De todos los componentes y diseños que intervienen en el desarrollo de un micrófono, la cápsula es el aspecto más importante. La cápsula de micrófono unidireccional es el componente responsable de la conversión de las ondas de audio en señales de micrófono. Incluye el diafragma y la carcasa. En este artículo, profundizaremos en el funcionamiento interno de las cápsulas de micrófono.
¿Cómo funciona una cápsula cardioide? Dos elementos importan
Como todos sabemos, el micrófono funciona como un transductor que transforma las ondas sonoras en señales de micrófono o energía eléctrica. En concreto, es la cápsula del micrófono la que entra en juego. Hay dos partes importantes que debes conocer.
En primer lugar, puedes ver el vídeo para saber cómo funciona un micrófono direccional para cámara en la captación de audio.
Este video es una reseña del SYNCO D2 , un micrófono direccional de cañón de SYNCO, creado por el YouTuber TLDR Filmmaker. Comparó la captación de audio entre el micrófono de solapa omnidireccional y el D2 unidireccional en el video a partir del minuto 2:37. Puedes saltar a esa parte para sentir la diferencia intuitivamente.
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Diafragma
El diafragma de un micrófono es una película delgada que se mueve en respuesta a los cambios de presión sonora (ondas sonoras). Es un componente clave de la cápsula de un micrófono electret. Sin un diafragma móvil, un micrófono no podría funcionar como transductor. La sincronización del diafragma con la presión sonora es el primer paso para transformar la potencia acústica en potencia eléctrica.
Dado que el diafragma de un micrófono es tan delgado, se observa que solo tiene dos lados. El movimiento del diafragma se basa en la diferencia de presión sonora entre sus dos lados.
Nivel de micrófono y nivel de línea
El nivel del micrófono representa el voltaje que produce un micrófono de cámara, etc., al captar sonido, generalmente unas pocas milésimas de voltio. Este voltaje varía con el nivel de sonido y la distancia. El nivel del micrófono es el más débil y requiere un preamplificador para elevarlo a nivel de línea. Normalmente se especifica entre -60 y -40 dBu.
Una señal de nivel de línea tiene aproximadamente 1 voltio, o unas 1000 veces la de una señal de nivel de micrófono, por lo que ambas no suelen usar la misma entrada. Esta señal va del preamplificador al amplificador que alimenta los altavoces.
Hay dos niveles de línea estándar:
- -10 dBV para dispositivos de consumo como reproductores de MP3 y DVD
- +4 dBu para equipos profesionales
Anatomía de la cápsula del micrófono unidireccional
La composición de una cápsula de micrófono depende del tipo de micrófono en cuestión. En general, existen dos tipos principales de transductores:
- Micrófono de condensador : tiene una cápsula similar a un condensador y generalmente se clasifica como de diafragma pequeño o de diafragma grande.
- Micrófono dinámico: Consiste en un micrófono de bobina móvil (con una cápsula de bobina móvil duradera) y también en un micrófono de cinta.
Cápsulas de micrófono de condensador
La cápsula de micrófono de condensador está ganando popularidad entre ingenieros, músicos y audiófilos. Transduce potencia mediante conceptos electrostáticos. Uno de ellos, fundamental, es un condensador circular de placas paralelas.
Los dos elementos esenciales de cualquier cápsula de micrófono de condensador electret son el diafragma móvil (placa frontal) y la placa trasera fija. Un anillo tensor está integrado en la carcasa y mantiene el delgado diafragma en su lugar, proporcionándole la tensión adecuada. Dentro de la carcasa hay una cámara con el espacio adecuado entre las placas paralelas. Finalmente, para extraer la señal del micrófono, se conectan electrodos al diafragma y a la placa trasera.
Cápsula de micrófono de condensador de diafragma grande vs. pequeño
Al buscar un micrófono de condensador, es común encontrar diafragmas grandes o pequeños. ¿Cuál es la diferencia? Los micrófonos de condensador de diafragma grande (LDC) suelen tener un diafragma de 25,4 mm (1 pulgada) o más. Por otro lado, los micrófonos de condensador de diafragma grande suelen tener un diafragma de 12,7 mm (1/2 pulgada) o mucho menos.
¿Qué ocurre con la cápsula de micrófono unidireccional con diafragmas de entre 1/2'' y 1''? En la historia de los micrófonos, los métodos de diseño integrado han logrado que no haya muchos casos excepcionales en este rango. Para los micrófonos que se encuentran en terreno desconocido, si el tamaño es cercano a 1'', suele ser similar a un LDC, o a un SDC si es cercano a 1/2''.
Cápsulas de micrófono dinámico de bobina móvil
Al igual que los micrófonos de condensador, los micrófonos dinámicos de bobina móvil también tienen una cápsula interna con diafragmas circulares. Al ser un micrófono dinámico, su cápsula funciona según un principio diferente: el electromagnetismo. Es decir, utiliza la inducción electromagnética para transformar la energía.
¿Qué contiene la cápsula de un micrófono electret de alta calidad? En general, la bobina móvil de cable conductor está fijada a la parte posterior del diafragma no conductor. El anillo tensor se utiliza para asegurar que el diafragma esté correctamente tensado y conectado a la carcasa de la cápsula.
La bobina conductora circular se mantiene en un pequeño espacio con imanes tanto en su exterior como en su interior. La peculiar forma del imán se consigue mediante piezas polares. Un cable electrónico se conecta a cada extremo de la bobina conductora.
¿Cómo funciona este tipo de cápsula de micrófono unidireccional? La bobina móvil se reubica cuando el diafragma se reubica según la onda acústica. Se crea un voltaje de CA en toda la bobina conductora mediante inducción electromagnética cuando oscila dentro del campo electromagnético. Ambos cables toman este voltaje de CA como señal del micrófono.
Patrón de captación: característica de la que se encarga la cápsula del micrófono.
La cápsula del micrófono de cañón es clave para las características y el sonido del micrófono. Por ejemplo, es responsable del patrón polar. Existen tres tipos básicos de direccionalidad del micrófono:
- Omnidireccional: El patrón polar omnidireccional tiene la misma sensibilidad a los sonidos desde cualquier dirección.
- Bidireccional: También conocido como patrón polar en forma de 8, obtiene la misma sensibilidad a los sonidos provenientes del frente y la parte trasera mientras rechaza el audio de los lados.
- Unidireccional: Significa que el micrófono es sensible a los sonidos de una sola dirección. El más común es el cardioide.
Como se mencionó anteriormente, tanto bidireccional como omnidireccional se refieren a un patrón de captación específico. El patrón polar de micrófono unidireccional es un término amplio que describe todos los demás patrones polares de micrófono (cardioide y más).
Conclusión
¿Qué es la cápsula de micrófono unidireccional? Tras leer el artículo, se hará una idea de que es el componente interno de un micrófono, compuesto por el diafragma, la placa posterior y la carcasa del diafragma. También es responsable de características como el patrón polar y la respuesta en frecuencia.