Qual é uma boa relação sinal-ruído para um microfone?

O ruído é um problema inerente ao mundo do áudio. Manter uma alta relação sinal-ruído é fundamental para obter um sinal de áudio limpo para suas gravações, reforço de som e reprodução. Uma boa relação sinal/ruído começa no microfone.

Qual é uma boa relação sinal-ruído para um microfone?

Idealmente, não queremos ruído no sinal do microfone e, portanto, uma relação sinal-ruído(SNR) ou infinito. Uma baixa classificação de ruído próprio é essencial ao capturar fontes de som silenciosas(15 dBA ou menos), portanto, um SNR «bom» seria de 79 dB ou mais.

Neste artigo, discutiremos o que realmente significa uma especificação de relação sinal-ruído, o que constitui «ruído» e como melhorar a SNR em seus sinais de microfone.

O que realmente significa a taxa de relação sinal-ruído de um microfone?

A relação sinal-ruído(SNR) é tecnicamente a relação entre a potência do nível do sinal e a potência do ruído que corrompe esse sinal.

Portanto, quanto maior a proporção, menos ruído será aparente no sinal geral do microfone.

Mas a relação sinal-ruído precisa ser medida de alguma forma, então o que SNR realmente significa como uma especificação?

Em primeiro lugar, a relação sinal-ruído, como especificação, aplica-se apenas a microfones ativos. Isso ocorre porque os microfones ativos têm um «auto-ruído» inerente que é difundido em seus sinais, independentemente dos fatores de ruído externos.

O SNR é calculado em relação a um nível de som de referência de 1 Pascal(94 dB SPL). Isso é padronizado como um tom de 94 dB SPL 1 kHz na cápsula do microfone.

Deste valor padronizado, a classificação de ruído próprio do microfone é subtraída. De um modo geral, o ruído próprio é expresso em decibéis ponderados A(que se aproxima de como ouvimos o ruído) em vez de decibéis SPL(já que o ruído próprio realmente afeta apenas o sinal do microfone). No entanto, como estamos usando o tom de 1 kHz(ao qual nossos ouvidos são sensíveis), podemos fazer a subtração com essas diferentes unidades.

Por exemplo, se um microfone tiver um ruído próprio de 14 dBA, o SNR especificado desse microfone seria de 80 dB(94 dB SPL menos 14 dBA).

A propósito, um SNR de 80 dB seria considerado bom!

Um ruído próprio de 14 dBA(80 dB SNR) será imperceptível no ambiente natural da maioria das salas de estúdio e não perceptível no contexto de uma mixagem completa.

O que é um bom SNR para um microfone?

Eu consideraria um SNR de 74 dB e acima como «bom».

Ao gravar fontes de som mais altas(bumbos, buzinas, etc.), podemos obter classificações SNR menores, pois o sinal será mais quente.

Ao gravar fontes de som mais suaves(ambiente, conversa, etc.), podemos desejar um SNR ainda maior que 74dB.

Idealmente, não queremos nenhum ruído no sinal, a menos que seja usado para efeitos especiais. Nesse caso, o SNR seria classificado em 94 dB, mas isso não é prático mesmo para microfones passivos.

Se um microfone ativo tiver uma especificação SNR de 84 ou superior, podemos contar com que esse microfone seja bastante silencioso, mesmo ao gravar fontes de som mais suaves.

Mas a verdadeira relação sinal-ruído não é os teóricos 94 dB menos o ruído próprio. True SNR é a relação real entre o nível do sinal e o nível de ruído e isso afeta todos os microfones.

Como mencionado acima, um SNR de 74 dB e acima seria considerado bom.

Os microfones funcionam no mundo real e o mundo real tem ruído de fundo ou ambiente. O que consideramos ruído é subjetivo, mas pode ser resumido da seguinte forma:

• Sinal: A parte do sinal elétrico que representa a fonte sonora desejada.
• Ruído: a parte do sinal elétrico que representa qualquer outro som.

Se conseguirmos que o sinal seja 74 dB(ou mais) mais forte que o ruído, estamos em boa forma!

Agora que discutimos o que é SNR e o que é um bom SNR em um microfone, vamos analisar o ruído e o sinal com mais detalhes.

ruído do microfone

O ruído do microfone, como já discutimos, é conhecido como ruído próprio.

O ruído próprio realmente se aplica apenas a microfones ativos. Os componentes energizados desses microfones produzem ruído.

Isso pode ser um ruído que é introduzido diretamente no sinal do microfone à medida que passa pelo componente ativo(transistores, tubos de vácuo e placas de circuito impresso). Também pode ser o som que esses componentes emitem que é, por sua vez, capturado pela cápsula do microfone.

Observe que o ruído próprio também pode ser atribuído a moléculas de ar aleatórias atingindo o diafragma e o movimento browniano.

Independentemente disso, esse ruído próprio é um fator importante que contribui para o ruído do microfone na relação sinal-ruído.

ruído ambiental

Um outro fator que contribui para o ruído do sinal de um microfone é o ruído ambiente ou ambiente.

O ruído ambiental vem em muitas formas:

• Ruído estranho – O ruído estranho é realmente qualquer fonte de som diferente da pretendida. Em gabinetes de isolamento, isso é amplamente eliminado. Em gravações fora do chão, este pode ser o som de outros instrumentos. Em ambientes não à prova de som, é provável que haja mais ruído do que o aceitável(ventiladores, tráfego, conversas, zumbido de AC, etc.).
• Reflexões da sala – As reflexões da sala são criadas pela fonte de som desejada, mas geralmente causam problemas de ruído e fase no sinal do microfone. Isso é muito alto em quartos pequenos sem isolamento acústico.
• Interferência eletromagnética: A interferência eletromagnética, incluindo interferência de radiofrequência, é causada pela rede elétrica(interferência de banda larga) e outras fontes eletromagnéticas, como estações de rádio e televisão, telefones celulares, etc.(interferência de banda estreita).
• Ruído mecânico – O ruído mecânico vem de vibrações físicas que atingem o microfone. Isso pode ser manipulação de ruído(no caso de microfones de mão) ou apenas vibrações do palco ou do chão vibrando o microfone através do suporte do microfone.

A força da fonte de som

Um fator importante na relação sinal-ruído de um microfone é, obviamente, a intensidade ou «volume» da fonte de som desejada(e quão perto o microfone está colocado dessa fonte de som).

Ao gravar fontes de som alto(bateria, buzinas, etc.), podemos usar um microfone mais alto. Isso ocorre porque a fonte de som alto produzirá um sinal muito forte no microfone.

Como o microfone exigirá menos ganho para atingir o mesmo nível de sinal, o nível de ruído também aumentará menos para ganho. Portanto, um SNR melhor é viável.

Ao gravar fontes de som silenciosas(uma conversa, por exemplo), um microfone silencioso com o mínimo de ruído ambiente possível é quase obrigatório.

O sinal do microfone de fala(geralmente na faixa de 60-70 dB SPL) exigirá muito ganho(para ser convertido em nível de linha para uso em equipamentos de áudio). Esse ganho também aumentará o ruído inerente do microfone e o ruído ambiente. Portanto, um bom SNR é essencial se quisermos uma captura clara da conversa!

Observe também que colocar o microfone mais próximo da fonte de som desejada melhorará o SNR do microfone. Este fato nos leva à nossa próxima seção:

Melhorar a relação sinal-ruído dos seus sinais de áudio

Embora não possamos alterar facilmente a classificação SNR inerente de nossos microfones, podemos reduzir a quantidade de ruído em nossos sinais de áudio.

Para melhorar a SNR do sinal do microfone, precisamos observar as maneiras pelas quais o ruído é introduzido no sinal. Mais uma vez, são eles:

• Ruído inerente ao microfone.
• Barulho estranho.
• Reflexões do quarto.
• Interferência eletromagnética.
• ruído mecânico.

Aqui está uma lista de dicas e truques para melhorar a relação sinal-ruído dos sinais de áudio do seu microfone:

1. Escolha um microfone condensador ou ativo com baixo ruído próprio.
2. Grave em ambientes silenciosos e à prova de som.
3. Coloque os microfones perto da fonte de som.
4. Não passe cabos de microfone próximos a cabos de alimentação.
5. Use um filtro de RF.
6. Escolha um microfone dinâmico com bobina humbucker.
7. Use um suporte de choque.
8. O sinal do microfone.
9. Use pré-amplificadores limpos.

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O que um microfone mede? Os microfones medem efetivamente a variação da pressão sonora em torno de seus diafragmas. À medida que a pressão sonora muda, o diafragma do microfone se move e um sinal de áudio elétrico é produzido. Este sinal elétrico pode então ser cuidadosamente analisado para determinar as características da pressão sonora.