1 Asignatura: EBEP Apunte 08 Alumno
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EMBA Escuela de Música de Buenos Aires Asignatura: EBEP Apunte 08 Micrófonos Introducción Daniel Albano Alumno:………………………………………………. Micrófonos Introducción El micrófono es una herramienta indispensable en un sistema tanto de grabación como de refuerzo sonoro. Todos los músicos tarde o temprano se ven en la necesidad de manipular, elegir o ajustar un micrófono. Para los técnicos y los productores es un elemento del que puede depender la excelencia de su trabajo. Es por eso que dedicaremos este breve apunte a introducirnos en algunos aspectos básicos sobre el tema. Más adelante y en la medida de sus necesidades cada uno profundizará según el área en que quiera desarrollarse. El micrófono Un micrófono es un transductor electroacústico, en este caso convierte energía acústica en eléctrica. Existen otros transductores que, de manera inversa, convierten energía eléctrica en acústica a los que denominamos parlantes. Incluso el principio de funcionamiento de algunos micrófonos permitiría que estos se comporten como parlantes y viceversa. Parece ser frecuente preguntarnos para qué sirve cada micrófono o para qué utilidad es ideal este o aquel micrófono. Y lo cierto es que no existe el micrófono ideal para ninguna labor salvo convertir la energía. Todas las situaciones son diferentes. La elección de un micrófono depende del tipo, modelo y características especiales de cada instrumento, del tipo de música, de la acústica de la sala, de la forma de tocar del músico, del tipo de sonido que se quiere transmitir, del criterio de producción, etc. Por lo tanto es prácticamente imposible que un micrófono se pueda desempeñar satisfactoriamente en cualquier circunstancia. Es cierto que algunos micrófonos se adaptan mejor a determinados usos porque sus características lo hacen apropiado, pero esto es algo que nosotros deberemos deducir por medio de dos consignas básicas: Saber lo que queremos e intuir como va a funcionar tal o cual mic frente a este requerimiento. Para poder sobrellevar esta segunda consigna debemos conocer como funciona el micrófono e interpretar las características o especificaciones que nos provee su fabricante. También es cierto que algunos mic se han hecho famosos por obtener determinados resultados en tal o cual producción, o que algunos técnicos o productores prefieren ciertos mic. No está demás tomar conocimiento de esto pero debemos comprender que es sólo una guía y que la decisión final depende de nuestros conocimientos y nuestras experiencias. 1 Clasificación de los Micrófonos según su principio de funcionamiento Actualmente en el ámbito profesional se utilizan básicamente dos tipos de micrófonos que utilizan principios de funcionamiento diferentes: los dinámicos y los de condensador. Micrófono Dinámico El micrófono dinámico o de bobina móvil está constituido básicamente por: un bobinado de alambre, un diafragma (membrana) y un imán. Bobinar significa enrollar, un bobinado o una bobina es un rollo, en este caso es de un alambre de cobre muy delgado. Bobinado Bobinas de hilo Bobina de cobre de un parlante Bobina de cobre sujeta con un fragmento de cinta de pegar Diafragma es un término que hace referencia al concepto de separación y a la vez de vínculo entre dos medios. - diá (prefijo que significa 'a través de') – fragma (separación o pared) Generalmente se trata de una separación movible, que intercepta la comunicación entre dos partes de un aparato, sistema o maquinaria. (Se recomienda buscar usos de la palabra diafragma). Por ejemplo, en el aparato auditivo humano “el tímpano” separa al oído externo del oído medio. El oído externo está formado por el pabellón auricular (oreja) y el conducto o canal auditivo por donde ingresan las ondas sonoras. Cuando estas ondas llegan al fondo del conducto se encuentran con una pared flexible o membrana que llamamos tímpano, y lo hacen vibrar. Del otro lado, ya en la zona denominada oído medio, el tímpano se encuentra ligado a un hueso muy pequeño (martillo) que por consecuencia también vibra. Sí bien el aparato auditivo consta de más pasos, la parte que describimos es la que nos interesa, ya que en definitiva podemos deducir que el tímpano es un tipo de “diafragma”. 2 En un micrófono, el diafragma será el encargado de vibrar frente a los estímulos de una onda sonora. El diafragma de un micrófono dinámico es una membrana que hace las veces de tímpano, comunicando el exterior o el ambiente con el interior del mic (la cápsula). A esta membrana podríamos imaginarla como el parche de un pequeño tambor. Sin embargo, en estos micrófonos esta membrana suele no ser tan lisa o plana. Vista frontal del Parche de un tambor Sí viéramos a una de estas membranas de frente tal vez se vería como en la siguiente figura: Borde Corrugado (Función elástica) Domo La siguiente figura es una vista del tipo corte transversal: Borde Corrugado Domo Obviamente no es plana. Como se puede ver posee un borde, una sección corrugada y un domo en el centro. Esta forma le permitirá tener libertad de movimiento frente al estímulo 3 sonoro y suficiente rigidez como para no romperse fácilmente y a la vez para soportar el peso de la bobina. Por supuesto esta superficie puede variar según el modelo. La bobina de alambre debe estar adherida o pegada a esta membrana. De esta manera sí el diafragma vibra o se mueve, la bobina lo hará con él. Membrana Bobina Diafragma de un micrófono dinámico con la bobina sujeta y concéntrica. (Vista de abajo) A esta altura podemos intuir que existe una analogía entre “tímpano y martillo” y “membrana y bobina”. A continuación pondremos el diafragma de tal manera que la bobina quede hacia abajo. Ahora la idea es sujetar el borde de la membrana al cuerpo cilíndrico de la cápsula del micrófono al igual que el parche de un tambor es agarrado a su cuerpo. De esta manera la bobina debe quedar del lado interno de la cápsula. Diafragma Cápsula Diafragma sujeto a la cápsula 4 Vista Corte transversal del diafragma unido a la cápsula Diafragma Bobina Cápsula Sólo resta agregar el imán. Este imán debe estar dispuesto de forma tal que la bobina quede inmersa en el campo magnético. La bobina no debe tomar contacto con el imán ya que quedaría unido (pegado). Sólo debe moverse libremente dentro del campo magnético. Diafragma Bobina Cápsula Imán Vista Corte transversal de la cápsula terminada. El campo magnético atraviesa los alambres de la bobina. 5 Fotos Conclusión: Un micrófono dinámico es básicamente una bobina eléctrica -cuyos terminales salen al exterior- acoplada a un diafragma o membrana muy delicada y suspendida elásticamente en el seno de un campo magnético permanente. 6 Sucede que cuando el alambre se mueve dentro de la influencia del campo magnético se genera en dicho alambre una corriente. Entonces cuando la presión acústica actúa sobre la membrana, ésta vibra y junto con ella la bobina. Al producirse la vibración de la bobina en el seno del campo magnético del imán permanente se origina en los terminales de la misma un voltaje alterno, cuya amplitud es proporcional a la amplitud del desplazamiento (presión acústica), y a la velocidad relativa entre la bobina y el campo magnético. La frecuencia del voltaje alterno obtenido es igual a la frecuencia de vibración (frecuencia de la onda sonora). Es así que esta señal eléctrica (señal de audio) representa al fenómeno acústico a través de otra forma de energía. Micrófono de condensador (Se recomienda releer el “Apunte 06” en relación a “campo eléctrico”) En este tipo de micrófono se mantiene la idea de utilizar un diafragma como elemento inicial del proceso de transducción pero la forma de convertir la energía acústica en eléctrica es totalmente distinta. Esta clase de micrófonos se vale de un fenómeno electrostático en tanto que los micrófonos dinámicos lo hacen de un fenómeno electromagnético. Mientras que en un micrófono dinámico la influencia de un campo magnético permite la producción de señal, en un micrófono de condensador debe existir un campo eléctrico, que al variar dependiendo de la presión sonora, provocará el mismo resultado. Un condensador o capacitor es un dispositivo que almacena carga eléctrica. Está formado por un par de superficies separadas por un aislante, que perfectamente podría ser aire (como es en el caso de los micrófonos). Superficies Superficies Aire Aire Sucede que sí conectamos estas placas a una fuente de alimentación eléctrica, una de ellas se cargará de manera positiva mientras la otra lo hará de manera negativa. Condensador cargado Fuente de alimentación 7 La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. La capacidad de un condensador depende de: □ □ □ La superficie de las placas las propiedades del dieléctrico o aislante (el aire entre las placas) la distancia entre las placas. Al realizar un diseño donde una de las placas sea fija y la otra móvil, permitiendo que la segunda sea susceptible a las variaciones de presión sonora, tenemos una disposición en donde una de las placas actúa como diafragma. Cuando la placa móvil se mueve frente a los estímulos de la onda sonora varía la distancia entre ambas placas, y según habíamos enunciado “sí varía la distancia varía la capacidad”. Cuando las placas se aproximan (disminuye la distancia), la capacidad del condensador aumenta y viceversa. Las variaciones de la capacidad producen un cambio en el voltaje de salida que depende de las variaciones de la presión sonora. Dadas las características eléctricas de este tipo de dispositivo (alta impedancia) se requiere que se complemente el circuito del micrófono con un elemento que lo adapte a una entrada de micrófono típica para obtener así un nivel de señal adecuado. Sí bien explicar en su totalidad el funcionamiento de este tipo de micrófono escapa a los fines de esta cátedra podemos rescatar que el tipo de diafragma utilizado en el diseño de esta clase de micrófono puede ser extremadamente liviano y susceptible a la más ligera variación de presión con una respuesta inmediata. Esto hace que los micrófonos con principio de funcionamiento a condensador representen de una manera muy realista a las ondas sonoras, tanto por sus variaciones transitorias (velocidad para pasar de una a otra posición) como su respuesta en frecuencia (capacidad de moverse adecuadamente frente a cualquier valor de frecuencia audible). Vista frontal de la cápsula de un mic de condensador donde se aprecia su placa móvil 8 Cápsula detrás de la reja o rejilla protectora en un mic de condensador. Formato de cuerpo típico de estudio de grabación o radio. Otros formatos de diseño para mic de condensador Phantom Power Como mencionamos anteriormente, los micrófonos que utilizan un condensador como medio de transducción necesitan de una fuente de alimentación eléctrica para poder cargar sus placas y que de esta manera se genere el campo eléctrico. Esta fuente se denomina “phantom power”. Las consolas suelen incluir entre sus dispositivos este tipo de fuentes, por lo tanto en el caso en que tengamos que utilizar un micrófono de este tipo debemos activar el “phantom power”. El cable de micrófono típico profesional transmite esta energía sin necesidad de un conexionado extra. Esta fuente de alimentación suministra la tensión para cargar las placas del condensador del micrófono y a demás alimenta el circuito interno complementario, que también necesita energía eléctrica para funcionar. Cabe aclarar que existe un tipo de micrófono de condensador llamado “electret” que tiene la particularidad de poseer las placas cargadas desde fábrica, pero que de todas maneras necesita una fuente para que funcione el resto del circuito. Algunos de estos modelos incluyen un compartimento para pila o batería que cumple esta función, por lo tanto no necesitan en absoluto del suministro del phantom power. Sin analizar los motivos específicos, ya que tal vez escapan a los conocimientos adquiridos, diremos que existen ciertas consideraciones sobre el uso del Phantom Power □ □ Conecte el micrófono y luego encienda el phantom Apague el phantom y luego desconecte el micrófono Durante el acto de conectar y desconectar con el phantom prendido podrían dañarse los micrófonos. 9 □ No utilice cables de micrófono en mal estado Un cable con algunos de sus conductores en corto (en contacto) podría dañar el micrófono. □ Los micrófonos del tipo “dinámico” pueden conectarse perfectamente en una consola que se encuentra suministrando phantom power en todos sus canales. Vale decir que en ese mezclador podemos conectar tanto micrófonos de condensador como dinámicos, en tanto y en cuanto se cumplan las observaciones anteriores y el conexionado sea del tipo balanceado. De no ser así el micrófono dinámico puede dañarse. Los micrófonos “dinámicos” versus los de “condensador” ¿Por qué es útil conocer el principio de funcionamiento de un micrófono? Porque un conocimiento general sumado a algo de intuición nos permitirá deducir que utilidades podemos darle a uno u otro. Una de las características más importantes que hemos rescatado de los análisis anteriores es que el diafragma de un mic de condensador es mucho más fácilmente excitable que el de un dinámico. Este último tiene limitaciones dadas por su material, su espesor y en definitiva por un diseño que debe permitir soportar el peso de la bobina. Ventajas de un micrófono de condensador típico: □ Entrega mayor nivel de señal que un dinámico. (dada sus características constructivas y eléctricas) La “sensibilidad” indica el nivel de señal que entrega un micrófono frente a determinada presión sonora. Un micrófono de condensador suele ser más “sensible” que un dinámico. Por lo tanto cada vez que queramos tomar una fuente de bajo nivel de presión (bajo volumen) el condenser (mic de condensador) podrá ser una mejor elección. □ Posee una respuesta en frecuencia relativamente plana. Vale decir que tiene una mejor captación de agudos y de graves comparado a un dinámico. La “respuesta en frecuencia” indica le sensibilidad de un micrófono frente a las distintas frecuencias. En general cuando un micrófono de condensador recibe en su diafragma una determinada proporción de graves, medios y agudos (frecuencias bajas, medias y altas) genera una señal de audio con esas características proporcionales. En cambio un dinámico suele mostrar una señal con menor proporción de frecuencias bajas y altas. Gráfico de respuesta en frecuencia de un modelo de micrófono de condensador de la firma AKG. (Investigue lo que este gráfico pretende demostrar) 10 Cuando queramos captar un sonido con características de agudos muy relevantes, por ejemplo, un platillo, un violín, una guitarra acústica con cuerdas de acero, una voz muy clara, etc. probablemente un micrófono de condensador sea una buena opción. □ Representa fielmente los sonidos transitorios Todos los sonidos poseen variables tímbricas que los definen y las características transitorias pueden ser una cualidad relevante. Por ejemplo el “clan – clan” de un “Ride” de batería, el ataque de una púa de guitarra, los “ch” – “k” – “q” – “pic” – “toc” (consonantes sordas) de una voz humana, poseen las típicas características de un sonido transitorio. Los micrófonos de condensador poseen un diseño apto para representar estas expresiones brindando un gran realismo. Desventajas de un micrófono de condensador típico: □ Necesitan una fuente de alimentación Sus usos se limitan a toda situación donde se provea de phantom, o en el caso de que sea electret tal vez de una pila. □ Poseen un considerable ruido propio o eléctrico Ya que sus circuitos requieren de alimentación para funcionar no se puede evitar el ruido propio. En una situación de muy bajo nivel de volumen habrá que considerar mucha amplificación y por lo tanto mucho ruido. □ Son de un costo económico relativamente elevado Su diseño implica material de alto costo, mayor cantidad de componentes y una ingeniería más costosa que en otro tipo de micrófonos. □ Son frágiles Los elementos que lo componen son altamente susceptibles a golpes o maltratos. Inclusive la humedad es un factor determinante para su adecuado funcionamiento. Estas son unas de las razones del porque en “vivo” no son muy utilizados. □ La cápsula posee una vida útil perentoria o limitada Al cabo de cierto tiempo las placas del condensador comienzan a alterar sus cualidades por lo tanto el micrófono empieza a mostrar anomalías en su comportamiento. Esto puede disminuirse resguardándolo de la humedad y los malos tratos, los que pueden incluir someterlo a grandes valores de presión sonora. □ EL nivel “máximo de presión sonora” que tolera antes de comenzar a “distorsionar” la señal es menor que el de un micrófono dinámico 11 A niveles de presión elevados, como puede ser el que encontramos a unos centímetros del tambor de una batería tocando fuerte, este tipo de micrófonos tienden a distorsionar la señal, ya que sus circuitos suelen no toleran estos niveles. Muchos micrófonos de condensador incluyen un dispositivo atenuador de señal denominado “PAD” que permite atenuar la señal que entrega a su circuito. Accionar el pad permite exponer al micrófono a presiones más altas sin obtener distorsión pero deteriora la “relación señal ruido”. Sí el “pad” es utilizado en una situación donde hay mucha presión sonora es usual que el ruido no deba considerarse, ya que es ocultado por la señal musical. Pero sí la presión de sonido es lo suficientemente baja como para no distorsionar no debe usarse el “pad”, porque la señal quedará a niveles más próximos al de ruido propio del micrófono y este puede ser notable. Ventajas de un micrófono dinámico típico: □ No necesita una fuente de alimentación Es un micrófono que por su principio de funcionamiento se encuentra permanentemente entregando señal y no requiere de elementos externos. □ No genera ruido No posee circuitos que precisen de energía eléctrica para funcionar. □ Son de un costo económico relativamente bajo Sí bien depende de su diseño en general son micrófonos más económicos que los de condensador. □ Son muy resistentes El diseño y el tipo de elementos que lo componen lo hacen considerablemente resistente a imprevistos maltratos. Esta es una de las razones del porque en “vivo” son tan utilizados. □ Al exponerlo a altos niveles de presión sonora no distorsiona la señal Probablemente esta sea la razón del porque se utiliza a menudo en percusiones, equipos de guitarra, ciertas voces, etc. Desventajas de un micrófono dinámico típico: □ Entrega menor nivel de señal que un condenser Por esta causa exige una mayor amplificación. 12 □ Posee una respuesta en frecuencia relativamente más estrecha que un condenser. Vale decir que la captación de agudos y de graves comparado a un condenser es menor. Sobretodo en la zona muy aguda es notoria la diferencia. Gráfico de respuesta en frecuencia de un modelo de micrófono dinámico de la firma Shure. (Investigue lo que este gráfico pretende demostrar) Para convertirlo en una ventaja, cuando queramos captar un sonido con características de agudos menos notorios, por ejemplo, una guitarra eléctrica, un bombo, algún tipo de tambor, una voz rústica, etc. probablemente un micrófono dinámico sea una buena opción. □ NO representa fielmente los sonidos transitorios La captación a transitorios será mucho más suave que la de un micrófono de condensador. En ciertos casos nos puede brindar una óptica diferente y convertirse en una ventaja. Otro criterio de clasificación Clasificación de los micrófonos según su “Patrón de Captación” El patrón de captación de un micrófono está dado por la sensibilidad que tiene dicho micrófono según su ángulo de ubicación con respecto a la fuente sonora. Para determinar este ángulo primero debemos imaginar un eje que atraviese al micrófono de manera perpendicular a la superficie del diafragma y que denominaremos axis. (simetría axial: relativo a un eje) axis Cara o parte frontal del diafragma Cara trasera del diafragma 13 axis Cara o parte frontal del diafragma Cara trasera del diafragma Ahora de manera tridimensional imaginemos una esfera en torno al diafragma. De esta forma puede considerarse una fuente sonora ubicada en cualquier punto de la superficie de esta esfera imaginaria, estableciendo así un ángulo de incidencia con respecto al diafragma. Vista tridimensional Para simplificar, el diagrama será un análisis bidimensional. Vista bidimensional Vista del diagrama (Quitamos la figura del micrófono) 14 Observemos que se han establecido ángulos de referencia y circunferencias concéntricas que representas valores decrecientes de amplitud (negativos) en decibeles (nivel de señal con respecto a un 0dB relativo) 0º 270º (90º) 90º 180º De esta manera sí la fuente se encuentra en el frente del diafragma o a los 0º del micrófono (decimos “on axis”) la fuente se encuentra donde vemos la X. X Sí la fuente se encuentra atrás del diafragma o a los 180º del micrófono la fuente se encuentra donde vemos la X (atrás del micrófono). X 15 Es así entonces que para obtener un diagrama que represente la sensibilidad de un micrófono según las distintas ubicaciones de la fuente con respecto al eje se procede de la siguiente manera: - Dentro de una cámara anecoica (recinto tratado acústicamente como para eliminar los ecos) se colocan el micrófono que se desea analizar y una fuente sonora al frente del mismo y a una cierta distancia. Usualmente la fuente sonora que se utiliza para realizar el análisis es un generador de tonos o de ruido, ya que el micrófono se comportará de maneras diferentes según la frecuencia y la fuente debería suministrar un sonido constante. Pero para nuestra exposición será suficiente sí proponemos utilizar una voz humana que emita un sonido constante y parejo. - Se mide el nivel de señal que entrega el micrófono cuando la fuente sonora se encuentra a los 0º. - A este valor se lo considera 0dB. Se coloca un punto a los 0º y 0dB del diagrama. De esta forma estamos estableciendo que el micrófono entrega una señal de 0dB cuando la fuente se encuentra al frente del diafragma. 16 - A continuación repetiremos esta experiencia en todos los ángulos posibles e iremos colocando un punto en el diagrama según cada resultado. Ejemplos: 30º aprox - En este ángulo, este micrófono entrega levemente menos señal. 60º aprox - Ahora menos aún 90º - Cada vez menos (se observa que el punto va cambiando de ángulo y se va aproximando a las circunferencias que representan menor nivel) 17 135º aprox 180º - Cuando la fuente sonora se encuentra a los 180º, en el tipo de micrófono que estamos tomando como ejemplo, no se observa señal. El punto se ubica en la circunferencia que representa la mayor atenuación. - Sí continuamos girando en torno al micrófono, completando todos los ángulos, midiendo todos los niveles y uniendo todos los puntos con línea continua, en este ejemplo obtendremos un diagrama como el que se observa a continuación 18 A este tipo de diagrama polar lo denominamos “Cardioide” dado su aspecto. La característica más relevante de este patrón de captación es que a los 180º (atrás) indica que el micrófono no es sensible. De manera general podríamos dividir a los patrones de captación en unidireccional, bidireccional y omnidireccional. Los patrones unidireccionales se clasifican en Cardioide, Supercardioide e Hipercardioide, y se representan por medio de los siguientes diagramas polares. El patrón bidireccional se representa por medio del siguiente diagrama y se le suele llamar “figura de ocho” dado su aspecto. 19 El patrón omnidireccional se representa por medio del siguiente diagrama. Este patrón indica que el micrófono es igualmente sensible en todos los ángulos. Por lo tanto captará de igual manera a su alrededor. En el mercado existen infinidad de modelos de micrófonos y a partir de ahora, con estos nuevos conocimientos, podemos decir que estamos en mejores condiciones de elegir uno que se adapte a nuestras necesidades. Un primer criterio de elección lo habíamos establecido según el principio de funcionamiento y habíamos observado diferentes características entre los dinámicos y los condenser que nos podrían ayudar a decidir. Pero ahora resulta que una vez que tomemos esta decisión debemos seleccionar uno que tenga el patrón polar que necesitamos. Cabe aclarar que el modo en que un micrófono convierte las ondas sonoras en una señal eléctrica (principio de funcionamiento) no tiene nada que ver con el patrón de captación, ya que éste depende del diseño de la cápsula. Un micrófono puede ser dinámico o de condensador pero a la vez puede ser omnidireccional, figura de ocho o cardioide. Existen modelos de micrófonos de condensador que permiten seleccionar, por medio de una pequeña llave, distintos patrones polares. También existen modelos a los que se les puede adosar un accesorio a la cápsula para modificar su comportamiento polar. En general los micrófonos de bobina móvil tienen un diseño unidireccional pero bien podría tener otro. Existe un tipo de micrófono cuyo principio de funcionamiento es denominado “de cinta” que por limitaciones en su construcción obtiene un comportamiento polar bidireccional o figura de 8. Los micrófonos de cinta utilizan el mismo principio que los de bobina móvil pero en vez de una bobina utilizan una pieza metálica con forma de cinta que al mismo tiempo hace las veces de diafragma. Sí bien es un micrófono caído en desuso (es un diseño antiguo y muy frágil) se recomienda investigar sobre este tipo de micrófonos (Aún se fabrican algunos modelos). Los que queramos obtener un sonido de voz tipo “Elvis Presley” probablemente buscaremos un micrófono de cinta. Eddie Kramer (ingeniero de sonido y productor) grababa las guitarras de Jimmy Page (Led Zeppelín) con un micrófono de cinta. De todas formas, y para cerrar este apartado, la conclusión importante es que no debemos mezclar “principio de funcionamiento” con “patrón de captación”. 20 Algunos criterios básicos de elección del patrón de captación Cardioide Es un micrófono que tiene buen rechazo a los 180º. Un cantante que en vivo tiene un monitor enfrente de él podría utilizar este tipo de mic para no captar lo que sale del parlante, mejorando el control del sonido en general y minimizando las posibilidades de acople. (El concepto de acople se tratará más adelante) Durante la captación de una batería con micrófonos cercanos es muy común el uso de cardiodes ya que estos permiten disminuir la interferencia entre canales (cantidad de sonido que ingresa al micrófono y que proviene de otra fuente) Supercardioide Sí bien este micrófono posee una sutil captación a los 180º permite obtener una captación más cerrada al frente. Hipercardioide De todos, es el que posee una captación más estrecha en el frente. Esta cualidad le permite capturar sonidos a una distancia considerable (subiendo la ganancia de preamplificación) sin por ello captar demasiado el sonido del entorno. Durante las filmaciones se utiliza mucho este tipo de mic ya que se pueden captar los diálogos y minimizar el sonido ambiente. En los partidos de futbol se coloca este tipo de mic en los bordes de la cancha para capturar el sonido de los golpes en la pelota minimizando la captación del público. Suelen ser micrófonos muy largos. Figura 8 Con este diseño podríamos poner dos voces, una a cada lado, y captar un dúo o un coro sin capturar demasiada reverberación de la sala por los costados. La característica más relevante de este tipo es que posee un máximo rechazo a los 90º (ó 270º) y es igual de sensible tanto al frente como atrás (0º y 180º) Omni Con este tipo de patrón podemos capturar toda la reverberación de una sala. También podríamos armar un círculo de voces captando a todas por igual. En vivo, seguramente no sería una buena opción ya que podría ser muy propenso al acople. Sí bien estas observaciones son simples lineamientos podemos utilizarlas como punto de partida para una futura elección. Consideraciones sobre el diseño de cápsulas unidireccionales Las cápsulas unidireccionales están provistas de pequeñas aberturas u orificios. Estas aberturas permiten que el micrófono se comporte de esta manera. El motivo por el cual éstos determinan este comportamiento escapa a los objetivos de este apunte pero resulta que debemos tener ciertas consideraciones a partir de conocer que estos existen. 21 22 Estos orificios permiten que ingresen las ondas sonoras hasta la cara trasera del diafragma de una manera particular (desfasadas) logrando anular la excitación del mismo cuando el sonido proviene de cierto ángulo, por ejemplo de atrás. Sí por alguna causa tapáramos estas aberturas el micrófono tenderá a comportarse como uno omnidireccional en vez de cardioide, super o hiper según su diseño. De vez en cuando vemos que durante una conferencia el locutor envuelve con su mano al micrófono para indicarle algún secreto a su compañero, e inmediatamente aparece un acople. En esta situación, el locutor o cantante puede haber tapado estas aberturas haciendo que el micrófono comience a comportarse de manera omnidireccional y ha facilitado la realimentación entre el parlante y el micrófono. Un fenómeno que, de alguna manera, podemos asociar a la elección de un patrón de captación es el de acople, realimentación o feedback. Sucede que la señal que produce un micrófono se amplifica y es finalmente emitida por un parlante en forma acústica. Podría ocurrir que ese parlante se encuentre en las proximidades del micrófono (como puede ser en una sala de ensayo o en vivo) y que luego de un tiempo el micrófono capture esta onda para convertirla en señal que nuevamente será amplificada y nuevamente será emitida por el parlante. Este ECO (o repetición más temprana que un eco) tenderá a repetirse cada vez más fuerte que el sonido original. Este fenómeno puede llegar a producir una oscilación sostenida que se advierte como un sonido (pitido o zumbido) cuya frecuencia depende de la distancia entre el micrófono y el parlante, la velocidad del sonido y la respuesta en frecuencia del SISTEMA. De tal manera la frecuencia emitida será f = C/d total (donde “C” es la velocidad del sonido y “d total” es la distancia recorrida por el sonido) La reflexión sobre las paredes u objetos puede intervenir en la “d total” (recorrido total del sonido entre micrófono y parlante) Para evitar este efecto podríamos comenzar por: *Utilizar micrófonos direccionales aprovechando el ángulo de máximo rechazo. *Controlar la respuesta en frecuencia, si tenemos un ecualizador podemos atenuar la frecuencia de resonancia. * Disminuir la distancia entre fuente y micrófono para poder disminuir la cantidad de amplificación, sobretodo en un lugar muy reverberante. *Regular el nivel de amplificación por debajo del nivel en que se produce el acoplamiento acústico. Un fenómeno que se encuentra íntimamente vinculado con el patrón de captación es el de “efecto de proximidad” El efecto de proximidad se asocia a los micrófonos direccionales y sobretodo es muy notorio en los bidireccionales. Este se traduce como un incremento desproporcionado de graves a medida que el micrófono se acerca a la fuente y en general comienza a ser apreciable cuando el micrófono se encuera a unos 30 centímetros aproximadamente. 23 En la siguiente figura se observa la respuesta en frecuencia de un micrófono direccional según las diferentes distancias. Este fenómeno puede ser utilizado como una ventaja teniendo en cuenta que según la cercanía del micrófono a la fuente uno podría obtener un sonido con más o menos características graves. Cabe aclarar que los micrófonos omnidireccionales no sufren de este efecto. El Viento y los Micrófonos Cuando un fluido gaseoso, como es el aire, se mueve con una dirección y velocidad determinadas, y un obstáculo se interpone a su paso, el fluido contornea el obstáculo y continúa su camino. A medida que la velocidad aumenta en la parte posterior aparecen remolinos, cuya formación (turbulencia) tiene una frecuencia que depende directamente de la velocidad y es inversa al diámetro o tamaño del obstáculo. Este fenómeno es audible cuando el viento sopla y existe alguna interferencia provocada por algún cuerpo. En el caso de los micrófonos también se produce este fenómeno. Cuando el aire sobrepasa al diafragma a velocidades relativamente pequeñas, se crean turbulencias de muy baja frecuencia que, al producirse tan próximas a la membrana, la hacen mover y dan lugar a un molesto ruido que puede apreciarse como una especie de “pop” o “plop”. Cuando un locutor o un cantante pronuncian sonidos que provocan este tipo de turbulencias suele provocarse este tipo de fenómenos en el micrófono. Especialmente cuando pronuncia sonidos con “p”, que es una consonante que necesita de un desplazamiento de aire considerable. Es por eso que a este indeseable resultado solemos llamarlo “popeo” o “plopeo” y se escucha como un golpe en el micrófono. Para disminuir este efecto se utilizan accesorio que ofrecen una resistencia elástica al movimiento del aire como el que se muestra en la siguiente figura. 24 Este está compuesto de dos entrelazados de nylon tipo media dispuestos en un aro de madera o plástico con algún tipo de soporte que permita fijarlo al pié de micrófono. Se coloca el accesorio frente al micrófono y se evita que se produzcan turbulencias en el diafragma. Lo bueno de este sistema e que no absorbe de manera relevante las características agudas de la fuente sonora, sin embargo no es eficiente en situaciones al aire libre. Para situaciones al aire libre, donde el viento natural puede producir ruido sobre el diafragma, se utilizan coberturas de goma espuma como se ven a continuación. Lamentablemente estas absorben características agudas del sonido. 25 Otro efecto problemático a considerar es el que se produce cuando una vibración de baja frecuencia se transmite a través del piso al pie de micrófono y este a su vez lo transmite al micrófono. En este caso podemos apreciar señales de baja frecuencia generadas por el micrófono que son indeseables. Para minimizar este efecto se utilizan suspensiones elásticas para sostener el micrófono que permiten amortiguar los efectos vibratorios hacia este. En una situación de “vivo” suele suceder que se requiera de un sistema de transmisión inalámbrica, es decir “sin cable”. Los integrantes de una banda que pretendan movilizarse en el escenario normalmente preferirán este tipo de micrófonos, ya sea cantantes, guitarristas o bajistas. Los micrófonos inalámbricos no necesitan cable porque están dotados de un pequeño transmisor (generalmente de FM). Esta pequeña señal FM se transmite por medio de una antena interna (en el interior del cuerpo del micrófono) o externa. El transmisor puede estar dentro de la carcasa del mic o ser una unidad independiente (del tamaño aproximado de un atado de cigarrillos) conectada al micro. 26 Cada mic está formado por dos partes: La pareja “transmisor-receptor” (micro-base), que trabajan con la misma frecuencia. Es la salida de la base la que entra a la mesa o consola. Receptor Transmisor Receptor Mixer Las ondas de radio utilizadas para comunicar emisor y receptor son ondas electromagnéticas y son las del tipo VHF y UHF (Very y Ultra High Frecuency) VHF: van desde los 30 Mhz a los 300 Mhz (longitudes de onda de entre 1 y 10 metros) UHF: van de los 300 Mhz a los 3 Ghz (longitudes de onda de entre 10 centímetros y 1 metro) 27 Este sistema posee la gran ventaja de no utilizar cables para transferir la señal de audio pero la transferencia es muy susceptible a muchos tipos de interferencias. Interferencia de radio frecuencia (RFI) Es producida por los trasmisores de radio y televisión, equipos de comunicaciones y otros equipos que generan energía de radio frecuencia como parte de su funcionamiento Interferencia eléctrica Producida por computadoras, equipos digitales, sistemas de iluminación, equipos eléctricos defectuosos. La intermodulación Se produce dentro del receptor al combinar fuertes señales de radio. Comprender los motivos de estas problemáticas escapa a los conocimientos adquiridos. Así es que por el momento hemos de considerar que: Los sistemas UHF Poseen un mayor espectro de frecuencias disponible para transferir la señal. Las interferencias de radio frecuencia de otros equipos es menos problemática en la zona UHF Son equipos de un costo relativamente elevado. Los sistemas VHF Son equipos más económicos. Las baterías del emisor (micrófono) duran más tiempo dado el tipo de consumo. Los sistemas VHF pueden tener un buen rendimiento en diversas situaciones y su costo es ventajoso pero asesórese antes de comprar o rentar porque según el lugar y evento donde se vaya a usar un UHF podría ser una mejor inversión. Se ha seleccionado un material complementario orientado especialmente a los cantantes pero que seguramente será de interés para todos los involucrados en nuestro medio. Se recomienda su lectura. El material se encuentra disponible bajo el nombre de “Apunte 09 EBEP - Apéndice C - La Voz Humana (F. Miyara)” 28
