Historia y Tecnología de la Grabación Sonora: Del Fonógrafo al Micrófono

Evolución Histórica de los Sistemas de Registro y Reproducción de Sonido

Los sistemas de registro y reproducción de sonidos han evolucionado significativamente a lo largo del tiempo, pasando por tecnologías de origen mecánico, magnético y óptico.

Fonógrafo y Gramófono: Los Pioneros Mecánicos

1. Fonógrafo: Principal aparato de grabación y producción mecánica del sonido, creado por Thomas Alva Edison en 1877. Utiliza un sistema de grabación mecánica analógica en el cual las ondas sonoras son transformadas en vibraciones mecánicas mediante un transductor acústico-mecánico. Al principio se utilizaron cilindros de cartón recubiertos de estaño, más tarde de cartón parafinado y finalmente de cera sólida.
2. Gramófono: Inventado por Emilie Berliner, se impuso sobre el fonógrafo por el menor coste de producción de las grabaciones destinadas a este dispositivo. Cambió el cilindro por un disco plano (inicialmente de vidrio, zinc y más tarde de plástico). A partir de un único molde original podían realizarse miles de copias.

Después de la Segunda Guerra Mundial, los procedimientos se perfeccionaron:

• 1948: Introducción del disco de microsurcos, conocido como LP (Long Play) o Disco de vinilo.
• 1958: Aparición del disco estereofónico.

Ventajas del Disco de Vinilo

• La capacidad de grabación aumentó de los 4 o 5 minutos de los discos antiguos a unos 45 minutos por cara.
• Desapareció en gran medida el característico sonido de arrastre de la aguja presente en sistemas anteriores.

Sistemas Magnéticos: Las Cintas Magnéticas

Inventadas por Valdemar Poulsen en 1898 (con su precursor, el telegráfono). Las primeras cintas estaban hechas de hilos de acero o tiras de papel recubiertas. Las versiones modernas, popularizadas tras la Segunda Guerra Mundial, utilizan una base plástica (como el acetato de celulosa o poliéster) recubierta de material magnético.

Sistemas Ópticos: Pistas de Sonido y Formatos Digitales

La grabación óptica incluye las pistas de sonido en las películas de cine. La sincronización en el registro y reproducción de audio y vídeo se desarrolló significativamente alrededor de 1930. La grabación mediante luz láser es la base de formatos modernos como el CD (Compact Disc) y el DVD (Digital Versatile Disc).

Sonido Analógico vs. Sonido Digital

Comprender la diferencia entre formatos analógicos y digitales es clave:

• Analógico: Análogo significa "igual" o "similar". Al grabar en este formato, se crean copias eléctricas (o mecánicas/magnéticas) de la onda de sonido original, que luego pueden ser leídas por un aparato compatible. Ejemplos: disco de vinilo, cinta de casete.
• Digital: Soportes como un disco compacto (CD), un disco duro o una memoria flash son digitales. Este sistema transforma las vibraciones sonoras en una secuencia de números binarios (0 y 1).

Ventajas del Formato Digital

• Mayor calidad potencial y menor ruido de fondo.
• Menor espacio de almacenamiento requerido para grandes cantidades de información.
• Posibilidad de realizar miles de copias idénticas a la original sin pérdida de calidad.
• No se deteriora con el uso o el paso del tiempo (si el soporte físico se conserva adecuadamente).
• Acceso más rápido a la información (pistas específicas, puntos concretos).
• Mayor comodidad y flexibilidad en la edición y manipulación del sonido.

El Micrófono: Transductor Electroacústico

El micrófono es un transductor electroacústico fundamental que convierte las ondas sonoras (energía acústica) en señales eléctricas (energía eléctrica).

Características Principales del Micrófono

• Sensibilidad: Capacidad para captar sonidos débiles. Mide la relación entre la presión sonora recibida y la tensión eléctrica generada.
• Fidelidad: Grado de parecido entre el sonido original captado y la señal eléctrica resultante. Busca una respuesta en frecuencia plana y baja distorsión.
• Directividad: Capacidad para recibir mejor los sonidos procedentes de unas direcciones que de otras. Se representa gráficamente mediante los diagramas polares.

Clasificación de Micrófonos por Directividad

1. Unidireccionales o Cardioides: Recogen principalmente los sonidos que provienen de la parte frontal, rechazando los sonidos laterales y posteriores. Su diagrama polar tiene forma de corazón.
2. Bidireccionales o en Figura de 8: Captan bien el sonido procedente de dos direcciones opuestas (frontal y posterior), rechazando los sonidos laterales. Tienen sensibilidad máxima para los sonidos que inciden perpendicularmente al diafragma.
3. Omnidireccionales: Captan por igual el sonido procedente de todas las direcciones. Sin embargo, a altas frecuencias, suele predominar la captación frontal debido a efectos de difracción en el propio cuerpo del micrófono.
4. Combinaciones: Existen patrones intermedios como el supercardioide o hipercardioide, que ofrecen mayor rechazo lateral que el cardioide a costa de una pequeña captación posterior.

Tipos de Micrófonos según Principio de Captación

• De Presión: El diafragma solo está expuesto a la presión sonora por un único lado (el frontal). El otro lado está sellado. Son típicamente omnidireccionales. No es aconsejable su uso directo cuando hay altavoces muy cerca y a alto volumen (riesgo de acople), aunque su patrón omnidireccional puede ser útil en ciertas aplicaciones. Se pueden fijar al suelo, mesa, pared, etc.
• De Gradiente de Presión: El diafragma vibra por la diferencia de presión sonora existente entre sus dos caras (frontal y posterior), que están expuestas al sonido. Según el ángulo de incidencia, las ondas sonoras llegan con tiempos (y por tanto, fases) diferentes a las dos caras, generando la vibración. Son inherentemente direccionales (bidireccionales, cardioides, etc.).

Clasificación de Micrófonos según su Construcción (Principio de Transducción)

• Micrófonos de Carbón: Históricos (usados en los primeros teléfonos), basados en la variación de resistencia de gránulos de carbón por la presión sonora. Baja fidelidad.
• Micrófonos de Cristal o Piezoeléctricos: Utilizan materiales piezoeléctricos que generan una tensión eléctrica al ser deformados por la presión sonora. Alta impedancia de salida, calidad limitada.
• Micrófonos Dinámicos o de Bobina Móvil: Un diafragma unido a una bobina móvil se mueve dentro del campo magnético de un imán fijo, induciendo una corriente eléctrica en la bobina (principio electromagnético). Son robustos, no necesitan alimentación externa y soportan altos niveles de presión sonora. Muy comunes en directo y estudio.
• Micrófonos de Condensador: Funcionan como un condensador donde una placa es fija y la otra es el diafragma móvil. La vibración del diafragma varía la capacidad del condensador, generando una señal eléctrica. Requieren alimentación externa (Phantom Power o batería). Ofrecen alta sensibilidad y excelente respuesta en frecuencia. Muy usados en estudio.
• Micrófonos Electret: Una variante del micrófono de condensador que utiliza un material dieléctrico con una carga eléctrica permanente (electreto), simplificando o eliminando la necesidad de alimentación externa para polarizar las placas, aunque a menudo incorporan un pequeño preamplificador que sí requiere batería o phantom power. Comunes en dispositivos portátiles y de consumo.