Autor:  Ing. Alejandro Bidondo

A la hora de adquirir un micrófono uno se encuentra con varios tipos de datos expuestos por el fabricante. Mucha gente tiende a elegir los micrófonos (y muchas otras herramientas de trabajo) con sólo la lectura de éstos, los cuales poseen información a veces desconcertante, dual o incompleta. ...Y ni hablar del desconocimiento de estos parámetros que pueda tener el futuro comprador (que, supongamos, es un futuro profesional del medio).

Para tratar de alejar los fantasmas del oscurantismo enunciaremos a continuación las especificaciones más comunes de los micrófonos:

Existen 2 tipos de principios de transducción, los de PRESIÓN y los de GRADIENTE DE PRESIÓN. Esto significa que los primeros convertirán variaciones instantáneas de la presión sonora sobre el diafragma en señal eléctrica útil, mientras que los segundos usan como señal acústica la diferencia de presiones instantáneas existentes sobre ambas caras de su diafragma. Sólo estos últimos, tanto estén conformados por un elemento único o múltiples elementos (que resultan finalmente en el equivalente a un transductor de gradiente de presión), presentan EFECTO DE PROXIMIDAD.

Según lo ya visto, los micrófonos más comunes son de Condensador, Dinámicos, de Cinta, de Carbón y Piezoeléctricos.

Es una descripción de la respuesta del transductor (SENSIBILIDAD) en función de la dirección de la onda incidente, en un plano y frecuencia especificados. Los patrones pueden ser OMNIDIRECCIONAL, FIGURA DE OCHO, CARDIOIDE, HIPER-CARDIOIDE y SÚPER CARDIOIDE.

El siguiente gráfico y tabla asociada condensa los datos de los diferentes patrones polares:

Es necesario aclarar algunos términos:

Random Energy Efficiency (REE) es una medida de la directividad del micrófono relativo a su respuesta a sonidos provenientes de todas direcciones. O sea que, por ejemplo, dada una CAPTACIÓN DE UN CAMPO REVERBERANTE, un REE de 0.333 indica que el micrófono responderá a las REFLEXIONES DE INCIDENCIA aleatoria con una sensibilidad 0.333 veces menor (o atenuadas 4.8dB) que la energía que incide sobre el eje de mayor sensibilidad.

Distance factor (DSF) es una medida del alcance del micrófono en un entorno reverberante, relativo a un micrófono omnidireccional y así exhibir la misma relación sonido directo / reverberante relativa a la respuesta sobre el eje principal.

Estos patrones polares nominales son aproximados porque dado un micrófono, para diferentes frecuencias, el mismo cambia incluso hasta transformarse en uno muy distinto al nominal. Esto deja claro que es imprescindible una cuidadosa orientación de los micrófonos respecto de la fuente a ser captada. En el siguiente ejemplo podemos observar las variaciones del patrón polar de un micrófono cardioide en función de las frecuencias:

MÁXIMA PRESIÓN SONORA ADMISIBLE: Es aquella presión sonora previa a la destrucción física del transductor.

•SENSIBILIDAD: Es la relación entre la presión sonora incidente (Pascales) y la señal eléctrica transducida. Su unidad es [mV- /Pa].  Vout = Sensibilidad x Presión Incidente, siendo Vout la tensión de salida dada una presión sonora incidente sobre el micrófono.

Valores típicos en micrófonos a Capacidad van desde 5mV hasta 20mV con una excitación de 1 Pascal. Recordemos que 1 Pascal es equivalente a 94dBSPL.

•RUIDO PROPIO: Los micrófonos de condensador poseen el ruido de los componentes activos, de las resistencias eléctricas utilizadas y de las componentes resistivas de los circuitos mecánicos equivalentes.

El cálculo del ruido se basa en el ruido térmico o de Johnson.

EL ESPECTRO DE RUIDO ES EXACTAMENTE IGUAL A LA RESPUESTA EN FRECUENCIA DEL DISPOSITIVO.

Para mencionar una regla básica, una cápsula de diámetro:

•1’’: posee una alta Capacidad, por lo tanto gran Sensibilidad y alto ruido interno (Nm). En este caso se deberá prever el uso de un preamplificador de bajo ruido para no empeorar la situación.

•1/4’’: posee baja Capacidad, por lo tanto menor Sensibilidad y menor ruido interno (Nm).

El método más común de especificar el ruido propio es en dBA. O sea que si el micrófono fuese perfecto (sin ruido), el mismo estaría captando una fuente de 15dBASPL. Los micrófonos comerciales evidencian valores desde 10dBA hasta 25dBA.

•Impedancia: Existen dos tipos de impedancias.

• *Alta Impedancia (>5K½): Se utiliza para usos domésticos; es vulnerable a la inducción electromagnética.

• * Baja impedancia (<600½): Se utiliza para usos profesionales debido a que no favorece la inducción electromagnética de ruido y permite una transferencia eficiente de tensión a la siguiente etapa.

La especificación estandarizada hoy en día es presentar la máxima SPL hasta el cual el micrófono generará no más de 0.5% de THD. Valores típicos van desde 120 dBSPL hasta 140 dBSPL en micrófonos a Capacidad.

Es una medida de la respuesta del micrófono a diferentes frecuencias de sonido con una incidencia conocida sobre el diafragma. (gráfico derecha). Del gráfico se desprende que desconocemos la respuesta en frecuencia del micrófono para otros ángulos de incidencia.

Existen dos tipos de respuesta en frecuencia plana para estos micrófonos: la de campo libre y la de incidencia aleatoria. La primera implica que se trabajará con una respuesta plana cuando la fuente se encuentre sobre el eje axial de captación y en las condiciones acústicas de "CAMPO LIBRE". La segunda será utilizada cuando la fuente sonora esté aproximadamente perpendicular al eje axial del micrófono y esté inmerso el mismo en un campo sonoro donde exista incidencia aleatoria sobre él. En los siguientes gráficos puede observarse lo anterior:

Conocer esta propiedad es imprescindible en MICRÓFONOS DE MEDICIÓN (para no introducir errores sistemáticos en las mediciones).

Es la diferencia de niveles entre un límite de distorsión y un valor definido de ruido en ausencia de señal. Dado un sistema de Audio, esta relación nunca será mayor que la establecida por los micrófonos.

Según lo que ya hemos visto en fichas anteriores, la respuesta al impulso de un sistema lo define por completo. En el caso de los micrófonos conocer la misma nos indica:

• 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, se busca lo más parecido a un impulso (delta de Dirac).

En la imagen de abajo vemos dos respuestas al impulso de dos membranas de distinto espesor:

Los micrófonos a Capacidad están alimentados por una tensión continua de 48V. Esta tensión es aplicada por los terminales 2 y 3 a través de resistores BALANCEADOS (en Inglés: "matchedos").

Si estos resistores no estuvieran bien apareados provocarían un desbalance de la línea balanceada reduciendo la relación de rechazo de modo común (CMRR).

En esta figura se puede ver el esquema electrónico:

Para evitar la sobrecarga de la entrada de los circuitos internos de los micrófonos (causa usual de la distorsión en los mismos) se incorpora una llave de atenuación de señal de -10 o -12dB.

Esta reduce la señal en la proporción especificada.

Suerte y hasta la próxima!