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Cables: el efecto triboeléctrico

Muchas veces al manipular cables (en especial los de micrófono, por la ganancia) se escuchan ruidos indeseables que pueden ser provocados por distintos motivos. Es común pensar en algún falso contacto provocado por una ficha suelta o un conductor cortado. Pero en algunos casos el ruido se genera por un fenómeno físico llamado efecto triboeléctrico, el cual sucede independientemente del estado del cable.

Para estudiar un poco este fenómeno, primero observemos la anatomía de un cable:

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Fig 1: Cable de micrófono genérico.

En el exterior se halla un recubrimiento generalmente de algún tipo de goma o plástico que sirve para proteger las partes internas. Seguido se encuentra la malla o el mallado, que puede estar formado de un entretejido de filamentos, algún tipo de lámina metalizada, o ambos. Por un lado sirve como conductor, pero principalmente funciona como una jaula de Faraday para prevenir que se induzcan ruidos externos en los conductores o viceversa (interferencias electromagnéticas). Luego se encuentra el par de conductores aislados, que pueden además contar con recubrimiento interno (relleno) para mayor protección. Los conductores en general se encuentran trenzados, esto es para mejorar el rechazo al ruido en las líneas balanceadas (mejora el CMRR) y disminuir el efecto antena que se forma entre ambos (ver Cables trenzados), también ayuda a la flexibilidad final del cable.

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Fig 2: Descarga electroestática.

El efecto triboeléctrico es conocido por todos, aunque quizá no por el nombre. Cuando dos materiales distintos se frotan o friccionan se puede generar una carga eléctrica (dependiendo de los materiales, por ejemplo un globo de goma con lana), comúnmente conocida como estática. Luego, al tocar un conductor, se genera una descarga, pudiendo generar un arco voltaico debido a las elevadas tensiones (miles de voltios).

En los cables sucede el mismo efecto. Cuando se mueven y tuercen (o vibran), los diferentes materiales del cable friccionan y pueden acumular carga, que en general termina en la punta de los conductores y se introduce como ruido a la cadena de audio. Por el mismo efecto pueden aparecer ruidos cuando los cables se golpean o pisan contra el escenario, no solo friccionan los materiales, además sucede un cambio de capacitancia debido a la deformación del dieléctrico o aislante. Esto causa que el cable funcione como un transductor piezoelétrico.

Por suerte, en la mayoría de los casos, la gran diferencia de impedancia entre los micrófonos (en general baja) y la entrada de los preamplificadores (alta) ayuda a mantener estos ruidos a niveles despreciables, en especial si la señal de audio no es de muy bajo nivel.

Para el resto de los casos, y a fin de evitar este efecto, muchos cables cuentan con combinaciones de materiales que ayudan a disminuirlo. Por ejemplo aluminio y papel, o algodón y acero, también se puede lubricar el contacto de la malla y el aislante con grafito.

Ing. Eduardo Sacerdoti

Investigación & Desarrollo – Equaphon

Eduardo Sacerdoti

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