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TIPOS DE MICRÓFONOS
Características y uso de los micrófonos
14/03/2013 por José A. Medina More Sharing ServicesCompartir|Share on facebookShare on twitterShare on meneame
Seguro que muchos de vosotros, a la hora de haceros con nuevos micrófonos para vuestro
arsenal, sobre todo si estáis en este mundo del sonido simplemente porque sois
aficionados, habréis pateado muchos hilos donde se habla sobre cuál micrófono es el
mejor para según qué uso. Podréis haber comprobado que las opiniones son dispares.
Cada uno, aunque a veces coincidimos, tiene sus micrófonos preferidos. No hablo solo de
tipos de micrófonos, sino de modelos determinados con nombres y apellidos. Estas
preferencias vienen dadas por la experiencia de haber probado muchos micrófonos en
diferentes aplicaciones. Lo malo es que la mayoría de gente que no se dedica
profesionalmente a este mundillo no tiene esa posibilidad y se sienten perdidos a la hora
de saber qué micrófono comprar para cubrir ciertas necesidades.
Cualquiera que tenga interés en conocer a fondo las características y el funcionamiento de
micrófonos tiene infinidad de libros, a cual mejor, para ello. La finalidad de este artículo es
la de poner a vuestra disposición un texto ligero sin mucha carga teórica que os permita,
simplemente conociendo determinadas características de un micrófono, saber qué uso
podríais hacer de él, independientemente de que conozcáis los modelos más populares.
Antes de empezar a ver diferentes aspectos de los micrófonos quiero que tengáis claro de
que, sea como sea, un micro es tan solo un dispositivo que transforma sonido en audio, es
decir, convierte variaciones de presión sonora en una señal eléctrica. La forma en la que
se hace esa conversión nos determina si un micro es indicado para una aplicación o no.
Tipos de micrófonos
Lo más determinante en un micrófono es el método que usa para convertir la presión
acústica en electricidad, y aunque luego cada modelo de cada marca tiene unas
especificaciones determinadas, todos los micros que usan uno u otro método de
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conversión poseen unas características comunes. En este artículo solo haremos referencia
a los métodos que usan los micros que solemos encontrar en los estudios de grabación, y
como este artículo no pretende ser un texto riguroso a nivel de ingeniería y si un texto con
carácter práctico os voy dividir los tipos de micrófonos tal y cual yo siempre lo he hecho.
Micrófonos de campo magnético
Estos micrófonos se basan en la inducción electromangnética, es decir, la aparición de una
diferencia de potencial (voltaje) en un cuerpo expuesto a un campo magnético variable.
Vamos a ver esto de forma que se entienda fácilmente.
Esquema básico de un micrófono dinámico
En esta imagen podemos ver el esquema básico de un micrófono dinámico, el cual se
basa en la inducción electromagnética. El funcionamiento es muy sencillo. Las variaciones
de presión sonora mueven el diafragma, al cual hay unida una bobina, la cual a la vez está
en medio de un campo magnético generado por imanes. Este movimiento provoca que la
bobina, al moverse dentro de un campo magnético “vea” variaciones en dicho campo,
generándose así una variación de potencial eléctrico en sus extremos y por tanto
generando una corriente eléctrica. Cuanto más empuje la presión sonora el diafragma más
corriente eléctrica vamos a generar.
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Esquema básico de un micrófono de cinta (imagen: Wikipedia)
El otro tipo de micrófono basado en inducción electromagnética es el micrófono de cinta.
El funcionamiento básico es el mismo que el micrófono dinámico pero se sustituye el
diafragma y la bobina móvil por un solo elemento. Este elemento es una cinta muy fina y
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ancha de aluminio. Las variaciones de presión acústica mueven la cinta dentro del campo
magnético, generando la correspondiente variación de potencial eléctrico.
En ese vídeo podéis ver una comparativa de dos cintas usadas en este tipo de micros:
Comparación de materiales usados para las cintas realizado por Michael Joly
de OktavaMod
Los micrófonos “de campo magnético” tienen la característica que de sus partes móviles
son bastante pesadas, más en los micros dinámicos que en los de cinta. Esto provoca que
a altas frecuencias, que es donde más rápido se mueven las partes mecánicas, ese peso
suponga un problema. Esto lo que hace es que este tipo de micros no tengan una buena
respuesta a altas frecuencias. La caída típica a altas frecuencias en un micro dinámico
suele ocurrir sobre los 10kHz. Como en los micros de cinta usan un material menos
pesado que los dinámicos, esta caída a altas frecuencias suele darse a partir de 14kHz,
por lo que estos micros tendrán una mejor respuesta en frecuencias altas que los
dinámicos.
También debido a ese peso de las partes móviles los micros dinámicos suelen tener un
pico entre 2 y 8kHz.
Respuesta en frecuencia del micrófono Shure SM57 (dinámico)
En esta imagen podéis ver la respuesta en frecuencia de un Shure SM57, donde se ve de
forma clara la caída a altas frecuencias y un pico sobre 4 y 6kHz.
Aparte de esas características frecuenciales hay que tener muy en cuenta la robustez de
estos tipos de micros. Mientras que los micros dinámicos le puedes hacer todas las
perrerías que queráis (hay que ser muy bestia para romper un dinámico), los micros de
cinta son muy delicados. Hay que tener en cuenta que la cinta es un elemento delicado y
como tal se puede romper con facilidad, tanto por manejarlos sin cuidado como por
ponerlos cerca de una fuente con mucha intensidad sonora. Cuando compréis un micro de
cinta averriguad la presión sonora máxima a la que podéis exponerlo (esa característica la
veremos más adelante).
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En cuanto a los micros de cinta debéis tener en cuenta que debido a sus características
constructivas son micros que dan una señal de salida muy débil, por lo que hay que
apretarle bien a los previos donde los tengáis conectados. De hecho si el previo que
queréis usar no tiene suficiente ganancia casi que busquéis otro por mucho que os guste
ese.
Micrófonos capacitivos
Esquema básico de un micrófono de condensador
El funcionamiento de este tipo de micrófonos se basa en los cambios de capacidad de un
condensador formado por una placa fija y otra móvil. La placa móvil actúa como diafragma,
es decir, se mueve en función de la presión acústica que se le aplica. La separación entre
la placa fija y la placa móvil, al ser variable, crea diferentes valores capacitivos entre
ambas placas, lo que provoca una diferencia de tensión proporcional a la presión acústica
aplicada en el diafragma.
Para que este tipo de micrófonos funcionen es necesario que placas tengan una
polarización inicial. Si nos centramos en cómo se realiza esta polarización entre placas nos
encontramos con dos tipos de micros. Por un lado tenemos los micrófonos de
condensador (como el del diagrama anterior), el cual usa una fuente de alimentación para
dicha polarización. Por otro lado tenemos los micrófonos electret, que usan un material
especial de construcción que hacen que sus placas estén permanentemente polarizadas,
por lo que no necesitan una alimentación de polarización externa.
Hay que tener en cuenta también que estos tipos de micrófonos otorgan una señal en la
salida de la cápsula demasiado baja, por lo que necesitan circuitos amplificadores. Puesto
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que esa señal es muy débil y el uso de cables largos en ese punto arruinaría su integridad,
el circuito amplificador se coloca en el propio cuerpo del micrófono. Este circuito
amplificador puede ser un circuito basado en válvulas o en un circuito basado en
transistores FET. Los micrófonos electret usan circuitos FET como norma general, con la
peculiaridad como ya hemos dicho de que no necesitan de una alimentación de
polarización para su funcionamiento. Los micrófonos de condensador pueden usar tanto
amplificadores basados en válvulas como circuitos basados en FET. Cuando usemos
micrófonos de condensador basados en FET siempre vamos a necesitar tensión de
polarización, la cual suele aplicarse desde el previo de micro o la mesa a la que hayamos
conectado el micro (normalmente de +48v de tensión continua, llamada alimentación
fantasma o phantom). En cuanto a los micrófonos de condensador basados en válvulas
tenemos varias peculiaridades. Por un lado el tamaño de las válvulas hace que el cuerpo
de este tipo de micrófonos sea bastante voluminoso. Por otro lado, las características de
alimentación necesaria de las válvulas hace que este tipo de micrófonos necesiten de una
fuente de alimentación especial para ellos. Esto hace que la tensión de polarización
necesaria en las placas sea entregada a través de la fuente especial del micrófono, por lo
que no necesitaríamos una alimentación fantasma externa.
Aunque ya veremos más características de estos tipos de micrófonos más adelante, lo que
sí podemos adelantar es que al ser sus partes mecánicas mucho más livianas que el caso
de los micrófonos “de campo magnético”, a altas frecuencias la masa es mucho menos
determinante, por lo que la respuesta en frecuencia es mucho más plana que los
micrófonos dinámicos y de cinta.
Especificaciones de un micrófono
Patrones polares
El patrón polar de un micrófono es una representación gráfica de la respuesta direccional
del micrófono. Es decir, de cómo responde el micro al sonido dependiendo del ángulo
desde el que le llegue. Hay que tener en cuenta que la respuesta direccional de un micro
no es la misma a diferentes frecuencias. A bajas frecuencias la respuesta direccional suele
ser ancha, estrechándose a medida que la frecuencia aumenta.
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Diagrama polar donde podéis ver la respuesta direccional dependiente de la frecuencia.
También hay que tener en cuenta que los patrones polares son una representación en dos
dimensiones de un fenómeno que ocurre en tres dimensiones. Digo esto porque a veces a
la gente le cuesta mucho extrapolar estos patrones a aplicaciones prácticas reales.
Existen tres tipos fundamentales de patrones polares: Direccional, onmidireccional y
bidireccional.
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Omnidireccional (imágenes 3D de AKG)
Los micrófonos con patrón omnidireccional no discriminan el sonido en función de su
procedencia, es decir, captan el sonido por igual independientemente de donde venga.
Cuando usamos micrófonos con este tipo de patrón polar nos va a ser imposible
discriminar sonidos dependiendo de su procedencia, por lo que la toma va a estar
expuesta a la fuente que queramos grabar y a otras fuentes que actúen a la vez. Además
debemos tener en cuenta que este tipo de micros van a recoger una cantidad considerable
de ambiente acústico de la sala donde estemos grabando.
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Bidireccional (figura en 8)
Los micrófonos bidireccionales (o figura en 8) son micrófonos que captan por igual
sonidos que provienen de su parte frontal como de su parte trasera, ignorando lo que
incide en sus laterales. La figura en 8 es típica de los micrófonos de cinta debido a
colocación de la cinta, aunque hay métodos constructivos para hacerlos direccionales. Por
ejemplo podemos usar este tipo de micros cuando queramos captar en la misma toma dos
fuentes de sonido enfrentadas o si requerimos alguna técnica microfónica estéreo basada
en uno o más micros bidireccionales (como la técnica Blumlein).
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Cardioide
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Supercardioide
Los micrófonos con patrones polares direccionales captan sonido principalmente de su
parte frontal e ignoran lo que proviene de su parte trasera. Dependiendo de lo mucho que
estrechen su diagrama polar en su parte frontal podemos hablar de
micrófonos cardioides o supercardioides. Los supercardioides tienen la cualidad de que
aunque estrechan el diagrama polar en su frontal son más sensibles a sonidos
procedentes de su parte trasera. Este tipo de micrófonos son de uso casi imprescindible
cuando se quiere aislar la toma de una fuente sonora en ambiente muy ruidoso o cuando
interactúa con otras fuentes simultaneas (como el caso de que queramos grabar diferentes
elementos de una batería por separado o si queremos reforzar por ejemplo en una
grabación sinfónica únicamente una determinada sección).
Sensibilidad
La sensibilidad de un micrófono hace referencia al nivel de salida que vamos a trener ante
una determinada presión acústica. Un micrófono con baja sensibilidad dará un nivel de
señal de audio a su salida ante un determinado de nivel acústico de una fuente más bajo
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que otro con mayor sensibilidad. Hay que tener en cuenta que los micrófonos que suelen
tener más sensibilidad, debido a que como ya hemos visto poseen un circuito amplificador
en el propio cuerpo, son los micrófonos de condensador, mientras que los que menos
sensibilidad suelen tener son los micrófonos de cinta.
No penséis en que la sensibilidad está directamente relacionada con la calidad sonora del
micrófono, ya que tan solo afecta a cuánto debemos apretar el preamplificador donde
hayamos conectado el micrófono. Hay que tener en cuenta que un preamplificador a
medida que aumentamos su ganancia se hace más ruidoso, por lo que la sensibilidad es
muy importante a la hora de elegir un micro para una determinada aplicación, ya que por
mucho que nos guste un micrófono a lo mejor no podemos usarlo para grabar según que
fuente sonora. Por ejemplo podemos imaginar que un micrófono de cinta que tenga muy
baja sensibilidad será totalmente inutilizable a la hora de grabar una pieza de música de
cámara, ya que las partes “piano” de la obra en las que hay muy poco nivel nos obligaría a
subir mucho la ganancia del preamplificador y probablemente añadiriamos un ruido que
arruinaría la grabación. Otra cosa es que hay en el mercado preamplificadores muy
silenciosos y que tienen un ganancia máxima muy alta, pero eso ya se comentará en algún
otro artículo.
No entraremos en detallar cómo se mide científicamente la sensibilidad de un micrófono.
Quien quiera podrá encontrar documentos interesantes en internet si quiere profundizar en
esto. Lo que tenéis que tener en cuenta es que las grandes diferencias de sensibilidad
entre micros viene dada por la tipología del micro (si es de cinta, de condensador, etc...)
Ruido propio
Lo primero que debemos de tener en cuenta es que los únicos micrófonos susceptibles de
contar con ruido son los micrófonos capacitivos (electret y de condensador). Esto se debe
al circuito amplificador que poseen dentro de su propio cuerpo y que como todo circuito
electrónico genera ruido. Los micrófonos de válvulas suelen ser típicamente más ruidosos
que los micrófonos con tipología FET. Los micrófonos de campo magnético (dinámicos y
de cinta) no tienen ruido propio.
Como ya dijimos, la finalidad de este artículo no es la de proporcionar un texto científico y
por tanto no explicaremos cosas que sean difícilmente entendibles, así que tened en
cuenta que un ruido propio por debajo de 30dB SPL es un ruido aceptable, y si está por
debajo de 20dB SPL es excelente.
Nivel máximo de presión acústica
Es el nivel máximo al que un micrófono empieza a distorsionar, es decir, el nivel máximo
de presión acústica que podemos aplicar un micro sin que se produzca distorsión en su
salida. Típicamente los micrófonos dinámicos son los que aguantan un nivel de presión
sonora mayor, y los de cinta los que menos aguantan. Una sensibilidad por encima de
135dB SPL es buena y por encima de 150dB SPL es excelente.
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Debéis tener en cuenta que cuanto más cerca pongáis el micro de una fuente sonora
mayor nivel de presión acústica va a soportar el micrófono. Por ejemplo en aplicaciones
donde tengamos una fuente que genere mucho nivel de presión acústica y debamos usar
micrófonos que están muy cercanos a la fuente es normal encontrar micrófonos dinámicos
(como por ejemplo una caja o un timbal de batería).
Respuesta en frecuencia
La respuesta en frecuencia (de la que ya hablamos en la sección de tipos de micrófonos)
hace referencia a los cambios de sensibilidad del micrófono en función de la frecuencia.
Por norma general los micrófonos de condensador son los que tienen una respuesta en
frecuencia más lineal.
No hay que pensar en que la alinealidad de la respuesta en frecuencia en un micrófono es
un defecto, si no algo con lo que podemos jugar. De hecho muchos opinan, entre los que
me incluyo, que la mejor ecualización se obtiene directamente en la propia grabación, y os
podéis imaginar que el uso de un micro con una determinada respuesta en frecuencia
juega mucho en ese aspecto.
Si recordáis la respuesta en frecuencia del Shure SM57 que ya vimos os podéis hacer una
idéa de que no es para nada lineal, y sin embargo es un micrófono de los más usados a
nivel profesional. Por ejemplo en cajas es el más usado debido a, entre otras cosas, al pico
que tiene sobre 5kHz, que es justo donde la caja tiene su pegada. Otro ejemplo de como
esta respuesta alineal del SM57 nos puede ayudar es en voces. Cuando yo grabo a
bandas de metal muy bestias donde los instrumentos crean una base muy compacta y rica
en armónicos suelo usar en SM57 para las voces. Lo que hago es grabar en esos casos la
voz siempre con dos micros, un SM57 y alguno de condensador de válvulas y
dependiendo de la parte cojo una u otra pista. La curva frecuencial del SM57 es muy
buena para hacer que la letra se entienda bien aun cuando hay mucha densidad musical.
Como veis hay respuestas frecuenciales que se adaptan mejor que otras a diferentes
fuentes acústicas.