Espaço Analógico: VTF – O AJUSTE MAIS IMPORTANTE

Charles Port

A VTF (abreviação de Força de Rastreamento Vertical) é a configuração mais importante de todas as da sua cápsula e do braço de toca-discos – ela é definida como a força aplicada para baixo no corpo da cápsula (e, portanto, na agulha) para permitir que a agulha acompanhe as modulações da parede do sulco.

É um vetor de força descendente causado pela gravidade, aplicado por meio de um efeito de alavanca de contrapeso ou, em alguns casos, por um mecanismo de mola, e até mesmo, às vezes, por um motor eletrodinâmico. Embora geralmente expressa em ‘gramas’ de força descendente, é mais preciso descrevê-la usando a unidade SI de força descendente chamada ‘newtons’ – a qual normalmente varia entre 1.5 e 2.2 gramas.

Mas por que é o parâmetro ajustável “mais importante” de todos? Para responder a essa pergunta com outra pergunta: “Qual é a função da agulha da cápsula fonográfica?”

Resposta: “A função principal da agulha/cantilever (o sensor) de uma cápsula fonográfica é manter contato com as paredes do sulco e reproduzi-las com precisão.”

A realidade de uma agulha é semelhante a acelerar uma pedra de diamante através de um cânion com duas paredes com saliências e fendas que mudam radicalmente ao longo do percurso, a uma velocidade relativamente alta. Manter uma força descendente constante e uniforme é essencial para que as bordas da agulha permaneçam em contato com essas ondulações microscópicas, permitindo que o transdutor da cápsula rastreie e reproduza com precisão as complexas modulações do sulco.

Com um contato ruim, ocorrem erros.

PARA REFORÇAR ESSE ARGUMENTO

1) O objetivo final (raison d’être) do transdutor da cápsula fonográfica é transcrever e converter em energia elétrica as modulações das paredes do sulco do disco.

2) O transdutor da cápsula fonográfica depende da parte ‘sensora’ da cápsula para realizar essa função – o sensor consiste na agulha de diamante, na ponta do cantilever e, em alguns casos, inclui até a armadura e o elastômero no outro extremo como parte do sensor.

3.) Esse transdutor da cápsula fonográfica não consegue converter o que o sensor não lê – ou seja, se não for modulado pela parede do sulco, não aparece na saída da cápsula.

4) O que permite a modulação do sensor (juntamente com a velocidade de rotação do prato) é a VTF – a pressão (força descendente) aplicada ao sistema da cápsula para manter a agulha em contato com as paredes do sulco. E este é um atributo de tolerância ‘zero’ – nenhum ‘movimento’ (contração) significa nenhuma saída, contato parcial significa distorção e um rastreamento incorreto.

Essa é a função principal da cápsula.

OUTROS ATRIBUTOS

SKEW / ZENITH – Se o sensor da cápsula não estiver alinhado de forma que seus pontos de contato não formem uma linha perpendicular à haste, isso é chamado de ‘desvio’ ou erro zenital. Isso afeta o desempenho da saída, principalmente criando erros de fase: uma borda do sulco é modulada antes da outra – algo um tanto significativo em estéreo, mas ‘tolerável’ pelo sistema. Cápsulas cônicas são imunes a isso. É um atributo de grande tolerância, pois o sistema consegue lidar razoavelmente bem com esse erro.

AZIMUTE – Se o sensor da agulha estiver posicionado de forma que dois pontos de contato não atinjam as paredes laterais na mesma profundidade – a ponta da agulha aponta mais para uma parede lateral ou para a outra, em vez de apontar para baixo – isso é

chamado de erro de azimute e afeta o equilíbrio dos canais e a diafonia. As agulhas cônicas são, em sua maioria, imunes a esse problema. É um atributo de grande tolerância, pois o sistema consegue lidar razoavelmente bem com esse erro.

VTA / SRA – Não existem padrões definidos para a gravação de discos – há grande variação no ângulo de modulação vertical (VMA) utilizado no torno, e não há fiscalização da norma IEC 98 com seu ‘padrão’ sugerido de ângulo de corte de 20 graus (+/- 5 graus) – o que importa é o que funciona para o operador do torno, principalmente para liberar a faixa de vinil cortada. Os fabricantes de cápsulas também seguem uma abordagem bastante dispersa – a ideia é posicionar a agulha da cápsula de forma que o ângulo de seus pontos de contato (ou áreas de contato) fiquem próximos da vertical (90 graus), mantendo ao mesmo tempo a estrutura do ímã em uma ‘aproximação’ do inverso do VMA, e isso varia de disco para disco. É um atributo de grande tolerância, pois o sistema consegue lidar razoavelmente bem com esse erro.

HCF / FORÇA DE ANTI-SKATING – A agulha possui uma superfície que entra em contato com o material de PVC/PVA do qual o disco é feito – ela é forçada para baixo no sulco pela força de tração vertical, criando uma força de arrasto que atua no onipresente braço de toca-discos com pivô fixo. Isso gera um vetor que puxa a agulha/cantilever (e, portanto, a cápsula/braço) para dentro, em direção ao centro, criando um desequilíbrio entre os canais e desgaste excessivo em uma das paredes do sulco. Vale ressaltar que alguns fabricantes de braços de toca-discos não incluem um mecanismo anti-skating – sendo um bom exemplo o ARx criado por Edgar

Vilchur, um toca-discos com um som belíssimo. É um atributo de grande tolerância, pois o sistema consegue lidar razoavelmente bem com esse erro.

GEOMETRIA DE OVERHANG & ARCO – Uma agulha colocada em um braço pivotado descreverá um arco em direção ao centro enquanto toca o disco. Isso cria ‘erros de rastreamento’ e contribui para a distorção harmônica, pois os pontos de contato da agulha sofrem torção dentro do sulco. Certas geometrias apresentam erros de rastreamento médios menores e otimizam dois pontos nulos onde (nesses raios) a agulha fica perpendicular às paredes laterais (um pequeno problema de ‘desvio’ existe em todas as outras partes). Muitas vezes considerado como “muito importante”, até que se perceba que braços de toca-discos com inclinação negativa, sem deslocamento angular, são usados ​​para reproduzir discos e soar fabulosamente. É um atributo de grande tolerância, pois o sistema consegue lidar razoavelmente bem com esse erro.

Q.E.D. – QUOD ERAT DEMONSTRANDUM – “O VTF é o atributo mais importante a ser definido.”

Ajustar a força de rastreamento funciona essencialmente como um controle de tonalidade preciso para o seu sistema, onde uma configuração mais pesada enfatiza os graves e uma configuração mais leve realça os agudos. Configurar a força de rastreamento vertical muito baixa dentro da faixa recomendada pode causar um som brilhante ou estridente, particularmente em sibilantes, e levar a erros de rastreamento audíveis que danificam as paredes do sulco. Por outro lado, configurar a força de rastreamento vertical muito alta, faz com que o som fique opaco e denso. Quando o peso de rastreamento é muito alto, a pressão da agulha pode exceder a elasticidade do disco de vinil, causando deformação física, distorção, redução de detalhes musicais e arrasto excessivo.

Para garantir o desempenho ideal, a força de rastreamento vertical (VTF) deve ser medida com precisão na mesma posição vertical da superfície do disco, que normalmente fica a 2 mm acima do tapete do prato. As balanças digitais de VTF comuns medem a força de rastreamento a 4 mm ou 5 mm da superfície, o que pode fazer com que a força descendente seja de 1,5% a 3% maior na superfície real do disco. Deve-se sempre começar com a recomendação ideal do fabricante, antes de fazer ajustes finos de ouvido para encontrar o equilíbrio perfeito que ofereça extensão e controle completos dos graves, juntamente com uma textura detalhada nas altas frequências.

Outro aspecto vital a ser considerado ao ajustar a Força de Rastreamento Vertical (VTF) é o conceito de ‘carga do elastômero’. A suspensão de elastômero oculta – também conhecida como amortecedor, suspensão ou rolamento – serve como um elemento intermediário crucial que controla a interação entre a agulha, o cantilever, a armadura e o sulco do disco. Esse material viscoelástico exibe um comportamento duplo, funcionando simultaneamente como mola e amortecedor. Além de gerenciar a massa efetiva total do sistema, a inércia cinética e amortecer vibrações espúrias, seu principal objetivo é retornar o conjunto agulha, cantilever e armadura a uma posição neutra e central, para ser remodulado por novos sinais provenientes subsequentemente das paredes do sulco.

A suspensão só funciona adequadamente quando tensionada e carregada até um ponto específico em que suas características de histerese são ótimas. Essa otimização proporciona um retorno uniforme e linear à posição central, sem causar um efeito indesejado de ‘estilingue’ quando o amortecedor é submetido a tensão. Em última análise, a aplicação da força descendente correta permite um excelente alinhamento do cartucho, tensionando e alinhando adequadamente a suspensão de elastômero, posicionando as bobinas móveis (ou ímãs) com precisão em relação às linhas de fluxo magnético (ou bobinas) para otimizar o desempenho do transdutor. Outra forma de dizer isso é afirmar que queremos “Evitar uma compressão assimétrica do elastômero viscoelástico”.

Há um debate interessante, e várias discussões sobre a Força de Rastreamento Vertical (VTF). Recentemente, e de forma controversa, J.R. Boisclair, da WAM Engineering, afirmou que se deve considerar usar uma VTF abaixo da faixa sugerida pelo fabricante, utilizando a audição para avaliar quando a “força descendente adequada” é atingida. Essa recomendação não apresenta medições relacionadas à rastreabilidade ou erros de rastreamento, o que vai fundamentalmente contra os princípios da física. Ajustar a força de rastreamento vertical muito baixa pode fazer com que a cápsula erre o rastreamento, fazendo com que a agulha pule pequenos detalhes e danifique permanentemente o disco de vinil. Também aumenta a distorção harmônica de segunda ordem, o que pode explicar a sugestão.

Uma crítica mais contundente a essa abordagem pode ser encontrada nas observações compartilhadas por Peter Ledermann, da SoundSmith Audio. Em sua apresentação em vídeo, “RMAF 2018 – Por que o analógico é digital e como corrigir isso (Peter Ledermann)”, ele explica que a redução da força de rastreamento abaixo dos níveis apropriados acarreta o que ele chama de “amostragem de parede do sulco”. Essencialmente, a agulha bate entre as paredes do sulco em vez de segui-las suavemente, fazendo com que as voltagens produzidas pelo motor da cápsula reflitam apenas uma ‘média’ dos picos e vales presentes. Isso resulta em um comportamento análogo ao ‘jitter’ de um sistema digital, onde a informação não é transmitida com precisão para o motor, mas sim reduzida pela amostragem. Os principais culpados por esse fenômeno são a alta massa efetiva e a inércia comuns em agulhas, combinadas com uma força de rastreamento insuficiente para manter a agulha firmemente pressionada contra as paredes do sulco.

Em última análise, o objetivo principal da configuração dos parâmetros de rastreamento – incluindo VTF, Azimute, SRA, VTA e Anti-skating – é assentar corretamente as bordas da haste de diamante da agulha dentro do sulco em forma de ‘V’, aplicando força uniforme em ambas as paredes do sulco. Manter esse contato uniforme e constante garante que todo o conjunto, agulha, cantilever e ímã, possa rastrear as modulações microscópicas que fluem abaixo dele sem nunca perder o contato. A falha em manter essa estabilidade pode fazer com que a agulha exceda o limite de elasticidade do sulco do vinil, desgastando as paredes e degradando permanentemente o conteúdo de alta frequência.

Em resumo, TODOS os parâmetros ajustáveis ​​normais valem a pena serem investigados, ajustados e otimizados, mas alguns são mais importantes que outros – e a VTF continua sendo o ‘parâmetro configurável mais importante’ que um usuário pode definir e ajustar, e tem o maior impacto na qualidade do som.

Charles F. Port é um audiófilo analógico, especializado na construção de pré-amplificadores de phono personalizados e em consultoria na configuração de toca-discos, cápsulas e braços, através de sua empresa Port Audio Consulting (PAC). Nascido em Pensacola, Flórida, Port mistura a paixão de uma vida pela música clássica e pela física do áudio.