¿Los micrófonos son dispositivos analógicos o digitales?
Los micrófonos se utilizan todos los días para grabar tanto audio analógico como digital, por lo que tiene sentido que haya un poco de confusión sobre si los micrófonos son dispositivos analógicos o digitales, o ambos.
¿Los micrófonos son analógicos o digitales? Los micrófonos convierten las ondas sonoras en señales de audio eléctricas de CA y, por lo tanto, son dispositivos analógicos. Sin embargo, algunos micrófonos (como los micrófonos USB) están diseñados con convertidores de analógico a digital integrados y salida de audio digital, lo que los convierte en «micrófonos digitales».
El hecho de que un micrófono sea analógico o digital no significa que solo pueda grabar analógico o digitalmente. De hecho, la gran mayoría de los micrófonos actuales son analógicos y la gran mayoría de la grabación de audio moderna es digital. Hablemos un poco más sobre los micrófonos y su función en el audio analógico y digital.
Los micrófonos son analógicos primero y segundo digital (si los hay)
Ésta es la forma correcta de pensar si los micrófonos son analógicos o digitales. Los micrófonos primero producen señales de audio analógicas (voltajes de CA). Estas señales analógicas se pueden convertir en señales digitales si es necesario.
Los micrófonos son transductores que convierten la energía de las ondas mecánicas (ondas sonoras) en energía eléctrica (señales de audio analógicas o voltaje de CA).
Todos los micrófonos (excepto algunas advertencias) lo hacen por medio de un diafragma vibratorio que se mueve en simpatía con las ondas sonoras que lo rodean. El movimiento hacia adelante y hacia atrás de este diafragma provoca la creación de un voltaje de CA, a menudo a través de principios electrostáticos o electromagnéticos.
Entonces, los micrófonos crean primero una señal de audio analógica. En este sentido, todos los micrófonos son técnicamente analógicos primero.
El factor diferenciador, entonces, de los micrófonos analógicos y digitales es la salida:
- Los micrófonos analógicos emiten señales analógicas (medidas en milivoltios y comúnmente emitidas a través de conexiones XLR o TRS).
- Los micrófonos digitales emiten señales digitales (medidas en profundidad de bits, frecuencia de muestreo y dBFS y normalmente se emiten a través de USB).
Un micrófono digital está diseñado con un convertidor analógico a digital (ADC) incorporado. El ADC toma la señal analógica del diafragma/cápsula del micrófono en su entrada y convierte esa señal en información digital, que luego emite.
Esta señal de audio digital convertida es finalmente emitida por la salida del micrófono y, por lo tanto, se dice que el micrófono es «digital».
Existe, por supuesto, algún argumento sobre si estos micrófonos USB son en realidad «micrófonos digitales» o no. Soy de la opinión de que si el micrófono emite audio digital, se puede considerar muy bien como un micrófono digital.
Grabación de audio digital con micrófonos analógicos
La gran mayoría de las grabaciones de audio que se realizan en la actualidad se realizan de forma digital. Sin embargo, la mayoría de los micrófonos son analógicos. ¿Seguro que no nos apoyamos únicamente en los micrófonos digitales para la grabación digital?
¡Absolutamente no!
Los micrófonos analógicos siguen siendo el status quo en la grabación digital actual. Estos micrófonos se pueden grabar en computadoras, estaciones de trabajo de audio digital y consolas de mezclas digitales a través de convertidores de analógico a digital. Los ADC son más comunes en las interfaces de audio, que a menudo están diseñadas para conectar varios micrófonos a una computadora a través de un solo USB, Firewire, Thunderbolt u otra conexión digital.
De hecho, los ADC de audio se utilizaron para grabar micrófonos analógicos de forma digital antes de que fueran diseñados para adaptarse a micrófonos digitales.
¿Existen cosas como micrófonos digitales dinámicos, de condensador y de cinta?
Los micrófonos, como transductores, vienen en una variedad de tipos. Los principales son dinámicos (bobina móvil), condensador y cinta. ¿Hay micrófonos digitales con cápsulas de bobina móvil, condensador y cinta o los micrófonos digitales están restringidos a un tipo de transductor?
En teoría, es posible convertir cualquier micrófono en un micrófono digital con la adición de un ADC antes de la salida del micrófono. Y debido a eso, existen micrófonos digitales dinámicos, de condensador y de cinta en el mercado hoy en día.
Como ejemplo rápido, aquí hay un micrófono digital para cada tipo de transductor:
- Micrófono dinámico digital de bobina móvil: Rode Podcaster USB.
- Micrófono de condensador digital: Blue Yeti USB.
- Micrófono de cinta dinámico digital: MXL UR-1 USB.
Dicho esto, la gran mayoría de los micrófonos USB digitales comerciales son condensadores. ¿Por qué es esto?
La razón por la que la mayoría de los micrófonos digitales/USB son condensadores se debe simplemente a la naturaleza de su aplicación. Los micrófonos USB se utilizan con mucha frecuencia para capturar a una persona hablando y los condensadores tienden a funcionar mejor para esta aplicación.
La dinámica (tanto la bobina móvil como la cinta) también funciona bien para grabar voz, es solo que los condensadores los superan en esa aplicación.
Pros y contras: Analógico vs. Micrófonos digitales
Hagamos un poco de comparación y contraste entre micrófonos analógicos y digitales.
Empezando por las ventajas de los micrófonos digitales:
- Fácil de usar con computadoras: simplemente plug-and-play (o como mucho descargue un controlador).
- A menudo, el micrófono también cuenta con monitoreo de auriculares con latencia cero.
- La conversión de la señal analógica a información digital en las proximidades (dentro del micrófono) reducirá la probabilidad y los efectos de la interferencia electromagnética en la señal del micrófono (menos tiempo para que viaje la señal analógica eléctrica).
Los contras de los micrófonos digitales:
- A menudo se limitan a grabar un micrófono a la vez.
- No se puede usar fácilmente con equipos analógicos o incluso con equipos analógicos a digitales (interfaces de audio, etc.)
En comparación con los micrófonos digitales, las ventajas de los micrófonos analógicos clásicos son:
- Compatibilidad con equipos analógicos y fácil uso con ADC externos e interfaces de audio.
- Mayor variedad de micrófonos.
Y finalmente las desventajas de los micrófonos analógicos:
- La necesidad de una interfaz de audio o un convertidor de analógico a digital para grabar digitalmente (aunque son fáciles de usar).
Grabación de audio con micrófonos digitales
Aunque la grabación analógica se puede lograr utilizando micrófonos digitales, realmente no tiene sentido hacerlo. Habría muchos pasos adicionales y conversiones para hacerlo que simplemente no valen la pena.
De hecho, es mucho más fácil usar micrófonos analógicos en prácticamente cualquier situación de grabación (analógica o digital) a menos que se conecte directamente a una computadora.
Debido a que los micrófonos USB digitales tienen sus propios ADC integrados, las computadoras se comunicarán con ellos como si fueran sus propias interfaces de audio. Las estaciones de trabajo de audio digital y otro software de grabación basado en computadora solo aceptarán una interfaz de entrada y una interfaz de salida a la vez. Esto significa que cuando usamos un micrófono USB digital, estamos limitados a un micrófono a la vez. Por supuesto, hay formas de evitar esto, pero estas soluciones no son obvias.
Entonces tendríamos que convertir los datos digitales del micrófono en una señal analógica, lo cual es un paso adicional.
Finalmente, la conversión entre audio analógico y digital introduce latencia (retraso) en la señal. Aunque generalmente no es un gran problema, este es otro problema completamente evitable si simplemente tuviéramos que grabar audio analógico con micrófonos analógicos.
Una nota sobre los micrófonos MEMS y las salidas analógicas/digitales
Para concluir nuestra discusión sobre micrófonos analógicos y digitales, hablemos de los micrófonos MEMS (MicroElectrical-Mechanical System).
Los micrófonos MEMS son pequeños chips de micrófono que se encuentran a menudo en computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y asistentes de voz personales como Siri de Apple, Amazon Echo y Google Home. Estos pequeños micrófonos ofrecen un rendimiento estable que no cambia con el tiempo y han comenzado a eliminar los diminutos micrófonos electret en la tecnología informática.
Mientras que los micrófonos dinámicos, de condensador y de cinta anteriores no se denominan típicamente «micrófonos digitales» (más bien como micrófonos USB), los micrófonos MEMS vienen claramente como analógicos o digitales. El diseño de la cadena de señales de audio dentro de los micrófonos MEMS es bastante similar a los micrófonos “digitales” dinámicos, de condensador y de cinta antes mencionados.
Veamos rápidamente cómo funciona un micrófono MEMS.
El transductor mecanizado de silicona MEMS tiene dos placas y funciona prácticamente igual que un condensador electret. La variación de la distancia entre un diafragma móvil y una placa posterior fija provoca un cambio en la capacitancia entre las dos placas y un voltaje CA simpático (señal analógica).
Esta señal analógica tiene una impedancia extremadamente alta y no se puede utilizar como señal de audio. Por lo tanto, se diseña un amplificador inmediatamente después del transductor. El amplificador aumenta la señal pero, lo que es más importante, reduce la impedancia de la señal para que pueda usarse de manera efectiva como una señal de audio. En este punto, el micrófono MEMS sigue siendo analógico.
Luego, los diseñadores tienen la opción de integrar un convertidor de analógico a digital inmediatamente después del amplificador o no. Un ADC integrado produciría un micrófono MEMS digital, mientras que omitir este paso produciría un micrófono MEMS analógico.
Los micrófonos MEMS digitales son muy populares ya que la tecnología de micrófonos MEMS es impulsada principalmente por teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y tecnologías digitales activadas por voz.
Entonces, esta es la misma idea que discutimos anteriormente. La gran diferencia es que los micrófonos MEMS en realidad se describen como analógicos o digitales.
preguntas relacionadas
¿La tecnología de micrófono inalámbrico es analógica o digital? La tecnología de micrófono inalámbrico puede ser analógica o digital. Las señales de micrófonos inalámbricos analógicos se transmiten a través de ondas de radio analógicas AM o FM moduladas continuamente en todo el ancho de banda. Las señales de micrófonos inalámbricos digitales se transmiten a través de frecuencias de RF digitalizadas que modulan entre dos valores establecidos.
¿Todos los micrófonos digitales tienen conexiones USB? Aunque cualquier conexión digital podría usarse para conectar micrófonos digitales a computadoras, las conexiones USB son la conexión comercial más popular para micrófonos digitales en el mercado.
