Contexto
Estabilidade da velocidade num gira-discos: porque é que a fonte de alimentação do motor é decisiva
Do ponto de vista mecânico, um gira-discos tem uma única função: fazer rodar o disco exatamente à velocidade certa, sem a mínima flutuação. Parece simples. Na prática, é um dos aspetos mais exigentes da reprodução analógica, e a fonte de alimentação do motor desempenha nele um papel muitas vezes subestimado.
O que o ouvido percebe
Um erro de velocidade pode assumir duas formas muito diferentes.
- Um erro constante: o gira-discos roda ligeiramente depressa ou devagar de mais, e toda a peça soa um pouco mais aguda ou mais grave. Um desvio de 1 % corresponde a cerca de 17 cêntimos, ou seja, um sexto de meio-tom: perceptível para um ouvido musical, sobretudo se tocar um instrumento ao lado do disco ou o comparar com outra fonte.
- As flutuações de velocidade: bem mais incómodas, porque o ouvido é muito sensível a uma altura de som que se move. Distinguem-se o wow, flutuações lentas, muitas vezes ligadas à rotação do prato ou da polia, que se ouvem como uma altura de som ondulante em notas sustentadas (piano, voz, cordas); e o flutter, flutuações mais rápidas, que raramente se percebem como uma variação de altura, mas antes como um som menos nítido, mais agitado, e uma imagem estéreo menos estável.
Como se medem
A medição clássica utiliza um disco de teste com uma frequência fixa, em geral 3150 Hz, segundo as normas DIN e IEC. Um analisador acompanha as variações dessa frequência durante a leitura e deduz delas as flutuações de velocidade, expressas em percentagem e ponderadas para refletir a sensibilidade do ouvido. Os gira-discos muito bons atingem valores da ordem de alguns centésimos de ponto percentual.
A velocidade média, essa, verifica-se facilmente com um disco estroboscópico ou uma aplicação adequada. Atenção: um disco cujo furo central não esteja perfeitamente centrado cria a sua própria flutuação, uma vez por rotação, independentemente da qualidade do gira-discos.
A cadeia de acionamento de um gira-discos de correia
Num gira-discos de correia, o motor faz rodar uma polia, a polia aciona uma correia e a correia aciona o prato. Este desacoplamento é uma força: a correia filtra parte das vibrações do motor e a inércia de um prato pesado alisa as pequenas irregularidades de uma rotação para a seguinte.
Mas essa filtragem tem limites. Uma vibração do motor que atravesse a correia chega ao prato e, portanto, à agulha. E um erro de velocidade lento ou constante nunca é «filtrado»: o prato acaba sempre por rodar à velocidade que o motor lhe impõe.
O papel da fonte de alimentação do motor
A maioria dos gira-discos de correia utiliza um motor síncrono de corrente alternada. A sua particularidade: a velocidade é determinada pela frequência da corrente que o alimenta, não pela sua tensão. Tudo o que afeta esse sinal repercute-se, por isso, diretamente na rotação.
- A frequência da rede não é perfeita. Varia constantemente um pouco em torno dos 50 Hz (ou 60 Hz, consoante o país). Um motor ligado diretamente à rede segue essas variações.
- A forma de onda da rede é distorcida. Os aparelhos domésticos deformam a sinusoide da rede. Estes harmónicos podem provocar no motor pulsações de binário e vibrações adicionais, parte das quais pode ser transmitida ao prato através da correia.
- O desfasamento é apenas aproximado. Um motor bifásico precisa de dois sinais desfasados de um quarto de período. Quando um simples condensador cria esse desfasamento, ele é apenas aproximadamente correto e varia com a tolerância dos componentes e com a temperatura: o binário do motor torna-se irregular ao longo de cada rotação.
Uma fonte de alimentação dedicada resolve estes problemas gerando o seu próprio sinal em vez de reutilizar o da rede: uma sinusoide limpa, com uma frequência derivada de um cristal de quartzo e um desfasamento exato entre as fases. Permite ainda ajustar a tensão: um motor precisa de binário para arrancar, mas bastante menos quando o prato já atingiu a velocidade, e alimentá-lo apenas com o necessário reduz as suas vibrações. Por fim, permite mudar de velocidade eletronicamente, sem ter de mudar a correia na polia.
Malha aberta ou malha fechada
Uma fonte de alimentação a quartzo fornece ao motor uma frequência perfeita. Mesmo assim, o prato pode afastar-se da velocidade correta: a correia desliza minimamente e envelhece, a agulha trava mais ou menos o disco conforme a modulação do sulco, o atrito do rolamento varia com a temperatura. A fonte não sabe nada disto: funciona em malha aberta (comando).
Uma regulação em malha fechada acrescenta um sensor que mede a velocidade real do prato e corrige o sinal continuamente. O desafio passa então a ser corrigir com suavidade: uma regulação demasiado nervosa criaria, ela própria, flutuações de velocidade, ou seja, exatamente aquilo que se quer eliminar.
Gira-discos com vários motores
Alguns gira-discos high-end utilizam dois ou até mais motores para repartir o trabalho de acionamento de um prato muito pesado. Os motores têm então de trabalhar na perfeição em conjunto: se não estiverem em fase, a correia e o prato que acionam em comum podem transmitir forças opostas, o que pode agravar as vibrações e o desgaste da correia. O acerto elétrico dos motores entre si torna-se um ajuste por direito próprio.
A abordagem da Isostase
A Isostase, o equipamento desenvolvido pela Olydyne para gira-discos Transrotor, que reúne o controlo do motor e a fonte de alimentação como alternativa às fontes Konstant originais, aborda cada um destes pontos: uma sinusoide gerada digitalmente por DAC áudio de qualidade CD, cuja frequência, amplitude e fase se ajustam de forma independente, uma referência de frequência a cristal de quartzo, uma regulação em malha fechada por sensor ótico, a otimização automática das fases e do acerto entre motores, e uma estimativa das flutuações de velocidade apresentada em direto.
Vídeos relacionados: Velocidade do prato · Motores e correia