Micrófonos
Primer elemento de la cadena de audio
Transductor que convierte la energía de una onda sonora (señal acústica) en energía eléctrica (señal de audio)
P ——> V
Básicamente, todos constan de una membrana (Diafragma) que vibra al estar sumergida en un campo acústico acorde a las
variaciones de presión en el medio conforme se propaga la onda sonora.
p(t) v(t)
Sensibilidad
• La sensibilidad de un micrófono indica cuanta tensión entregará ante cierta presión sonora.
• la unidad de medida es [V/Pa]
• Se puede expresar en dB donde la sensibilidad de referencia Sref = 1 V/Pa
Ejemplos Earthworks M30 = 30 mV/Pa (-30 dB re. 1 V/Pa) Neumann TLM 103 = 21 mV/Pa (-33 dB re. 1 V/Pa) DPA 4003 = 40 mV/Pa (-27 dB re. 1 V/Pa)
Relación entre dB´s y Pascales
¿Cuántos decibeles corresponden a una presión sonora de 1 Pascal?
NPS = 20 × log10PPref
= 20.log101Pa
20 ×10−6Pa
NPS ≈ 94 dB
Expuesto a un NPS de 94 dB, un micrófono entrega una tensión igual a su sensibilidad
V = S x P
==> 94 dB = 1 Pa
Sensibilidad
La señal de tensión de los micrófonos es,
normalmente, muy pequeña (salvo para niveles de
presión sonora muy altos), lo cual implica que está
muy expuesta a los ruidos eléctricos. Por esta razón
es preciso utilizar cables y conexiones de excelente
c a l i d a d p a ra l o s m i c r ó f o n o s , a s í c o m o
preamplificadores de bajo ruido.
Respuesta en FrecuenciaLa sensibilidad de un micrófono no es constante en todo el rango
de frecuencias audibles
Puede ser presentada mediante un gráfico SdB(f)
± 3 dB
50 Hz 16 kHzO de la siguiente forma
Respuesta en frecuencia: 50 Hz a 16 kHz ± 3 dB
Algunas respuestas en frecuencia
DPA 4003 Earthworks M30
AKG D112 Shure SM 57
En micrófonos profesionales, las fluctuaciones en la respuesta en frecuencia pueden deberse a:
Diseño orientado a la captura de fuentes sonoras específicas: voces, guitarras, instrumentos de percusión, etc..
Sombras acústicas en alta frecuencia por relación entre longitud de onda y tamaño del diafragma
DireccionalidadLa Sensibilidad varía según la dirección de incidencia del sonido
respecto al eje del micrófono
Patrón polar de captación (pickup pattern): representación de la sensibilidad en función del ángulo de incidencia
00 = Eje del micrófono
DireccionalidadLa direccionalidad de un micrófono también varía con la
frecuencia.
Clasificación
Según la presentación
Lavalier
De Mano
Shotgun
Parabólico
De superficie
De contacto
Según el Patrón Polar
Omni direccional Cardioide Hiper
CardioideSuper
CardioideBi
Direccional
Ángulo de mayor rechazo
Omnidireccional• Presenta igual sensibilidad en todas las direcciones
(360º).
• Presentan menor variación de la sensibilidad respecto a la frecuencia.
• No “colorean” el sonido proveniente de diferentes direcciones
Ejemplos
Audix TR-40Earthworks M30 DPA 4003
Aplicaciones
• Poco utilizados para refuerzo sonoro
• Más utilizados para grabación
• Tomas ambientes
• Técnicas estéreo
• Mediciones electroacústicas
Cardioide• Direccionales
• La máxima sensibilidad se obtiene sobre el eje axial (0º).
• A 180º del eje axial la sensibilidad se atenúa de manera importante.
• “colorean” el sonido proveniente de diferentes direcciones
• Efecto de proximidad
Ejemplos
Shure SM57
Shure SM81
Neumann TLM 103
Shure SM58
AKG C-1000S
Aplicaciones
• Utilizados para refuerzo sonoro, grabación, radiodifusión.
• Tomas de fuentes individuales (rechazo a otras fuentes)
• Tomas ambientes direccionales
• Técnicas estéreo y multicanal (surround)
Efecto de proximidad
• El efecto de proximidad es el aumento de la sensibilidad en las frecuencias bajas cuando la fuente de sonido está cerca del micrófono.
• El efecto de proximidad es un efecto co-lateral del diseño de micrófonos con patrones polares direccionales, es por eso que los micrófonos omnidireccionales no lo sufren.
• Dependiendo del diseño del micrófono, el efecto de proximidad puede resultar en un realce de graves de hasta 16 dB, usualmente concentrados por debajo de los 100 Hz.
• A los vocalistas les agrada el efecto de proximidad porque hace que la voz suene mas "gruesa" y con cuerpo.
Efecto de proximidad
Hipercardioide y Supercardioide• Direccionales
• La máxima sensibilidad se obtiene sobre el eje axial (0º).
• La menor sensibilidad se encuentra entre 110º y 120º..
• “Colorean” el sonido proveniente de diferentes direcciones
• Presentan Efecto de Proximidad
EjemplosShure
Beta 58AShure
Beta 87AAKG P5 AKG C1000S con adaptador
Aplicaciones
• Utilizados para refuerzo sonoro, grabación, radiodifusión.
• Tomas de fuentes individuales (rechazo a otras fuentes)
Figura de 8• Direccionales - bidireccional
• La máxima sensibilidad se obtiene a 0º y 180º.
• A 90º y 270º del eje axial la sensibilidad se atenúa de manera importante.
• “Colorean” el sonido proveniente de diferentes direcciones
• Efecto de proximidad
EjemplosShure
KSM 313Royer R-121
Aplicaciones
• Utilizados para grabación
• Prácticamente no se utiliza en refuerzo sonoro.
• Tomas de fuentes individuales (rechazo a otras fuentes)
• Tomas ambientes direccionales
• Técnicas estéreo y multicanal (surround)
Patrón Polar VariableAKG C414 Audio Technica
AT4050 Neumann U87
Micrófonos altamente direccionesShotgun
Su patrón polar altamente direccional se consigue ubicando la cápsula dentro de un tubo con perforaciones laterales diseñadas
de forma que se cancelen todos los sonidos “fuera de eje”
Micrófonos altamente direcciones
Parabólico
Su patrón polar altamente direccional se basa en el principio de una parábola según la cual, todos los rayos incidentes paralelos
al eje se reflejan hacia el foco de la misma
EjemplosRode NTG-2Shure VP89
Neumann KRM82Wildtronics LLC
Aplicaciones y características• Minimizan el ruido ambiente
• Cine y video
• Captura de diálogos en interiores o exteriores
• Tomas de sonido en exteriores de fuentes sonoras distantes que resultarían enmascaradas por el ruido ambiente
• Shotgun: óptimos para captura de sonido de espectáculos deportivos. Necesitan de accesorios para minimizar el ruido del viento
Tipo Principio básico Observaciones
De CarbónGránulos de carbono contenidos entre dos placas
de metal (una es el diafragma) cambian su existencia eléctrica cuando son comprimidos
Usado en los primeros tiempos de
la telefonía
PiezoeléctricosCiertos materiales cristalinos generan una diferencia de potencial eléctrico en lados opuestos cuando se
los somete a una deformación mecánica
Usado en micrófonos de Contacto y en
Hidrófonos
Dinámicos (de Bobina Móvil)
Una bobina adosada al diafragma se mueve dentro de un campo magnético permanente
Aplicación en vivo y en estudio
Capacitivos (de Condensador)
Un diafragma metálico (móvil) y una placa fija forman un condensador cuya capacidad cambia
por variación de la distancia entre ellas
Necesita una tensión externa para su funcionamiento
De Cinta Una cinta corrugada de aluminio vibra dentro de un campo magnético
ElectretSimilar al micrófono de Condensador. Un material plástico cargado en forma permanente se coloca
entre el diafragma y la placa fija posterior
No necesita tensión externa
Según el método de conversión de energía
Micrófono de CarbónEsquema circuital Funcionamiento
Despiece
Micrófono de Carbón
Pobre respuesta en frecuencia
Mayor sensibilidad en la región de mayor energía de la voz humana
Micrófono Piezoeléctrico (cristal)DespieceEsquema
Micrófono Piezoeléctrico (cristal)Uso en telefonía en reemplazo de micrófonos de carbón
Respuesta en frecuencia mejorada
De contacto: diseñados para recoger vibraciones de objetos sólidos. No capturan vibraciones propagadas por el aire
Otros requieren que la fuente esté muy cerca del micrófono (micrófonos para Armónica)
Especialmente diseñados para cada instrumento musical
(ver http://www.accusound.com)
Requieren amplificadores especiales (tienen alta impedancia de salida)
Algunos micrófonos piezoeléctricosBarkus Berry 4000
Piano, Arpa, Clave, etc.Shure 520dx (The Green Bullet)
Armónica
Barkus Berry 3150 Contrabajo
Barkus Berry 6100 Preamp 3000AE
Micrófonos dinámicos• Diafragma
• Bobina
• Imán
Micrófonos dinámicos
Micrófonos dinámicos
Ventajas y desventajas
• Robustos (golpes, clima, NPS)
• Buena respuesta en frecuencia
• Relativamente Económicos
•Generan tensiones muy pequeñas
•Limitados en alta frecuencia
•Ruido de manipulación
•Respuesta transitoria lenta
Ventajas
Desventajas
Ejemplos
Shure SM57
Shure SM58
Sennheiser 421
AKG D112
Micrófonos a condensador• Diafragma (bañado en oro, 5μm)
• Placa trasera (perforada)
• Caja
V -> tensión C -> capacidad q -> carga
Micrófonos a condensador
VFF puede variar entre 1,5v y 48v
Cápsulas
Ventajas y desventajas
• Multipatrón polar
• Muy buena respuesta en frecuencia
• Muy buena respuesta transitoria
Ventajas
• Requieren de fuente externa (fuente fantasma)
• Requieren de preamplificador interno para adaptación impendancia
• Costosos
• Frágiles
Desventajas
Ejemplos
AKG C414 Audio-Technica AT4050
Shure SM81 Neumann TLM 103
Micrófonos de cinta (ribbon)• Cinta corrugada de aluminio (diafragma)
• Imán
Princ. de funcionamiento
• Similar al mic. dinámico
• La cinta corrugada se encuentra expuesta a un campo magnético y sujeta por sus extremos.
• Generan señales muy débiles. Requieren de adaptación de impedancia (transformador/FET)
Ventajas y desventajas
• Patrón polar bi-direccional REAL
• Respuesta plana y natural
• Alta sensibilidad
• Muy buena respuesta transitoria (cinta muy liviana)
• Requieren de fuente externa (fuente fantasma)
• Requieren de adaptador de impedancia interno.
• NO soportan altos NPS
• Muy costosos
• Muy frágiles (los más nuevos son más robustos).
• Pocas empresas producen este
Ventajas Desventajas
EjemplosShure
KSM 313Royer R-121
Micrófonos electret• El principio de funcionamiento es similar a los micrófonos
capacitivos.
• Estos vienen prepolarizados (no requieren de fuente fantasma)
• Están construidos con un plástico especial que conserva una carga inicial que se aplica duran el proceso de fabricación.
• Requieren de adaptación de impedancia
Micrófonos electret• Patrón polar cardioide u omnidireccional.
• Respuesta en frecuencia limitada en alta frec. (50 a 15000Hz).
• Su uso profesional se ve en los mic corvateros.
• Se utilizan mucho para electrónica de consumo (teléfonos móviles, grabadores de periodistas, mic para PC)
Respuesta transitoria
• Se refiere a la capacidad de un micrófono de responder ante una variación rápida de la onda sonora.
• El tiempo que demora en responder depende de la masa del diafragma.
• Un diafragma de un mic. dinámico demora 1000 veces más que un mic. capacitivo.
• También demora más tiempo en detenerse (ripple)
Respuesta transitoria
• Conclusión:
• Diafragma más liviano implica mejor respuesta transitoria.
• Mejor respuesta transitoria => sonido más cristalino y detallado
Impedancia
• En un micrófono depende de su tipo de funcionamiento.
• Hay mic. de alta impedancia (20 a 50kΩ) y baja (50 a 600Ω).
• Los de baja son los más usados. Menos susceptibles al ruido cuando se utilizan cables largos.
• Tensión de salida del orden de algunos μV a 100mV.
• Se requiere del uso de preamplificadores externos.
Impedancia• La impedancia de entrada del preamplificador debe ser
10 veces mayor a la del micrófono.
• Zentrada aprox 1500Ω
• De esta forma la caida de tensión en Z es baja.
RuidoRuido ambiental
• Es captado por la cápsula
• Se reduce controlando el ruido ambiente y eligiendo un patrón polar acorde.
Ruido eléctrico
• Ruido intrínseco del micrófono
• Se puede minimizar pero no eliminar
• Depende del diseño del mic
• Depende de la calidad de los componentes
Especificación del ruido
• Expresado en dB, está asociado a un nivel de presión sonora equivalente. Si se intentara captar con ese micrófono un sonido de menor nivel, el ruido propio del micrófono sería más intenso que el sonido a captar, con un serio deterioro de la calidad sonora, o hasta el franco enmascaramiento de la señal por el ruido.
• Ejemplo: Rode NT1 -> 5 dBA
Especificación del ruido• Relación señal/ruido
Mic de diafragma grande vs. pequeños
Conexión no balanceada• La conexión más simple es la NO balanceada.
• Cable mallado de dos conductores.
• Se minimiza el ruido inducido por apuntallamiento (jaula de Faraday)
Cable Para conexiones no balanceadas
Conexión balanceada• Se utilizan 3 conductores (uno externo mallado y
2 internos)
• Los conductores internos llevan la misma señal pero invertida (con fase opuesta).
• Reduce el ruido inducido en el cable por acoplamiento electromagnético.
Conexión balanceada
Conectores y cable para conexión balanceada
XLR MachoXLR Hembra
Cable: dos hilos conductores encerrados por un blindaje metálico (malla)
TRS Macho
Punta (Tip) Anillo (Ring)
Malla (Sleeve)
1
2
3
123
Accesorios
• Shock mounts
• Clips
• Wind screens
(Antipop)
Shotgun Blimp
Shotgun “Dead Rat”
https://www.youtube.com/playlist?list=PL0FMaSqR1x2XP9vLr_deyhB0nSY9q7kzV
Shure Understanding Mic Specifications
Sitios de interés
lynda.com Audio recording tutorial: The different microphone types
https://youtu.be/2edewYkE_f0
http://www.sparkmuseum.com/MISCMIC.HTMSparkmuseum
Top Related