Introducción al funcionamiento y empleo de distintos tipos de micrófonos en la producción de audio

1. Micrófonos
Funcionamiento y características
J. Pablo Aguilar Garduño

2. Introducción
● Micrófono es un término genérico que se aplica a
algunos dispositivos que transforman energía acústica
(sonido) en energía eléctrica (señal de audio).

3. Tipos de micrófonos
● Podemos clasificar los
micrófonos básicamente,
de acuerdo a tres
consideraciones:
!
• El método por el que
realiza la
transformación de la
energía.
• Su diseño funcional,
• Su patrón de
captación.

4. Los Micrófonos según el método de traducción
● La fidelidad con la que un micrófono genera la señal eléctrica en
respuesta a un sonido, depende principalmente del método por el
que realiza la transformación de la energía, influyendo tanto en el uso
que podemos darle, como en su calidad y costo.

5. 1. Micrófonos Dinámicos
● Principio de funcionamiento: El
sonido mueve un cono y la
bobina eléctrica montada
sobre él, se mueve en el
interior del campo magnético
de un imán permanente. Lo
que produce un voltaje que es
la imagen de la variación de la
presión sonora.

6. Micrófonos dinámicos
● Ventajas:
• Relativamente barato y
resistente.
• Puede ser fácilmente
miniaturizado.
● Limitaciones:
• La uniformidad de la
respuesta a diferentes
frecuencias, no es tan
buena como la de los
micrófonos de cinta o
condensador.

7. 2. Micrófonos de Condensador
● Principio de funcionamiento: la presión del sonido
cambia la distancia entre una delgada membrana
metálica y una placa posterior estacionaria. Las
placas se cargan con una carga total
!
!
● donde C es la capacitancia, V el voltaje de la batería
de polarización, A el área de cada placa y d la
separación entre placas.
● Un cambio en la separación entre las placas originará
un cambio en la carga Q y forzará una corriente a
través de la resistencia R. Esta corriente es una
"imagen" de la presión sonora.

8. Micrófonos de condensador
● Ventajas:
• Tiene la mejor respuesta a la frecuencia,
lo que hace de este micrófono la primera
elección en muchas aplicaciones de
grabación profesional.
● Limitaciones:
• Precio elevado.
• Pueden dañarse fácilmente.
• Necesita una batería o una fuente de
alimentación externa para polarizar las
placas. (Baterías o Phantom power).

9. Acerca de la
Phantom Power
• Nunca apliques la Phantom Power a:
A. Los receptores de micrófonos inalámbricos,
B. Cualquier micrófono no balanceado,
C. Micrófonos de cinta ni a los micrófonos dinámicos,
D. Mezcladoras,
E. Micrófonos de condensador que ya están siendo alimentados por su
propia batería interna.
• Siempre consulta el manual de usuario del micrófono para saber sus
necesidades.

10. 3. Micrófonos de condensador Electret
● Los micrófonos Electret, utilizan un
material que mantiene polarizado
permanentemente su diafragma,
evitando así la necesidad del voltaje
Phantom que requiere el micrófono
de condensador convencional.
!
● Se pueden fabricar muy baratos y
son típicos en grabadoras portátiles.
Los micrófonos de condensador
electret de más calidad, incorporan
un preamplificador para adaptar su
impedancia extremadamente alta y
aumentar la señal.

11. Micrófonos de condensador Electret
● La literatura técnica reciente
sugiere que con una mayor
precisión en la fabricación, los
micrófonos de condensador
electret pueden tener la calidad
suficiente para ser competitivos
con los micrófonos dinámicos y
de cinta, en su rendimiento.
!
● Los micrófonos miniatura de
condensador electret, han
encontrado aplicación productiva
en los audífonos, donde sirven
bien su robustez y su razonable
relación señal ruido.

12. 4. Micrófonos de Listón
● Funcionamiento: Los cambios
en la presión del aire, asociados
con el sonido, mueven una cinta
metálica en un campo
magnético, generando un voltaje
-imagen del sonido-, entre los
extremos de la cinta, que es
proporcional a la velocidad con
que se mueve la cinta, por esta
razón son llamados “micrófonos
de velocidad”.

13. 4. Micrófonos de Listón
● Ventajas:
• Cuando se habla cerca del
micro, acentúa los bajos,
añadiendo "calor" al tono.
• Puede ser utilizado para
discriminar el ruido lejano de
baja frecuencia.
● Limitaciones:
• La acentuación de bajos, a
veces produce bajos
"retumbantes".
• Muy sensible a los ruidos del
viento. No es apto para su
uso exterior a menos que
esté muy bien protegido.

14. 5. Micrófonos Piezoeléctricos
● Funcionamiento: Existen materiales
que cuando se deforman, producen
una señal de voltaje en sus
extremos, lo que se denomina
efecto piezoeléctrico.
!
● El micrófono de cristal utiliza una tira
delgada de material piezoeléctrico
conectada a un diafragma. Cuando
el cristal es deformado por el
diafragma, sus dos lados adquieren
cargas opuestas. Las cargas son
proporcionales a la cantidad de
deformación y desaparecen cuando
cesa la tensión en el cristal.

15. Micrófonos Piezoeléctricos
● Los primeros micrófonos de cristal
utilizaban sal de Rochelle debido a su
alto rendimiento, pero eran sensibles
a la humedad y algo frágiles.
!
● Los nuevos micrófonos utilizan
materiales cerámicos tales como
titanato de bario y zirconato de
plomo. La salida eléctrica de los
micrófonos de cristal es relativamente
grande, pero la respuesta de
frecuencia no es comparable a la de
un buen micrófono dinámico, por lo
que no son serios rivales en el
mercado de la música.

16. Micrófonos por su Diseño funcional

17. 1. Micrófonos Hand Held
Pensados para ser
empuñados por el usuario,
por lo que deben aislar la
vibración, además tener
protección contra caídas y
filtros de viento en la
cápsula.
Generalmente tienen
patrones de captación
cardioide.

18. 2. Montaje en pedestal
● Algunos micrófonos cuyo diseño
dificulta sostenerlos en la mano
han sido diseñados para
sujetarse en un pedestal, que
comúnmente se usa en
grabaciones de estudio con
grandes micrófonos de
condensador o cinta.
● Con frecuencia añade
características como extensiones
telescópicas y suspensiones
contra las vibraciones.

19. 3. Lavalier
● Diseñados pensando en su colocación prendidos a la ropa o
en la corbata del presentador.
● Generalmente son omnidireccionales, lo que facilita cambios
de posición en su colocación, sin afectaciones importantes
en el sonido, lo que además elimina el efecto de proximidad.
● Son ampliamente usados en transmisiones televisivas.

20. 4. PZM Pressure Zone Microphone
● Micrófonos de respuesta a la presión,
creados por la empresa Crown, su
diseño coloca al elemento sensor muy
cerca de una placa fija, así detecta las
variaciones de presión en el pequeño
espacio de aire entre el elemento y la
placa, en lugar de las variaciones en la
velocidad del aire.
!
● Creados para grabación, son
generalmente omnidireccionales.

21. 5. Micrófonos parabólicos
● Consisten en un micrófono
convencional colocado en el
punto focal de un reflector
parabólico que concentra la
energía acústica, haciéndolo muy
direccional y elevando su
sensitividad de manera
importante.
● Se emplean para grabaciones al
aire libre, y en los partidos de
fútbol, donde registran los
sonidos de los jugadores en el
campo.
● Debido a su tamaño tiene
limitaciones en el manejo de
frecuencias graves, y no se
emplea en refuerzo sonoro.

22. 6. Micrófono de escopeta
● Tienen una gran direccionalidad, por lo que
frecuentemente se emplean en transmisión en los medios
y especialmente en el cine, pues cancelan el ruido a su
alrededor, lo que les permite captar muy bien los diálogos
de los actores.
● A veces se emplean para
grabación a distancia en
algunos deportes.
● Raras veces se aplican al
refuerzo sonoro.

23. Micrófono de escopeta
• Logramos aumentar la
direccionalidad, agregando un
tubo con ranuras a un micrófono
supercardiodide, así, el sonido de
fuera del eje del micrófono sufre
el efecto de interferencia de fase
y se cancela, reduciendo el ruido
y la reverberación de fondo.

24. Micrófono de escopeta
• A mayor longitud del tubo de
interferencia, la direccionalidad
con respecto a la frecuencia es
más uniforme, es decir, se
amplía el rango de frecuencias
en las que funciona, al mismo
tiempo que se afina el ángulo de
enfoque.
• En su contra tienen, que los
sonidos fuera de eje pueden
sonar como si estuvieran dentro
de un barril y que es muy
susceptible al viento, por lo que
deben usarse filtros para
compensar la turbulencia.

25. 7. Micrófonos de superficie
• Está construido en placas
relativamente planas con el
diafragma colocado al ras
con la placa, diseñados para
fijarse en superficies grandes
y planas.
• Estos micrófonos son poco
susceptibles al ruido que viaja
a través de las estructuras
sólidas y al viento.
• Son los más indicados
para “plantarlos”, cuando
no es posible mantener el
boom fuera de cuadro en
una toma compleja.

26. Micrófonos de superficie Aplicación típica

27. 8. Micrófonos estéreo
● Diseñados para capturar
el sonido con dos
sensores idénticos
colocados en el mismo
cuerpo,
● Generalmente son de
condensador, con ellos
se generan imágenes
acústicas estereofónicas
de manera sencilla y
efectiva.

28. Además del método de traducción de la energía y el
diseño funcional que tiene un micrófono, es posible
identificarlos de acuerdo a otras de sus características
acústicas y eléctricas, entre las que destacan las
siguientes:
!
● Patrón polar.
● Respuesta de frecuencia.
● Efecto de proximidad.
● Respuesta transitoria.

29. Patrón polar o de captación
● Patrones polares. Los micrófonos se distinguen principalmente
por su método de transformación de la energía, y por su patrón
de captación, este patrón describe la forma en que el dispositivo
responde al sonido que proviene de distintas direcciones.

30. Patrón polar Omnidireccional
● Omnidireccional. Los
micros con este patrón
pueden captar el sonido
que proviene de todas
direcciones.
● Esto lo hace susceptible a
la retroalimentación y sus
problemas, pero a
cambio tiene una buena
respuesta con las bajas
frecuencias, el viento y los
pops de la voz.
● Se emplea
frecuentemente en el
estudio de grabación.

31. Patrón polar Cardioide
● Cardioide. Es el más popular,
su forma de corazón implica
que es más sensible a los
sonidos que provienen del
frente, y rechaza los que
provienen de atrás y los lados.
● Por su direccionalidad es muy
empleado en refuerzo sonoro,
ayudando a evitar la
retroalimentación con los
monitores.
● Indispensable en grabación en
estudio, pues disminuye la
captación de sonidos que no
deseamos.

32. Patrón polar Bidireccional
● Bidireccional o figura de 8.
Este patrón es muy
sensible al frente y atrás, y
rechaza los sonidos que
provienen de los lados.
● Se aplica en vivo y en
estudio, en situaciones
como entrevistas, donde
los protagonistas se sitúan
frente a frente, o para
capturar dos cantantes, o
incluso en una batería, para
capturar dos tom toms.

33. Patrones polares hipercardioide y supercardioide
● Hipercardioide y Supercardioide. Son altamente direccionales, y
aunque tienen un lóbulo en la parte posterior, pueden rechazar de
manera más importante el sonido que provienen de los lados.
● Se emplean mucho en refuerzo sonoro, por su habilidad para disminuir
la retroalimentación, colocando los monitores apropiadamente.

34. Patrones polares en micrófonos de escopeta
• Es un patrón polar que se
obtiene colocando un tubo
de interferencia a un
micrófono supercardioide,
logrando una direccionalidad
mucho mayor.
• Se emplea
fundamentalmente en video,
televisión y cine, con
accesorios contra el viento,
para capturar el sonido en
directo de una producción.

35. ● No debemos olvidar que el fenómeno del sonido
sucede en el espacio tridimensional, por lo que los
patrones polares debemos pensarlos también en 3D.

36. • Algunos ejemplos de micrófonos

37. Respuesta de frecuencia
● La respuesta de frecuencia de un micrófono, es la
medida de la consistencia con que transforma la energía
acústica en eléctrica a diferentes frecuencias.

38. Respuesta de frecuencia
● Un micrófono ideal debería transformar una señal de presión
sonora en la misma proporción, en todo el rango que los oídos son
capaces de escuchar, -de 20 Hz a 20 kHz-, independientemente
de la frecuencia de la señal, pero en la realidad no sucede así.

39. Respuesta de frecuencia
● Aunque
algunos
micrófonos
para grabación
tienen
respuestas que
se acercan a
ese ideal,
muchos de los
micrófonos que
se emplean
profesionalmen
te con
frecuencia se
alejan bastante.
● Sin embargo si sabemos la respuesta de un micrófono en particular, es
posible sacar ventaja de esa situación al emplearlo.

40. ● Por ejemplo, si
un micrófono
tiene una caída
en su respuesta
a las frecuencias
graves,
alrededor de los
100 Hz,
podemos
emplearlo a
nuestro favor al
captar voces,
que carecen de
esas
frecuencias,
ayudando así a
disminuir ruidos
indeseables y
enfocarlas con
más precisión.

41. Efecto de proximidad
● Consiste en un aumento a la
respuesta a las bajas
frecuencias, que sucede en un
micrófono cuando se coloca
muy cerca de la fuente sonora,
y que es característico de los
micrófonos direccionales.
● Locutores y vocalistas
experimentados
frecuentemente emplean el
efecto para dar más cuerpo a
la voz, incorporándolo a su
técnica de microfoneo.
● En la sonorización a veces
causa problemas de
inteligibilidad, que se resuelven
colocando un filtro para
frecuencias graves.

42. Respuesta transitoria
● Es la medida de la capacidad del micrófono para “traducir” el
ataque de los sonidos musicales rápidamente, y convertirlos en
energía eléctrica.
● Depende principalmente de la masa del diafragma del micrófono,
por lo que a menor tamaño tienen mejor respuesta a los sonidos
transitorios.

43. Respuesta transitoria
● Aunque no es tan importante para las voces, es muy
importante para los sonidos percusivos, como tambores,
pianos e instrumentos de cuerda que se tocan con
plumillas, ya que es parte de la naturaleza y personalidad
de esos instrumentos musicales.

44. Accesorios: Pantallas de viento y filtros anti Pop
● Pantallas de viento y filtro antipop

45. Accesorios: Montaje amortiguado

46. Para saber más
● Davis Gary, Jones Ralph. Sound Reinforcement
Handbook. Written for Yamaha. Hal Leonard Corp. Ed. USA.
● Holman, Tomlinson. Sound for Film and Television. Focal
Press. USA 2010.