Guía completa para la respuesta de frecuencia del micrófono (con ejemplos)
La respuesta de frecuencia (junto con la respuesta polar) es la especificación más importante de cualquier micrófono. Las características del sonido de cualquier micrófono se explican en gran parte por la respuesta de frecuencia.
¿Qué es la respuesta de frecuencia del micrófono? La respuesta de frecuencia del micrófono es la sensibilidad de salida específica de la frecuencia de un micrófono. Detalla los niveles de salida relativos de las frecuencias de sonido/audio que un micrófono puede reproducir. Las respuestas de frecuencia se especifican como rangos de frecuencia y como gráficos completos.
En esta guía completa, analizaremos la respuesta de frecuencia del micrófono en gran profundidad. La respuesta de frecuencia es una especificación fundamental a entender si queremos comprender completamente los micrófonos. Mi objetivo aquí es responder cualquier pregunta que puedas tener sobre la respuesta de frecuencia del micrófono.
¿Qué es la respuesta de frecuencia del micrófono?
Como sugiere el nombre, la respuesta de frecuencia del micrófono es la respuesta del micrófono a las frecuencias. Más específicamente, la respuesta de frecuencia es la sensibilidad específica de un micrófono a las frecuencias de sonido.
Los micrófonos reciben ondas sonoras (energía de ondas mecánicas) en sus diafragmas, convirtiendo las ondas en señales de audio (energía eléctrica).
Las ondas sonoras son complejas y normalmente están formadas por un rango de frecuencias con un rango de amplitudes. Estas ondas sonoras tienen un rango de frecuencia de 20 Hz a 20000 Hz.
La respuesta de frecuencia de un micrófono representa el rango al que el micrófono es sensible dentro de las frecuencias de sonido audibles. El micrófono podría recrear efectivamente todo el rango de sonido audible de 20 Hz a 20 kHz o podría limitarse a una banda más pequeña dentro del espectro de frecuencia audible.
Dentro de ese rango de captación, la respuesta de frecuencia de un micrófono también representa las frecuencias a las que el micrófono es más sensible y aquellas frecuencias a las que es menos sensible.
Veamos un ejemplo para ayudar a ilustrar.
En este ejemplo, veremos las especificaciones de respuesta de frecuencia del famoso micrófono dinámico Shure SM57.
La hoja de especificaciones del micrófono Shure SM57 nos dice que la respuesta de frecuencia del micrófono es de 40Hz – 15kHz.
Esto significa que el SM57 recreará efectivamente sonidos en el rango de 40Hz a 15,000Hz. El micrófono podrá emitir estas frecuencias en su señal de micrófono.
Sin embargo, esta no es la historia completa. El SM57 no comienza simplemente a recrear el sonido a 40 Hz y se detiene a 15.000 Hz. Tampoco recrea todas las frecuencias dentro de este rango por igual.
Para entender la historia completa, debemos echar un vistazo al gráfico de respuesta de frecuencia del SM57:
En el gráfico anterior, vemos una línea de respuesta de frecuencia que denota la sensibilidad específica de frecuencia del SM57.
Aunque el rango de respuesta de frecuencia del SM57 establece que recrea el sonido hasta 40 Hz, vemos que, a 40 Hz, el micrófono es 12 dB menos sensible que su línea promedio (denotado por 0 dB en el eje Y).
De manera similar, en el rango superior, el SM57 tiene una sensibilidad disminuida de aproximadamente 8 dB a 15,000 Hz.
Dentro del rango de 40 Hz – 15 kHz, también vemos una ligera caída en la respuesta alrededor de 400 Hz y un gran aumento en la respuesta entre 2 kHz y 12 kHz.
Esto es para mostrar que el rango de respuesta de frecuencia es una especificación a veces engañosa. Es mejor confiar en el gráfico de respuesta de frecuencia para comprender realmente la respuesta de frecuencia de un micrófono.
Decibelios y hercios: los bloques de medición de la respuesta de frecuencia
Antes de profundizar demasiado en nuestra discusión sobre la respuesta de frecuencia del micrófono, es esencial que comprendamos las unidades de frecuencia y los niveles relativos.
- La frecuencia se mide en hercios o Hz (ciclos por segundo).
- Los niveles de salida relativos del micrófono se miden en decibelios o dB.
Frecuencia y hercios (Hz)
La frecuencia de una onda de sonido o señal de audio representa el número de veces que las ondas de sonido se repiten por segundo.
La frecuencia se mide en hercios (Hz), lo que significa ciclos/segundo.
En términos de tono, duplicar la frecuencia de una onda de sonido da como resultado un tono exactamente una octava por encima. Por esta razón, las frecuencias se representan mejor de forma logarítmica que lineal. Vemos esto en el eje X de los gráficos de respuesta de frecuencia.
Niveles relativos y decibelios (dB)
Como se analiza, la respuesta de frecuencia es la sensibilidad dependiente de la frecuencia del micrófono a lo largo del rango de frecuencias audibles.
Para transmitir las diferencias del nivel de salida de un micrófono entre frecuencias, usamos el decibel (dB).
Los decibelios, al igual que la frecuencia, también son logarítmicos y son unidades de medida estándar para las ondas sonoras y las señales de audio.
Los decibeles son unidades que comparan la intensidad del sonido o la potencia de una señal eléctrica con un nivel dado en una escala logarítmica.
En el contexto de un gráfico de respuesta de frecuencia, la potencia relativa de la señal del micrófono se mide a lo largo del eje Y y se expresa en decibelios.
El gráfico de respuesta de frecuencia tendrá un punto de referencia de 0 dB (línea horizontal). La línea de respuesta de frecuencia nos dirá el nivel de salida del micrófono a frecuencias a lo largo del espectro audible en relación con este punto de referencia de 0 dB (línea horizontal).
Tome nota de las siguientes generalidades sobre cómo escuchamos los cambios en decibeles:
- La mayoría de la gente apenas percibe una diferencia de 1 dB.
- Se considera que una diferencia de 6 dB es aproximadamente el doble (o la mitad) de la amplitud (volumen percibido).
- Se considera que una diferencia de 12 dB es aproximadamente 4 veces (o un cuarto) la amplitud (volumen percibido).
Cómo leer un gráfico de respuesta de frecuencia
Hasta ahora hemos cubierto las definiciones de respuesta de frecuencia del micrófono; frecuencia y hercios; niveles y decibeles relativos. También hemos visto un par de gráficos de respuesta en frecuencia.
Con ese conocimiento, profundicemos en cómo leer un gráfico de respuesta en frecuencia.
El diagrama de respuesta de frecuencia de un micrófono tiene dos ejes:
- Eje X: frecuencias (Hz)
- Eje Y: sensibilidad relativa (dB)
Echemos otro vistazo al gráfico de respuesta de frecuencia del micrófono dinámico Shure SM57 mencionado anteriormente. He agregado explícitamente flechas para representar el eje X (frecuencias) y el eje Y (sensibilidad relativa).
El eje X
El eje X de un gráfico de respuesta de frecuencia muestra las frecuencias en hercios (Hz).
La mayoría de las veces, el eje X muestra las frecuencias en el rango audible de sonido (20 Hz – 20 000 Hz) incluso si el micrófono no tiene una respuesta en todo el rango. Esto se muestra arriba en el gráfico del SM57.
Otras veces, los fabricantes pueden ampliar sus ejes X para incluir frecuencias en los rangos de infrasonido (por debajo de 20 Hz) y ultrasonido (por encima de 20 kHz).
Veamos algunos ejemplos:
- Micrófono de medición Earthworks M50
- Micrófono omnidireccional DPA 4006A
Como se mencionó, las frecuencias de sonido se escuchan logarítmicamente. En otras palabras, escuchamos cada duplicación de una frecuencia como una octava por encima de la original.
Una diferencia de 1 Hz da como resultado una mayor diferencia de tono en las frecuencias bajas que en las frecuencias más altas.
Por lo tanto, el eje X se configura como una escala logarítmica.
Cada octava (cada duplicación de frecuencia) ocupa la misma longitud a lo largo del eje X. Puede ver esto en cada uno de los gráficos de respuesta de frecuencia mencionados en este artículo.
En otras palabras, el espacio entre un valor de frecuencia y el siguiente valor de frecuencia se vuelve cada vez más pequeño a medida que se mueve de izquierda a derecha en el gráfico.
El eje Y
El eje Y de un gráfico de respuesta de frecuencia muestra la sensibilidad relativa en decibelios (dB).
Los gráficos de respuesta de frecuencia generalmente tienen sus ejes Y configurados en intervalos de 1, 5 o 10 dB. En nuestros ejemplos anteriores:
- El eje Y de respuesta de frecuencia Shure SM57 tiene intervalos de 5 dB en la cuadrícula.
- El eje Y de respuesta de frecuencia DPA 4006A tiene intervalos de 5 dB en la cuadrícula.
- El eje Y de respuesta de frecuencia de Earthworks M50 tiene intervalos de 2 dB en la cuadrícula.
Es fundamental tener en cuenta que los valores de decibelios a lo largo del eje Y se anotan linealmente. Sin embargo, como hemos comentado, los decibelios, en sí mismos, son una proporción logarítmica.
Recapitulemos las generalidades sobre cómo escuchamos los cambios de nivel en decibelios:
- La mayoría de las personas notan una diferencia de 1 dB.
- Se considera que una diferencia de 6 dB es aproximadamente el doble (o la mitad) de la amplitud (volumen percibido).
- Se considera que una diferencia de 12 dB es aproximadamente 4 veces (o un cuarto) la amplitud (volumen percibido).
Entonces, los gráficos de respuesta de frecuencia tienen un punto establecido de 0 dB en su eje Y. Esto proporciona una línea de referencia horizontal establecida de 0 dB a lo largo del gráfico.
- Las marcas por encima del punto de 0 dB representan un aumento de la sensibilidad.
- Las marcas por debajo del punto de 0 dB representan una disminución de la sensibilidad.
Recuerde que el eje Y representa una sensibilidad relativa. La salida absoluta de un micrófono depende de muchos otros factores, incluidas la amplitud y las frecuencias de las ondas sonoras a las que está sometido.
La línea de respuesta de frecuencia
Entonces conocemos las medidas a lo largo de los ejes X e Y. Sin embargo, para completar el diagrama, necesitamos una línea para representar realmente la respuesta de frecuencia de un micrófono.
La línea de respuesta de frecuencia hace coincidir las frecuencias con el nivel de salida relativo del micrófono. Nos da una idea sólida de la sensibilidad específica de frecuencia del micrófono o, en otras palabras, ¡la respuesta de frecuencia del micrófono!
Traemos de vuelta el gráfico de respuesta de frecuencia del Shure SM57 para echar un vistazo a la línea de respuesta de frecuencia. Recuerde que el rango de respuesta de frecuencia del SM57 es de 40 Hz a 15.000 Hz.
- A 40 Hz, el SM57 no es muy sensible (-12 dB).
- De 40 Hz a poco menos de 200 Hz, la sensibilidad del SM57 aumenta a unos 6 dB por octava.
- Hay una ligera caída en la sensibilidad alrededor de 400 Hz (2 dB).
- Hay una rampa ascendente en la sensibilidad de 2 kHz a aproximadamente 6 kHz, donde el micrófono se vuelve 7 dB más sensible.
- Pasados los 6 kHz, el micrófono tiene picos y valles no lineales de sensibilidad hasta aproximadamente 12 kHz.
- Hay una fuerte caída de gama alta de 12 kHz a 15 kHz (el extremo superior del rango de respuesta de frecuencia del SM57).
Tenga en cuenta que a veces habrá varias líneas de respuesta dibujadas en el gráfico. Normalmente, estos se relacionarán con uno o más de los siguientes:
- Opciones de filtro de paso alto.
- Respuesta fuera del eje.
Para ilustrar esto, echemos un vistazo a las respuestas de frecuencia de 2 micrófonos nuevos:
- AKG C 414 XLII
- Electro-Voice RE20
El AKG C 414 XLII tiene tres opciones de filtro de paso alto seleccionables (a 40 Hz, 80 Hz y 160 Hz). El gráfico de respuesta de frecuencia anterior nos muestra que las opciones de 40 y 80 Hz se filtran más abruptamente a -12 dB/octava, mientras que la opción de 160 Hz se filtra a un nivel más suave de -6 dB/octava.
El gráfico de respuesta de frecuencia RE20 anterior nos muestra la respuesta del micrófono con y sin su filtro de paso alto activado. También nos muestra la respuesta directamente a la parte trasera del micrófono (180 ° fuera del eje).
El RE20 es un micrófono cardioide, por lo que tiene un rechazo máximo a 180 °. El gráfico nos dice que hay una atenuación de aproximadamente 16 dB en la parte posterior del micrófono en toda su respuesta de frecuencia.
Lectura de un gráfico de respuesta en frecuencia
Recapitulemos. Al leer el gráfico de respuesta de frecuencia de un micrófono, veremos lo siguiente:
- El roll-off de gama baja del micrófono dentro de las frecuencias audibles (si corresponde).
- El rollo de gama alta del micrófono dentro de las frecuencias audibles (si corresponde).
- Las frecuencias en las que el micrófono es más sensible.
- Las frecuencias en las que el micrófono es menos sensible.
- Qué tan plana (o coloreada) es la respuesta de frecuencia del micrófono.
- Varias líneas para representar filtros de paso alto (si corresponde).
- Varias líneas para representar otros aumentos o cortes de EQ (si corresponde).
- Varias líneas para representar el efecto de proximidad a varias distancias del micrófono (algunos fabricantes agregan esto a sus micrófonos direccionales).
- Varias líneas para representar la captación trasera de micrófonos direccionales (algunos fabricantes agregan esto).
Con un ojo entrenado, podemos mirar una serie de diagramas de respuesta de frecuencia de micrófono y saber cómo maximizar su potencial.
Sin embargo, incluso con un oído entrenado, es difícil saber si disfrutará subjetivamente o no del carácter y la coloración de un micrófono en una situación determinada hasta que ponga el micrófono en esa situación. Después de todo, hay muchas otras especificaciones que afectan el sonido de un micrófono.
Plano vs. Respuestas de frecuencia de micrófono a color
Para describir rápidamente la respuesta de frecuencia de un micrófono, podemos poner un micrófono en uno de dos grupos:
- Respuesta de frecuencia plana: el micrófono es igualmente sensible a todas las frecuencias del espectro de frecuencias audibles. También podría significar que el micrófono es igualmente sensible a todas las frecuencias dentro de su rango (aunque habrá atenuaciones bajas y/o altas). El micrófono tiene una línea de respuesta de frecuencia plana en su gráfico.
- Respuesta de frecuencia coloreada: el micrófono es más sensible a algunas frecuencias y menos sensible a otras. Un micrófono de color a menudo tendrá un roll-off de gama baja, un roll-off de gama alta o ambos. El micrófono tiene una línea de respuesta de frecuencia no plana.
Es difícil crear una respuesta de frecuencia de micrófono perfectamente plana. Los “micrófonos planos” generalmente tendrán alguna variación en sus sensibilidades específicas de frecuencia.
Siempre que el micrófono muestre una línea de respuesta de frecuencia mayormente horizontal, podemos llamar a su respuesta de frecuencia «plana». Por supuesto, esto es subjetivo.
Veamos algunos ejemplos para comprender mejor las respuestas de frecuencia planas y coloreadas.
Ejemplos de micrófonos de respuesta de frecuencia plana
Los micrófonos planos proporcionan una sensibilidad constante en todo el espectro de frecuencias.
Suelen ser micrófonos de condensador (tanto de diafragma pequeño como grande). Las características específicas de la cápsula del condensador y el diseño del diafragma hacen que la respuesta de frecuencia plana sea relativamente fácil de lograr.
Los micrófonos con respuestas de frecuencia plana se eligen por su reproducción precisa y detallada del sonido.
Ejemplos de micrófonos con respuestas de frecuencia plana:
- Neumann KM 184.
- AKG C 414 XLII.
- DPA 4006A.
Neumann KM 184
El Neumann KM 184 es un micrófono de condensador cardioide de diafragma pequeño con una respuesta de frecuencia plana.
Aquí está el gráfico de respuesta de frecuencia del KM 184:
Tenga en cuenta que la línea de respuesta de frecuencia del KM 184 no es necesariamente plana, aunque a menudo se considera que el micrófono tiene una respuesta de frecuencia plana.
Desde aproximadamente 100 Hz a 20.000 Hz, la respuesta es muy plana, se desvía solo ± 2 dB y solo tiene un ligero aumento en el rango de brillo alrededor de 8.000 Hz.
El KM 184 también tiene un suave roll-off de gama baja que comienza alrededor de 200 Hz, pero eso no colorea demasiado la señal del micrófono.
Esto es para mostrar que, aunque el gráfico no es perfecto, se considera que el KM 184 tiene una respuesta de frecuencia plana.
AKG C 414 XLII
El AKG C 414 XLII es un micrófono multipatrón de diafragma grande.
Cada uno de sus patrones polares tiene un gráfico de respuesta de frecuencia ligeramente diferente, pero plano. A continuación se muestra el gráfico de respuesta de frecuencia de la opción cardioide:
Al igual que el mencionado Neumann KM 184, el AKG C 414 XLII no es perfectamente plano. Sin embargo, es ciertamente discutible que el C 414 tenga una respuesta de frecuencia más plana que el KM 184.
Sin filtros de paso alto activados, solo vemos la más mínima atenuación de los graves. A esto le sigue una respuesta casi perfectamente plana hasta aproximadamente 1000 Hz.
Por encima de 1 kHz, hay ligeras variaciones (no más de ± 3 dB) en la sensibilidad.
El AKG C 414 XLII es un excelente ejemplo de micrófono plano.
DPA 4006A
El DPA 4006A es un micrófono cardioide de diafragma pequeño que tiene una respuesta de frecuencia extremadamente plana.
Tenga en cuenta que el gráfico de respuesta de frecuencia DPA 4006A sube a 40 kHz en el eje X (en lugar de los 20 kHz típicos).
Para 20 Hz a aproximadamente 5,000 Hz, la respuesta de frecuencia del 4006A es completamente plana.
La respuesta de frecuencia superior depende de si la fuente de sonido está en el eje (hacia donde apunta el micrófono) o difusa (fuera del eje o reflejándose alrededor del espacio acústico).
Los sonidos en el eje se someten a suaves refuerzos en el rango de frecuencia superior, mientras que los sonidos difusos se eliminan suavemente.
Ejemplos de micrófonos de respuesta de frecuencia plana/coloreada
Algunos micrófonos caen en el término medio entre «planos» y «coloreados».
Los micrófonos de cinta a menudo caen en esta zona gris. Suenan muy precisos y naturales, aunque no suelen representar respuestas de frecuencia demasiado planas.
Estos micrófonos producen un sonido bastante natural pero tendrán cierta irregularidad en su línea de respuesta de frecuencia. A menudo, estos micrófonos «planos/de color» tienen importantes atenuaciones de gama alta y/o baja.
Los micrófonos con respuestas de frecuencia planas/coloreadas a menudo se eligen por su carácter mientras capturan el sonido de manera precisa y natural.
Ejemplos de micrófonos con respuestas de frecuencia planas/coloreadas:
- Electro-Voice RE20.
- AEA R84.
Electro-Voice RE20
El Electro-Voice RE20 es un micrófono dinámico cardioide de bobina móvil con una respuesta de frecuencia relativamente plana (en comparación con otros micrófonos dinámicos de bobina móvil).
La línea de respuesta de frecuencia del Electro-Voice RE20 está lejos de ser una línea plana. Sin embargo, de aproximadamente 70 Hz a 14 kHz, en realidad solo hay una variación de ± 2 dB en la respuesta del micrófono.
Los roll-offs de gama baja y alta ciertamente influyen en la coloración del RE20 junto con la irregularidad de la línea de respuesta.
Por lo tanto, el Electro-Voice podría considerarse plano y coloreado. Ciertamente es plano en relación con muchas otras dinámicas de bobina móvil, pero definitivamente es de color si se compara con los micrófonos de condensador anteriores.
AEA R84
El AEA R84 es un micrófono de cinta bidireccional con una respuesta de frecuencia típica de los micrófonos de cinta de gama alta.
Los micrófonos de cinta son apreciados por su sonido natural, especialmente al grabar audio digital.
Las suaves ondulaciones de alta gama de los micrófonos de cinta (como el AEA R84) hacen que se aproximen a cómo escuchamos el sonido de forma natural.
La línea de respuesta de frecuencia del AEA R84 está lejos de ser plana, pero el micrófono suena increíblemente natural y capta el sonido con precisión.
No llamaría plana a la respuesta de frecuencia del R84. Sin embargo, según las definiciones de micrófonos planos y de colores, puede encajar muy bien en el área gris.
Respuesta de frecuencia coloreada
El micrófono de colores exhibe picos y valles dentro de sus respuestas de frecuencia.
Debido a su naturaleza robusta y pesada, muchos micrófonos dinámicos de bobina móvil tienen respuestas de frecuencia de colores provocadas por frecuencias resonantes e inercia dentro de sus diafragmas y cápsulas.
Los micrófonos de colores a menudo se eligen para acentuar las frecuencias importantes de sus fuentes de sonido previstas mientras se suprimen las frecuencias no tan importantes o competitivas.
Ejemplos de micrófonos con respuestas de frecuencia de colores:
- Shure Beta 52A.
- Shure SM57.
Shure Beta 52A
El Shure Beta 52A es un micrófono dinámico de bobina móvil con un patrón polar supercardioide y una respuesta de frecuencia extremadamente coloreada.
Aquí está el gráfico de respuesta de frecuencia Shure Beta 52A:
Los picos y valles del Beta 52A son enormes.
El micrófono acentúa fuertemente los 4 kHz y es muy sensible a las frecuencias bajas (particularmente a distancias cortas debido al efecto de proximidad). También hay una reducción muy pronunciada de los agudos entre el pico a 4 kHz y el punto superior de la respuesta de frecuencia del 52A a 10 kHz.
La coloración extrema del Beta 52A lo convierte en un micrófono especial que se comercializa como micrófono de bombo.
El Shure SM57 es un micrófono dinámico de bobina móvil con un patrón polar cardioide y una respuesta de frecuencia coloreada.
Shure SM57
Como podemos ver, el SM57 definitivamente está coloreado.
La respuesta de frecuencia coloreada del SM57 lo convierte en una excelente opción para voces y otros instrumentos, particularmente en situaciones en vivo.
- El roll-off de gama baja mejora la cancelación de ruido y la ganancia antes de la retroalimentación.
- El pico a 6 kHz mejora la inteligibilidad del habla y acentúa muchos instrumentos.
- El roll-off de gama alta reduce la aspereza al tiempo que mejora la ganancia antes de la retroalimentación.
La especificación del micrófono de respuesta de frecuencia
La respuesta de frecuencia es una especificación crítica que los fabricantes de micrófonos deben incluir en sus hojas de especificaciones de micrófonos.
Como hemos comentado, hay dos formas generales de expresar la respuesta de frecuencia del micrófono:
- El rango de frecuencias que reproducirá razonablemente un micrófono. Esto a menudo se expresará con una medida de tolerancia.
- Un gráfico que muestra la sensibilidad relativa de un micrófono a las frecuencias dentro de su «rango».
El rango de respuesta de frecuencia no es demasiado útil (incluso con una medida de tolerancia).
Por ejemplo, un rango de respuesta de frecuencia de 20 Hz a 20,000 Hz nos dice que un micrófono emitirá frecuencias de manera efectiva en todo el rango audible, pero no tenemos idea de si el micrófono aumentará o cortará alguna frecuencia en particular dentro de este rango.
20 Hz – 20,000 Hz ± 3 dB nos dice que la respuesta de frecuencia del micrófono es al menos bastante consistente y plana. Sin embargo, todavía estamos adivinando las frecuencias donde el micrófono es 3 dB más sensible y donde es 3 dB menos sensible.
Con mucho, la mejor manera de transmitir la respuesta de frecuencia del micrófono es con un gráfico.
Ejemplo de especificación de respuesta de frecuencia: Shure Beta 52A
El Shure Beta 52A tiene una especificación de respuesta de frecuencia de 20 Hz a 10,000 Hz. Shure también proporciona el siguiente gráfico de respuesta de frecuencia.
Como puede ver, el gráfico proporciona tanta información que “20 Hz – 10,000 Hz” no puede transmitir.
Elección del micrófono con la respuesta de frecuencia adecuada
Hay muchos micrófonos diferentes en el mercado con muchas respuestas de frecuencia diferentes.
Hemos hablado de las respuestas de frecuencia planas y coloreadas y cómo la respuesta de frecuencia de un micrófono forma el sonido característico del micrófono.
Entonces, ¿cómo elegimos el micrófono correcto con la respuesta de frecuencia adecuada para el propósito correcto?
Hay algunas cosas que debemos preguntarnos.
- ¿Qué fuente (s) de sonido estamos microfoneando?
- ¿En qué situación acústica estamos microfoneando la (s) fuente (s) de sonido?
- ¿Cómo estamos microfoneando la (s) fuente (s) de sonido?
En otras palabras, idealmente deberíamos comprender el perfil de sonido y frecuencia de la fuente y la acústica del espacio. Luego, deberíamos elegir de manera óptima un micrófono con una frecuencia que mejore el sonido de la fuente, teniendo en cuenta la técnica o técnicas que usaremos para colocar el micrófono a fin de capturar la fuente.
Veamos algunos ejemplos:
Elección de una respuesta de frecuencia de micrófono para voz en off
Las voces en off se graban idealmente en solitario en cabinas de aislamiento a prueba de sonido. Estos espacios acústicos tienen la menor cantidad posible de reflejos y sonido ambiental.
Esto nos permite colocar el micrófono de manera óptima para la sala y el intérprete de voz en off.
Tenemos un entorno de grabación ideal y estamos grabando la voz humana. En esta situación, un micrófono con una respuesta de frecuencia plana sería ideal.
Una respuesta de frecuencia plana captará la voz en off con la menor coloración posible.
Un ejemplo de micrófono de voz en off popular que se encuentra en estudios profesionales de todo el mundo es el famoso Neumann U87:
El Neumann U 87 AI tiene 3 patrones polares seleccionables y un filtro de paso alto.
Aquí están los gráficos de respuesta de frecuencia para cada uno de los patrones polares (omnidireccional, cardioide y bidireccional):
Aunque cualquiera de los patrones polares anteriores funcionaría bien en locuciones en cabinas de aislamiento, el patrón cardioide es el más popular.
Como vemos en el gráfico anterior, el modo cardioide del U 87 es maravillosamente plano entre aproximadamente 70 Hz y 5500 Hz. Esto es lo que queremos en un micrófono de voz en off.
La ligera atenuación de los graves ayuda a eliminar el ruido en la señal.
Si realmente necesitamos extra graves, el modo cardioide muestra un efecto de proximidad, por lo que podemos acercar fácilmente al intérprete y al micrófono. Por el contrario, si hay demasiados graves o el efecto de proximidad es demasiado, hay un filtro de paso alto.
El aumento de 2-3 dB en la sensibilidad entre 6 kHz y 12 kHz agrega un poco de brillo a una voz en off.
La ligera atenuación de los agudos ayuda a reducir la dureza o el brillo de la voz en off. Esto es particularmente útil en audio digital, que a veces es demasiado limpio/brillante.
Elegir una respuesta de frecuencia de micrófono para voces en vivo
En la mayoría de las situaciones, las voces en vivo se realizan en escenarios relativamente ruidosos. Incluso en pequeños conjuntos y lugares, es probable que haya otra instrumentación, ruido de la multitud, ruido de la sala y el sistema de megafonía que también ingresará al micrófono designado para las voces.
Por esta razón, los micrófonos para voces en vivo se colocan lo más cerca posible de los vocalistas. Esto permite el mejor aislamiento posible de la interpretación vocal.
Por lo general, también tienen patrones polares cardioides y apuntan lejos de los altavoces. Esto es para aumentar la ganancia antes de la retroalimentación y producir una señal vocal más limpia y clara.
Los dos puntos anteriores nos dicen que el típico micrófono vocal en vivo exhibirá un efecto de proximidad.
Debido a que el escenario probablemente será ruidoso y habrá un aumento significativo de graves debido al efecto de proximidad, se prefiere un micrófono con una atenuación de graves en su respuesta para voces en vivo.
También es bueno tener un roll-off de gama alta para filtrar cualquier aspereza en la señal debido a platillos y fuentes de sonido de alta frecuencia.
Estas atenuaciones también ayudan a reducir la probabilidad de retroalimentación del micrófono.
Además, debido a que el entorno probablemente será ruidoso, un aumento en el rango de inteligibilidad del habla (aproximadamente 2 kHz – 6 kHz) permitirá que las voces corten la mezcla un poco más sin la necesidad de ecualización después del hecho.
El micrófono vocal en vivo más popular del mundo es el Shure SM58:
El Shure SM58 es un micrófono dinámico de bobina móvil con patrón polar cardioide.
Aquí está la respuesta de frecuencia del Shure SM58:
El Shure SM58 tiene una respuesta de frecuencia que se adapta muy bien a las voces en vivo.
El roll-off de gama baja filtra eficazmente el estruendo de gama baja de la red eléctrica y la vibración del escenario.
Sin embargo, debido a que el micrófono es direccional, el efecto de proximidad aplanará efectivamente la respuesta de frecuencia más baja, asumiendo que el vocalista estará muy cerca del micrófono.
Desde aproximadamente 100 Hz a 2000 Hz, la respuesta de frecuencia del SM58 es plana. Esto le permite capturar la mayor parte de las voces con mucha precisión.
El aumento en el rango de presencia (3 kHz – 10 kHz) permite que la inteligibilidad de la interpretación vocal atraviese la mezcla.
La atenuación de gama alta filtra cualquier brillo excesivo de la voz o el entorno.
Elegir una respuesta de frecuencia de micrófono para una caja en un juego de batería
Microfonear una batería puede ser tan simple como colocar un micrófono aéreo o de sala, o puede ser tan complicado como microfonear cada batería. En la mayoría de las situaciones (cuando el equipo lo permite), los kits de batería se micro con dos micrófonos aéreos, un micrófono de bombo dedicado y un micrófono de caja dedicado.
Los tambores suelen tener una frecuencia fundamental fuerte en el rango medio-bajo (100 Hz – 250 Hz). Por encima de lo fundamental, realmente no hay rima o razón para las frecuencias. Sin embargo, los tambores suelen tener otro pico en el rango medio superior entre 3-6 kHz.
Seleccionar un micrófono con una respuesta de frecuencia que aumente alrededor del pico fundamental y de rango medio superior de la caja ayudará a acentuar el carácter de la caja.
El entorno acústico de un tambor (o cualquier otro tambor dentro de una batería) es ruidoso por decir lo menos. Aislar la trampa es imposible, pero todavía nos esforzamos por hacerlo.
Al intentar aislar la caja, generalmente lo micro muy de cerca con un micrófono direccional. Esto significa que el efecto de proximidad será un factor a tener en cuenta.
La elección de un micrófono con una atenuación de los graves en su respuesta de frecuencia ayudará a filtrar los retumbos de los graves; el sonido del bombo; y combatir el efecto de proximidad.
También es preferible un roll-off de gama alta para filtrar eficazmente el brillo de los platillos de la batería.
Ya se ha mencionado varias veces en este artículo una opción para los tambores con micrófono. Es el famoso Shure SM57:
El Shure SM57 es un micrófono dinámico de bobina móvil con patrón polar cardioide.
Aquí está el gráfico de respuesta de frecuencia del Shure SM57:
Vemos en el gráfico anterior que el SM57 tiene una respuesta de frecuencia que se adapta bastante bien a la caja típica.
Su roll-off de gama baja ayuda a filtrar los otros tambores del kit. Sin embargo, el efecto de proximidad aún permitirá que el micrófono capte los graves de la caja, asumiendo que estamos hablando de cerca con la caja.
El refuerzo de rango medio alto ayuda a acentuar el chasquido y el carácter de la caja.
El roll-off de gama alta del SM57 ayuda a filtrar el sonido de los platillos de la batería.
Elegir una respuesta de frecuencia de micrófono para un piano de cola
El piano de cola es un instrumento enorme con un rango enorme.
A menudo se utilizan varios micrófonos colocados en diferentes puntos alrededor del instrumento y el espacio acústico para capturar el mejor sonido de un piano de cola.
La respuesta de frecuencia plana y extendida es ideal para capturar el sonido más verdadero del hermoso piano de cola.
Un entorno común para poner el micrófono en un piano de cola sería una sala de conciertos. El ruido de la audiencia suele ser insignificante en estas grandes salas reverberantes, pero los micrófonos definitivamente captarán reflejos de sonido alrededor del espacio acústico. Esto está perfectamente bien y generalmente se desea.
Los micrófonos omnidireccionales con respuestas de frecuencia plana, en general, suenan más naturales. ¡Y así, los pianos de cola se graban típicamente con estos micrófonos!
Un micrófono recomendado para capturar los sonidos de un piano de cola es el AKG C 414 XLS:
El AKG C 414 XLS es un micrófono de condensador multipatrón de diafragma grande.
Aunque el AKG C 414 XLS tiene 9 patrones polares seleccionables, nos centraremos en el patrón omnidireccional.
Aquí está la respuesta de frecuencia del C 414 en modo omnidireccional:
La naturaleza plana de la respuesta de frecuencia del AKG C 414 XLS le permite capturar el verdadero sonido del piano de cola y las reverberaciones del espacio acústico.
Si hay demasiado ruido de graves en la señal del micrófono, intente activar uno de los 3 filtros de paso alto seleccionables.
La elección de un micrófono con una respuesta de frecuencia complementaria viene con la práctica de grabar varios instrumentos. En resumen, una estrategia sólida incluye solo 3 pasos:
- Comprender el rango de frecuencia (fundamentales y armónicos) de un instrumento.
- Elija un micrófono con una respuesta de frecuencia que mejore las frecuencias importantes de ese instrumento.
- Tenga en cuenta la ubicación del micrófono; el ruido extraño cercano; y el efecto de proximidad.
¿Cómo captan diferentes frecuencias los micrófonos?
Diferentes frecuencias de sonido hacen vibrar el aire a diferentes velocidades. La frecuencia se mide en hercios (Hz), como hemos comentado, que son ciclos o vibraciones por segundo.
Las vibraciones sonoras en el aire se producen a lo largo de ondas longitudinales (ondas sonoras). Estas ondas tienen picos (máxima compresión) y valles (máxima rarefacción) al igual que otras ondas.
La longitud de onda de estas ondas longitudinales es inversamente proporcional a la frecuencia (asumiendo una velocidad constante del sonido).
Las frecuencias más bajas tienen naturalmente una mayor amplitud (una frecuencia fundamental de un instrumento, por ejemplo, tiene una mayor amplitud que sus armónicos).
Estos armónicos «más silenciosos» se agregan a la vibración general del aire, lo que da como resultado todo tipo de formas de onda interesantes. Así que tenemos ondas de movimiento más lento (frecuencias bajas) y ondas de movimiento más rápido (frecuencias más altas) sumadas de manera efectiva para hacer vibrar el aire de formas complicadas.
Nuestros oídos captan esto y envían una señal eléctrica a nuestros cerebros.
¡Los diafragmas de micrófono son muy similares!
El diafragma de un micrófono vibrará de acuerdo con las ondas sonoras a las que está expuesto.
Los diafragmas de micrófono, cápsulas/cartuchos y cuerpos en general tienen frecuencias de resonancia naturales que afectan los picos y valles dentro de su respuesta de frecuencia general. Esto es particularmente relevante en los diafragmas relativamente pesados de los micrófonos dinámicos de bobina móvil.
Los factores determinantes de la respuesta de frecuencia del micrófono
La respuesta de frecuencia es el determinante más importante del sonido característico de un micrófono. Es una función de muchas variables tanto dentro como fuera del propio micrófono.
La respuesta de frecuencia de un micrófono está influenciada por los siguientes factores:
- Peso del diafragma.
- Tamaño del diafragma.
- Forma del diafragma.
- Tensión del diafragma.
- Tamaño y forma de la cápsula/deflector/cartucho.
- Direccionalidad de la cápsula.
- Frecuencias de resonancia del cuerpo del micrófono.
- Distancia entre la fuente de sonido y el micrófono.
- Impedancia de salida versus impedancia de carga entre micrófono y preamplificador.
El peso del diafragma
El peso del diafragma del micrófono es un factor limitante en la respuesta de alta frecuencia.
La inercia de un diafragma pesado lo hace menos sensible a longitudes de onda de sonido más pequeñas (frecuencias más altas). Por esta razón, los diafragmas de bobina móvil relativamente pesados tienen una sensibilidad de alta frecuencia más pobre que sus contrapartes de condensador y cinta más livianos.
El tamaño del diafragma
El diámetro de un diafragma circular juega un papel importante en la determinación de la respuesta de alta frecuencia de su micrófono.
Si una onda de sonido tiene una longitud de onda igual al diámetro de un diafragma, aplicará cantidades iguales de presión positiva y negativa, anulándose efectivamente a sí misma.
Las ondas sonoras más cortas que esta longitud de onda se vuelven bastante “escalonadas”, especialmente cuando ambos lados del diafragma están expuestos a la presión sonora externa. Esto reduce aún más la claridad de la respuesta de alta frecuencia.
Cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es la frecuencia, por lo que los diafragmas más pequeños son físicamente capaces de reproducir frecuencias más altas que los diafragmas grandes.
La forma del diafragma
La forma del diafragma es un factor en las frecuencias de resonancia del micrófono.
Los diafragmas típicos de bobina móvil y condensador son circulares y, por lo tanto, son susceptibles a frecuencias resonantes (piense en ondas estacionarias).
Una longitud de onda que tiene exactamente el doble de la longitud del diámetro del diafragma provoca una especie de onda estacionaria en el diafragma, donde la naturaleza de la forma del diafragma acentúa ligeramente la frecuencia de esta longitud de onda. Los múltiplos enteros de la longitud de onda se comportan de forma interesante en el diafragma, provocando una auto-cancelación o ondas estacionarias resonantes.
Los micrófonos de cinta son diferentes. ¡Sus diafragmas de cinta corrugada largos generalmente no tienen frecuencias de resonancia fuertes debido a su forma irregular!
Los diafragmas de bobina móvil a menudo tienen ranuras en las hojas y muescas donde se une la bobina. Esta forma irregular también afecta la respuesta de frecuencia del micrófono.
La tensión del diafragma
La tensión de un diafragma afecta la inercia del diafragma y la respuesta de frecuencia del micrófono.
Piense en afinar una caja. Cuanto más estiremos la piel, mayor será la frecuencia de resonancia de la caja. De manera similar, cuanto más apretado es el diafragma de un micrófono, mayor es su frecuencia de resonancia debido a la tensión. ¡No golpees los diafragmas del micrófono con baquetas!
En los micrófonos de condensador de diafragma pequeño, esta tensión puede causar una resonancia muy por encima del rango audible del oído humano.
Los condensadores de diafragma grande suelen tener un impulso de alta frecuencia debido a la tensión del diafragma.
Los diafragmas de cinta a menudo están lo suficientemente flojos como para que su frecuencia de resonancia (debido a la tensión) esté en la región de subgraves o incluso por debajo del rango audible del oído humano.
El material de amortiguación y el espacio alrededor de la cápsula.
Los micrófonos suelen tener rejillas protectoras alrededor de sus cápsulas. Dentro de la rejilla y alrededor de la cápsula a menudo hay espuma acústica humectante. Hay un espacio entre la rejilla, la espuma y la cápsula.
El material de amortiguación ayuda a proteger la cápsula de las explosiones mientras amortigua las frecuencias más altas.
El espacio dentro del micrófono tiene el potencial de promover ondas estacionarias cortas.
Aunque son menores y terriblemente complicados, estos factores aparentemente pequeños son partes importantes del diseño del micrófono y la respuesta de frecuencia.
En términos generales, los diafragmas se amortiguan a -6 dB por octava para producir una respuesta de frecuencia de sonido natural.
Direccionalidad de la cápsula
Sí, incluso la direccionalidad de un micrófono afecta su respuesta de frecuencia. Esto es particularmente cierto cuando se mueve fuera del eje de los micrófonos direccionales.
En un micrófono direccional, la cápsula está diseñada con un «camino» específico que el sonido debe viajar para llegar desde la parte frontal del diafragma hasta la parte posterior del diafragma. Esta distancia afecta la atenuación de las frecuencias altas de los micrófonos.
La caída de frecuencia comienza en un punto máximo: a una frecuencia con una longitud de onda dos veces mayor que la longitud de la trayectoria desde la parte frontal hacia la parte posterior del diafragma. A esta frecuencia, hay una diferencia de presión máxima entre los dos lados del diafragma, lo que provoca un pico en la respuesta de frecuencia.
La diferencia de presión por encima de esta frecuencia de corte será cada vez menor. La diferencia de amplitud también se reducirá con frecuencias más altas. Ambos causan una disminución en la respuesta de frecuencia.
Tenga en cuenta que los micrófonos son más direccionales a altas frecuencias y se vuelven cada vez más omnidireccionales a bajas frecuencias.
Por lo tanto, la respuesta de frecuencia fuera del eje de un micrófono direccional tendrá relativamente menos altos y más bajos en comparación con la respuesta en el eje. A medida que movemos la fuente de sonido más fuera del eje, el micrófono empeora en la reproducción de altas frecuencias.
Frecuencias de resonancia del cuerpo del micrófono
Todos los objetos físicos tienen frecuencias de resonancia (piense en los diapasones). Los micrófonos no son diferentes.
Los cuerpos de micrófono de calidad están diseñados con esto en mente y se tiene especial cuidado para minimizar la presencia de frecuencias resonantes. Pero el hecho es que estas frecuencias de resonancia del cuerpo del micrófono afectarán la respuesta de frecuencia.
Distancia entre la fuente de sonido El micrófono
Aunque no es parte de la anatomía del micrófono, la distancia de la fuente de sonido juega un papel en la respuesta de frecuencia de los micrófonos direccionales. Específicamente en la gama baja. Esto se debe al efecto de proximidad, del que hablaremos con más detalle más adelante.
Cuanto más cerca esté la fuente de sonido de un micrófono, más bajas frecuencias reproducirá el micrófono.
Impedancia de salida frente a impedancia de carga
La transferencia de voltaje entre el micrófono y el preamplificador aumenta a medida que aumenta la impedancia de carga en comparación con la impedancia de salida del micrófono. Es preferible una impedancia de carga al menos 5 veces mayor que la impedancia de salida.
Sin embargo, la impedancia de salida de un micrófono es específica de frecuencia y, a menudo, es mucho mayor a bajas frecuencias. Por lo tanto, las impedancias de carga bajas pueden causar una pérdida de respuesta de baja frecuencia.
En los convertidores de impedancia (ya sean transformadores elevadores o circuitos), las altas frecuencias se pueden perder debido al aumento de la impedancia de la señal del micrófono.
La respuesta de frecuencia del oído humano
¡Sí, nuestros oídos también tienen una respuesta de frecuencia!
Los límites externos de la audición humana, como hemos comentado, son 20 Hz en el extremo inferior y 20 000 Hz en el extremo superior.
Hemos evolucionado para tener una sensibilidad de entre 2000 Hz y 5000 Hz. Este es el rango de inteligibilidad del habla en la voz humana. Como comentamos anteriormente, los micrófonos vocales se benefician de un impulso en este rango.
A medida que bajamos en el espectro, acercándonos a 20 Hz, nos volvemos cada vez menos sensibles a los niveles de SPL.
De hecho, sentimos estas frecuencias de subgraves (20 Hz – 60 Hz) frecuencias más de lo que las escuchamos.
En el extremo superior del espectro, perdemos sensibilidad lentamente a medida que envejecemos y dañamos repetidamente nuestra audición.
Por ejemplo, por pasar tanto tiempo tocando música en bandas ruidosas y asistiendo a espectáculos ruidosos, personalmente tengo dificultades para escuchar algo por encima de los 16.500 Hz… ¡Protéjase los oídos!
Para comprender mejor la complicada respuesta de frecuencia de la audición humana, consulte las curvas de Fletcher-Munson:
Las curvas anteriores nos muestran, en términos generales, las sensibilidades relativas específicas de frecuencia del oído humano.
En el gráfico anterior, encontrará varias líneas relacionadas con diferentes valores de phon.
Un phon es un nivel de volumen percibido. Verá que cuanto más baja sea la línea «phon», menos nivel de presión sonora se necesita para que podamos escuchar una frecuencia.
- 0 phon es el umbral de audición.
- 120 phons es el umbral del dolor.
En el extremo bajo (20 Hz), vemos que se necesitaría un gran nivel de presión de sonido para que realmente escuchemos un sonido. Sin embargo, a una frecuencia de 4 kHz, somos muy sensibles a las variaciones de presión sonora.
¿Qué son las bandas de frecuencia?
Antes de continuar, me gustaría dar un poco más de información sobre las bandas de frecuencia (rangos) y cómo las escuchamos:
Tenga en cuenta que estos rangos son simplemente pautas aproximadas. Aquí no hay un estándar.
Los rangos de frecuencia son:
- ≤ 60 Hz = Subgraves.
- 60 Hz – 250 Hz = graves.
- 250 Hz – 500 Hz = Medios bajos.
- 500 Hz – 2 kHz = rango medio.
- 2 kHz – 4 kHz = medios altos.
- 4 kHz – 6 kHz = presencia.
- ≥ 6 kHz = brillo.
≤ 60 Hz = Subgraves
Esta banda de frecuencia se siente más de lo que se escucha (consulte las curvas de Fletcher-Munson). La mayoría de los instrumentos y sonidos carecen de información en este rango.
Preste especial atención a la respuesta de frecuencia de subgraves en los micrófonos para bombos, amplificadores de bajo y tubas.
60 Hz – 250 Hz = bajo
Aquí es donde se encuentra la mayor parte de la información de bajos “musicales”. Las frecuencias fundamentales de muchos instrumentos se encuentran en este rango, incluida la frecuencia fundamental de la mayoría de las voces humanas.
250 Hz – 500 Hz = medios bajos
Este rango contiene los armónicos más fuertes de los instrumentos de bajo y los fundamentos de algunos instrumentos de tonos más altos. Demasiada respuesta en esta banda puede hacer que el micrófono suene «embarrado». Una respuesta insuficiente en esta banda puede hacer que el micrófono suene demasiado delgado.
500 Hz – 2 kHz = rango medio
El oído humano comienza a volverse más sensible en este rango. Esta gama contiene armónicos más débiles de instrumentos de bajo y armónicos más fuertes de instrumentos de tono más alto.
2 kHz – 4 kHz = medios altos
El oído humano es el más sensible en este rango. Un micrófono que tenga un realce o corte sustancial en esta banda no recreará el timbre de un sonido con mucha precisión.
4 kHz – 6 kHz = presencia
Si un micrófono es sensible en este rango, puede agregar más presencia al sonido o puede sonar duro. Hay una línea muy fina.
Si hay una caída en la respuesta de frecuencia de un micrófono en esta banda, puede hacer que la fuente suene transparente o más lejos de lo que realmente es.
≥ 6 kHz = brillo
Muchos micrófonos dinámicos caen en algún lugar de la banda de frecuencia de «brillo» (aunque pueden estar clasificados para capturar hasta 20 kHz).
Esta banda es parte de la razón por la que los micrófonos de condensador, en general, suenan más “hi-fi” que sus contrapartes dinámicas. Los micrófonos de condensador suelen hacer un gran trabajo al captar frecuencias en este rango, que abarca todos los armónicos superiores de los sonidos, así como el «aire» y el «brillo» de un sonido (esos son mis términos técnicos).
Los micrófonos de cinta tienden a deslizarse suavemente en la banda brillante, por lo que reproducen un sonido «cálido».
¿Cómo se mide la respuesta de frecuencia en los micrófonos?
El proceso de calcular correctamente la respuesta de frecuencia de un micrófono es sencillo de conceptualizar. Sin embargo, los fabricantes de micrófonos necesitan equipos costosos para medir realmente correctamente. Este equipo incluye:
- Una cámara anecoica.
- Un altavoz perfectamente calibrado.
Una cámara anecoica está absolutamente muerta acústicamente. No hay ruido ambiental en una cámara anecoica ni hay superficies reflectantes en la propia habitación. No es raro tener valores negativos en dBA al medir el ruido ambiental de una cámara anecoica. ¡Esto es increíble!
A continuación, se necesita un altavoz perfectamente calibrado. Este altavoz necesita una respuesta de frecuencia plana y debe poder emitir de 20 Hz a 20.000 Hz de manera uniforme. Al igual que la cámara anecoica, este altavoz debe incluir una cantidad realmente increíble de detalles de diseño.
El micrófono en cuestión se coloca frente al altavoz, se conecta a través de XLR a un analizador de espectro calibrado y la prueba está lista para realizarse.
El ruido rosa se reproduce a través de este altavoz y es capturado por el micrófono.
Se utiliza ruido rosa porque tiene la misma energía en todas las octavas del rango auditivo humano. Entonces, si el diagrama de respuesta de frecuencia resultante no es plano, tiene algo que ver con la respuesta del micrófono a frecuencias particulares.
La señal del micrófono se envía a un analizador de espectro y luego se produce un gráfico de respuesta de frecuencia.
Esto suena caro, ¡y lo es!
Una forma alternativa de medir la respuesta de frecuencia en micrófonos
En lugar de utilizar todo este costoso equipo para producir una respuesta de frecuencia precisa, los fabricantes (y los entusiastas del audio por igual) se comparan con una referencia conocida.
Al analizar el micrófono en cuestión con otro micrófono con una respuesta de frecuencia conocida, calculamos las diferencias y deducimos una respuesta de frecuencia para el micrófono desconocido.
En esta opción, debemos asegurarnos de que todo menos los micrófonos sean iguales en ambas pruebas:
- El cuarto.
- Todo en la habitación.
- La posición de los micrófonos.
- Distancia al hablante.
- Se utilizará el mismo ruido rosa y al mismo volumen.
Ésta es una opción más económica. No es necesario que la sala sea anecoica ya que ambos micrófonos estarán sujetos al mismo estímulo. Aunque las salas acústicamente muertas son mejores, ya que los reflejos del sonido dentro de la sala darán un resultado sesgado.
Además, no es necesario que el altavoz sea perfecto, pero debe calibrarse para que sepamos que el ruido rosa es lo más plano posible.
Encontramos las diferencias en la respuesta de frecuencia entre los dos micrófonos usando analizadores de frecuencia. A partir de ahí, trazamos un nuevo diagrama de respuesta de frecuencia basado en el diagrama conocido.
Incluso eso suena tedioso…
Y lo es, pero vale la pena tener una hoja de especificaciones para servir mejor al cliente.
Sin embargo, algunos fabricantes hacen más «conjeturas» que otros cuando se trata de sus gráficos de respuesta de frecuencia. Entonces, a veces, el diagrama de respuesta de frecuencia no es necesariamente exacto.
Otra forma en que estos gráficos carecen de precisión es en la escala del gráfico. A menudo, la línea de respuesta es suave y suma la sensibilidad promedio (en lugar de ser muy precisa e irregular). Esto está bien para proporcionar un sentido general de dónde el micrófono aumenta y corta naturalmente en el espectro de frecuencia, pero carece del verdadero detalle de la respuesta de frecuencia real.
Entonces, básicamente, hay 3 formas de medir la respuesta de frecuencia de un micrófono:
- Una cámara anecoica con un altavoz calibrado.
- Comparación con un micrófono conocido.
- Adivina.
¡Vaya, la precisión se redujo realmente rápido!
El efecto de proximidad en la respuesta de frecuencia
El efecto de proximidad es un fenómeno de micrófono en el que acercar un micrófono a una fuente de sonido aumenta su sensibilidad a las frecuencias bajas.
La respuesta de frecuencia de un micrófono, por lo tanto, cambia según su proximidad a la fuente que está capturando.
Aquí hay una representación gráfica del efecto de proximidad en el micrófono Shure Beta 57A:
¿Cómo puede ser esto?
En primer lugar, hay dos tipos de principios de micrófono: el principio de la presión y el principio de gradiente de presión.
El efecto de proximidad solo afecta a los micrófonos de gradiente de presión. Los micrófonos de gradiente de presión son direccionales (patrones polares cardioide y figura 8 y todas las variaciones de los mismos).
Porque la diferencia de presión entre las placas posterior y frontal es lo que causa la señal, y la diferencia es físicamente mayor en las frecuencias altas que en las frecuencias bajas (debido a las diferencias de fase en longitudes de onda más cortas). Los micrófonos amortiguan el diafragma para ayudar a equilibrar la señal y capturar una respuesta de frecuencia «más plana».
Esto funciona muy bien a una distancia considerable.
Sin embargo, cuando la fuente de sonido se acerca a la cápsula, las cosas cambian. Digamos que hay una distancia D entre la parte delantera y trasera del diafragma de un micrófono y la fuente de sonido está a una distancia D de la parte delantera del diafragma.
Esto significa que la fuente es 2D desde la parte posterior y, por lo tanto, el SPL es cuatro veces más fuerte en la parte frontal que en la parte posterior.
A estas distancias, la diferencia de presión entre la parte delantera y la trasera apenas depende de la frecuencia y mucho más depende de la amplitud.
Y así, la amortiguación en realidad aumenta las frecuencias bajas en lugar de ecualizarlas. ¡Este impulso da como resultado una variación de la respuesta de frecuencia en el extremo bajo de un micrófono y se conoce como efecto de proximidad!
Métodos para cambiar la respuesta de frecuencia de un micrófono
¿Cómo cambio la respuesta de frecuencia de un micrófono? Aunque es una característica innata de un micrófono, la respuesta de frecuencia se puede alterar de la siguiente manera:
- Efecto de proximidad.
- Moviendo la fuente de sonido fuera del eje.
- Ahuecando el micrófono.
- Introducir o retirar rejillas y espuma acústica.
- Suministrar cantidades variables de alimentación fantasma (a micrófonos activos).
- Cambio de la impedancia de carga.
- Involucrando filtros.
- Cambio de patrones polares.
Efecto de proximidad
Como mencionamos anteriormente, el efecto de proximidad establece que a medida que un micrófono direccional se acerca a una fuente de sonido, aumenta la respuesta de graves del micrófono.
Mover la fuente de sonido fuera del eje
Los micrófonos naturalmente se vuelven más omnidireccionales a frecuencias más bajas y más direccionales a frecuencias más altas. Por lo tanto, mover una fuente de sonido fuera del eje reducirá efectivamente la respuesta de alta frecuencia del micrófono.
Ahuecando el micrófono
Al colocar el micrófono en forma de copa, introducimos más ondas estacionarias alrededor del diafragma del micrófono. Esto provoca alteraciones en la respuesta de frecuencia del micrófono.
Introducción o eliminación de rejillas y espuma acústica
Cada vez que agregamos o quitamos material alrededor del diafragma de un micrófono, corremos el riesgo de alterar la forma en que el sonido afecta el diafragma. Al hacerlo, modificamos la respuesta de frecuencia.
Suministro de diferentes cantidades de energía fantasma
Algunos micrófonos activos que requieren alimentación fantasma pueden funcionar con una variedad de voltajes de CC y no solo con los +48 voltios estándar.
Sin embargo, muchos de estos micrófonos tendrán una funcionalidad limitada con menos voltaje. Una de las formas en que esta funcionalidad disminuida se manifiesta es en una respuesta de alta frecuencia disminuida.
Cambio de la impedancia de carga
La variación de la impedancia de carga de un micrófono afectará el flujo de la señal.
Hay preamplificadores de impedancia variable en el mercado que se pueden usar para alterar el sonido del micrófono. Estos preamplificadores son los más conocidos y se combinan con micrófonos de cinta.
Filtros atractivos
La activación de filtros de paso alto y refuerzos de frecuencia (refuerzos de presencia, etc.) afectará directamente la respuesta de frecuencia de un micrófono.
Cambio de patrones polares
En micrófonos de múltiples patrones, cambiar el patrón polar a menudo alterará la respuesta de frecuencia ligeramente.
Generalizaciones de respuesta de frecuencia de los 4 tipos principales de micrófonos
Hablemos de algunas generalidades de varios tipos de micrófonos y sus características de respuesta de frecuencia.
Hay 4 tipos principales de micrófonos profesionales:
- Micrófonos dinámicos de bobina móvil.
- Micrófonos de cinta dinámicos.
- Micrófonos de condensador de diafragma pequeño.
- Micrófonos de condensador de diafragma grande.
Incluiré enlaces a los minoristas en línea de cada ejemplo de micrófono para obtener más información y puntos de precio.
Generalidades de la respuesta de frecuencia del micrófono dinámico de bobina móvil
Ejemplo de micrófono: Shure SM58
Los micrófonos dinámicos de bobina móvil a menudo tienen las siguientes características de respuesta de frecuencia:
- Respuesta coloreada.
- Roll-off de gama alta dentro del espectro audible.
- Frecuencias de resonancia significativas.
Generalidades de la respuesta de frecuencia del micrófono de cinta dinámica
Ejemplo de micrófono: Royer R-121
Los micrófonos dinámicos de cinta a menudo presentan los siguientes rasgos de respuesta de frecuencia:
- Respuesta relativamente plana en las frecuencias medias.
- Suave atenuación de las frecuencias altas.
- No hay frecuencias de resonancia significativas dentro del rango audible.
Generalidades de la respuesta de frecuencia del micrófono de condensador de diafragma pequeño
Ejemplo de micrófono: DPA 4006A
Los micrófonos de condensador de diafragma pequeño generalmente exhiben las siguientes características de respuesta de frecuencia:
- Respuesta de frecuencia plana en todo el rango de frecuencias audibles.
- Respuesta de gama alta extendida por encima del rango audible.
Generalidades de la respuesta de frecuencia del micrófono de condensador de diafragma grande
Ejemplo de micrófono: Neumann TLM 102
Los condensadores de diafragma grande a menudo ofrecen las siguientes cualidades de respuesta de frecuencia:
- Respuestas de frecuencia relativamente planas en todo el rango audible.
- Un suave roll-off de gama baja.
- Aumento de la sensibilidad en las frecuencias medias-altas y/o altas con una ligera caída de las frecuencias altas dentro del rango audible.
Preguntas Relacionadas
¿Los altavoces y los auriculares tienen una respuesta de frecuencia? Los parlantes y los auriculares, como los micrófonos, tienen respuestas de frecuencia. La respuesta de frecuencia de un dispositivo de salida de audio está determinada principalmente por el tamaño de los altavoces, el tipo de transductor, los circuitos y las frecuencias de resonancia.
¿Qué es la sensibilidad del micrófono? La sensibilidad del micrófono se define como la intensidad de la señal de salida de un micrófono (mV o dBV) en relación con el nivel de presión sonora que experimenta el micrófono (medido con un SPL de 94 dB o un tono de 1 Pascal a 1 kHz). La clasificación de sensibilidad de un micrófono tiene que ver con la salida de la señal más que con la reactividad al sonido.
