Diferenças entre microfones dinâmicos de fita e de bobina móvel

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Quando usamos o termo “microfone dinâmico”, geralmente queremos dizer “microfone dinâmico de bobina móvel”, embora os microfones de fita também sejam dinâmicos. Esses dois tipos de transdutores de microfone convertem som em áudio usando indução eletromagnética, embora o façam de maneira diferente.

Quais são as diferenças entre os microfones dinâmicos de fita e de bobina móvel? Nos microfones dinâmicos de bobina móvel, o sinal do microfone é induzido através de um elemento condutor(bobina) acoplado a um diafragma. Com microfones de fita, o próprio diafragma atua como condutor. Os microfones de bobina móvel se beneficiam de maior durabilidade, facilidade de uso e preços mais baixos, enquanto os microfones de fita soam muito mais naturais.

Neste artigo, vamos nos aprofundar nas principais visões gerais dos microfones dinâmicos de fita e bobina móvel, descobrindo suas diferenças ao longo do caminho.

bobina móvel vs. Microfones de fita dinâmicos

As tabelas são uma maneira simples de divulgar informações. Vamos ver as diferenças entre os microfones de fita dinâmica e de bobina móvel na tabela a seguir:

Microfones dinâmicos de bobina móvel Microfones de fita dinâmicos
elemento condutor bobina presa ao diafragma o próprio diafragma
Classificações de sensibilidade Graves Mais baixo
Resposta transitória Lento Natural
Resposta frequente Colorido Roll-off natural de alta qualidade
Ativo ou passivo Passiva Ativo ou passivo
transformador ou sem transformador Algum passivo: sempre ativo: quase sempre
padrões polares Omnidirecional e unidirecional, mas não bidirecional Bidirecional por padrão, embora outros padrões possam ser alcançados
Durabilidade muito durável Frágil
Preço Barato a moderado moderado a caro

Semelhanças entre microfones dinâmicos de fita e de bobina móvel

A principal semelhança entre os microfones dinâmicos de fita e de bobina móvel está no nome: ambos são dinâmicos.

Agora, quando a maioria das pessoas usa o termo «microfone dinâmico», eles realmente querem dizer «microfone dinâmico de bobina móvel». Os microfones de fita também são dinâmicos, mas se distinguem como seu próprio tipo por seus diafragmas em forma de fita.

O Heil PR40 é um microfone dinâmico de bobina móvel.
O Heil PR40 é um microfone dinâmico de bobina móvel.

Então, o que significa dinâmico? Em poucas palavras, um transdutor de microfone dinâmico funciona com base no princípio da indução eletromagnética.

O AEA R84 é um microfone de fita dinâmico.
O AEA R84 é um microfone de fita dinâmico.

Um diafragma condutor(uma bobina de cobre presa a um diafragma ou um diafragma de fita de alumínio) se move dentro de um campo magnético permanente. À medida que o material condutor oscila para frente e para trás, ele experimenta um campo magnético variável em relação à sua posição.

Este campo magnético variável induz uma tensão AC(sinal de microfone) através do material condutor oscilante através de indução eletromagnética.

Microfones dinâmicos de fita e bobina móvel também são passivos por natureza. Esses microfones não requerem alimentação externa para funcionar corretamente. Dito isso, existem alguns modelos de microfones de fita que possuem componentes ativos para ajudar a aumentar seus sinais, sobre os quais falaremos mais adiante.

Com essas semelhanças fora do caminho, vamos mergulhar nas diferenças entre os microfones de bobina móvel e de fita com mais detalhes.

elemento condutor

Como discutimos, os transdutores de microfone de fita dinâmica e bobina móvel funcionam com base no princípio da indução eletromagnética.

Isso significa que ambos os tipos de microfones possuem um elemento condutor em seu diafragma que oscila dentro de um campo magnético para produzir o sinal do microfone.

Os microfones dinâmicos de bobina móvel têm uma bobina condutora presa ao diafragma.

Aqui está um diagrama simplificado de um cartucho dinâmico de bobina móvel:

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O diafragma de um microfone dinâmico de bobina móvel não é condutor.

Esses microfones são projetados com um diafragma(geralmente circular e esticado ao longo da circunferência da cápsula/cartucho). Anexado a este diafragma está uma bobina condutora, que geralmente é feita de cobre.

Cartucho de reposição Shure SM58.
Cartucho de reposição Shure SM58.

Assim, à medida que o diafragma se move, a bobina se move com ele e um sinal de microfone é induzido.

Os microfones de fita dinâmicos têm um diafragma condutor tipo fita.

Aqui está um diagrama simples de um defletor de microfone de fita:

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Ao contrário do microfone de bobina móvel, todo o diafragma do microfone de fita dinâmico é condutor.

Os microfones de fita, como o nome sugere, têm diafragmas longos, condutores e corrugados em forma de fita. Esses diafragmas são geralmente feitos de alumínio.

Defletor de fita Royer R-121.
Defletor de fita Royer R-121.

À medida que o diafragma se move de acordo com as ondas sonoras circundantes, ele experimenta uma diferença no campo magnético circundante e um sinal de microfone é induzido.

Sensibilidade

A sensibilidade é uma especificação importante do microfone. Basicamente, ele nos diz o quão forte será um sinal de microfone em um determinado nível de pressão sonora. Em outras palavras, quão eficaz é o microfone, do diafragma à saída, como um conversor de som para áudio.

Microfones dinâmicos passivos normalmente têm baixa sensibilidade. No entanto, existem algumas diferenças gerais a serem observadas entre os microfones dinâmicos de fita e de bobina móvel.

Microfones dinâmicos de bobina móvel não são muito sensíveis.

Os microfones dinâmicos de bobina móvel são extremamente passivos, portanto, não há amplificação real dentro do microfone para aumentar seu sinal.

Combine isso com o fato de que a quantidade de indução eletromagnética possível em uma cápsula/cartucho de microfone dinâmico é muito pequena. Os pequenos movimentos do diafragma; o pequeno tamanho e número de voltas da bobina; e a força relativamente baixa do campo magnético desempenha um papel na determinação da quantidade de sinal de microfone que o transdutor pode induzir.

Portanto, o típico microfone dinâmico de bobina móvel terá baixa sensibilidade.

Mesmo com o aumento de um transformador elevador na saída(que nem todos os microfones dinâmicos possuem), a sensibilidade ainda será relativamente baixa.

Em outras palavras, os sinais de microfone de bobina móvel dinâmica precisarão de altos níveis de ganho limpo para aumentar o nível de linha profissional para uso em equipamentos de áudio profissionais.

Os microfones de fita são ainda menos sensíveis.

Microfones de fita passivos são geralmente ainda menos sensíveis do que suas contrapartes de bobina móvel.

Isso se deve principalmente às seguintes generalidades:

  • Um diafragma de fita de alumínio fino é um condutor mais pobre do que a bobina de cobre.
  • A fita sofre menos alterações no campo magnético do microfone de fita do que a bobina de cobre no microfone de bobina móvel.

No entanto, alguns microfones de fita estão ativos e possuem amplificadores internos(ou pseudo-amplificadores como tubos e FETs) que aumentam o sinal do microfone antes da saída, aumentando efetivamente a sensibilidade do microfone.

Os microfones de fita ativos exigem muito menos ganho para atingir o nível de linha profissional.

Resposta transitória

Os transitórios são explosões abruptas, mas altas, de energia sonora. Eles são frequentemente associados a batidas de instrumentos de percussão, embora muitos sons tenham algum tipo de transiente no início.

A resposta transitória, portanto, é a capacidade do microfone de responder com precisão e recriar esses sons curtos, mas poderosos, como áudio.

Os microfones dinâmicos de bobina móvel têm respostas transitórias lentas.

As bobinas condutoras e os diafragmas relativamente grossos necessários para segurá-los são bastante pesados. Isso leva a um tempo de reação mais lento para diafragmas de microfone dinâmico de bobina móvel devido à inércia.

Isso não quer dizer que os microfones dinâmicos não sejam precisos. No entanto, suas respostas transitórias relativamente lentas resultam em um sinal de microfone com som quase comprimido. Os diafragmas reagem mais lentamente a transientes e também demoram mais para retornar à posição de repouso após serem movidos.

Os microfones de fita têm respostas transitórias muito naturais.

Os diafragmas de microfone de fita são extremamente finos e são suspensos de forma bastante solta dentro de seus defletores. Essa combinação permite que o microfone de fita reaja muito naturalmente às ondas sonoras transitórias.

O diafragma da fita é ativado para facilitar o movimento. Ele volta rapidamente à posição de repouso porque não é tão tenso e porque é leve.

Diafragmas de fita não soam comprimidos ou exibem «overshoot», onde os diafragmas reagem exageradamente às informações de ondas sonoras transitórias.

Resposta frequente

Quando se trata de resposta de frequência, ou o que às vezes gosto de chamar de sensibilidade de frequência específica, os microfones dinâmicos geralmente têm um pouco de cor.

Uma resposta de frequência colorida significa que há diferenças na sensibilidade de um microfone em todo o espectro audível das frequências de áudio(20 Hz – 20.000 Hz). Algumas frequências são mais representadas do que outras no sinal do microfone.

Os microfones dinâmicos de bobina móvel têm respostas de frequência relativamente limitadas e coloridas.

Microfones dinâmicos de bobina móvel tendem a ter uma resposta de agudos muito ruim. Não é incomum que um microfone de bobina móvel tenha uma queda acentuada nos agudos abaixo de 15 kHz.

As imagens de bobina móvel também tendem a ter picos e vales perceptíveis dentro de sua faixa de resposta de frequência. Esses picos são frequentemente preferidos em certas aplicações em que as frequências características da fonte sonora se alinham com os picos do microfone.

Resposta de Frequência Shure SM58(Dinâmica da Bobina Móvel)
Resposta de Frequência Shure SM58(Dinâmica da Bobina Móvel)

As razões para a coloração são que os diafragmas das bobinas móveis são pesados; eles têm frequências de ressonância estranhas; eles têm uma forma estranha; muitas vezes têm labirintos acústicos complexos; e as altas frequências têm dificuldade em mover o diafragma. Todos esses fatores levam à resposta de frequência de cor não linear dos microfones dinâmicos de bobina móvel.

Os microfones de fita têm respostas de frequência relativamente planas com rolloffs de alta qualidade com som natural.

Microfones de fita tendem a ter respostas de frequência bastante planas com uma característica suave e natural de alta frequência.

Resposta de frequência AEA R84(microfone de fita dinâmico)
Resposta de frequência AEA R84(microfone de fita dinâmico)

Devido à sua relativa frouxidão, os diafragmas de fita tendem a ter frequências ressonantes bem abaixo da faixa audível. Isso alivia quaisquer picos de ressonância na resposta de frequência audível.

O roll-off característico dos agudos é uma ocorrência natural, pois as altas frequências naturalmente têm mais dificuldade em causar movimento no diafragma de um microfone.

Passivo ativo

Todos os microfones dinâmicos são passivos por padrão. Eles não requerem componentes ativos para atuar adequadamente como transdutores. Com isso dito, devemos discutir as possíveis diferenças entre microfones dinâmicos de fita e bobina móvel quando se trata de ser ativo ou passivo.

Microfones dinâmicos são quase sempre passivos.

Os microfones dinâmicos funcionam com indução eletromagnética que não requer energia. A grande maioria dos microfones dinâmicos de bobina móvel são simples e não requerem componentes ativos.

Mesmo os transformadores elevadores, que são comumente usados ​​para aumentar o sinal de saída em microfones dinâmicos, são passivos e não requerem energia.

A única vez que os microfones de bobina móvel dinâmica usam componentes ativos é quando cápsulas/cartuchos de bobina móvel são usados ​​em microfones digitais/USB. Nesses casos, o conversor analógico-digital interno(e o amplificador de fone de ouvido opcional) precisam de energia para operar, ativando esses microfones dinâmicos.

Microfones de fita são geralmente passivos.

Os microfones de fita são dinâmicos e também funcionam com indução eletromagnética. Esses microfones também costumam ter transformadores de saída passivos.

Um circuito relativamente simples do defletor de fita e transformador acoplado à saída compõe um grande número de microfones de fita.

Microfone passivo de fita Royer R-121
Microfone passivo de fita Royer R-121

A ressalva aqui é que alguns microfones de fita são projetados com componentes ativos para ajudar a aumentar seus sinais de microfone relativamente fracos. Os componentes ativos incluem tubos de vácuo, placas de circuito impresso, amplificadores e até mesmo conversores de impedância que são projetados dentro de um microfone com um diafragma de transdutor/fita desconcertante.

Microfone de fita ativo Royer R-122
Microfone de fita ativo Royer R-122

Transformador ou sem transformador?

Os transformadores são frequentemente incluídos no projeto das saídas de microfone. Atuam para equilibrar o sinal do microfone; aumentar ou diminuir a voltagem(intensidade do sinal do microfone); ajuste a impedância de saída do sinal para os níveis apropriados; e proteja o microfone de tensões DC, como polarização DC e alimentação fantasma.

Microfones dinâmicos de bobina móvel às vezes têm transformadores.

Embora seja verdade que muitos microfones dinâmicos de bobina móvel possuem transformadores de saída, também é verdade que muitos modelos não possuem.

Os transformadores são usados ​​no projeto de microfone de bobina móvel principalmente para ajudar a aumentar o sinal na saída. No entanto, transformadores de alta qualidade são caros e podem aumentar o custo de microfones acessíveis. Os transformadores de baixa qualidade são muito mais baratos, mas adicionam coloração e distorção significativas e muitas vezes indesejadas ao sinal do microfone.

Os diafragmas de microfone de bobina móvel emitem naturalmente sinais balanceados e são bastante resistentes à tensão CC, portanto, um transformador de saída não é absolutamente necessário.

Aqueles com transformadores de saída de alta qualidade geralmente soam melhor; têm maior sensibilidade; e custa mais.

Microfones de bobina móvel com transformadores de baixa qualidade geralmente têm maior sensibilidade, mas falta clareza em seus sinais de saída.

Microfones dinâmicos de bobina móvel sem transformador geralmente têm classificações de sensibilidade mais baixas e sua qualidade de áudio depende quase inteiramente da qualidade da cápsula/cartucho do microfone.

Quase todos os microfones de fita possuem transformadores.

Todos os microfones de fita passivos possuem transformadores elevadores para aumentar o sinal de baixo nível do diafragma de fita e ajudar a proteger o microfone da tensão CC.

Os microfones de fita ativos, por outro lado, geralmente são projetados com circuitos de saída balanceados sem transformador, em vez de com transformador. Este circuito funciona como um transformador, mas custa muito menos para adicionar a um design de microfone já ativo.

Observe que os microfones de fita valvulados ativos geralmente têm transformadores de saída, como seus equivalentes de condensador valvulado.

padrões polares

As diferenças nos padrões polares entre os microfones dinâmicos de fita e de bobina móvel são bastante interessantes. Enquanto os microfones de fita são naturalmente bidirecionais, os microfones de bobina móvel podem ser facilmente projetados como omnidirecionais ou unidirecionais, mas não bidirecionais.

Os microfones dinâmicos podem ter qualquer padrão polar, exceto bidirecional.

Dependendo do design acústico da cápsula/cartucho, um microfone dinâmico de bobina móvel pode ter um padrão polar omnidirecional ou unidirecional.

O padrão polar bidirecional está fora dos limites para microfones de bobina móvel devido à bobina condutora estar presa à parte de trás do diafragma.

Esta bobina deve caber dentro de um espaço dentro de uma estrutura magnética e deve ser fixada ao diafragma. Isso significa que é impossível que ambos os lados do diafragma sejam fisicamente iguais e igualmente expostos às ondas sonoras.

Mesmo se desenhássemos um microfone de bobina móvel de diafragma duplo, a necessidade da bobina de voz e dos ímãs tornaria os diafragmas muito distantes para que o microfone tivesse um padrão bidirecional verdadeiro.

Os microfones de fita têm um padrão polar bidirecional por padrão.

A maioria dos microfones de fita no mercado hoje terá um padrão polar bidirecional(figura 8) devido à natureza de seu design.

Isso ocorre porque os defletores de fita suspendem o diafragma de fita em uma estrutura magnética que abraça o perímetro do diafragma. A frente e o verso da fita são deixados abertos para reagir ao som.

Em outras palavras, a parte frontal e traseira do diafragma do microfone de fita são igualmente sensíveis ao som, enquanto os lados não são sensíveis. Isso produz efetivamente o padrão polar bidirecional.

Outros padrões polares podem ser alcançados alterando o labirinto acústico ao redor do diafragma, compensando ou mesmo impedindo que o som atinja um lado do diafragma de fita.

Durabilidade

A durabilidade é um fator crítico para microfones, especialmente quando usados ​​em situações ao vivo ou aplicações de campo. Vamos dar uma olhada nas diferenças gerais entre a fita dinâmica e a durabilidade do microfone de bobina móvel.

Os microfones dinâmicos de bobina móvel são duráveis.

O design do cartucho da bobina móvel é naturalmente mais robusto do que os elementos transdutores de fita ou condensador. Seus diafragmas são mais resistentes e a mecânica utilizada para converter som em áudio é inerentemente durável(bobina condutora e estrutura magnética).

Além disso, seu circuito passivo simples é resistente à temperatura, umidade e mudanças físicas.

A Shure, um famoso fabricante de microfones que fabrica os melhores microfones dinâmicos do mundo(IMHO), tem vários vídeos de seus lendários microfones dinâmicos SM57 e SM58 testados.

Nesses vídeos, eles incendiaram os microfones; congele-os; passe por cima deles em um ônibus de turismo; e solte-os de um helicóptero. Os resultados foram alguns amassados ​​e arranhões, mas os microfones permaneceram totalmente funcionais, comprovando a durabilidade de microfones dinâmicos do mercado.

As fitas são bastante frágeis.

Os diafragmas finos e soltos dos microfones de fita são notoriamente frágeis.

É claro que a natureza passiva dos microfones de fita torna seus circuitos relativamente duráveis ​​e resistentes a mudanças de temperatura e umidade.

Mas o fato é que seus diafragmas são frágeis. Eles esticam ou quebram facilmente. Partículas afiadas no ar; energia explosiva; Curto-circuito de tensão DC; e a queda do microfone pode danificar o diafragma de fita dos microfones de fita.

Além disso, os diafragmas de fita podem ceder lentamente ao longo do tempo se não forem cuidados adequadamente. Ajude a garantir a longevidade de seus microfones de fita armazenando-os na vertical em um estojo protetor.

Preço

É importante considerar os preços dos tipos de microfones. É o caso raro em que o orçamento não faz parte da conversa ao montar um armário de microfone.

Faixa de preço do microfone de bobina móvel dinâmica:

Os preços dos microfones dinâmicos variam de menos de US$10 para microfones de nível de consumidor a até US$1.000 para microfones dinâmicos de última geração.

Faixa de preço do microfone de fita:

Os preços dos microfones de fita variam de menos de US$100 para microfones de fita de consumo a vários milhares de dólares para microfones de fita de ponta(principalmente ativos) e modelos mais antigos.

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