El micrófono: sensibilidad, directividad e impedancia en la cadena de sonido

La Cadena de Sonido

Es el conjunto de equipos, dispositivos y elementos de conexión necesarios para la distribución de la señal de sonido desde el punto que se origina hasta el punto donde se reproduce.

Etapas de la Cadena de Sonido

• Entrada: Se encarga de suministrar la señal que debe procesar el equipo de tratamiento. Ejemplos: micrófono, reproductor o receptor.
• Tratamiento electrónico: Se encarga de adecuar las características de la señal de sonido que suministra la fuente de sonido a las características del transductor o etapa de salida.
• Salida: Transforma la señal tratada en otro tipo. Normalmente, la etapa de salida está formada por los altavoces.

Fuentes de Sonido

• Micrófono
• Reproductor de CD
• Sintonizador de radio
• Otros: MP3, TV, reproductor de DVD, cámara de video...

Micrófonos: Es un transductor electroacústico que se encarga de transformar la energía acústica que incide en él en energía eléctrica.

Características Técnicas de los Micrófonos

Sensibilidad

Es la relación entre la presión sonora recibida por el micrófono y la tensión generada a su salida. Se mide en mV/Pa, y se suele especificar para 1KHz. También se puede expresar en dB, tomando como referencia 1V/Pa.

Respuesta en Frecuencia

Indica la variación de la sensibilidad con respecto a la frecuencia. Se elabora una curva de respuesta para representar gráficamente la captación de un micrófono. El margen de frecuencias de un micrófono es aquel en el que su respuesta en frecuencia presenta la misma sensibilidad con una variación de ±3dB.

Directividad

Es la variación de la sensibilidad en función de la dirección de propagación del sonido incidente respecto a su eje. La sensibilidad relativa de un micrófono depende de la dirección de captación de la onda sonora y se representa mediante un diagrama polar. Las curvas de directividad de un micrófono son:

• Omnidireccional: Capta el sonido de manera uniforme en todas las direcciones. Su sensibilidad no varía con el ángulo de incidencia. Ejemplo: abiertos.
• Bidireccional: Proporciona la máxima sensibilidad al sonido que proviene de la parte frontal y su opuesta, disminuyendo en los laterales. Ejemplo: dos locutores enfrentados.
• Unidireccional: Este tipo de micrófono tiene muy buena sensibilidad a los sonidos que proceden de puntos situados delante del micrófono.
• Cardioide: Un tipo de micrófono muy direccional y poco sensible a los sonidos que proceden de los laterales.
• Hipercardioide: Es más direccional que el cardioide, logrando una sensibilidad muy grande en el eje principal, pero a costa de aumentar la sensibilidad por su parte posterior.
• Supercardioide: Tipo intermedio entre el micrófono cardioide y el bidireccional, ya que su sensibilidad no es nula en la parte posterior.

Impedancia Interna

Es necesaria una buena adaptación en tensión con el equipo al que se conecta. La impedancia de entrada en el amplificador tiene que ser tres veces superior a la impedancia de salida del micrófono. Según su impedancia, los micrófonos pueden ser:

• Micrófonos de alta impedancia:
  • Impedancia: superior a 1 kΩ.
  • Voltaje: entre 10mV y 30mV.
  • Debido a que las pérdidas son elevadas, debe utilizarse con un cable de conexión de longitud reducida, nunca superior a los 10 m.
• Micrófonos de baja impedancia:
  • Impedancia: Entre 100 Ω y 600 Ω.
  • Voltaje: Entre 0.5 mV y 2 mV.
  • Se pueden utilizar junto a cables de conexión de gran longitud.

Ruido de Fondo

Es el ruido que producen los componentes internos del micrófono cuando no existen señales a su entrada.

• Nivel de ruido equivalente: valor típico: 10-20 dBA.
• La relación señal/ruido (S/N) evalúa el nivel de señal útil de salida del micrófono en relación al ruido de fondo que genera. Los valores típicos entran entre 70 y 80 dB.

Rango Dinámico

Es la relación entre el nivel de presión sonora del sonido más débil y la presión del más fuerte, que genera una señal eléctrica sin producir distorsión. Viene determinado por el nivel de presión máximo de entrada y el ruido equivalente de un micrófono. Se expresa en dB y su margen dinámico típico ronda los 140 dB.

Distorsión

Evalúa la presencia de señales de salida indeseables en el micrófono. Se expresa en %, viene indicada como THD (Distorsión armónica total) y no debe superar el 1%.