El Sonido. Propiedades y tipos de micrófonos

El sonido es una onda de presión que se transmite, desde una fuente de sonido (un objeto que vibra), a través del aire o algún otro medio, hasta llegar al oído (o un micrófono). Un objeto que no vibre, evidentemente no generará sonido alguno. Si la vibración no estimula el oído, no existe el sonido. Veamos en qué consiste este fenómeno y los tipos de micrófonos que podemos encontrar.

  La vibración de un objeto se transmite al aire como diferencias de presión en cada instante. Los cambios de presión se transmiten por el aire a una velocidad de aproximadamente 331 metros por segundo (velocidad del sonido en el aire) hasta llegar al micrófono. Las diferencias de presión mueven una membrana en el micrófono, que al oscilar, genera una onda de corriente eléctrica que reproduce la oscilación del aire. Así, representamos el sonido como una forma de onda. Esta corriente con la forma de onda, aplicada a un altavoz, hace vibrar su membrana, convirtiéndose de nuevo en sonido.

  Toda onda se caracteriza por su longitud y su amplitud. En una onda periódica (que se repite en el tiempo), la longitud se puede considerar como tiempo que tarda en hacer un ciclo completo. La amplitud es el valor que toma la onda en un instante dado. Dado un fragmento de tiempo, la amplitud de la onda puede entenderse como la amplitud máxima de la onda en ese fragmento, y la amplitud pico a pico como la diferencia entre la amplitud más alta y más baja (negativa) que toma la onda en ese fragmento.

  A partir de la longitud de onda, definimos la frecuencia como una magnitud inversa a la longitud, consistente en el número de veces que oscila por segundo, medida en Hertzios (Hz.), donde 1 Hz es una oscilación por segundo.

Fisiología del sonido

La generación de sensaciones auditivas en el ser humano se desarrolla en tres etapas básicas:

 •Captación y procesamiento mecánico de las ondas sonoras.

 •Conversión de la señal acústica (mecánica) en impulsos nerviosos, y transmisión de dichos impulsos hasta los centros sensoriales del cerebro.

 •Procesamiento neural de la información codificada en forma de impulsos nerviosos.

Propiedades del sonido

•Intensidad o volumen: Referido a energía en decibelios (dB). Los decibelios indican la proporción entre dos valores, en una escala logarítmica. El volumen de un sonido viene dado por la amplitud de su onda; cuanto mayor es la amplitud, mayor es el volumen.

•Tono: El tono de un sonido depende de su frecuencia. Los sonidos de baja frecuencia son tonos graves y los de alta frecuencia son tonos agudos. El oído humano puede oír sonidos de entre aproximadamente 20 y 20.000 Hz.

•Timbre: Referido a la complejidad de la onda sonora. El timbre viene dado por la forma que tiene la onda entre ciclo y ciclo. Permite distinguir un instrumento de otro, así como las voces humanas. 

Tipos de Micrófonos

Un micrófono es un transductor acústico-eléctrico, es decir, un "conversor" que transforma la energía acústica en energía eléctrica. Mediante la vibración de una membrana, consiguen una diferencia de presión magnética que se puede medir eléctricamente.

Por su eficiencia:

•Micrófonos dinámicos de bobina

➤Por su construcción, dispone de una pequeña bobina de inducción móvil que está unida al diafragma. Cuando el diafragma vibra, la bobina se mueve en el campo magnético, produciendo una corriente variable en la bobina a través de la inducción electromagnética.
➤Es resistente a los esfuerzos mecánicos.
➤No es necesaria ninguna tensión de alimentación.
➤Poseen un coste relativamente bajo.

•Micrófonos dinámicos de cinta

➤Su diafragma es una cinta de aluminio plegado en acordeón, de unos 2 a 4 mm de ancho.
➤Para que este tipo de micro funcione, se le induce a una corriente eléctrica proporcional a velocidad a la que se mueve la cinta.
➤A menudo son utilizados para la reproducción de sonido de alta complejidad. Sin embargo, no son adecuados para la tomas de frecuencias más bajas.

•Micrófonos de condesador

➤En este tipo de micrófonos, la cápsula microfónica está formada por dos placas de condensador, una fija y la otra móvil, separadas por un material aislante. De ahí su alta sensibilidad.
➤Buena respuesta ante altas frecuencias y menor ruido.
➤Su principal desventaja es que, por su gran sensibilidad, si la fuente sonora es muy alta o está demasiado alta, puede producir distorsión por sobre carga,

•Micrófonos electrect

➤Variante del micrófono de condesador.
➤Utiliza un electrodo que al estar polarizado, no necesita alimentación.
➤Pueden ser omnidireccionales o direccionales.
➤Su gran ventaja es que su tamaño es muy reducido, por ello se utilizan como micro de corbata, para pequeñas grabadoras portátiles, smartphones y equipos domésticos de alta fidelidad.

Por su utilidad:

•Micrófonos omnidireccionales

➤Captación del sonido en todas las direcciones.

➤Captación de reverberaciones en locales, cámaras, etc.

➤Exclusión máxima del ruido mecánico generado por viento, etc.

➤Respuesta amplia en las frecuencias más bajas, sobre todo con micrófonos de condensador.

•Micrófonos bidireccionales

➤Captan tanto el sonido que les llega por su parte frontal, como por su parte posterior. Sin embargo, no recogen el sonido que les llega por los laterales.
➤Ofrecen mayor sensibilidad a los sonidos procedentes del eje horizontal que del eje vertical.
➤El ángulo preferente de este tipo de micrófonos se sitúa en torno a los 100º.

•Micrófonos cardioides, subcardoides, supercardioides e hipercardioides

➤Rechazan al máximo la acústica que tenga el recinto donde se realiza la toma.

➤Rechazan el sonido de fondo.

➤Se necesita utilizar técnicas especiales de grabación con parejas de micrófonos, llamado "estéreo coincidente".

➤Captación de sonidos lejanos.
➤La diferencia entre ellos es el ángulo de captación del sonido.

Resumen tipos de micrófonos según su utilidad