Fundamentos de Acústica y Tecnología de Micrófonos para Ingeniería Industrial

Tecnología de Micrófonos y Sistemas de Captura de Sonido

Micrófonos de Condensador y Alimentación Phantom

El micrófono de condensador se caracteriza por tener un condensador plano de placas paralelas. Una de las placas es fija y la otra está formada por una membrana móvil que capta la onda sonora. Este tipo de micrófonos necesitan una alimentación externa para funcionar correctamente, denominada alimentación phantom.

Los valores de tensión para este tipo de dispositivos están en torno a 9V y 48V.

Características Esenciales del Micrófono

Las características que debe tener un micrófono dependen de su aplicación final. Los parámetros que los definen son:

• Sensibilidad: La diferencia entre la presión sonora recibida por el micrófono y la tensión generada en su salida.
• Fidelidad: (Capacidad de reproducir el sonido sin alteración espectral.)
• Directividad: Variación de la sensibilidad en función de la dirección de propagación del sonido incidente respecto a su eje.
• Impedancia interna: Micrófonos que se pueden modelar como una fuente de tensión.
• Rango dinámico: Relación entre el nivel de presión sonora del sonido más débil que genera una señal eléctrica y la presión sonora del sonido más fuerte.
• Ruido de fondo: Señal eléctrica que genera a su salida cuando no existe presencia de señal de entrada.
• Distorsión: Presencia de señales de salida indeseables en el micrófono.

Consideraciones sobre la Alimentación Phantom

La alimentación phantom es la tensión que se suministra desde la mesa de mezclas a los micrófonos de condensador. Su tensión está entre los 9V y los 48V. Advertencia: Si al estar conectados micrófonos dinámicos se conectase la alimentación phantom, estos se romperían.

Fenómenos Acústicos en Sistemas de Sonido

Efecto Larsen (Retroalimentación Acústica)

El Efecto Larsen es la emisión de continuos pitidos en el altavoz debido al acoplamiento que sufre la señal de sonido: la señal que emite el altavoz es captada de nuevo por el micrófono, creando un bucle de realimentación.

Cálculo de Sensibilidad en Decibelios (dB)

Problema:

Si un micrófono tiene una sensibilidad (S) de 25 mV/Pa, ¿cuánto valdrá dicha S en dB?

Solución:

La fórmula utilizada para convertir la sensibilidad a dB (referenciada a 1 V/Pa) es:

$$S_{dB} = 20 \log \left( \frac{S_{V/Pa}}{1 V/Pa} \right)$$

Sustituyendo valores (25 mV/Pa = 0,025 V/Pa):

$$S_{dB} = 20 \log \left( \frac{0,025}{1} \right) = -32,04 \text{ dB}$$

ACÚSTICA AMBIENTAL Y ARQUITECTÓNICA

Propagación del Sonido: Influencia de la Temperatura y el Viento

Efecto de la Temperatura

Si la temperatura fuese constante, el medio de transmisión también lo sería. Esta varía con el paso del día:

• Si la temperatura es caliente, el sonido se propaga hacia arriba (refracción ascendente).
• Si la temperatura fuese fría, sucedería lo contrario (refracción descendente).

Efecto del Viento

El viento refracta el sonido:

• Hacia arriba cuando este sople en contra.
• Hacia abajo cuando sople a favor.

Diferencias entre Aislamiento y Acondicionamiento Acústico

Aislamiento Acústico

Se refiere al conjunto de materiales, técnicas y tecnologías para aislar o atenuar el nivel sonoro en un determinado espacio, impidiendo que el sonido entre o salga.

Acondicionamiento Acústico

Estudio de las intervenciones necesarias para mejorar la calidad acústica en el interior de los recintos, adecuándolo al uso específico para el que se ha diseñado (control de reverberación, eco, etc.).

Tipos de Ruido y Resonancia

Tipos de Ruido

1. Ruido Aéreo: Se propaga a través del aire y se transmite a través de cerramientos hacia el resto de las estancias.
2. Ruido de Impacto y Vibraciones: Se generan por golpes que hacen vibrar las estructuras del edificio.

Cálculo de Frecuencias de Resonancia de una Sala

¿Qué son las frecuencias de resonancia de una sala y qué frecuencias se darían si sus dimensiones son de 4m de ancho, 10m de largo y 2.5m de alto?

Las frecuencias de resonancia (o modos propios) son aquellas frecuencias en las que la energía sonora se acumula dentro de un recinto, causando picos y valles en la respuesta en frecuencia. Se calculan en función de las dimensiones de la sala (largo, ancho y alto).