A la hora de estudiar los diferentes tipos de micrófonos, podemos hacerlo, bien sea por su tipo de funcionamiento, o bien por la forma en que recoge el sonido, dado que no presentan la misma sensibilidad en todos los ángulos con respecto a la fuente sonora, forma que se representa por medio de un diagrama polar.
En primer lugar vamos a ver lo que es cada parámetro en relación a un micrófono, y posteriormente veremos los diferentes tipos de funcionamiento y sus aplicaciones practicas.
El diagrama polar de un micrófono refleja la sensibilidad con que es capaz de captar un sonido según el ángulo con que le incida éste. Para determinar el diagrama polar de un micrófono, se utiliza una cámara anecoica (cámara aislada y que no tiene reverberación) en la que se coloca el micrófono y frente a él una fuente sonora que genera un tono a una frecuencia determinada. Teniendo el micrófono en el eje de 0º sobre la fuente sonora, se mide la tensión de salida del mismo. A esta tensión se le llama "tensión de referencia a 0 dBs" y se toma como tensión de referencia. A continuación se va rotando el micrófono sobre su eje variando el ángulo de incidencia con respecto a la fuente sonora, y se van anotando los valores de tensión que obtenemos en su salida. En el siguiente gráfico podemos ver una muestra mas clara de la forma en se realiza un diagrama polar de un micrófono.
Utilizando este sistema hay que repetir la misma operación para diferentes frecuencias y así poder saber el comportamiento que tiene en varias bandas de frecuencias. También se puede realizar el diagrama polar mediante el sistema de espectrometría de retardo de tiempos, donde se realiza una medida de la respuesta en frecuencia del micrófono cada 10º y después se procesa obteniendose los diagramas a las frecuencias deseadas.
Como hemos podido ver, el diagrama polar de un micrófono nos da la información necesaria para saber de qué forma se va a comportar el micrófono con los sonidos dependiendo de dónde le vengan estos. Los diagramas polares se pueden dividir básicamente en tres: omnidireccional, bidireccional y unidirecional (estos a su vez se dividen en cardioides, supercardioides e hipercadioides).
El micrófono unidireccional es aquel que tiene una mayor sensibilidad a los sonidos que le vienen de frente a la cápsula con un ángulo relativamente amplio. Este tipo de diagrama polar, se puede subdividir en tres que son, el cardiode, el supercadioide y el hipercardioide. Cada uno de ellos va presentando un diagrama polar cada vez más estrecho y por tanto se van haciendo mas insensibles a los sonidos que les llegan desde la parte posterior así como del lateral.
El micrófono omnidireccional, como su nombre indica, recibe prácticamente con la misma sensibilidad cualquier sonido independientemente del punto de donde proceda el mismo; su diagrama es por tanto circular.
El micrófono bidireccional presenta una gran sensibilidad en el frente, con un ángulo amplio, y una imagen simétrica en la parte posterior, o sea que es menos sensible a los sonidos que le llegan desde los laterales y más sensible a los que le llegan desde el frente y la parte posterior.
Un factor importante es que el micrófono, con un diagrama polar determinado,
lo mantenga los más igualado posible en todas las frecuencias, dado que
si no, se presentan coloraciones en el sonido debido al acercamiento o separación
desde o hacia la fuente sonora. Si tenemos unos diagramas polares uniformes
para diferentes frecuencias, sabremos que la respuesta en frecuencia del micrófono
no variará en exceso según los ángulos de incidencia del
sonido.
Una vez visto lo que es el diagrama polar del micrófono y los diferentes tipos que hay, vamos a ver para que podemos utilizar cada uno de ellos.
Los micrófonos omnidireccionales son recomendables cuando se necesite alguno o varios de los siguientes usos:
- Captacion del sonido en todas las direcciones.
- Captacion de reverberaciones en locales, camaras etc.
- Exclusión máxima del ruido mecánico generado por viento
etc.
- Respuesta amplia en las frecuencias mas bajas, sobre todo con micrófonos
capacitivos.
Los micrófonos direccionales (cardioides, superCardioides e hipercardioides) los usaremos en los siguientes casos:
- Rechazar al máximo la acústica que tenga el recinto donde se
realiza la toma.
- Rechazar el ruido de fondo.
- Utilizar técnicas especiales de grabación con parejas de micrófonos
(estéreo coincidente).
- Captacion de sonidos lejanos.
La sensibilidad de un micrófono es la relación entre la tensión
de salida obtenida en el mismo y la tensión de referencia que provoca
dicha salida en el micrófono. Normalmente se mide en decibelios referenciados
a 1 voltio con una presión de 1 dina/cm2 y la señal de referencia
usada es un tono de 1000 Hz a 74 dB SPL.
Como es lógico cuanto mayor sea la sensibilidad de un micrófono,
mejor será éste.
La sensibilidad del micrófono no influye en su calidad sonora, ni en
su respuesta en frecuencia; únicamente es importante a la hora de su
uso ya que un micrófono de baja sensibilidad nos fuerza, al utilizar
un preamplificador para el micrófono, a utilizar un nivel mayor de ganancia
de entrada para dicho micrófono, aumentando de esta manera el ruido de
fondo que produce la electrónica de los preamplificadores. Para las mismas
condiciones si tenemos un micrófono con una sensibilidad mayor, necesitaremos
menos ganancia en la entrada del preamplificador con lo que reduciremos el nivel
de ruido de fondo. Puede parecer que esto no tiene excesiva importancia, y puede
que no la tenga cuando únicamente se utiliza un micrófono y lo
que se trata de grabar o amplificar no es muy importante. Sin embargo cuando
se utilizan muchos micrófonos, caso muy típico en grabaciones
y actuaciones en directo, el nivel de ruido de fondo producido en cada canal
se va sumando y el resultado puede ser realmente problemático, sobre
todo cuando grabamos en soporte digital.
El ruido propio de un micrófono es el que produce cuando no hay ninguna
señal externa que excite el micrófono. Esta medida se realiza
normalmente en una cámara anecoica y se especifica como una medida de
presión sonora y por tanto en dB SPL, equivalente a una fuente sonora
que hubiese generado la misma tensión de salida que el ruido producido
por el micrófono. El nivel indicado en dB SPL se especifica con la ponderación
A incluida, de forma que se adapta a la curva de nuestro oído ajustando
las frecuencias mas graves y mas agudas.
Se puede considerar como excelente un nivel de ruido de 20 dBA SPL, como valor
bueno sobre unos 30 dBA SPL, y como malo 40 dBA SPL.
A la hora de comparar varios micrófonos es importante tener en cuenta
este valor de ruido propio. Cuanto menos ruido tengamos mejor. Hay que acordase
de que después, en la práctica, no usaremos un micrófono
solo, sino que usaremos varios y los niveles de ruido se irán sumando.
La relación señal ruido (SNR) representa realmente la diferencia
entre el nivel SPL y el ruido propio del micrófono. Cuanto mayor sea
la SPL y menor el ruido mejor será la relación señal ruido,
y por contra si el nivel de SPL es menor y el ruido propio aumenta, la relación
será menor y por tanto peor.
La SNR nos indica qué porcentaje de la señal SPL esta por encima
del ruido de fondo. Si tenemos una SPL de 100 dB y un ruido propio en el micrófono
de 30 dB, la relación señal/ruido será de 70 dB.
Para una seña de 100 dB una relación señal/ruido de 80
dB es muy buena y 70 dB es buena.
La respuesta en frecuencia de un micrófono indica la sensibilidad del
mismo a cada frecuencia. Como hemos visto al principio al hablar de los diagramas
polares, los micrófonos no tienen la misma sensibilidad para cada ángulo
de incidencia ni para cada frecuencia, por tanto es difícil conseguir
una respuesta uniforme en todo el espectro.
Como es lógico hay que observar que la longitud de un sonido influye
o tiene una relación en el comportamiento del diafragma según
la relación de tamaño que haya entre ambos.
Con todos los micrófonos se entrega una hoja con la curva de respuesta
en frecuencia del micrófono, teniendo en un eje (x) la frecuencia de
20 Hz a 20 Khz y en el otro eje (y) los decibelios.
Según lo que queramos grabar buscaremos un micrófono con respuesta
más plana en una zona u otra del espectro.
La impedancia en un micrófono es la propiedad de limitar el paso de
la corriente, como ya sabemos se mide en Ohmios. Normalmente en los micrófonos
se mide sobre una frecuencia de 1Khz y en micrófonos de baja impedancia,
esta, suele valer 200 Ohmios.
Los micrófonos mas habituales son los de baja impedancia, considerados
hasta unos 600 Ohmios. También existen los de alta impedancia que suelen
tener un valor tipo de 3000 Ohmios y mas.
La diferencia entre uno y otro radica en que a la hora de conectar un cable
para unirlo a la mesa de mezclas o al amplificador, los de baja impedancia al
oponer poca resistencia a la corriente que circula, permiten utilizar cables
de longitud muy grande mientras que los de alta impedancia al restringir de
forma mayor el paso de la corriente, solo se pueden usar con cables de corta
distancia.
Hoy en día prácticamente nadie usa micrófonos de alta impedancia
salvo en gamas muy baratas de precio o en casos específicos.