¿Qué es un micrófono de condensador? (Respuesta detallada + Ejemplos)
Básicamente, hay dos tipos de micrófonos principales en el mundo que la mayoría de las personas inclinadas al audio conocen: dinámico y condensador. El término condensador cubre una gama asombrosamente amplia de micrófonos, por lo que su definición es muy amplia.
¿Qué es un micrófono de condensador? Un micrófono de condensador es un transductor activo que convierte ondas sonoras (energía de ondas mecánicas) en señales de audio (energía eléctrica) a través del movimiento de un diafragma en una cápsula basada en condensadores de carga fija y principios electrostáticos.
Esta es la definición más básica y deja muchas preguntas sin respuesta …
¿Cómo funcionan exactamente los condensadores? ¿Cuáles son los diferentes tipos de micrófonos de condensador y cuáles son algunos ejemplos de cada tipo? ¿Los condensadores funcionan mejor en determinadas situaciones? ¿En qué se diferencian los micrófonos de condensador de la dinámica?
¡Este artículo le proporcionará respuestas a cada una de estas preguntas al tiempo que presenta otra información importante que le ayudará a comprender los micrófonos de condensador!
¿Qué es un micrófono de condensador?
Como acabamos de comentar, la definición más básica de un micrófono de condensador es la siguiente: un transductor de micrófono activo (requiere energía para funcionar) con una cápsula basada en un condensador que emplea principios electrostáticos para convertir el sonido en audio.
Como ocurre con todos los tipos de micrófonos, los condensadores requieren un diafragma para interactuar y aproximarse al movimiento de las ondas sonoras.
Entonces, aunque hay innumerables ejemplos de micrófonos de condensador, comparten un principio de funcionamiento básico. Con este principio vienen algunos componentes clave que comparten los micrófonos de condensador:
- Cápsula basada en condensadores de placas paralelas
- Un diafragma (o más) que actúa como una placa del condensador.
- Una placa posterior (o más) que actúa como la otra placa del condensador.
- Un convertidor de impedancia
- Circuitos para permitir que la energía eléctrica cargue y/o alimente correctamente los componentes activos.
Aunque algo técnica, esta es la forma más sencilla de describir un micrófono de condensador general con una cantidad básica de información.
Los micrófonos de condensador se eligen a menudo por sus amplias respuestas de frecuencia; sensibilidades altas; respuestas transitorias precisas; y calidad de sonido general. Por supuesto, algunos condensadores superan a otros y con la amplia variedad de micrófonos de condensador en el mercado, es increíblemente difícil encontrar una lista de generalidades que describan todos los micrófonos de condensador.
Sin embargo, para aprender realmente qué es un micrófono de condensador, debemos estudiar cómo funciona un micrófono de condensador.
¿Cómo funcionan los micrófonos de condensador?
Hay innumerables tipos específicos de micrófonos de condensador, cada uno con sus propias características únicas. Por lo tanto, esta sección, aunque muy informativa, cubrirá solo las generalidades de cómo funcionan todos los micrófonos de condensador y evitará micrófonos y tipos de condensador específicos (eso es para más adelante en el artículo).
Los micrófonos de condensador, como todos los micrófonos, son transductores que funcionan para convertir la energía de ondas mecánicas (ondas sonoras) en energía eléctrica (señales de audio). Los micrófonos de condensador, en particular, lo hacen basándose en principios electrostáticos, a los que llegaremos en breve.
Comencemos con el componente más universal de cualquier micrófono: el diafragma.
El diafragma de un micrófono de condensador es una fina membrana móvil que está conectada a la cápsula del micrófono alrededor de su perímetro. Se mueve de acuerdo con la diferencia de presión sonora entre su parte delantera y trasera. En otras palabras, el diafragma del condensador se mueve de acuerdo con las ondas sonoras a las que está sometido.
Esta es una parte esencial del transductor de micrófono de condensador.
Las cápsulas de micrófono de condensador están diseñadas esencialmente como condensadores de placas paralelas. El término «condensador» es en realidad un término obsoleto para un condensador.
El diafragma móvil actúa como placa frontal en el condensador. Nuevamente, es fundamental que el diafragma se pueda mover. La otra placa, conocida como placa posterior, es estacionaria.
Entonces, ¿cómo un diafragma en movimiento en un capacitor de placas paralelas crea una señal de audio? Comencemos a responder esta pregunta discutiendo el primer principio electrostático:
V = Q • C
El voltaje a través de un capacitor de placas paralelas es igual al producto de la carga eléctrica a través de las placas y la capacitancia del capacitor.
- V = voltaje a través de las placas.
- Q = carga eléctrica entre las placas.
- C = capacitancia del capacitor de placas paralelas.
Tenga en cuenta que esta ecuación es ideal y que ciertas ineficiencias provocan pérdidas de voltaje, carga y capacitancia. Sin embargo, esta ecuación, en teoría, es cierta.
Por lo tanto, las cápsulas del condensador (condensador) deben cargarse para que funcionen correctamente. Más específicamente, una cápsula de condensador debe contener una carga lo más fija posible. Esta es la razón por la que todos los micrófonos de condensador están activos (requieren energía para funcionar) y por qué las cápsulas tienen una impedancia extremadamente alta (para detener el drenaje de la carga eléctrica).
Esta carga (también conocida como «polarización») se suministra externamente a través de un método de alimentación o internamente a través de material electret colocado estratégicamente en la cápsula. Los micrófonos de condensador con polarización externa obtienen su carga de la alimentación fantasma, fuentes de alimentación externas, T-power, baterías u otro método de alimentación. Los micrófonos electret están prepolarizados con material electret de carga casi permanente.
Con una carga constante, cualquier cambio en la capacitancia provocará un cambio inversamente proporcional en el voltaje a través de las placas. Esto nos lleva a nuestro segundo principio electrostático.
C = ε 0 (A/d)
La capacitancia de una cápsula de condensador es igual al producto de la constante dieléctrica y el cociente del área de las placas y la distancia entre las placas.
- C = capacitancia del capacitor de placas paralelas.
- ε 0 = constante dieléctrica.
- A = área de las placas.
- d = distancia entre las placas.
Esta ecuación también es una idealidad, por lo que las ineficiencias causan pérdidas en algunos de los factores.
La constante dieléctrica y el área de las placas son constantes. Por lo tanto, podemos simplificar la ecuación para indicar que la capacitancia de la cápsula del micrófono es inversamente proporcional a la distancia entre las placas.
Combinando lo que sabemos de las dos ecuaciones electrostáticas, inferimos que el voltaje a través de la cápsula depende de la distancia entre las placas de la cápsula. Por lo tanto, un diafragma que se mueva hacia adelante y hacia atrás alrededor de su posición de reposo provocaría un voltaje de CA a través de las placas.
Como se discutió, el diafragma se mueve de acuerdo con las ondas sonoras. Por lo tanto, el micrófono representa las ondas sonoras como un voltaje de CA (también conocido como señal de audio). En otras palabras, la cápsula del micrófono de condensador es un transductor.
Sin embargo, la «señal» producida por la cápsula tiene una impedancia muy alta (un subproducto de mantener una carga constante a través de las placas) y requiere un convertidor de impedancia para ser utilizada por el micrófono y más allá del micrófono. Hay algunos métodos para eliminar la impedancia (tubos y transistores) a los que llegaremos en breve.
Aparte de eso, hay una variedad de circuitos y diseños de salida diferentes que un condensador puede usar para tratar más la señal antes de que se emita.
¡Así es como funciona un micrófono de condensador, en general!
La cápsula del micrófono de condensador
La cápsula del micrófono de condensador se refiere a todo el elemento transductor del micrófono. Está hecho del diafragma y la configuración del condensador de la placa posterior y la carcasa que lo mantiene unido.
Echemos un vistazo a un diagrama simple que representa la cápsula del micrófono de condensador:
En este gráfico simplificado, vemos el diafragma y la placa posterior con cables eléctricos saliendo de ellos. Estos cables toman efectivamente la señal producida por las cápsulas y la llevan al convertidor de impedancia.
Tenga en cuenta que en los micrófonos electret, habría material electret en el diafragma o en la placa posterior (o el material electret formaría el diafragma). Además, tenga en cuenta que la carcasa y la placa posterior de la cápsula a menudo están diseñadas con orificios acústicos para permitir la variación de la presión del sonido en la parte posterior del diafragma (esta configuración de gradiente de presión permite varios patrones polares).
Echemos un vistazo a algunos ejemplos de cápsulas de condensador:
Montó HF6
El Rode HF6 es una sola cápsula de condensador cardioide de diafragma grande. Tiene un diafragma de 1 ″. También está terminado en el borde, lo que significa que los cables eléctricos conductores se toman del borde de la carcasa en lugar del centro del diafragma/placa posterior.
El HF6 es la cápsula del famoso Rode NT1. Este micrófono es un condensador electret, por lo que su cápsula está prepolarizada en lugar de polarizada externamente.
AKG CK12
La AKG CK12 es quizás la mejor (y sin duda una de las más influyentes) cápsulas del mundo. Esta cápsula de doble diafragma de diafragma múltiple con terminación de borde se introdujo por primera vez en 1953 en el diseño del legendario AKG C12. Desde entonces, el diseño de CK12 se ha utilizado para innumerables otros micrófonos, aunque el producto original es difícil de alcanzar o superar en términos de calidad.
Los micrófonos que usan cápsulas CK12 a menudo están diseñados con patrones polares seleccionables en 9 y especificaciones increíbles de respuesta transitoria y frecuencia. Los más notables entre estos micrófonos son la familia de micrófonos AKG C 414 y la línea de micrófonos Ela M de Telefunken.
Los diafragmas originales de la CK12 chapados en oro eran de plástico Styroflex de 10 micrones. AKG tomó la decisión de cambiar el calibre del diafragma a Mylar de 9 micrones para mejorar la durabilidad y luego cambió los diafragmas a Mylar de 6 micrones para mejorar la respuesta (una vez que la tecnología estuvo allí).
El CK12 no solo tiene dos diafragmas, sino también dos placas posteriores. Estas placas traseras están espaciadas ligeramente para mejorar la respuesta de frecuencia de gama alta cuando se combinan las señales del diafragma.
Originalmente, estos anillos tensores estaban hechos de latón y se fijaban mediante tornillos. Más tarde, AKG cambió esta especificación para que fuera nailon con un mecanismo de fijación por fricción.
Neumann K67
La Neumann K67 es otra cápsula de condensador multipatrón de doble diafragma grande de primera línea. Esta cápsula, a diferencia de las demás, está terminada en el centro. Sus diafragmas están bombardeados con oro y las cápsulas se introdujeron por primera vez en el micrófono Neumann U 67 en 1960. Originalmente, el K67 se diseñó como una alternativa con capacidad para múltiples patrones a las exitosas cápsulas K47 de Neumann (del Neumann U 47).
El K67 está diseñado con diafragmas dobles y una sola placa posterior compartida. Sin embargo, en la fabricación, cada diafragma se tensa a su propia placa posterior y luego estos sistemas igualmente afinados se unen en sus placas posteriores para formar una placa posterior cohesiva.
La cápsula K67 fue diseñada para usar diafragmas de película de poliéster pulverizados con oro en lugar del PVC de las cápsulas originales M7 y K47.
Neumann KK84
El Neumann KK84 es un ejemplo de cápsula de condensador de diafragma pequeño. Esta cápsula cardioide de un solo diafragma está diseñada para el KM 184 de dirección superior.
Para lograr la direccionalidad cardioide, la placa posterior está tallada con una serie de ranuras en lugar de los orificios pasantes estándar en la mayoría de los diafragmas. El diafragma en sí es una película Mylar de poliéster pulverizada con oro.
El convertidor de impedancia
Tenga en cuenta que el convertidor de impedancia a veces se denomina preamplificador interno del micrófono. Aunque el convertidor de impedancia puede aumentar muy bien el voltaje de la señal de la cápsula, no es un verdadero preamplificador porque no aplica ganancia a una señal de entrada.
Como hemos mencionado, para que la cápsula del micrófono de condensador mantenga una carga fija, debe tener una impedancia extremadamente alta. La alta impedancia de la cápsula evita la fuga de carga eléctrica a expensas de una mala transferencia de señal. Por lo tanto, si vamos a poder utilizar la señal de la cápsula del micrófono, necesitamos un convertidor de impedancia (IC) inmediatamente después de la cápsula para reducir la impedancia de la señal.
Una vez más, la impedancia eléctrica impide el flujo de señales de CA. Una impedancia más alta significa que la señal del micrófono tendrá más dificultades para viajar a través de un cable de señal y, en última instancia, se degradará antes de llegar a su dispositivo previsto en un circuito (especialmente durante recorridos de cable más largos). Esta es la razón por la que el convertidor de impedancia debe venir inmediatamente después de la cápsula para garantizar una pérdida de señal mínima entre la cápsula y el IC.
Los convertidores de impedancia son tan importantes y necesarios en los micrófonos de condensador que estos micrófonos a menudo se describen por sus tipos de CI.
En general, existen 2 tipos de convertidores de impedancia:
Convertidores de impedancia de tubo de vacío
Un tubo de vacío (también conocido como tubo de electrones o válvula) es un dispositivo electrónico que controla el flujo de corriente eléctrica entre electrodos cuando se aplica voltaje a través de estos electrodos. Este proceso tiene lugar dentro de un vacío sellado.
Los tubos de vacío de micrófono requieren al menos 3 electrodos (lo que hace que los tubos sean «triodos»). Están hechos de un recipiente exterior (de vidrio o cerámica). Hay un vacío dentro del recipiente sin aire presente. Es fundamental que no haya oxígeno en el tubo para que el dispositivo no se queme durante el proceso de enviar corrientes eléctricas.
Dentro del tubo hay electrodos que provocan el flujo de electrones y, por lo tanto, producen una corriente eléctrica. El tubo de triodo (el nivel base de un tubo de micrófono) tiene tres electrodos. A continuación se muestra un diagrama simple con los electrodos enumerados a continuación:
- H: calentador
- K: cátodo
- A: ánodo
- G: puerta
Un tubo de micrófono requiere energía para funcionar. Esta energía generalmente es suministrada por una unidad de fuente de alimentación externa y se usa para calentar el calentador del tubo de vacío.
Una vez que se haya calentado lo suficiente, el electrodo negativo del tubo, el cátodo, comenzará a emitir electrones (que están cargados negativamente). Estos electrones serán repelidos por el cátodo negativo y atraídos por el ánodo positivo. ¡Esto provoca un flujo de electrones (corriente eléctrica) entre el cátodo y el ánodo!
Esta corriente tiene una impedancia relativamente baja en comparación con la salida de la cápsula. También es constante a menos que se aplique una señal en el electrodo de rejilla. Aquí es donde las cosas se ponen interesantes.
Se puede pensar en la rejilla como la entrada del tubo triodo. Tiene una impedancia de entrada increíblemente alta y es capaz de aceptar la señal de alta impedancia de la cápsula.
La rejilla entonces actúa como un modulador, permitiendo que fluyan cantidades variables de electrones entre el cátodo y el ánodo. La corriente alternativa (señal de audio) emitida por el tubo de vacío es modulada por la señal de la cápsula. Esto, en efecto, permite que el tubo de vacío convierta la impedancia de la señal e incluso aumente el voltaje (nivel) de la señal de audio.
Convertidores de impedancia de transistor de efecto de campo
Los transistores han reemplazado a los tubos de vacío en prácticamente todas las disciplinas electrónicas. Aunque muchos micrófonos de tubo son apreciados por su carácter (saturación, distorsión, etc.), la mayoría de los micrófonos de condensador del mercado actual utilizan transistores como convertidores de impedancia.
Los transistores son más precisos; menor; más baratos y requieren menos energía que sus homólogos de tubo.
El convertidor de impedancia FET típico se basa en un transistor de efecto de campo y, más específicamente, en un transistor de efecto de campo de puerta de unión.
Un JFET es un dispositivo electrónico activo con tres terminales. Utiliza material semiconductor (es decir, silicio dopado) y usa voltaje/corriente en un par de terminales para controlar el voltaje/corriente en otro par de terminales. Echemos un vistazo a un diagrama simple de un JFET seguido de una lista de sus terminales:
- S = fuente
- D = drenaje
- G = puerta
Para alimentar correctamente un JFET, se debe aplicar voltaje externo (a través de polarización o alimentación fantasma) a través de la fuente y el drenaje. Luego, la señal de voltaje de CA de la cápsula se aplica a través de la puerta y la fuente.
La fuente de puerta se puede considerar como una entrada de alta impedancia capaz de aceptar la señal de alta impedancia de la cápsula del micrófono. Este drenaje de fuente se puede considerar como la salida de baja impedancia que a menudo también tiene una mayor amplitud.
La señal de «entrada» de alta impedancia, entonces, controla efectivamente la señal de «salida» de baja impedancia, permitiendo que el FET/JFET convierta la impedancia de la señal de la cápsula de manera apropiada.
Requisitos de alimentación del micrófono de condensador
Los micrófonos de condensador están todos activos independientemente de si tienen cápsulas prepolarizadas (micrófonos electret) o no. Esto es cierto porque todos los micrófonos de condensador requieren un convertidor de impedancia que es un dispositivo inherentemente activo.
Además de eso, muchos micrófonos de condensador tienen placas de circuito impreso con componentes activos integrados.
Por lo tanto, los micrófonos de condensador pueden requerir energía para polarizar sus cápsulas y hacer funcionar sus placas de circuito impreso, pero todos los condensadores requieren energía para sus convertidores de impedancia.
El punto principal aquí es que los micrófonos de condensador requieren energía, entonces, ¿cómo suministramos esta energía?
Aquí hay una lista de métodos de alimentación del micrófono:
Poder fantasma
La alimentación fantasma es una forma muy popular, estandarizada y segura de alimentar micrófonos de condensador. Suministra +48 voltios CC en las clavijas 2 y 3 de un cable balanceado y se utiliza principalmente para alimentar micrófonos de condensador de estudio y de película.
Unidades de fuente de alimentación externa
Se requieren fuentes de alimentación externas para los micrófonos de tubo, ya que los tubos de vacío consumen mucha energía. Las PSU externas se conectan al enchufe de la pared y al micrófono y están diseñadas específicamente para las necesidades de energía del micrófono previsto.
Polarización de CC
El voltaje de polarización es un voltaje de CC bajo (generalmente entre 1,5 y 9,5 voltios CC) que se extiende a lo largo de las líneas de audio (y de retorno) de un cable de micrófono no balanceado. Normalmente se utiliza para alimentar los convertidores de impedancia JFET de micrófonos en miniatura.
T-Power (potencia AB)
Fue uno de los primeros métodos para alimentar micrófonos de condensador directamente a través de sus cables de audio utilizando 12 V CC. Desde entonces, la alimentación fantasma ha reemplazado eficazmente a T-power como la técnica de alimentación de micrófono estándar debido a su alimentación y seguridad superiores.
Energía enchufable
Plug-in-power es un método común para alimentar micrófonos electret de nivel de consumidor que se conectan a equipos de audio de consumo (grabadoras portátiles, tarjetas de sonido de computadora, etc.).
PiP es una fuente de baja corriente que suministra +5 voltios CC. Este método envía energía a través de un cable no balanceado, usando la manga/blindaje como retorno. La polarización PiP y DC son casi iguales, aunque sus aplicaciones son diferentes.
Alimentación USB
La alimentación USB es un voltaje de +5 V CC que se transporta en el pin 1 del conector USB.
En los micrófonos de condensador USB, la alimentación USB se utiliza para alimentar tanto los convertidores de impedancia FET como los convertidores de analógico a digital (tenga en cuenta que todas las cápsulas de condensador USB son electretos prepolarizados).
Pilas
A veces, las baterías son una opción para proporcionar energía a un micrófono de condensador.
Tipos de micrófonos de condensador
Como se mencionó anteriormente en el artículo, existen muchos tipos de micrófonos de condensador.
Los principales factores que vale la pena distinguir son:
- Polarización de la cápsula: ¿la cápsula del micrófono está permanentemente polarizada con material electret o requiere una fuente externa para proporcionar la carga fija a través de las placas?
- Convertidor de impedancia: ¿el IC del micrófono de condensador se basa en electrónica de válvulas o electrónica de transistores?
- Tamaño del diafragma: el tamaño del diafragma juega un papel en el diseño del micrófono, la funcionalidad y, en última instancia, las especificaciones del micrófono. ¿El diafragma es pequeño o grande?
Dicho esto, echemos un vistazo a los «tipos» generales de micrófonos de condensador. Tenga en cuenta que cualquier micrófono de partículas probablemente pertenecerá a muchos tipos diferentes.
Los tipos que discutiremos son los siguientes:
Condensadores Electret
Los micrófonos de condensador electret tienen material electret integrado en sus cápsulas que mantiene una carga eléctrica casi permanente a través de la placa. Estos micrófonos se consideran prepolarizados y, por lo tanto, no requieren una fuente de alimentación externa para proporcionar un voltaje de polarización para la cápsula.
El término «electret» es un acrónimo entre «electrostático» e «imán» y actúa como un proveedor permanente de carga eléctrica. Tenga en cuenta que el término «cuasi-permanente» se usa a menudo para indicar que los electrets eventualmente perderán su carga, pero con la tecnología actual, la carga durará mucho tiempo.
En los micrófonos, el material electret es típicamente plástico de politetrafluoroetileno (PTFE) en forma de película o en forma de soluto. Este PTFE se funde y se resolidifica en un fuerte campo eléctrico para mantener la carga eléctrica dentro de su formación sólida.
El material electret está diseñado para suministrar la carga eléctrica fija adecuada a través de la cápsula del micrófono electret.
Los micrófonos Electret suelen ser también micrófonos FET.
Condensadores «verdaderos» polarizados externamente
Los condensadores con polarización externa, como su nombre indica, requieren un voltaje externo para polarizar adecuadamente sus cápsulas.
El término «verdadero» surgió en los primeros y más crudos días de los micrófonos electret cuando la tecnología electret no era tan buena como lo es hoy. Los fabricantes utilizaron el término «verdadero» para diferenciar sus condensadores con polarización externa de los micrófonos de condensador electret menores. Con la tecnología actual y los micrófonos modernos, la diferencia no es tan pronunciada (en todo caso).
Dicho todo esto, los condensadores con polarización externa siguen siendo excelentes opciones. Por ejemplo, la empresa de micrófonos de gran reputación, Neumann GmbH, se enorgullece de producir únicamente verdaderos micrófonos de condensador.
Casi todos los micrófonos de tubo son condensadores con polarización externa. Muchos micrófonos de condensador de calidad de estudio también están polarizados externamente.
Condensadores de tubo
Como probablemente pueda adivinar al leer las partes anteriores de este artículo, los condensadores de tubo utilizan componentes electrónicos de tubo de vacío como convertidores de impedancia.
Los micrófonos de tubo a menudo son amados por su carácter. Los tubos de vacío a menudo exhiben de manera inherente saturación, distorsión y compresión que colorean la señal del micrófono de una manera agradable al sonido. Entonces, aunque la electrónica de válvulas no es tan precisa como la electrónica basada en transistores, todavía se buscan micrófonos de válvulas porque suenan magníficos.
Todos los condensadores de tubo tienen cápsulas polarizadas externamente.
Condensadores FET
Los micrófonos de condensador FET (también conocidos como condensadores de estado sólido) tienen convertidores de impedancia basados en transistores. Debido a que la tecnología de transistores es tan popular en estos micrófonos (y puede ser bastante económica), tenemos una amplia gama de micrófonos de condensador que utilizan circuitos integrados FET.
Hay micrófonos FET de estudio de alta gama, micrófonos FET de solapa y micrófonos FET de medición. Hay micrófonos FET de rango medio. Los micrófonos baratos de consumo en juguetes y otros dispositivos también son comúnmente micrófonos FET (aunque los micrófonos MEMS se están volviendo cada vez más estándar).
El punto principal aquí es que los condensadores FET tienen convertidores de impedancia basados en transistores de estado sólido.
Los condensadores FET pueden estar prepolarizados o polarizados externamente y pueden tener diafragmas pequeños o grandes.
AF vs. Micrófonos de condensador de RF
Hasta ahora en el artículo, hemos estado discutiendo los micrófonos de condensador AF (audiofrecuencia). Estos son los micrófonos que utilizan una cápsula basada en un condensador de alta impedancia para almacenar una carga fija y variar la capacitancia de la cápsula para producir un voltaje. Estos micrófonos requieren un convertidor de impedancia si se va a utilizar la señal de la cápsula.
Los condensadores AF son muy populares y han sido diseñados para funcionar tremendamente bien. Sin embargo, no hay forma de ganar contra la alta humedad con un condensador AF. En una atmósfera húmeda, la carga almacenada a través de las placas puede escapar en las moléculas de agua en el aire en lugar de a través del convertidor de impedancia. Esto provoca una salida ruidosa y reducida. El alto voltaje de polarización también atrae partículas de polvo al diafragma, reduciendo su eficiencia y linealidad.
Existe otro tipo de cápsula condensadora que debemos mencionar que funciona mucho mejor en estos ambientes húmedos. Este sistema fue desarrollado por Sennheiser para su uso en sus micrófonos de cañón MKH y se conoce como micrófono de condensador de RF (radiofrecuencia).
Los condensadores de RF utilizan una cápsula de baja impedancia como condensador de sintonización para un oscilador de RF. Este oscilador emplea el condensador/cápsula en un circuito de baja impedancia donde una señal de alta frecuencia pasa a través del condensador en todo momento.
Las placas frontal y posterior se configuran de la misma manera con la placa frontal actuando como un diafragma. Las ondas sonoras hacen que el diafragma se mueva y, por lo tanto, un cambio en la capacitancia de la cápsula.
Este cambio en la capacitancia altera la frecuencia de resonancia del circuito (~ 8 MHz) y, por lo tanto, su frecuencia se vuelve proporcional a la señal de audio.
Luego, se coloca en línea un demodulador de RF (en lugar de un convertidor de impedancia) para restaurar la salida a una señal de audio.
Este sistema es robusto y prácticamente inmune a la humedad debido a la baja impedancia del circuito. ¡Hace que la línea de micrófonos MKH de Sennheiser sea la mejor opción para los ingenieros cuando graban al aire libre!
Diafragma pequeño vs. Condensadores de diafragma grande
Un diferenciador importante entre los micrófonos de condensador es el tamaño de sus diafragmas.
Aunque son muy vagos, estos tamaños se utilizan generalmente para dar al usuario una buena idea de qué esperar en términos de carácter y rendimiento del micrófono.
En general, estos tamaños son los siguientes:
- Diafragma pequeño: un diafragma de condensador con un diámetro menor o igual a 1/2 ″ (12,7 mm).
- Diafragma grande: un diafragma de condensador con un diámetro mayor o igual a 1 ″ (25,4 mm).
Por supuesto, estos tamaños dejan fuera de discusión un rango relativamente grande de diámetros de diafragma. Esta es simplemente una guía aproximada, aunque el condensador de diafragma grande y el de diafragma pequeño tienen sus propias diferencias. Dicho esto, en realidad es bastante poco común que el diámetro del diafragma del condensador esté entre 1/2 «y 1».
Las tablas son una forma sencilla de difundir información. Veamos las diferencias entre las COSUDE y los PMA en la siguiente tabla:
| Micrófonos de condensador de diafragma pequeño | Micrófonos de condensador de diafragma grande | |
|---|---|---|
| Tamaño del diafragma | 1/2 «(12,7 mm) o menos | 1 «(25,4 mm) o más |
| Respuesta transitoria | Más preciso | Menos precisa |
| Respuesta frecuente | Más plano y más extendido | Más coloreado especialmente en la gama alta. |
| Tipo de dirección | Superior o lateral | Típicamente de lado |
| Patrones polares | Cualquier patrón polar. Muy consistente | Cualquier patrón polar. Menos consistente |
| Sensibilidad | Alto | Alto |
| Ruido propio | Más | Menos |
| Precio | Barato a muy caro | De económico a muy caro |
Condensadores de diafragma en miniatura
Vale la pena mencionar el condensador de diafragma en miniatura por separado de los SDC y LDC. Estos mini micrófonos constituyen la gran mayoría de micrófonos de solapa/solapa.
Estos micrófonos se utilizan a menudo junto con sistemas inalámbricos. Se conectan a transmisores inalámbricos que generalmente se utilizan no solo para enviar la señal de forma inalámbrica, sino también para proporcionar al convertidor de impedancia JFET el voltaje de polarización de CC adecuado para que el micrófono funcione.
Otros diferenciadores
Hay otros diferenciadores más generales entre los micrófonos de condensador que también se aplican a otros transductores de micrófono. Incluyen:
- Circuito de salida acoplado o sin transformador
- Patrón múltiple o patrón único
- Inalámbrico o cableado
Aplicaciones de micrófono de condensador
Los micrófonos de condensador se utilizan bastante bien en todas las aplicaciones en las que se necesita grabar sonido. Sería bueno revisar cada aplicación común en detalle, pero eso requeriría un artículo completamente diferente.
Esto se debe principalmente a la amplia variedad de micrófonos de condensador disponibles. Como se mencionó, estos micrófonos van desde los mejores micrófonos de estudio de primera línea hasta los micrófonos más baratos posibles en bienes de consumo. Esta gama también cubre innumerables micrófonos intermedios.
- Micrófonos de estudio para voces (especialmente FET de diafragma grande y micrófonos de tubo)
- Micrófonos de instrumentos
- Micrófonos de voz en off (especialmente FET de diafragma grande y micrófonos de tubo)
- Micrófonos lavalier inalámbricos (especialmente micrófonos FET prepolarizados en miniatura)
- Micrófonos de escopeta en películas y videos (cápsulas AF/RF de diafragma pequeño en micrófonos de escopeta)
- Dispositivos de consumo que requieren micrófonos
Ejemplos de micrófonos de condensador
En esta sección, analizaremos los micrófonos de condensador de cada uno de los tipos enumerados anteriormente. Agregaré una lista corta después de cada uno para anotar a qué tipos pertenece el micrófono.
Los ejemplos de micrófonos de condensador son:
Neumann TLM 103
El Neumann TLM 103 es un micrófono de estado sólido de diafragma grande sin transformador.
Este micrófono tiene un diafragma de señal y un patrón polar cardioide. Su cápsula polarizada externamente y su convertidor de impedancia FET se alimentan mediante alimentación fantasma.
El Neumann TLM 103 pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula polarizada externamente
- Diafragma grande
- Patrón único (cardioide)
- Diafragma simple
- Convertidor de impedancia FET
- Alimentado por fantasmas
- Salida sin transformador
- Cápsula AF
Rode NT1-A
El Rode NT1-A es un micrófono electret de diafragma grande con patrón polar cardioide.
Este micrófono tiene un convertidor de impedancia basado en transistor y una salida sin transformador. Funciona con alimentación fantasma.
El Rode NT1-A pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula electret prepolarizada
- Diafragma grande
- Patrón único (cardioide)
- Diafragma simple
- Convertidor de impedancia FET
- Alimentado por fantasmas
- Salida sin transformador
- Cápsula AF
Sony C-800G
El Sony C-800G es un micrófono de condensador de tubo de múltiples patrones de diafragma grande.
Este ejemplo de micrófono de condensador presenta una cápsula de doble diafragma y una salida acoplada por transformador. Está alimentado por una unidad de fuente de alimentación externa.
El Sony C-800G pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula polarizada externamente
- Diafragma grande
- Multi-patrón (cardioide, bidireccional, omnidireccional)
- Diafragma doble (placa posterior única)
- Convertidor de impedancia de tubo de vacío
- Fuente de alimentación externa
- Salida acoplada por transformador
- Cápsula AF
Neumann KM 184
El Neumann KM 184 es un micrófono de condensador de dirección superior de diafragma pequeño con un patrón polar cardioide.
La cápsula de este micrófono está polarizada externamente y su convertidor de impedancia está basado en transistores. Tanto la cápsula como el IC funcionan con alimentación fantasma.
El Neumann KM 184 pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula polarizada externamente
- Diafragma pequeño
- Patrón único (cardioide)
- Diafragma simple
- Convertidor de impedancia FET
- Alimentado por fantasmas
- Salida sin transformador
- Cápsula AF
DPA 4006A
El DPA 4006A es un micrófono de condensador de diafragma pequeño de alta gama con un patrón polar omnidireccional.
Este micrófono electret tiene alimentación fantasma con un convertidor de impedancia FET y salida sin transformador.
El DPA 4006A pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula prepolarizada
- Diafragma pequeño
- Patrón único (omnidireccional)
- Diafragma simple
- Convertidor de impedancia FET
- Alimentado por fantasmas
- Salida sin transformador
- Cápsula AF
Sanken COS-11D
El Sanken COS-11D es un gran ejemplo de un micrófono lavalier en miniatura estándar de la industria. Es un micrófono de condensador electret con un patrón polar omnidireccional.
Este micrófono electret tiene un pequeño convertidor de impedancia JFET que se alimenta mediante polarización de CC (generalmente desde el transmisor inalámbrico conectado). Su circuito simple no incluye un transformador de salida.
El Sanken COS-11D pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula prepolarizada
- Diafragma en miniatura
- Patrón único (omnidireccional)
- Diafragma simple
- Convertidor de impedancia FET
- Desarrollado por polarización de CC
- Salida sin transformador
- Cápsula AF
- Diseñado para su uso con un sistema inalámbrico
Sennheiser MKH 416
El Sennheiser MKH 416 es nuestro único ejemplo de micrófono de condensador de RF. Es un micrófono de escopeta de diafragma pequeño con una cápsula de RF.
El MKH 416 de Sennheiser es un micrófono de estado sólido con una salida sin transformador. Funciona con alimentación fantasma.
El Sennheiser MKH 416 pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula polarizada externamente
- Diafragma pequeño
- Patrón único (supercardioide/escopeta)
- Diafragma simple
- Convertidor de impedancia FET
- Alimentado por fantasmas
- Salida sin transformador
- Cápsula de RF
Cylewet CYT1013
El Cylewet CYT1013 es un ejemplo de un pequeño micrófono electret para consumidores.
Estos micrófonos están diseñados para ser incluidos en circuitos que requieren un micrófono en lugar de como una cápsula principal en una unidad de micrófono.
El Cylewet CYT1013 pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Cápsula prepolarizada
- Diafragma pequeño
- Patrón único (omnidireccional)
- Diafragma simple
- Convertidor de impedancia FET
- Alimentado por polarización de CC
- Salida sin transformador
- Cápsula AF
Yeti azul
Finalmente, la lista estaría completa con un micrófono USB (los micrófonos USB a menudo tienen cápsulas de condensador). El Blue Yeti es el micrófono USB más popular del mundo y en realidad utiliza tres cápsulas de condensador diferentes en su diseño.
Las cápsulas se combinan de varias formas para producir 3 patrones polares diferentes e incluso proporcionar una opción estéreo. Estas cápsulas pasan por un convertidor de impedancia FET antes de cambiarse a audio digital para la salida del micrófono.
El Blue Yeti pertenece a los siguientes tipos de micrófonos:
- Varias cápsulas (diseño de tres cápsulas)
- Cápsulas polarizadas externamente
- Diafragmas pequeños
- Multi-patrón (cardioide, bidireccional, omnidireccional)
- Opción estéreo
- Convertidor de impedancia FET
- Alimentado por USB
- Salida sin transformador
- Cápsula AF
- Salida USB
Diferencias entre micrófonos de condensador y dinámicos
La principal diferencia entre los micrófonos de condensador y los micrófonos dinámicos son sus principios de transductor:
- Los micrófonos de condensador convierten el sonido en audio mediante principios electrostáticos
- Los micrófonos dinámicos convierten el sonido en audio mediante inducción electromagnética.
Esta importante distinción viene con otras diferencias generales. Por ejemplo, los transductores de condensador están activos (requieren energía) mientras que los transductores dinámicos son pasivos (aunque algunos micrófonos de cinta están activos debido a su circuito amplificador interno).
Los micrófonos de condensador generalmente se benefician de una mejor sensibilidad y precisión (en respuesta transitoria y de frecuencia) mientras que los micrófonos dinámicos son más duraderos y se venden a precios más bajos.
Todas las principales diferencias generales entre los micrófonos dinámicos y de condensador se enumeran a continuación:
| Micrófonos dinámicos | Micrófonos de condensador | |
|---|---|---|
| Principio del transductor | Inducción electromagnética | Principios electrostáticos |
| Activo pasivo | Pasivo | Activo |
| Respuesta frecuente | De colores | Plano/extendido |
| Respuesta transitoria | Lento | Rápido |
| Patrones polares | Todo menos bidireccional | Todos (especialmente con cápsula de doble diafragma) |
| Sensibilidad | Bajo | Alto |
| Ruido propio | No | sí |
| Nivel máximo de presión acústica | A menudo demasiado alto para medir | A menudo dentro de límites prácticos |
| Durabilidad | Muy duradero | Algo duradero |
| Precio | De económico a moderado | Barato a muy caro |
preguntas relacionadas
¿Es un micrófono un dispositivo de entrada? Según una computadora, un micrófono es un dispositivo de entrada ya que ingresa información en la computadora. Sin embargo, para el punto de observación del micrófono, los micrófonos son dispositivos de salida ya que emiten señales de audio. Sin embargo, por lo general, los dispositivos de entrada/salida se refieren a su interacción con una computadora.
¿Son omnidireccionales los micrófonos de condensador? Los micrófonos de condensador y los patrones polares son independientes entre sí. Por lo tanto, algunos micrófonos de condensador son omnidireccionales, mientras que otros no lo son. Algunos micrófonos de condensador de múltiples patrones incluso tienen opciones omnidireccionales y se pueden cambiar para exhibir otro patrón polar en cualquier momento.
