05 - Micrófonos

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Los micrófonos son transductores electroacústicos (“traductores”) que convierten sonido en señales eléctricas. Algunas de sus características clave son su sensibilidad, fidelidad, directividad, impedancia, rango dinámico, distorsión armónica.

Características

Sensibilidad

Es la relación entre la presión sonora que recibe el teléfono y el voltaje generado a su salida. Se mide en mV/Pa a una frecuencia de 1 kHz.

$$S\ (dB)=20·\log \Big({\frac{S}{S_{ref}}}\Big) $$

El valor de sensibilidad de referencia, $S_{ref}=\ 1\ V/Pa$

Expresado en V/Pa:

$$S\ (V/Pa)=10^\frac{S(dB)}{20}$$

Ejemplo: Calcula la sensibilidad en dB para un micrófono que proporciona 25 mV/Pa. Solución: -32 dB.

Respuesta en frecuencia

Indica el comportamiento del micrófono, es decir, su sensibilidad (S, dB) en función de la frecuencia (f, Hz). El micrófono ideal proporcionaría una respuesta plana, pero en la realidad esto no es posible.

https://elcajondelelectronico.com/respuesta-en-frecuencia-de-un-microfono/
https://elcajondelelectronico.com/respuesta-en-frecuencia-de-un-microfono/

Directividad

Expresa la variación de la sensibilidad del micrófono en función de la dirección de propagación del sonido incidente respecto de su eje.

Equivalente al patrón de radiación (directividad) de las antenas, solo que en éstas se expresa la variación de ganancia.

Resumen:

https://hardzone.es/tutoriales/componentes/patrones-captacion-microfonos/
https://hardzone.es/tutoriales/componentes/patrones-captacion-microfonos/

Ojo: el diagrama polar cambia con la frecuencia.

Ojo también al micro que tenemos en clase: parece bidireccional pero es cardioide (tiene un selector para elegir el ancho del patrón polar):

Micro de patrón conmutable AKG C 414 B/ULS: Datasheet | Manuales de servicio

Impedancia

Podemos modelar el micrófono como si fuera una fuente de tensión altera real (fuente + impedancia interna en serie):

Después del micrófono va un “previo” (preamplificador, o amplificador de bajo ruido).

Para que el amplificador transfiera la mayor cantidad de potencia a la cadena de sonido, debe haber adaptación de impedancias:

$$Z_{micro}< < Z_{amp}$$

Los micrófonos se pueden clasificar según su impedancia:

Preamplificador de micrófono
Preamplificador de micrófono

Ruido de fondo

Señal que genera el micrófono en ausencia de sonido. Se debe a la agitación térmica de los propios componentes (ruido térmico).

El nivel de ruido equivalente es una magnitud que nos permite comparar diferentes micrófonos. Es el SPL de entrada máximo que generaría el mismo nivel de salida que el micrófono genera de por sí en ausencia de señales sonoras. Típico entre 10 y 20 dBspl.

La relación señal a ruido evalúa el nivel de señal útil de salida del micrófono en relación al ruido de fondo que éste genera. Más es mejor. SNR típico entre 70 y 80 dB.

Rango dinámico

Relaciona el SPL del sonido más débil que genera una señal eléctrica y el SPL del sonido más débil que puede generar una señal eléctrica sin llegar a producir distorsión. Típico 140 dB.

Distorsión

Indica la presencia de señales no deseadas. La distorsión armónica total (THD) es el porcentaje % entre el nivel de distorsión a la salida y el nivel de señal útil. Típico THD < 1%.

Evitar el efecto Pop

El efecto “pop” se refiere a los sonidos similares a una explosión que se producen cuando la corriente de aire se proyecta con fuertes golpes de viento contra la membrana del micrófono. Los fonemas que incluyen P, B, D y T (oclusivas orales) requieren una fuerte compresión de aire que produce ese efecto. Fuente: https://www.thomann.de/es/onlineexpert_page_microfonos_para_voces_en_escenario_criterios.html

Antipop, deadcat y espuma
Antipop, deadcat y espuma

Más info: https://microfonoinalambrico.com/blog/diferencias-entre-antiviento-y-filtro-pop/ | https://www.hispasonic.com/foros/antipop-metal-espuma/250825/pagina2

Tipos de micrófonos

Micrófono electromagnético

Usan la inducción electromagnética para generar la señal eléctrica proporcional al movimiento del diafragma

Dinámicos: no saturan con facilidad.

Micrófonos dinámicos
Micrófonos dinámicos

Para dinámico (escenario). La mayoría usan:

Micrófono electroestático

Se basan en las propiedades de los condensadores para almacenar electricidad.

Micrófonos inalámbricos

Cuentan con un emisor y receptor de FM. El emisor contiene la circuitería de preamplificación. Esta parte emite a una frecuencia (suele haber varios canales a escoger) y el receptor capta esa señal y la lleva a una salida de línea.

A menudo un solo receptor puede trabajar con varios micros.

Preamplificadores

Niveles de líneas:

Curva isofónica y ponderación

Las curvas de ponderación (dB(A), dB(B), dB(C)) tienen su origen en las curvas isofónicas. Muestran la relación existente entre la frecuencia y la intensidad (en decibelios) de dos sonidos para que éstos sean percibidos como igual de fuertes por el oído, con lo que todos los puntos sobre una misma curva isofónica tienen la misma sonoridad. Más info: https://es.wikipedia.org/wiki/Curvaisofónica

Grabar audio mesa de mezclas en el ordenador:

Inconvenientes de grabar a través de la entrada de micrófono en lugar de la entrada de línea:

Ejercicios

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Prácticas

  1. Montar micrófono de condensador y preamplificador. Conectarlo a entrada de línea de PC.
  2. Montar micrófonos (dinámicos o de condensador) y conectarlos a mesa de mezclas. Escuchar en toma de auriculares.
  3. Montar micrófonos inalámbricos y de clip.

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