Micrófonos. Cadena de sonido

Micrófono. Captación. Modulación. Transductor. Polar. Condensador, electrostáticos. Piezoeléctricos. Direccionales. Cardioide. Impedancia. Ruido

  • Enviado por: Cristian Martinez
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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Cadena de sonido

Micrófonos

1. Introducción:

- Existe un punto muy importante a la hora de estudiar el sonido: su captación.

Por ello fueron inventados estos aparatos, que en la actualidad son utilizados diariamente por la mayoría de los Técnicos de Sonido en múltiples situaciones.

En cualquier grabación o actuación en vivo, debemos tener en cuenta tres factores imprescindibles en cuanto a la utilización de micrófonos:

  • Selección

  • Posicionamiento

  • Técnica de utilización

Además, otros factores influyen notablemente: El ruido ambiental, Tiempo de reverberación, etc.

Se hablará de los tipos de micrófonos para cada situación, cómo funcionan, dónde pueden colocarse en función del sonido que queramos... pero hay que tener siempre en cuenta que las personas tienen gustos diferentes, lo cual nos lleva a la conclusión de que ninguna regla es fija. Alguien puede pensar en una determinada situación que el sonido que consigue con un micrófono es mejor que el de su compañero, y viceversa; ¿quién tiene razón? Ninguno. Cada cual que escoga el sonido que prefiera, por tanto, se debe experimentar lo más posible para conocerse a sí mismo y qué es lo que le gusta. No hace falta decir, que cuando se grabe a un grupo musical, procurar discutir lo menos posible acerca de lo que ellos prefieren. En este mundo nadie piensa por igual.

2. ¿Qué es un micrófono?

- Para captar el sonido, el micrófono transforma las variaciones de presión en el aire (ondas sonoras), en impulsos eléctricos de corriente eléctrica alterna, de manera que las podamos manipular y almacenar sobre algún soporte bien sea en formato analógico o digital. Esto se hace a través de un proceso denominado modulación. Posteriormente, se volverán a transformar esos impulsos eléctricos en ondas de presión mediante los altavoces. Por ello se dice que el micrófono es un transductor.

La manera en que un micrófono responde a los sonidos que capta a diferentes ángulos está descrita por una gráfica especial denominada diagrama polar:

Micrófonos. Cadena de sonido

El tipo de captación varía según el micrófono que utilicemos...

3. Tipos de micrófonos:

- Fundamentalmente, se clasifican según su transductor, y su diagrama polar.

3.1 - Clasificación según su transductor:

Existen varios tipos fundamentales:

3.1.1 - Micrófonos dinámicos o de Bobina móvil:

- Consiste en un diafragma de plástico "mylar", unido a una bobina que se desplaza dentro de un campo magnético creado por un imán polarizado. Cuando la membrana se mueve como consecuencia de la presión del aire sobre ella, la bobina que es solidaria se mueve también dentro del campo magnético y produce una corriente que es proporcional al desplazamiento de la membrana.

Este tipo de micrófono no necesita alimentación externa para su funcionamiento, pero su sensibilidad y linealidad de respuesta no es tan buena como en otros tipos.

Su respuesta en frecuencias altas suele ser hasta 15 KHz.

3.1.2 - Micrófonos de condensador o electrostáticos:

- Están basados en el funcionamiento de un condensador.

Para ello utilizan dos membranas, una fija (la posterior), y otra separada de la primera por una capa de aire que es la que se mueve cuando le inciden las ondas sonoras. El condensador que forma ambas placas aisladas por el aire se alimenta con una tensión externa al micrófono llamada alimentación Phantom o fantasma. Cuando la membrana superior se desplaza como consecuencia de las ondas sonoras, la distancia entre ambas placas varía, y por tanto, varía también la capacidad del condensador, lo cual influye finalmente, en las diferentes tensiones que se generan.

Para poder aprovechar estas variaciones de tensión, se necesita montar un preamplificador junto a la cápsula, de forma que por una parte adapte la impedancia (dado que la del condensador es muy alta), y por otra, el nivel de señal para poder ser útil. El preamplificador también hace uso de la alimentación externa para poder funcionar. Pero hay micrófonos denominados electrostáticos que tienen un diafragma plástico con una carga permanente y que por ello no necesitan alimentación externa; al preamplificador se le puede poner una pila, y ya se tiene el problema de las alimentaciones solucionado.

Este tipo de micrófonos al no cargar con la bobina, son mucho más ligeros.

Son de excelente calidad, y únicamente hay que tener en cuenta que la humedad puede dejar gotas de rocío sobre la membrana y generar ruido, el cual desaparecerá cuando la humedad también desaparezca.

La respuesta en frecuencias altas es mucho mejor que en los micrófonos dinámicos. Responden a menudo a frecuencias de 20 KHz y más.

3.1.3 - Micrófonos de cinta:

- Consta de una cinta metálica muy ligera expuesta a las ondas sonoras tanto por delante como por detrás. Dicha cinta se halla montada dentro de un campo magnético permanente creado por un imán.

Cuando la cinta vibra como consecuencia de las presiones de las ondas sonoras, se crea una corriente en relación a la velocidad de variación de presión (frecuencia) de dichas ondas sonoras, por esto a veces se les llama también micrófonos de velocidad.

Su diagrama polar suele ser bidireccional aunque también se pueden conseguir cardioides.

Su respuesta en frecuencias es muy buena, pero son muy sensibles, de ahí que sólo se utilicen en estudios de grabación.

3.1.4 - Micrófonos piezoeléctricos:

- Este tipo de micrófonos, llevan incorporados unos cristales piezoeléctricos que responden a "choques materiales" contra ellos, de manera que si cualquier objeto lo perturba, generará una tensión en función de la fuerza con la que se perturbe, es decir, a frecuencias altas generará una mayor tensión, y viceversa.

Este tipo de cristal puede llegar a generar diferencias de potenciales de hasta 1.000 V.

Es muy popular en cuanto a las pastillas que se utilizan en las guitarras electroacústicas.

Son dispositivos de alta impedancia, por lo que suelen incorporar un circuito de preamplificación.

3.1.5 - Micrófonos de carbón:

- Antiguamente eran muy abundantes, pero hoy en dia se usan muy poco.

Necesitan una alimentación Phantom, que genere una corriente, la cual circulará a través de un circuito en el que la resistencia es el carbón.

Próximo al carbón existe una lámina que vibrará al recoger las ondas de presión. Al vibrar, el carbón es comprimido y expandido, y sabiendo que cuanto más se comprima menos resistencia opondrá a la corriente y viceversa, podremos deducir que existirán continuos cambios de Intensidad de corriente. (En posición inicial, el carbón está a un nivel medio de compresión)

Esas corrientes dependerán de las frecuencias, por tanto se modulan las señales entrantes para posteriormente interpretarlas como ondas de presión a través del altavoz.

3.2 - Clasificación según su diagrama polar:

- Los diagramas polares se pueden dividir básicamente en tres:

  • Unidireccional

  • Omnidireccional

  • Bidireccional

Los unidireccionales se dividen a su vez en:

- Cardioides

- Supercaridoides

- Hipercardioides

3.2.1 - Micrófonos unidireccionales o direccionales:

- Recogen preferentemente el sonido procedente de una determinada dirección, que suele ser el que le viene de frente, y lo hace con un ángulo relativamente amplio.

Dependiendo de dicho ángulo, obtenemos tres tipos: Cardioide, Supercardioide e Hipercardioide.

Cada uno de ellos presentará un diagrama polar cada vez más estrecho:

Micrófonos. Cadena de sonido

Micrófonos. Cadena de sonido

Las aplicaciones para cada uno de ellos dependen exclusivamente de lo que se pretenda conseguir; pero es conveniente saber las propiedades de cada tipo.

Lo primero y más importante a decir, es que estos micrófonos mantengan su diagrama polar en todas las frecuencias, dado que si no, se presentarían coloraciones en el sonido debido al acercamiento o separación desde o hacia la fuente sonora.

El micrófono cardioide es cerca de la mitad de sensitivo a los sonidos que provienen de atrás con respecto a los que provienen de frente, teniendo en cuenta que los supercardioides e hipercardioides son un poco más sensitivos a este tipo de recepción (por atrás) ; lo cual debemos tener en cuenta a la hora de considerar la reverberación, por ejemplo: en una sala de conferencia se procura evitar dicha reverberación al máximo, lo cual nos induce a pensar que cuanto menor sensibilidad en la parte trasera, menor reverberación obtendremos.

Este tipo de micrófonos suele usarse para captar el sonido directamente de la fuente sonora, evitando lo más posible las ondas que rebotan; el cardioide en este caso sería ideal.

Pero hay que tener en cuenta, que si colocamos muchos micrófonos, por muy unidireccionales que sean, el ruido de fondo y el ruido propio del micrófono siempre están presentes, y si sumamos el ruido de cada uno de los micrófonos obtendremos un nivel considerablemente no deseado, es por ello por lo que el número de micrófonos debe reducirse al máximo.

3.2.2 - Micrófonos omnidireccionales o no direccionales:

- Captan el sonido provenga de donde provenga, pero en realidad recogen, (con un nivel ligeramente inferior), las señales procedentes de su parte trasera.

Micrófonos. Cadena de sonido
Micrófonos. Cadena de sonido

En el caso anterior, en una sala de conferencia, donde se intenta anular toda reverberación, un micrófono omnidireccional sería algo no deseable, aunque puede darse el caso en que la acústica del estudio sea tan buena, que utilizando un omnidireccional conseguiremos reducir el viento procedente del habla, cosa que en un unidireccional también puede conseguirse, pero con un nivel inferior.

3.2.3 - Micrófonos bidireccionales:

- No es sino un caso particular en cuanto al diagrama polar.

El micrófono "en 8" está caracterizado por se especialmente sensible tanto en suparte delantera como en la trasera, y muestra una sensibilidad mínima a ambos lados (90º).

Micrófonos. Cadena de sonido

Conclusiones:

Los micrófonos omnidireccionales son recomendables cuando se necesite alguno o varios de los siguientes usos:

- Captación del sonido en todas las direcciones.

- Captación de reverberaciones en locales, cámaras, etc.

- Exclusión máxima del ruido mecánicop generado por viento.

- Respuesta amplia en las frecuencias más bajas.

Y los unidireccionales en los siguientes casos:

- Rechazar al máximo la acústica que tenga el recinto donde se realiza la actuación o grabación.

- Rechazar el ruido de fondo.

- Captación de sonidos lejanos sin que se mezclen con los ruidos de la sala.

En el caso de la conferencia, cuando se encuentran 4 personas hablando en una mesa, de manera que dos de ellos se sitúan frente a los otros dos, sería conveniente un micrófono bidireccional, ya que usando dos micrófonos unidireccionales u omnidireccionales, aumentaremos el ruido propio, multiplicandose por 2.

4. Colocación de micrófonos:

- Hay que tener en cuenta muchos factores a la hora de la colocación.

Un micrófono puesto en una mesa, captará todos los golpes que se produzcan en dicha mesa, es por ello que en ocasiones nos encontramos con micrófonos colgando del techo. La solución para cualquier caso, dependerá exclusivamente del problema que se tenga. (Suele haber tantos casos, que resulta imposible definirlos todos).

Otro ejemplo sería el de una guitarra o piano. Si ponemos el micrófono cerca de la unión de las cuerdas con el puente, obtendremos un sonido con un cierto "brillo". De la otra manera, colocándolo a la mitad de la cuerda, será un sonido mucho más natural, todo depende del gusto.

Debemos tener en cuenta también que en los altavoces, las frecuencias altas suelen dirigirse hacia arriba. Y por el contrario las frecuencias bajas tenderán a ir hacia abajo, por tanto, un micrófono en la altura media recogerá una combinación de ambos, si lo ponemos más arriba, predominarán los agudos, y obviamente, abajo predominarán los graves. Todo esto es importante tenerlo en cuenta a la hora del posicionamiento de un micrófono.

Según la proximidad con la que se situen los micrófonos obtendremos:

  • Microfonía de proximidad

  • Microfonía "natural"

  • Microfonía de ambiente

Cuando suenan varios instrumentos a la vez, es mejor una microfonía de proximidad para que no se mezclen unos con los otros. Lo correcto para estos casos sería utilizar micrófonos direccionales.

En la microfonía de ambiente, se obtendrá un sonido con una reverberación natural sin necesidad de aplicársela posteriormente. Un micrófono omnidireccional sería una buena elección, pero también uno direccional, lo cual se decidirá dependiendo de la situación y el sonido que se quiera obtener.

En cuanto a la colocación, lo último en citar es la distancia crítica:

La distancia crítica de un recinto, es el punto (relativo a la fuente) donde el sonido que llega directamente desde dicha fuente, es igual en intensidad a los sonidos que llegan por reflexión (techo, suelo, paredes).

5. Impedancia:

- La impedancia en un micrófono es la propiedad de limitar el paso de la corriente. Se expresa en Ohmios.

Normalmente, en los micrófonos se mide sobre una frecuencia de 1 KHz.

Los más habituales son los micrófonos de baja impedancia, considerados hasta unos 600 Ohmios.

Los de alta impedancia suelen tener un valor de 3.000 Ohmios y mas.

La diferencia radica en que en los de baja impedancia pueden utilizarse cables largos, mientras que en los de alta impedancia, al restringir de manera superior el paso de la corriente, sólo se pueden usar con cables de corta distancia, (si utilizásemos un cable largo, se produciría una pérdida significativa y audible de las altas frecuencias.

Hoy en día casi ni se utilizan los de alta impedancia.

En cuanto a las conexiones, la impedancia de una entrada debe ser entre 5 y 10 veces mayor que la del micrófono o la de cualquier aparato conectado a ella. Si la impedancia de entrada fuese mucho menor se perdería calidad, y si fuese mucho mayor se distorsionaría el sonido por saturación.

6. Conexiones:

- Son idénticas a las de una guitarra eléctrica. Consiste en dos puntos de conexión: un cable central que transmite la señal y una malla de tierra que reduce las interferencias y transmite la señal de retorno.

Son preferibles los circuitos de conexión de tres cables ya que cualquier interferencia que consiga atravesar la pantalla, es captada por igual por los dos núcleos, positivo y negativo, que transmiten la señal, con lo que ésta queda cancelada en la entrada. Este tipo de conexiones se suele efectuar con los conectores tipo jack.

7. Ruido ambiental:

- El ruido ambiental no deberá exceder los 50 dBA para poder lograr resultados aceptables.

Si el ruido ambiental subiera más de 50 dBA provocaría que los usuarios aumenten el nivel de sus voces para ser escuchados dentro del cuarto y también requieren de un nivel más alto de captación de los micrófonos.

Tener en cuenta que cuanto más subamos el nivel de captación, el ruido será mayor, por tanto hay que buscar una relación lo más perfecta posible entre señal y ruido:

8. Relación Señal/Ruido (S/R):

- Cuanto mayor sea la señal y menor el ruido, mejor será la relación (S/R), y por el contrario, si el nivel de señal es bajo y el nivel de ruido es alto, la relación será menor y por tanto peor.

Si tenemos una señal de 100 dB y un ruido propio (del micrófono) de 30 dB, la relación S/R será de 70 dB.

Una S/R de 80 dB es muy buena y 70 dB buena.

9. Conclusiones:

- A la hora de hacer una grabación deberemos tener en cuenta el tipo de micrófono que queremos,el ruido de fondo, con ello la relación S/R, la acústica de la sala, los acoples, y un largo etc.

Tener especialmente cuidado con los acoples de retroalimentación, ya que hay veces que la señal de ruido que capta el micrófono es enviada al altavoz, y éste de nuevo al micrófono, así sucesivamente hasta que el nivel sube considerablemente y empieza a oirse un pitido agudo, como siempre digo, este acoplamiento es no deseado, pero a veces deseado, por ejemplo muchos guitarristas al querer sostener una nota más de lo normal se acercan a los amplificadores de tal manera que los micrófonos de las pastillas de la guitarra recogen el sonido del altavoz creando un bucle de retroalimentación, de manera que la nota tocada se sostendrá durante mucho más tiempo, incluso puede que nunca acabe.

Una solución práctica para anular este acoplamiento sería desconectar el micrófono durante unos instantes, de manera que el micrófono deja de recibir señal, y por tanto el altavoz dejará de emitir esa señal impidiendo el famoso bucle.

Con esto se pretende el conocimiento básico de cómo operar con micrófonos, pero nunca olvidándose de que no hay nunca reglas fijas, todo depende del sonido que se quiera conseguir y por tanto del gusto del usuario.