Los Micrófonos

Micrófonos

 

Los micrófonos son unos transductores encargados de transformar la energía acústica en energía eléctrica, permitiendo así el registro, almacenamiento, procesamiento y transmisión de las señales de audio. Tanto los micrófonos como los altavoces, son los elementos más importantes, en cuanto a las características, que conforman las señales de audio. No existe el micrófono ideal, debido a la sencilla razón de que no existe un único ambiente acústico o un único tipo de música. Es por ello que el ingeniero de sonido tiene a su disposición una amplia gama de micrófonos, cada uno de los cuales sirve para ciertos casos particulares.

Los micrófonos se pueden clasificar dependiendo de la forma en cómo se transforma la señal acústica en eléctrica.

Micrófonos de Carbón.

Fueron los micrófonos utilizados durante mucho tiempo en los teléfonos. Su principio de funcionamiento se basa en el cambio de resistencia en los granos de carbón al ser comprimidos por el diafragma, al recibir éste las variaciones de presión sonora.

        Figura 1.

En la curva de respuesta en frecuencia del micrófono de carbón se deducen sus pobres características que han hecho posible su casi desaparición del mercado. ( Excepto en teléfonos económicos ).

        Figura 2

 

Micrófonos Piezoeléctricos.

Estos micrófonos se basan en la capacidad que tienen los cristales piezoeléctricos de generar cargas eléctricas al ser sometidos a presión ( En griego piezein = presión ).

        Figura 3.

Aunque su respuesta es mejor que el micrófono de carbón, no llega a ser suficientemente buena para grabaciones profesionales, por lo que se utiliza solo en micrófonos pequeños para voz.

        Figura 4.

 

Micrófonos Dinámicos (Bobina móvil).

Se basan en el principio de inducción electromagnética, según el cual, si un hilo conductor se mueve dentro de un campo magnético, en el conductor se inducirá un voltaje de acuerdo con la siguiente fórmula:

e= Blv

donde:

e = potencial inducido, en voltios.

B = Densidad de flujo magnético, en teslas.

l = longitud del conductor, en metros.

v = velocidad del movimiento, en metros/s.

Son micrófonos muy utilizados por su resistencia, fiabilidad y buena respuesta en frecuencia.

        Figura 5.

 

Micrófono de Cinta

Este tipo de micrófono, también trabaja bajo el principio de inducción magnética y responde a la diferencia de presión sonora entre los dos lados de una cinta. Por eso recibe también el nombre de micrófono de gradiente de presión.

          Figura 6.

Debido a que responde a la diferencia de presión, este micrófono tiene una respuesta polar con un máximo en el eje perpendicular a la lámina, mientras que no responde a los sonidos laterales. Correspondería a un patrón bidireccional (ver figura 9)

 

Micrófono de Condensador.

Recordemos que un condensador almacena carga cuando se le suministra un potencial eléctrico. La ecuación que describe el fenómeno es:

Q=CV

donde:

Q = carga, en Culombios.

C = capacidad, en Faradios.

V = potencial, en voltios.

En un micrófono de condensador, la placa posterior está fija y alimentada con una tensión, mientras que la placa anterior, el diafragma, se desplaza al recibir variaciones de presión, ya que el interior del micrófono está a un presión constante igual a la presión atmosférica.

La variación de la capacitancia, al cambiar la distancia entre las placas, producirá una variación de voltaje:

Este tipo de micrófono produce la mejor respuesta de frecuencia por lo cual son los más utilizados en grabaciones profesionales. Debido a que responde a variaciones de presión se clasifican en los micrófonos de presión, y como consecuencia de ello tienen una respuesta omnidireccional.

        Figura 7.

 

Micrófono de Electret.

Un material Electret tiene como característica la capacidad de mantener carga sin necesidad de una fuente de polarización, por lo cual tiene cada vez mayor popularidad por razones económicas.

        Figura 8.

 

Características direccionales básicas de los micrófonos.

Una de las características más importante de los micrófonos, es su direccionalidad, ya que, de acuerdo con cada tipo ambiente acústico o del programa a grabar, se requerirá un patrón polar distinto.

Existen tres tipos básicos de patrones: unidireccional, bidireccional y omnidireccional, aunque se pueden conseguir otros patrones combinando los tipos básicos.

La ecuación polar, en su forma general es:

 

donde A+B=1

Los valores particulares de A y B definirán el tipo de respuesta. Por lo cual tenemos que:

·    A=1 y B=0: patrón Omnidireccional. En este caso el micrófono responde sólo a variaciones de presión.

Figura 8.

 

·     A=0 y B=1: patrón bidireccional. En este caso se tiene que el micrófono responde sólo a velocidad ( o gradientes de presión).

Figura 9.

 

·     A=B=0.5: patrón del tipo cardioide. Este sistema equivale a sumar un elemento de velocidad con uno de presión:

 Figura 10.

 

·     A= 0.375 y B=0.625 : patrón Supercardioide.

 Figura 11.

 

·     A=0.25 y B=0.75: patrón del tipo Hiper-cardioide.

 Figura 12.

 

Las características fundamentales de los diversos patrones se resumen en la gráfica siguiente:

                   

En la figura, se define REE (" Random Energy Efficiency") como la cantidad de ruido ambiente que capta el micrófono en relación a lo que captaría un micrófono omnidireccional a la misma distancia y con la misma sensibilidad ( se indica en dB ). El Factor de Distancia DF se refiere a cuanto debemos alejar un micrófono para que capte la misma relación de sonido directo respecto a ruido ambiente teniendo como referencia a un micrófono omnidireccional colocado a un metro de la fuente.

 

 En resumen

A nivel de estudio de grabación, los micrófonos se clasifican en dos tipos: Dinámicos y de Condensador.

Los micrófonos dinámicos (figura 5) trabajan en el principio electromagnético. No necesitan energía externa para funcionar y son muy sencillos de fabricar y relativamente baratos. Los dinámicos vienen en dos variedades: Bobina móvil y de cinta. Los de bobina móvil usan un imán, una bobina envuelta con hilo muy fino y un diafragma que se sienta encima de los dos. La ondas sonoras chocan con el diafragma y mueven la bobina a través del imán. Esto crea una tensión de algunos milivoltios que salen al exterior por el cable y que es preciso amplificar.

El de cinta, es un poco diferente (figura 6). En vez de una bobina y un diafragma, una cinta de un delgado metal corrugado, es extendido a través del campo magnético. Las ondas sonoras chocan con la cinta y la mueve a través del imán.

Los micrófonos de condensador (figura 7) son generalmente más caros y tienen una respuesta de frecuencia más plana que los dinámicos. También operan en un modo totalmente diferente. Por esta causa, necesitan energía para funcionar, la cual se la proporciona la llamada "phantom power", que suele ser de + 48Vdc, Esta alimentación viene de la consola de mezclas y se envía a través del cable hasta el micrófono. La carga se mantiene en la placa posterior del condensador. Frente a esta placa, se encuentra el diafragma. Cuando el diafragma se mueve, crea una variación de tensión muy débil que debe ser amplificada antes que llegue al mezclador.

Como podemos observar, tenemos tipos de micrófonos para todos los gustos y necesidades. Hay más, muchos más, pero que ya no vienen a cuento. Se podrían escribir libros al respecto. Tan sólo nos queda elegir la mejor opción para nuestras necesidades. Micrófonos de corbata, de estudio, unidireccionales (tipo espía) y todos sus accesorios como jirafas, antivientos, anti Pes, grúas y, sobre todo, las conexiones. Pero el tema de las conexiones, merece un capítulo aparte. Las conexiones.

 

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