¿Qué es la ganancia del micrófono y cómo afecta a las señales del micrófono?
Recientemente, estaba configurando un sistema de megafonía para una presentación y estaba pensando en la importancia de la ganancia del micrófono. ¡Decidí investigar un poco para mejorar mi conocimiento de las ganancias y compartir los detalles con todos ustedes!
Entonces, ¿qué es la ganancia del micrófono y cómo afecta a las señales del micrófono? La ganancia del micrófono aumenta la amplitud de la señal de un micrófono. La ganancia aumenta la intensidad de la señal desde el nivel del micrófono al nivel de la línea para que la señal del micrófono sea compatible con equipos de audio profesionales. Los preamplificadores de micrófono controlan la ganancia y son los primeros circuitos por los que pasa una señal después de la salida del micrófono.
Esa es una respuesta breve. Los siguientes párrafos entrarán en más detalles sobre la ganancia del micrófono y cómo usarlo correctamente.
¿Qué es la ganancia del micrófono y cómo afecta a las señales del micrófono?
¡Comencemos nuestra discusión repasando algunos conceptos básicos de las señales de audio!
Las señales de audio analógicas son señales electrónicas. Se miden en dBu o dBV (ambas medidas son decibelios en relación con el voltaje):
- 0 dBu = 0,775 voltios
- 0 dBV = 1 voltio
Los decibelios son una relación logarítmica, con +6 dB duplicando efectivamente el voltaje (y −6 dB efectivamente reduciendo a la mitad el voltaje). Para este artículo, usaré dBu tanto como sea posible para evitar confusiones.
Los micrófonos son intrínsecamente analógicos, pero también pueden emitir señales digitales en algunos casos. La ganancia se aplica generalmente a señales analógicas. La ganancia digital es esencialmente una multiplicación del valor digitalizado que da como resultado una pérdida de resolución.
Nivel de micrófono y nivel de línea
Los micrófonos emiten lo que se conoce generalmente como señal de «nivel de micrófono». El nivel del micrófono se especifica típicamente entre un valor nominal de -60 dBu y -40 dBu.
Sin embargo, el equipo de audio profesional funciona con señales de audio que están a nivel de línea, que es nominalmente +4 dBu. El “equipo profesional” notable incluye consolas de mezcla y estaciones de trabajo de audio digital.
Tenga en cuenta que los niveles de micrófono y línea son valores nominales promedio. Los valores reales de estos niveles de un micrófono varían según el volumen de la fuente de sonido, la distancia del micrófono a esa fuente de sonido, la sensibilidad del micrófono, la cantidad de ganancia aplicada a esa señal de micrófono y otros factores.
A menudo se piensa que el nivel de línea es alrededor de 1000 veces más fuerte que el nivel del micrófono. Necesitamos ganancia para aumentar estas señales de nivel de micrófono hasta el nivel de línea para que sean compatibles con otros equipos de audio profesionales. De nuestros valores nominales generales anotados anteriormente, un aumento de ganancia de 44 dB a 64 dB sería suficiente.
Las entradas de micrófono esperan señales de nivel de micrófono. Si una entrada de micrófono tiene un preamplificador incorporado, el preamplificador debe tener suficiente ganancia para llevar la señal del micrófono al nivel de línea. Conectar una salida de línea a una entrada de micrófono correrá el riesgo extremo de sobrecargar esa entrada.
Las entradas de línea esperan señales de nivel de línea. Conectar una salida de micrófono a una entrada de línea resultará en niveles de señal muy bajos y una relación señal/ruido muy pobre.
La definición de ganancia
En electrónica, la ganancia es la medida de la capacidad de un amplificador para aumentar la amplitud de una señal desde la entrada del amplificador hasta la salida del amplificador. Un amplificador «aplica» ganancia a una señal de entrada para hacerla más fuerte en la salida del amplificador.
La ganancia funciona agregando energía a la señal. Esta energía se convierte desde una fuente de alimentación externa de algún tipo (ya sea un enchufe de pared de CA, alimentación fantasma, baterías u otra fuente).
En términos generales, hay 2 posibles etapas de ganancia (preamplificación) de «micrófono» para que pase una señal de micrófono en situaciones prácticas:
- Ganancia de un preamplificador activo dentro del micrófono (solo micrófonos activos)
- Obtenga ganancias de un preamplificador de micrófono separado (preamplificadores independientes, interfaces de audio, consolas de mezcla, etc.)
La ganancia del micrófono se considera la ganancia aplicada a las señales de micrófono de nivel de micrófono.
Como se mencionó, esto puede suceder dentro de los micrófonos con circuitos activos. Cuando ocurre con preamplificadores separados, la ganancia del micrófono se aplica a la señal que ingresa a la entrada del micrófono.
Ganancia de un preamplificador activo dentro del micrófono
Los micrófonos de condensador y otros micrófonos activos tienen un preamplificador activo dentro del cuerpo del micrófono. La señal de audio producida por una cápsula de micrófono suele tener un voltaje demasiado bajo y una impedancia demasiado alta para ser de alguna utilidad.
Los amplificadores activos se colocan en línea directamente después de la cápsula. Esto es para aumentar el voltaje a niveles factibles y para disminuir inmediatamente la impedancia de la señal. La baja impedancia permite que la señal viaje a través de tramos prácticos de cable con una degradación terrible.
La ganancia del amplificador integrado de un micrófono activo suele ser un valor fijo.
Muchos micrófonos activos vienen con interruptores de almohadilla de atenuación, que disminuyen la amplitud de la señal de audio de salida de la cápsula antes de que la señal llegue al amplificador. Estas almohadillas se proporcionan para evitar la sobrecarga del circuito/amplificador activo y la subsiguiente distorsión de la señal.
Los amplificadores activos aumentan la señal del micrófono. Sin embargo, la ganancia que proporcionan no es lo suficientemente fuerte como para amplificar las señales de salida del micrófono activo a nivel de línea.
El AKG C 414 XLII es un excelente ejemplo de micrófono de condensador activo con FET incorporado. Sin embargo, incluso con este «amplificador», el micrófono emite señales de nivel de micrófono.
Ganancia de preamplificadores activos en micrófonos USB/digitales
Los micrófonos USB y otros que emiten audio digital tienen convertidores de analógico a digital (ADC) incorporados.
También suelen tener un preamplificador de micrófono incorporado antes de su ADC.
En este caso, el preamplificador incorporado debe tener una ganancia ajustable para llevar efectivamente la señal de audio del micrófono al nivel de línea antes de que se convierta en una señal digital.
El Blue Yeti es un micrófono USB popular con un preamplificador de micrófono incorporado y ADC. Incluso tiene un DAC integrado y un amplificador de auriculares y actúa como su propia interfaz completa.
Ganancia de un preamplificador de micrófono independiente
Dado que todos los micrófonos profesionales emiten señales de nivel de micrófono, todos requieren ganancia para llevarlos al nivel de línea. ¡Los preamplificadores de micrófono proporcionan esta ganancia!
La ganancia del micrófono se aplica a la señal en la entrada de micrófono de un preamplificador.
Ésta es una distinción importante cuando se trata de canales de entrada múltiple. No conecte el micrófono a una entrada de línea. Las entradas de línea esperan señales mucho más fuertes que el nivel del micrófono y no proporcionarán suficiente ganancia para aumentar la señal del micrófono.
La grabación y mezcla de audio, ya sea analógica o digital, casi siempre se realiza a nivel de línea. Esto significa que conseguir audio analógico a nivel de línea con ganancia es esencial y los ADC adecuados que pueden convertir señales analógicas de nivel de línea en señales digitales también son esenciales.
Las consolas de mezcla suelen tener preamplificadores integrados, aunque los profesionales suelen preferir los preamplificadores independientes. Cuando conecte un preamplificador independiente a un mezclador, asegúrese de que está enviando la señal del preamplificador a la entrada de línea y no a la entrada de micrófono.
Los preamplificadores independientes se pueden conectar a los DAW a través de un convertidor digital/analógico. Los DAW también pueden usar interfaces de audio para suministrar sus entradas de micrófono. Las interfaces de audio vienen con preamplificadores incorporados.
Un preamplificador de micrófono es un circuito amplificador diseñado para amplificar una entrada de nivel de micrófono hasta el punto de ser nivel de línea. El preamplificador de micrófono es casi siempre el primer circuito al que se somete una señal de salida de micrófono.
Básicamente, un preamplificador de micrófono prepara la señal de audio de un micrófono para su uso en todos los demás dispositivos de audio.
Además, los preamplificadores de micrófono a menudo también proporcionan una fuente de alimentación fantasma de +48 voltios para alimentar los micrófonos activos que pueden estar conectados a ellos.
El Focusrite Scarlett 2i2 es una interfaz de audio popular con 2 entradas combinadas (micrófono/línea/instrumento) capaces de suministrar alimentación fantasma.
El Heritage Audio 1084 es un ejemplo de un preamplificador/ecualizador de estado sólido independiente completo con alimentación fantasma; 80 dB de ganancia de preamplificador de clase A y ecualizador.
Entonces, ¿cómo afecta la ganancia del micrófono a las señales del micrófono?
El nombre del juego para la ganancia del micrófono es amplificar la señal del micrófono a nivel de línea. La cantidad de ganancia necesaria dependerá de algunas cosas:
- La sensibilidad del micrófono (salida de señal por nivel de presión sonora)
- La proximidad a la fuente de sonido y el volumen de la fuente de sonido que captura el micrófono.
Aquí hay un ejemplo del primer punto: los micrófonos activos (micrófonos de condensador, por ejemplo) tienen amplificadores integrados que los hacen más sensibles que los micrófonos pasivos (dinámica de bobina móvil, por ejemplo). Por lo tanto, si todo lo demás es igual, un micrófono de condensador requerirá menos ganancia de preamplificador que un micrófono dinámico para lograr la intensidad de la señal de nivel de línea.
Un ejemplo del segundo punto podría ser que un micrófono colocado cerca de un bombo necesitaría menos ganancia que el mismo micrófono colocado más lejos del bombo para lograr la intensidad de la señal de nivel de línea. El micrófono de bombo cercano también requeriría menos ganancia que el mismo micrófono colocado frente a una persona que hace una voz en off.
Al ajustar la ganancia de una entrada de micrófono, es importante no saturar o recortar la señal (por lo general, esto se muestra con una luz roja en el mezclador/preamplificador/interfaz/etc.).
El objetivo es amplificar la señal a un nivel de línea nominal, haciéndola igual en intensidad de señal a cualquier otro micrófono e instrumento.
¿Por qué los micrófonos no emiten el nivel de línea?
La pregunta pide ser formulada. ¿Por qué los fabricantes de micrófonos no construyen preamplificadores dentro de sus micrófonos para que sus micrófonos puedan emitir una señal de nivel de línea?
Las respuestas simples son historia y marketing.
Simplemente no tiene mucho sentido cambiar el formato ahora cuando tanto equipo está diseñado como está.
Tampoco tiene mucho sentido desde una perspectiva de marketing comenzar a consolidar preamplificadores y micrófonos en una sola unidad. Sin embargo, la tecnología disponible ahora lo haría totalmente posible.
Ganar volumen
Cuando conectamos un micrófono a un preamplificador, tendremos algún tipo de ajuste de control de ganancia. Normalmente, el control de ganancia es una perilla. Al girar el control de ganancia en el sentido de las agujas del reloj, aumenta la ganancia mientras que al girarlo en el sentido contrario a las agujas del reloj, disminuye la ganancia aplicada a la señal de entrada. La ganancia se expresa en valores dB.
Una vez que tengamos la ganancia ajustada correctamente y llegue el momento de usar esta señal de audio, normalmente usaremos un canal (ya sea en una mesa de mezclas o en una DAW). Aquí, usaremos un ajuste de volumen (generalmente un fader) para ajustar el volumen. El volumen también se da en valores dB.
El propósito de la ganancia es ajustar cada instrumento y micrófono para que todos tengan la misma intensidad de señal cerca del nivel de línea nominal.
El propósito del volumen es crear el equilibrio adecuado de cada instrumento y micrófono para la mezcla.
Obtenga ajustes primero. ¡Segundos ajustes de volumen!
Niveles pre/post-fader en mezcladores
Hablando de ganancia, volumen y mezcladores, pensé que escribiría algunos párrafos sobre los niveles pre y post-fade en consolas de mezcla.
Cuando ajusta los faders de volumen en un mezclador, generalmente significa que está ajustando el volumen de las salidas principales. Sin embargo, a veces necesitamos mezclas auxiliares que sean diferentes a la mezcla principal.
Una mezcla auxiliar es una mezcla distinta de la principal. Las consolas de mezcla a menudo tienen «botones de envío auxiliares» para enviar una señal de canal a mezclas auxiliares. Estos envíos se pueden configurar en pre-fader o post-fader.
- Pre-fader significa que la señal se envía basándose únicamente en los ajustes de ganancia. La señal se envía antes del atenuador de volumen. Mover el fader de volumen no cambia el nivel de la señal pre-fader.
- Post-fader significa que la señal se envía según los ajustes de ganancia y volumen. La señal se envía después del atenuador de volumen. Mover el fader de volumen cambia el nivel de la señal post-fader.
Un ejemplo que usaré para explicar el pre/post-fade es cuando alguien necesita una señal en su mezcla auxiliar que no debería estar en la mezcla principal.
Digamos que este es un micrófono que usa un productor para hablar con un reportero secundario. Necesitamos que el reportero secundario escuche al productor, pero no queremos que el productor sea escuchado a través de las salidas principales.
Para lograr esto, haríamos lo siguiente:
- Ajuste la ganancia del micrófono del productor al nivel de línea nominal.
- Ajuste el fader de volumen a −∞ dB.
- Envíe la señal del canal a una mezcla auxiliar y luego al auricular del reportero de la línea lateral.
- Configure el envío auxiliar al nivel pre-fader.
Esto enviará la señal «pre-fader» basándose únicamente en el ajuste de ganancia en lugar de «post-fader», que se basaría en el ajuste de ganancia y volumen (en este caso, no habría señal debido al volumen de −∞ dB nivel).
Preguntas relacionadas
¿La ganancia del preamplificador de micrófono es la misma que la ganancia de mi amplificador de guitarra?
Sí, ambos son ejemplos de ganancia de señal eléctrica. Los micrófonos y las pastillas de guitarra eléctrica emiten señales de audio débiles. Estas señales débiles necesitan amplificación para funcionar eficazmente en equipos de audio. Una diferencia es que los amplificadores de guitarra suenan bien cuando están saturados, mientras que los preamplificadores de micrófono no.
¿Hay micrófonos con nivel de línea de salida?
Ningún micrófono profesional emite una señal de nivel de línea. La tecnología está disponible para amplificar una señal de micrófono a nivel de línea dentro del propio cuerpo del micrófono para que el micrófono emita una señal de nivel de línea. Sin embargo, es probable que esto no se introduzca en el mercado profesional.
