Los micrófonos son aparatos diseñados para transformar las ondas sonoras en energía eléctrica y viceversa en procesos de grabación y reproducción de sonido. El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de traducir las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica, lo que permite por ejemplo grabar sonidos de cualquier lugar o elemento. Los micrófonos tiene múltiples aplicaciones en diferentes campos como en telefonía, ciencia, salud, transmisión de sonido en conciertos y eventos públicos, transmisión de sonido en medios masivos de comunicación como producciones audiovisuales (cine y televisión), radio, producción en vivo y grabado de audio profesional, desarrollo de ingeniería de sonido, entre otros.
Historia
Con el pasar de los años, la humanidad entendió la necesidad de volverse mas eficiente a la hora de realizar las diferentes actividades y entre ellas estaba la necesidad de comunicación eficiente y de mayor alcance. Así, nació el deseo de aumentar el volumen de las palabras que se buscaban ser transmitidas. El micrófono mas antiguo, data del 600 A.C y se usaba para incrementar el volumen de las voces en los anfiteatros. En 1665, el físico ingles Robert Hooke fue el primero en experimentar con un elemento como el aire por medio de la invención del teléfono de lata que consistía en un alambre unido a una lata o taza en cada uno de sus extremos.
En 1827, Charles Wheatstone utiliza por primera vez la palabra micrófono para describir un dispositivo acústico diseñado para amplificar sonidos débiles. Entre 1870 y 1880 comenzó la historia del micrófono y las grabaciones de audio. El primero micrófono formaba parte de fonógrafo, que en esa época era el dispositivo mas común para reproducir sonido grabado, y fue conocido como el primer micrófono dinámico.
En 1876, Alexander Graham Bell, simultáneamente con Elisha Gray, registraron una patente del “telégrafo hablado” (el primer teléfono). Por primera vez se incluye el micrófono funcional que usa un electroimán.
n 1877, David Edward Hughes diseñó una nueva clase de micrófono, el micrófono de “contacto suelto” o “carbón”, un diseño no magnético basado en partículas conductoras de carbón embalados libremente en una respuesta incluida a la presión que variaba de un diafragma de los sonidos, la resistencia eléctrica a través de los gránulos del carbón cambiantes proporcional como las que tienen los teléfonos.
El paso importante siguiente en diseño del transmisor estaba por Henry Hunnings de Inglaterra. Él utilizó los gránulos del coque entre el diafragma y un metal detrás platee.
En 1878 , es diseñado el primer micrófono de bobina móvil. Este diseño fue patentado en 1879.
En 1917, presentan el primer micrófono de condensador práctico y moderno.
En 1931 Western Electric presenta el primer micrófono dinámico: el modelo 600, serie 618. También en 1931, la marca RCA presenta el primer micrófono de cinta bidireccional: 44ª de imán permanente. En 1947, se funda AKG en Viena.
En 1948, Neumann lanza el micrófono a válvulas U47, el primer micrófono de condensador con patrón conmutable entre cardioide y omnidireccional. Acabó convirtiéndose en todo un clásico para grabar voces desde que se supo que Frank Sinatra se negaba a cantar sin su U47.
Desde 1920 hasta la actualidad se ha ido innovando en tecnologías hasta lograr dividir el micrófono en 2 tipos, los dinámicos y los condensadores.
Componentes y estructura
Diafragma
Es la parte más delicada de un micrófono. En algunos lugares también recibe el nombre de pastilla, aunque generalmente este término se refiere al dispositivo que capta las vibraciones en los instrumentos como, por ejemplo, en una guitarra eléctrica. El diafragma es una membrana que recibe las vibraciones sonoras y está unido al sistema que transforma estas ondas en electricidad.
Dispositivo transductor (elemento o capsula)
El dispositivo transductor sensible de un micrófono se llama «elemento» o «cápsula». Esta cápsula microfónica puede estar construida de diferentes maneras y, dependiendo del tipo de transductor, se pueden clasificar los micrófonos como dinámicos, de condensador, de carbón o piezoeléctricos.
Rejilla
El dispositivo transductor sensible de un micrófono se llama «elemento» o «cápsula». Esta cápsula microfónica puede estar construida de diferentes maneras y, dependiendo del tipo de transductor, se pueden clasificar los micrófonos como dinámicos, de condensador, de carbón o piezoeléctricos.
Carcasa
Es el recipiente donde se colocan los componentes del micrófono. En los de mano, que son los más comunes, esta carcasa es de metales poco pesados, ligeros de portar pero resistentes a la hora de proteger el dispositivo transductor.
Tipos de micrófonos
Los micrófonos son clasificados según su tipo de transductor, ya sea de condensador o dinámico, y por sus características direccionales. A veces, otras características tales como el tamaño de diafragma, el uso previsto o la orientación de la entrada de sonido principal se utilizan para clasificar el micrófono.
Micrófonos dinámicos
La comparación de los micrófonos con los altavoces puede ayudar a comprender su funcionamiento. Los micrófonos dinámicos son similares a los altavoces convencionales en muchos aspectos. Ambos tienen un diafragma (o cono) con una bobina de voz (una larga bobina de hilo conductor) fijado junto al vértice. Ambos disponen de un sistema magnético con la bobina en su espacio intermedio. La diferencia está en cómo se utiliza.
Con un altavoz, la corriente fluye desde el amplificador a la bobina. El campo magnético creado por la corriente que fluye a través de la bobina de voz interactúa con el campo magnético del imán del altavoz, forzando a la bobina y al cono a moverse hacia adelante y hacia atrás, generando la salida del sonido.
Un micrófono dinámico funciona como un altavoz “a la inversa”. El diafragma se mueve por el cambio en la presión del sonido. Esto mueve la bobina, haciendo que fluya la corriente a medida que se cortan las líneas de flujo del imán. Por lo tanto, en lugar de aplicar energía a la bobina (como en el altavoz) lo que ocurre es que se extrae de la misma. De hecho, muchos sistemas de intercomunicaciones utilizan pequeños altavoces con conos muy ligeros como altavoz y como micrófono, y lo que hacen es cambiar el mismo transductor de un extremo del amplificador al otro.
Los micrófonos dinámicos son reconocidos por su robustez y fiabilidad. No necesitan ni baterías ni fuentes de alimentación externas. Son capaces de dar una respuesta suave y ampliada, y los hay que ofrecen respuesta “a medida” en aplicaciones especiales. El nivel de salida es lo suficientemente alto como para trabajar directamente en las entradas de la mayoría de los micrófonos con una excelente relación señal-ruido. No necesitan mantenimiento regular, o muy escaso, y tratados con un poco de cuidado pueden mantener su rendimiento durante muchos años.
Entre las marcas de micrófonos mas utilizadas en escenarios y estudios de grabación se encuentran: Shure con su legendario SM58 y SM57, también su nueva serie linea BETA que es mas Pro que su serie SM.
Micrófonos de condensador
Los micrófonos de condensador (o capacitador) emplean una membrana ligera y una placa fija que actúan como los lados opuestos de un condensador. La presión del sonido contra esta delgada película de polímero hace que esta se mueva. Este movimiento cambia la capacidad del circuito, creando una salida eléctrica cambiante. (En muchos sentidos, un micrófono de condensador funciona de la misma manera que un tweeter electrostático, aunque en una escala mucho más pequeña y “a la inversa”).
Los micrófonos de condensador son los preferidos por su respuesta de frecuencia muy uniforme, y su capacidad para responder con claridad a los transitorios de sonido. La ligereza del diafragma permite una respuesta ampliada en frecuencias altas (agudos), mientras que la naturaleza del diseño también asegura una extraordinaria captación de frecuencias bajas (graves). El sonido resultante es natural, limpio y claro, con una transparencia y un detalle excelentes.
Debido en parte a los diafragmas tan livianos con los que cuentan, los micrófonos de condensador tienen intrínsecamente menos ruido mecánico y de la manipulación que los micrófonos dinámicos.
Los micrófonos de condensador tienen dos ventajas de diseño que los convierten en la opción ideal (o la única) para muchas aplicaciones: pesan mucho menos que los elementos dinámicos y pueden ser mucho más pequeños. Estas características hacen de ellos la opción lógica para micrófonos de línea (o tipo cañón), lavalier y miniatura en todas sus modalidades.
Los micrófonos de condensador, debido a su capacitar, necesitan de alimentación externa conocida como «Phantom power» o «48v». La alimentación phantom es una técnica que suministra voltaje CC al micrófono a través del mismo cable de dos conductores apantallado que lleva el audio desde el micrófono. Puede suministrarla el mezclador del micrófono o bien desde una fuente externa que se inserta en la línea entre el micrófono y la entrada del mezclador. Para que la alimentación phantom funcione, la línea entre la fuente de alimentación y el micrófono debe estar balanceada a tierra, ósea que se deben utilizar conectores que sean balanceados como el XLR y el TRS. Los micrófonos dinámicos de salida balanceada no se ven afectados por la presencia de alimentación phantom, puesto que no hay conexión entre la pantalla y los hilos conductors de señal y, por tanto, no hay circuito para el voltaje de corriente continua.
Las fuentes de alimentación phantom están disponibles en distintos voltajes de salida que van de los 9 a los 48 voltios. Pueden diseñarse para funcionar desde voltajes de línea de CA o desde baterías internas.
Marcas como: Neumann, AKG, RODE y Audio Technica, son las mas apetecidas en micrófonos de condensador. Sobretodo, Audio Technica con su AT2020 que es uno de los micrófonos mas utilizados en los Home Studios del mundo por su precio y calidad. También, AKG con su P220 y P420, han logrado llegar a los pequeños estudios dando gran calidad a un muy bajo precio.
Existen otros tipos de micrófonos como: piezoeléctricos y de cinta, pero que no los vamos a nombrar en este articulo ya que, no son tan comunes y se utilizan para aplicaciones diferentes a las de escenario y grabación.
Polaridad de los micrófonos
El patron polar de un microfono es el espacio en tres dimensiones que rodea la cápsula en el que el micrófono es más sensible al sonido.
Los tres patrones polares más comunes son:
Omnidireccional: significa que la capsula del micrófono es sensible al sonido por todos sus lados. Estos son los micrófonos que normalmente vemos captando el ambiente en partidos de futbol y que son largos. También, muchos micrófonos de condensador tienen la posibilidad de ponerse omnidireccionales, con un switch, para aplicaciones especificas durante las grabaciones.
Conocidos originariamente como “micrófonos de presión“, sus diafragmas medían la presión del sonido en un único punto. Al no recibir información bidireccional, eran igual de sensibles al sonido proveniente de todas las direcciones.
Los micrófonos omnidireccionales son ideales y utilizados para grabar: el sonido de una habitación, una fuente de sonido amplia (coro, orquesta), un estéreo o una guitarra en movimiento si el músico no se puede quedar quieto.
Bidireccional o figura de ocho(8): significa que la cápsula del micrófonoes sensible al sonido tanto en, su parte delantera como trasera. Los laterales, no captan sonido y por eso forma una figura de ocho (8) su patrón polar.
Conocidos también como “micrófonos de gradiente de presión“, medían la DIFERENCIA de presión entre ambos lados del diafragma abierto. Eso implicaba que eran muy sensibles al sonido delantero y trasero, pero casi sordos por los laterales.
Los micrófonos bidireccionales o de figura de ocho (8), son muy utilizados para hacer grabaciones en estéreo y para grabaciones donde se requiere el máximo aislamiento posible en sus laterales.
Cardioide: significa que la capsula del micrófono es mas sensible en su parte delantera, mientras que sus laterales son menos sensibles y en su parte de atrás no capta ningún sonido. Estos son los mas comunes de los patrones. Lo tienen micrófonos dinámicos de escenario para así evitar el feedback que causan lo monitores de piso.
Los micrófonos cardioides son utilizados para grabar baterías, ya que al haber tantos instrumentos juntos en un mismo lugar, se necesitan micrófonos que capten de una manera muy direccionada para evitar el resto de sonidos alrededor y para habitaciones sin tratamientos acústico y que requiere aislar el mayor ruido posible direccionándolo directamente a la fuente.
Muchos de las marcas tienen micrófonos de condensador multipatron como: AKG P420 y el Audio Technica AT2050 que los puedes encontrar en nuestra tienda.