MICRMICRÓÓFONOSFONOS

Ing. Alejandro Bidondowww.ingenieriadesonido.com

Micrófono

Dispositivo electroacústico encargado de convertir la energía acústica en

energía eléctrica.Transductor acusto-eléctrico

Clasificación de los micrófonos

Según el principio de transducción.Según el tipo de transductor.Según sus patrones de captación.Según sus usos.Según sus impedancias.

Principio de transducción• Micrófonos de Presión:

•Micrófonos de Velocidad(gradiente de presión):

Transducen a señal eléctrica la presión instantánea de las ondas sonoras que golpean el diafragma.

Transducen a señal eléctrica la diferencia entre la presión sonora frontal y trasera que existe en el diafragma, o sea, la velocidad instantánea de la partícula.

Tipo de TransductorMicrófonos de Carbón:

Tipo de Transductor

Micrófonos de Cerámica (Piezoeléctricos):

Piezoeléctricos

Tipo de TransductorMicrófonos Dinámicos (Bobina móvil):

Principio de funcionamiento

Tipo de Transductor

Micrófonos de Cinta (ribbon):

Tipo de Transductor

Micrófonos de Condensador:

Micrófonos de Condensador:

Se produce una modulación de la Capacidad en función de la señal acústica incidente sobre una de las caras del Capacitor.

Electret

Electrónica

Micrófonos de Condensador:

00

00

)(

)()(

ddEte

CtcEte

distanciaAreaC

CEQ

∆⋅=

⋅=

⋅=

⋅=ξ

Carga

Capacidad:Propiedad de

Almacenamientode carga [Faradio].

1C=1V*1F

Tensión

ConstanteDieléctrica

Micrófonos de Condensador:

Neumann U87

A B C D E

Micrófonos de Condensador:Fuente de tensión “Fantasma” (Phantom Power)

Tipo de Transductor

Micrófonos de “Electret”:

Con el mismo principio del micrófono de Condensador, se utiliza un diafragma plástico auto polarizado durante el proceso de manufactura (“electreto”).

Patrones de Captación (patrones polares)

Figura de ocho

Cardioide

Super Cardioide

Hiper Cardioide

Omnidireccional

Patrones de Captación (patrones polares)

Patrones de Captación (patrones polares)

En general la direccionalidad de un micrófono es buscada para evitar la interacción entre distintas fuentes sonoras en tomas multi -microfónicas.

UsosComunicaciones:

Alta sensibilidad, robustez, pequeño tamaño y bajo costo.Grabación y refuerzo sonoro:

Fidelidad, directividad y robustez (para sonido en vivo).Medición:

Exactitud, precisión (estabilidad) y ancho de banda.Propósitos generales.

Impedancias

Alta Impedancia (>5KΩ):Se utiliza para usos domésticos; es vulnerable a la inducción electromagnética.

Baja impedancia (<600Ω):Es para usos profesionales debido a que no favorece la inducción electromagnética de ruido y permite la transferencia de tensión a la siguiente etapa.

EspecificacionesPrincipio de transducción.Tipo de transductor.Patrón polar.Máxima presión sonora admisible.Sensibilidad.Ruido propio.Relación S/N.Impedancia.THD.Respuesta en frecuencia.Respuesta Transitoria.

Sensibilidad

Es la relación entre la amplitud de la señal eléctrica producida y la amplitud de presión (o gradiente de presión) existente.

PamV

Vout=Sensibilidad x Presión

La sensibilidad es diréctamenteproporcional al tamaño del diafragma.

Máxima Presión sonora admisible (overload)

Cualquier micrófono producirá distorsión si se l hace trabajar en régimen alineal al captar sonidos demasiado

intensos. Esto es causado por varios factores. Para micrófonos dinámicos, la bobina puede ser llevada más allá de los extremos del campo magnético. Para un mic

de condensador, será el amplificador interno el que distorsionará (switch interno). Mantener la sobre exitación

puede dañar permanentemente el diafragma, degradando la performance para niveles sonoros

nominales. Al acercar los micrófonos a las fuentes sonoras los

niveles sonoros son altos (oído - trompeta) La elección está entre alt sensibilidad y grandes valores de overload.

Linealidad - Distorsión

Esta característica incrementa el precio de los micrófonos. Las características de distorsión son

determinadas mayoritariamente por el cuidado con el quse hace un diafragma y se monta. Grandes volúmenes

de producción pueden degradar la calidad de un micrófono, y en ese caso la performance de distorsión

será cuestión de suerte. Varios fabricantes tienen diversos modelos pero esencialmente poseen el mismo

transductor. Hacen tiradas seriadas, los testean y le incrementan el precio a los buenos transductores. Ningún

mic es perfectamente lineal. Lo mejor que se puede hacer es hallar uno cuya distorsión se complemente

(agradablemente) con el sonido que se trata de registrar.

Respuesta Transitoria

Resonancias internas: cambios de pendiente.Ancho de banda (rango de frecuencias):Inversamente proporcional al ancho de la respuesta al impulso.Reflexiones: Picos discretos dentro de la respuesta al impulso.Coherencia temporal de la transducción:Cualitativamente, lo más parecido a un impulso (delta de Dirac).

Contiene toda la información necesaria del dispositivo bajo prueba (si este es L.T.I.):

Respuesta Transitoria:(Efectos de resonancia y filtrado)

“Ringing”en 22KHz

“Ringing” en muy alta frecuencia:

Resonancias que presentan picos (en frecuencias) en 3KHz, 6.5KHz y 15KHz:

Respuesta Transitoria

Respuesta Transitoria

La frecuencia de “ringing” es diréctamente proporcional a la tensión mecánica del diafragma.

Respuesta Transitoria

Dado que el nuevo standard es 96KHz de frecuencia de sampleo, los fabricantes deberán revisar las respuestas de los micrófonos por

sobre los 20KHz.

Análisis teórico

Niveles eléctricos

La salida de un micrófono es una señal muy débil, nominalmente de aproximadamente -60dBm. (La potencia producida por una presión

sonora de 10 uBar). La impedancia de salida dependerá de si tiene o no un transformador balanceador de salida. Si no lo tiene el micrófono

será catalogado como de “alta impedancia”. En este caso el cable utilizado debe ser corto (< 3m) para evitar problemas de ruido.

Si el mic tiene un transformador de salida será catalogado como de “baja impedancia” y trabajará mejor si se lo conecta a una entrada de mic balanceada. El cable podrá tener muchos metros de longitud sin

problemas de ruido. Salida balanceada y baja impedancia implica micrófonos caros y de aplicaciones profesionales. Salidas

balanceadas tienen tres pines (“XLR plugs"), pero no todos los micscon estos conectores son realmente balanceados.

Preamplificador de Micrófono

Preamplificador de Micrófono

Ruido eléctrico

Los Micrófonos producen una corriente señal baja, lo que da una idea de cuán precisas deben ser las partes móviles para seguir las ondas

sonoras lo mejor posible. Para que la señal sea útil, la misma debe ser amplificada con un factor mayor a 1000 (veces). También se

amplificará todo ruido eléctrico producido en él, por lo que pequeños valores son intolerables. Los mics dinámicos no poseen ruido eléctrico, pero sí lo poseen los circuitos internos a los mics tipo condensador por

lo que deben ser construidos con materiales “de primera”.Ruido incluye la captación de vibraciones mecánicas a través del cuerpo del mic. La más común fuente de ruido son los cables de

conexión hacia la consola. El pre de mic es muy parecido a un receptor de radio por lo que se debe prevenir que el cable funcione como

antena. La primer técnica para evitarlo es el blindado de los cables (mallas). La segunda técnica es el balanceo de la señal

(transformadores).