre o qual os detalhes de baixo nível se destacam melhor, e muitas vezes maior naturalidade nos timbres. Estas diferenças continuam a ser subtis em comparação com as das colunas, da amplificação ou da acústica da sala: o switch Ethernet audiófilo é um elemento de otimização, que intervém depois de estes elementos estarem à altura, para transmitir a música desmaterializada nas melhores condições.