¿Qué es el ruido propio del micrófono? (Nivel de ruido equivalente)
¿Escuchas un leve silbido en tus grabaciones? ¡El sonido podría provenir del interior del micrófono! El ruido propio de un micrófono es exactamente lo que parece (¿ves lo que hice allí?): El ruido creado por el propio micrófono. Sin embargo, hay más que esta respuesta obvia.
¿Qué es el ruido propio del micrófono? El ruido propio es el sonido tenue producido, principalmente, por los circuitos activos dentro de los micrófonos. Los micrófonos activos contienen componentes electrónicos que agregan un considerable «ruido propio» a la señal del micrófono, que se calcula como la especificación de ruido propio. El movimiento browniano y el ruido térmico también añaden ruido propio en menor medida.
El ruido propio también se conoce como nivel de ruido equivalente y puede estar etiquetado como tal en ciertas hojas de especificaciones de micrófonos. Eso está muy bien, pero ¿qué significa realmente el ruido propio para los usuarios de micrófonos? ¡Respondamos esta pregunta a lo largo de este artículo!
¿Qué es el ruido propio del micrófono? (Nivel de ruido equivalente)
El ruido propio del micrófono es el ruido generado por el propio micrófono. Todos los micrófonos tienen ruido propio hasta cierto punto. El ruido propio de algunos micrófonos es insignificante, mientras que otros micrófonos se evitan en situaciones silenciosas debido a su clasificación de ruido propio demasiado alto.
Algunos fabricantes se refieren al ruido propio como nivel de ruido equivalente (EIN). Esto se debe a que el nivel de salida natural del micrófono es igual a su nivel de salida cuando se graba un nivel de fuente de sonido que coincide con su valor de nivel de ruido equivalente.
El ruido propio es una especificación importante para los micrófonos activos (micrófonos que requieren energía para funcionar) y generalmente se especifica en decibelios ponderados A (dBA).
Como se mencionó, los micrófonos activos tienen placas de circuitos activos que realmente producen ruido cuando se encienden. El circuito agrega efectivamente ruido a la señal del micrófono y, en el proceso, reduce la relación señal/ruido del micrófono.
Los micrófonos pasivos (micrófonos que no requieren energía para funcionar) no tienen ningún componente activo en sus circuitos y, por lo tanto, no se ven afectados por el ruido de los circuitos activos. Es por esta razón que los micrófonos pasivos no tienen especificaciones de ruido propio.
El ruido propio, el ambiente general, la interferencia del cable del micrófono y la ganancia del preamplificador añaden ruido a la señal del micrófono.
El ruido degrada las señales de audio, por lo que es fundamental mantener una relación señal/ruido utilizable. ¡El ruido propio es un factor que debemos tener en cuenta!
¿Qué son los decibeles ponderados A?
El ruido propio se especifica en decibelios con ponderación A. ¿Qué son?
Los decibelios ponderados A (dBA) son una expresión de la intensidad relativa percibida de las vibraciones del aire en el oído humano. En otras palabras, dBA representa la forma en que escuchamos las ondas sonoras.
Esto es importante porque el oído humano no tiene una respuesta de frecuencia plana y, por lo tanto, nuestra audición es más sensible a algunas frecuencias que a otras. La escala dBA tiene como objetivo aplanar las cosas para nosotros.
Como con todos los valores de decibelios, el dBA mide la intensidad de un sonido comparándolo con un nivel dado en una escala logarítmica.
dBA siempre es relativo al umbral de audición humana. Por lo tanto, 0 dBA sería un silencio total sin ningún ruido detectable.
Para ilustrar mejor, los seres humanos perciben un tono de 100 Hz a 100 dB SPL con el mismo volumen que un tono de 1000 Hz a 80 dB SPL.
100 dB SPL a 100 Hz y 80 dB SPL a 1000 Hz tienen el mismo volumen percibido y, por lo tanto, el mismo valor de dBA (¡aunque sus valores de dB SPL difieren en 20 dB!).
Una vez más, dBA es una escala ponderada basada en el volumen percibido en lugar de la vibración real de los voltajes de aire o audio.
Aparte, los dBA suelen ser más pequeños que los valores de dB SPL «normales» (hay muchas frecuencias que no podemos percibir por completo). Entonces, ¡dBA, en efecto, hace que el ruido propio parezca menor de lo que realmente es!
Como referencia, 25 dBA sería como una persona que susurra en una habitación silenciosa y es, en mi opinión, el punto de corte para un valor de ruido propio en un micrófono. En este punto, no vale la pena tener el micrófono en entornos de estudio silenciosos.
¿Qué factores crean el ruido propio del micrófono?
La principal fuente de ruido propio del micrófono proviene de los circuitos activos. Sin embargo, hay tres factores que crean ruido propio en el micrófono:
Ruido de circuitos activos
La principal fuente de ruido propio son los circuitos activos de los micrófonos de condensador y otros micrófonos activos.
El ruido de los circuitos activos es doble:
- Los circuitos activos introducen ruido en la señal de audio que pasa a través de ellos.
- En menor medida, el circuito activo emite sonido. Luego, el diafragma del micrófono capta el sonido y lo convierte en una señal de audio.
Por esta razón, los micrófonos de condensador y los micrófonos de cinta activos suelen tener valores de ruido propio especificados en sus hojas de datos.
El ruido aquí proviene de amplificadores internos y convertidores de impedancia (tubos de vacío, transistores y otros componentes de circuitos internos).
Como se discutió, el ruido propio se expresa típicamente en decibelios ponderados A. Algunos fabricantes dan lecturas adicionales en diferentes unidades.
Los micrófonos de cinta pasivos y dinámicos de bobina móvil rara vez, o nunca, tienen especificaciones de ruido propio.
Ruido de Johnson-Nyquist
El ruido de Johnson-Nyquist o «ruido térmico» es causado por la agitación de electrones dentro de un conductor eléctrico. Los conductores eléctricos se utilizan en transductores de micrófono dinámicos y de cinta, así como en transformadores de micrófono. Los micrófonos dinámicos (tanto de bobina móvil como de cinta) tienen un ruido térmico inherente.
El ruido térmico tiene un sonido similar al del ruido blanco, con intensidades aproximadamente iguales en todas las frecuencias audibles, aunque los dos son completamente independientes entre sí.
Cuanto menor sea la impedancia de salida de un micrófono dinámico, menor será su ruido térmico. El ruido térmico también es función de la temperatura, pero la influencia de la temperatura es insignificante.
El ruido térmico producido por sus conductores electromagnéticos es muy silencioso y se considera insignificante. Sin embargo, vale la pena señalarlo en este artículo.
Si está experimentando ruido en la señal de audio de un micrófono dinámico, es probable que el problema del ruido esté ocurriendo dentro del cable del micrófono o el preamplificador del micrófono.
Movimiento browniano
La tercera fuente de ruido propio proviene del movimiento browniano.
El movimiento browniano es el movimiento aleatorio de partículas suspendidas en un fluido. En el caso de la gran mayoría de micrófonos, esto se refiere a las moléculas en el aire.
El movimiento browniano afecta a los micrófonos de cinta y de condensador más que a la dinámica de la bobina móvil. Esto se debe a que los diafragmas de condensador y de cinta son considerablemente más ligeros que los diafragmas de bobina móvil y tienen una inercia menor.
Sin embargo, al igual que el ruido de Johnson-Nyquist, el movimiento browniano es prácticamente insignificante.
Los diferentes tipos de micrófonos tienen ruido propio por diferentes razones, pero el ruido de los circuitos activos es realmente la única fuente notable.
¿Por qué es importante el bajo nivel de ruido propio?
El ruido generalmente no es deseado en mezclas y grabaciones. Demasiado ruido puede distraer al oyente y afectar negativamente su mezcla.
Los micrófonos más ruidosos deberán colocarse más cerca de sus fuentes de sonido para producir una señal de audio con una relación señal/ruido decente.
Los micrófonos de bajo ruido propio, por otro lado, se pueden colocar más lejos. Esto es importante en una variedad de situaciones:
- Una interpretación vocal más alejada del micrófono suele ser mejor: el intérprete puede expresarse físicamente un poco más (“espacio para los codos”). Además, debido a que están más lejos del micrófono, se reduce la posibilidad de que los «estallidos» explosivos sobrecarguen la cápsula del micrófono.
- Situaciones de micrófono parabólico o de escopeta en grabaciones de larga distancia, como en eventos deportivos: si estamos tratando de capturar sonidos que están lejos, necesitamos un bajo ruido propio para lograr una relación señal/ruido utilizable.
- Al grabar ambientes y sonidos silenciosos: un bajo ruido propio es primordial para obtener una grabación limpia y de calidad.
¿Existe alguna vez una ventaja para el alto nivel de ruido propio?
Por mucho que se demonice el ruido propio, hay situaciones en las que se podría preferir un micrófono con más ruido propio a un micrófono de bajo ruido propio.
Para comprender mejor, pensemos en términos del nombre alternativo de ruido propio: nivel de ruido equivalente.
El término nivel de ruido equivalente se traduce en lo siguiente: el micrófono emite una señal de ruido propio igual a la señal que produciría de una fuente de sonido dada a su valor de nivel de ruido equivalente.
Por ejemplo, si un micrófono tiene un ENL de 15 dBA, su voltaje de señal de salida en silencio absoluto es igual a su voltaje de señal de salida cuando se somete a un sonido a 15 dBA.
En otras palabras, el “piso de ruido” del micrófono es de 15 dBA y el micrófono no registrará sonidos bajo su piso de ruido de 15 dBA.
Cuando pensamos en el ruido propio como el piso de ruido, podemos imaginar que un ruido propio más alto es una mejor opción en determinadas situaciones. Un piso de ruido alto significa que un micrófono rechazará efectivamente los sonidos más bajos mientras captura los sonidos fuertes.
El ruido propio del micrófono alto puede ser más adecuado para estas situaciones:
- Micrófonos de bombo (y otros instrumentos de percusión ruidosos).
- Micrófonos de cuernos.
- Conciertos ruidosos.
- Ambientes ruidosos.
Se prefiere un bajo ruido propio del micrófono en las siguientes situaciones:
- Foley.
- Ambientes.
- Narración.
- Instrumentos silenciosos.
- Actuaciones sinfónicas/orquestales.
- Cualquier trabajo en cabinas iso, cámara anecoica y otros espacios acústicamente “muertos”.
¿Cómo miden los fabricantes los valores de ruido propio?
Entonces, ¿cómo obtienen los fabricantes una lectura real del ruido propio en sus micrófonos? Hay dos métodos principales:
El método del contenedor insonorizado
Este método de prueba de ruido propio implica colocar el micrófono en un recipiente insonorizado y grabarlo desde dentro. Por supuesto, no tener absolutamente ningún sonido dentro del contenedor es una tarea difícil (y costosa) de lograr, pero la tecnología está disponible.
Estas pruebas se realizan a menudo en cámaras anecoicas que no tienen absolutamente ningún ruido ambiental.
Cuando eliminamos el estímulo de sonido externo, el micrófono activo solo emite el sonido de sí mismo.
Parte del ruido podría provenir de la electrónica que produce un sonido que luego es capturado por el diafragma.
Sin embargo, la mayor parte del ruido proviene simplemente de la señal de audio que pasa a través del circuito mismo. Esto nos lleva al siguiente método.
El método de grabación sin cápsulas
Otra forma más asequible de medir el ruido propio de un micrófono activo es grabarlo sin su cápsula.
De esta manera, solo enviamos el ruido propio de la electrónica, incluso si hay sonido en el entorno exterior.
Esta no es la mejor manera de medir el ruido propio, ya que el micrófono no está completo. A menudo produce valores de ruido propio más bajos para la hoja de especificaciones del micrófono.
¿Cuál es una buena especificación de ruido propio para un micrófono?
Entonces, ¿qué tipo de clasificación de ruido propio deberíamos buscar en un micrófono? Veamos los límites exteriores aquí:
- 25 dBA o más es prácticamente inutilizable en entornos de estudio profesionales.
- 0 dBA es ideal, pero no es una realidad en micrófonos (o entornos de grabación para el caso).
¡Analicemos algunos rangos de valores de dBA de ruido propio y puede calificarlos como buenos o malos!
≤ 10 dBA: ruido extremadamente bajo
Con los modernos micrófonos de condensador de diafragma grande, es posible alcanzar estos bajos niveles de ruido propio. ¿Hay algún beneficio adicional cuanto más bajo bajemos aquí? Bueno, normalmente el ruido ambiental en las salas de estudio y otros entornos de grabación superará los 10 dBA, por lo que se perderá el beneficio.
Dicho esto, ¡menos de 10 dBA de ruido propio es realmente notable!
El Rode NT1-A es un condensador electret de diafragma grande que tiene un ruido propio de solo 5 dBA:
11 dBA – 15 dBA
Este es el territorio de muchos condensadores de diafragma grande; buenos condensadores de diafragma pequeño y condensadores de tubo de diafragma grande realmente bien diseñados.
Normalmente, el ruido propio en este rango será imperceptible en el ambiente natural de una habitación y no se notará en el contexto de una mezcla completa.
El Neumann KM 184 es un condensador de diafragma pequeño con una clasificación de ruido propio de 13 dBA:
16 dBA – 19 dBA
Esta es una buena clasificación para micrófonos más antiguos y casi todos los micrófonos de estudio activos modernos están diseñados para estar en este rango o menos.
Este ruido propio se puede escuchar en actuaciones realmente silenciosas, pero al igual que en el rango de 11-15 dBA, se perderá en una mezcla completa con bastante rapidez. Podemos escucharlo, pero generalmente no es un problema.
El Behringer C-2 es un excelente micrófono electret de diafragma pequeño económico y tiene una clasificación de ruido propio de 19 dBA:
20 dBA – 23 dBA
El ruido propio aquí es claramente audible. Los micrófonos en el rango aún funcionan bien para grabar fuentes ruidosas (quizás con menos ganancia en los preamplificadores). Se debe hacer un esfuerzo consciente para crear una relación señal-ruido viable.
Sin embargo, advertiría contra el uso de estos micrófonos para el trabajo de voz o para capturar otras fuentes relativamente silenciosas, ya que el ruido será evidente en las grabaciones.
≥ 24 dBA
Estos micrófonos podrían funcionar bien en situaciones de directo ruidosas, pero normalmente se consideran «no aptos» para aplicaciones de estudio.
La relación señal-ruido
La relación señal-ruido (SNR) juega un papel importante en la calidad de una grabación.
Expresado en decibelios (dB), el SNR compara el nivel de «potencia de señal» con el nivel de «potencia de ruido». Cuanto más alta sea la SNR, más verdadera será la señal en relación con el ruido de la señal.
Cuando se habla de la calidad de una señal de audio, la SNR juega un papel muy importante. Hay muchas formas en que el ruido puede entrar en una señal, y el ruido propio es, por supuesto, una de ellas.
Por lo tanto, queremos que el ruido propio de un micrófono sea mínimo para capturar la grabación más limpia posible. ¡Capturar audio limpio es a menudo un juego de centímetros!
Para tener una buena idea de la relación señal-ruido a un nivel de sonido dado, podemos restar el ruido propio del micrófono del nivel de presión sonora que capta el micrófono.
SNR = SPL – SN
Dónde
- SNR es la relación señal/ruido.
- SPL es el nivel de presión sonora en el diafragma del micrófono.
- SN es el ruido propio del micrófono.
Tenga en cuenta que ciertamente podría haber otros factores que induzcan ruido en la señal del micrófono (interferencia electromagnética, ruido ambiental, ganancia del preamplificador, etc.) por lo que la ecuación anterior es, en el mejor de los casos, esperanzadora.
Para las especificaciones del micrófono con relación señal/ruido, el nivel de “captación” del micrófono se establece en 94 dB SPL (1 Pascal). El SNR es, por lo tanto, la diferencia entre 94 dB SPL y la clasificación de ruido propio del micrófono.
A menudo, el valor de dBA de ruido propio se resta del valor de dB SPL. Esto no es exactamente exacto, pero produce una clasificación SNR aparentemente más alta.
Los fabricantes de micrófonos de renombre como Neumann a menudo dan valores ponderados A y no ponderados A para sus valores de relación señal-ruido y ruido propio del micrófono. Veamos el Neumann KM184, por ejemplo:
Las clasificaciones de nivel de ruido equivalente (ruido propio) del Neumann KM184 se dan como 22 dB (CCIR) o 13 dBA (ponderado A).
Por lo tanto, la relación señal-ruido del KM184 se da como 72 dB (CCIR re. 94 dB SPL), calculada como 94 dB – 22 dB = 72 dB.
Alternativamente, la SNR se da como 81 dBA (ponderación A re. 94 dB SPL), calculada como 94 dB – 13 dBA = 81 dB.
Una nota sobre el ruido en los micrófonos pasivos
Como hemos comentado, los micrófonos pasivos (micrófonos dinámicos y la mayoría de los micrófonos de cinta) no tienen clasificaciones de ruido propio. Esto se debe a que no tienen amplificadores activos en su diseño.
Debido a que no tienen amplificadores internos, los micrófonos pasivos producen naturalmente niveles de señal más bajos que los micrófonos activos. Esto significa que un preamplificador de micrófono normalmente tendrá que aplicar más ganancia a la señal del micrófono pasivo para llevarla al nivel de línea que la señal de un micrófono activo.
Cada vez que aplicamos ganancia a una señal, corremos el riesgo de introducir ruido. Esto es cierto para los amplificadores internos en micrófonos activos (que producen ruido propio) y también es cierto para los preamplificadores de micrófono.
Por lo tanto, después de la etapa de ganancia del preamplificador de micrófono, la señal de micrófono pasivo puede tener tanto o incluso más ruido que su contraparte de micrófono activo. Todo esto depende de la cantidad de ganancia de preamplificador aplicada a las señales y la «limpieza» de esta ganancia de preamplificador.
preguntas relacionadas
¿Qué micrófonos activos tienen el menor ruido propio? Cualquier especificación por debajo de 10 dBA hace que el ruido propio sea insignificante en comparación con la mayoría de las fuentes de ruido ambiental. Sin embargo, algunos micrófonos están muy por debajo de este valor. Aquí hay algunos micrófonos de condensador de bajo ruido comunes:
- Lewitt Audio LCT 550 = 3 dBA
- Nevaton MC50-Quad = 4 dBA
- Rode NT1-A = 5 dBA
- AKG C414 = 6 dBA
- Neumann TLM103 = 7 dBA
¿Cuáles son todos los factores que causan ruido en la señal de un micrófono?
- Ruido ambiental del medio ambiente.
- Ruido propio de la electrónica activa.
- Moléculas aleatorias que golpean el diafragma del micrófono.
- Ruido térmico de bobina móvil dinámica/humbucker (insignificante).
- Interferencia en micrófono.
- Interferencia en el cable del micrófono.
- Ruido del preamplificador de micrófono.
