¿Qué es un micrófono de tubo y cómo funcionan los micrófonos de tubo?
Si ha estado involucrado en la música o el audio durante algún tiempo, probablemente haya oído hablar de los equipos de válvulas, incluidos los micrófonos de válvulas.
¿Qué es un micrófono de tubo y cómo funcionan los micrófonos de tubo? Un micrófono de tubo se refiere a cualquier micrófono activo (normalmente un condensador de diafragma grande) que utiliza un tubo de vacío (normalmente un triodo) como su convertidor de impedancia. Los micrófonos de tubo pasan sus señales de cápsula a través de un tubo (y otros componentes) antes de que se emita la señal.
En este artículo, hablaremos sobre micrófonos de tubo, tubos de vacío y ejemplos de micrófonos de tubo con gran detalle.
¿Qué es un micrófono de tubo?
Un micrófono de tubo, como su nombre indica, es cualquier micrófono que tiene un tubo de vacío en su diseño. Obviamente, esta es una respuesta muy simple a esta pregunta.
La función del tubo de vacío es actuar como convertidor de impedancia y amplificador para la señal del micrófono. Los micrófonos de condensador de tubo tienen cápsulas de condensador que emiten señales de audio de baja amplitud con alta impedancia. El trabajo del tubo de vacío es aumentar efectivamente esta señal mientras se reduce la impedancia para que la señal pueda viajar dentro del resto de los circuitos del micrófono y a través de la conexión de salida.
Debido a que los tubos de vacío son dispositivos electrónicos activos (requieren energía para funcionar), los micrófonos de tubo también están activos. Los requisitos de energía para los tubos de vacío son relativamente altos, por lo que los micrófonos de tubo están diseñados con unidades de suministro de energía externas que proporcionarán la energía necesaria.
Los micrófonos de tubo suelen ser condensadores de diafragma grande. Sin embargo, existen algunos condensadores de tubo de diafragma pequeño e incluso algunos micrófonos de tubo de cinta en el mercado.
¿Qué es un 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 dentro de un vacío entre electrodos cuando se aplica un voltaje.
Los tubos de vacío del micrófono están hechos de un recipiente exterior (de vidrio o material cerámico). Dentro de este recipiente hay un vacío donde no hay aire. Es fundamental que no haya oxígeno dentro del tubo para que el dispositivo no se queme.
Dentro del tubo hay electrodos que provocan el flujo de electrones y, por lo tanto, producen una corriente eléctrica.
El diseño de tubo de vacío más simple es el diodo, que fue inventado en 1904. Tiene los 2 electrodos más importantes en cualquier tubo de vacío: el cátodo y el ánodo.
El cátodo es el terminal/electrodo negativo del tubo y el ánodo es el terminal/electrodo positivo.
El cátodo se calienta directamente (la fuente de alimentación calienta el cátodo en sí) o indirectamente (el tubo de vacío está diseñado con un calentador separado eléctricamente aislado).
Cuando se aplica calor al tubo, el cátodo comienza a emitir electrones. Los electrones están cargados negativamente, por lo que el cátodo los repele y, al mismo tiempo, el ánodo los atrae.
Entonces, al aplicar la potencia correcta para escuchar el tubo de vacío, generamos una corriente eléctrica. Tenga en cuenta que el tubo debe ser un vacío o, de lo contrario, el oxígeno dentro del tubo quemaría el calentador y el tubo de vacío no funcionaría.
Con esa explicación básica fuera del camino, echemos un vistazo al tubo de triodo.
El tubo de vacío básico utilizado en un micrófono de tubo es el triodo. Los triodos tienen un tercer electrodo llamado rejilla (también conocida como rejilla de control) que está conectado a la cápsula del micrófono.
La señal que está conectada a la red actúa esencialmente como un modulador del flujo de corriente entre el cátodo y el ánodo. Cuando la señal de CA de la cápsula alcanza su punto máximo, también lo hace el flujo entre el cátodo y el ánodo. Cuando la señal de CA de la cápsula llega a su punto más bajo, el flujo del cátodo al ánodo también lo hace.
Con esta funcionalidad, una señal de alta impedancia de bajo nivel de la cápsula del micrófono puede controlar una señal de baja impedancia de nivel relativamente alto entre el cátodo y el ánodo.
De esta forma, el tubo de vacío triodo actúa como amplificador y convertidor de impedancia dentro del diseño del micrófono.
- H: calentador
- K: cátodo
- A: ánodo
- G: puerta
¿Cómo funcionan los micrófonos de tubo?
Debido a que los micrófonos de tubo son generalmente condensadores de diafragma grande, analizaremos en detalle cómo funcionan los micrófonos de condensador de tubo. Al final de esta sección, tocaremos los peculiares micrófonos de tubo de cinta para comparar. Al final de esta sección, debe comprender cómo funcionan los micrófonos de tubo.
Micrófonos de condensador de tubo
Los micrófonos de condensador de tubo están [generalmente] diseñados con lo siguiente:
Analicemos cada uno de estos en breve antes de unirlos todos para explicar cómo funcionan los micrófonos de tubo de manera integral.
Cápsula de condensador
Una cápsula de condensador es el componente transductor del micrófono. Consiste en uno (o dos) diafragmas y está diseñado para convertir la variación de presión sonora en el diafragma en señales de audio para que emita el micrófono.
Las cápsulas de condensador convierten la energía basándose en principios electrostáticos. Podemos pensar en una cápsula de condensador como un condensador de placas paralelas con una placa trasera fija y una placa frontal móvil (este es el diafragma).
Este «condensador» (conocido como condensador en Inglaterra, de ahí el nombre) requiere una carga para funcionar correctamente. Con los micrófonos de tubo, las cápsulas casi siempre están polarizadas externamente y este voltaje de polarización generalmente proviene de la unidad de fuente de alimentación.
Una vez que la cápsula/condensador mantenga su carga casi permanente, funcionará correctamente.
A medida que se mueve el diafragma (de acuerdo con la variación de la presión sonora), la distancia entre las placas paralelas cambia y ocurre un cambio coincidente en la capacitancia en la cápsula.
Debido a que la cápsula tiene una carga eléctrica constante, cualquier variación en la capacitancia provoca un cambio de voltaje inversamente proporcional a través de la cápsula. Este voltaje se toma de la cápsula y es efectivamente la señal de audio de la cápsula.
La «señal de audio» de la cápsula es una reproducción de sonido como voltaje de CA. Sin embargo, esta señal es de mala calidad: tiene una amplitud baja y una impedancia extremadamente alta.
Tubo vacío
El tubo de vacío de un micrófono de tubo debe ser «al menos» un triodo, lo que significa que debe tener al menos 3 electrodos. Esto le permite actuar eficazmente como convertidor y amplificador de impedancia.
La rejilla del tubo de vacío es capaz de recibir la señal de impedancia extremadamente alta de la cápsula. Esta señal en la red es capaz de controlar una «señal» de mayor calidad entre el cátodo y el ánodo del triodo.
De esta manera, podemos pensar en la rejilla como la «entrada» del tubo y el cátodo-ánodo como la «salida» del tubo. Con este pensamiento simplificado, vemos que el tubo actúa bien como un convertidor y amplificador de impedancia y que es necesario para el correcto funcionamiento del micrófono.
Sin un convertidor de impedancia inmediatamente después de la cápsula del condensador, la señal de la cápsula se degradaría a un nivel inutilizable antes de viajar a través del cable del micrófono a un preamplificador de micrófono.
Unidad de fuente de alimentación
Los tubos de vacío requieren mucha energía eléctrica para funcionar. Los requisitos de alimentación son más de los que pueden proporcionar la alimentación fantasma u otros «métodos de alimentación por cable de audio».
Los micrófonos de tubo, entonces, requieren fuentes de alimentación externas para suministrar el jugo eléctrico necesario para los componentes activos.
Además de eso, las cápsulas de condensador de los micrófonos de tubo generalmente están polarizadas externamente (como se mencionó anteriormente). Las unidades de suministro de energía también actúan para polarizar estas cápsulas.
Finalmente, puede haber o no circuitos activos en otra parte del circuito del micrófono. Las unidades de suministro de energía también se diseñarían para alimentar eficazmente estos componentes.
Circuito interno
Además de la cápsula, el tubo y el transformador, los micrófonos de tubo tendrán otros componentes eléctricos. El otro circuito interno del micrófono está hecho de componentes pasivos, y a veces activos, que permiten un flujo eléctrico y protección adecuados dentro del micrófono. Este circuito interno también es responsable de cualquier procesamiento de señal especial requerido dentro del micrófono.
Transformador de salida
Por último, a menudo se incluye un transformador de salida en el diseño del condensador de tubo.
Los transformadores reductores ayudan a reducir aún más la impedancia de la señal del micrófono antes de que se envíe a través de la salida del micrófono. Sin embargo, lo más importante es que los transformadores de salida equilibran la señal del micrófono y protegen el micrófono del voltaje de CC que puede enviarse al conector de salida del micrófono.
La mirada holística a los micrófonos de condensador de tubo
Veamos un diagrama simple de un micrófono de condensador de tubo para ayudarnos a visualizar cómo funcionan:
Como vemos arriba, las ondas de sonido golpean el diafragma del condensador, lo que hace que el diafragma se mueva.
Mientras la cápsula del condensador esté polarizada, este movimiento del diafragma provocará una señal de audio coincidente en la salida de la cápsula.
La unidad de fuente de alimentación (fuente de alimentación de CC) polariza eficazmente la cápsula del condensador. También alimenta el tubo de vacío. Esta unidad de fuente de alimentación a menudo se conecta a la salida del micrófono de tubo. Estas conexiones suelen ser XLR de 5 pines (o XLR con aún más pines).
La señal de bajo nivel de alta impedancia de la cápsula es utilizada por el tubo para modular una señal de bajo nivel de impedancia más alta.
Esta señal de mayor calidad pasó a través de un circuito interno más dentro del micrófono antes de llegar al transformador de salida. El transformador de salida equilibra efectivamente la señal y la envía a la salida del micrófono.
Para la salida del micrófono, la señal del micrófono se transmite a un preamplificador de micrófono (oa la fuente de alimentación) a través de un cable de micrófono.
Un vistazo rápido a los micrófonos de tubo de cinta
Debido a que hay micrófonos de tubo de cinta en el mercado, deberían discutirse aquí. Echemos un vistazo a un diagrama simple de un micrófono de tubo de cinta:
Como vemos, las ondas de sonido golpean el diafragma de cinta y el diafragma/elemento de cinta produce una señal de audio coincidente.
Esta señal generalmente tiene un nivel muy bajo. Un transformador elevador con una alta relación de espiras aumentará efectivamente el voltaje de la señal a expensas de aumentar la impedancia de la señal a niveles muy altos.
Esta señal de alto nivel y alta impedancia luego se alimenta a la rejilla de un tubo de vacío y se usa para modular una señal de mayor calidad.
La señal de salida resultante del tubo se envía a través del transformador reductor de salida para un equilibrio adecuado antes de la salida.
En este caso, el micrófono de cinta está realmente activo, aunque el elemento transductor sigue siendo pasivo.
¿Por qué un fabricante se tomaría la molestia de poner un tubo en un micrófono de cinta? Bueno, tener un amplificador de válvulas interno en un tipo de micrófono notoriamente de bajo nivel es interesante. Sin embargo, la respuesta definitiva es probablemente porque la tecnología lo hace posible y los micrófonos de tubo de cinta son realmente geniales.
Ejemplos de micrófonos de tubo
Siempre es una buena idea mirar ejemplos al aprender sobre cualquier tema nuevo, especialmente cuando ese tema es un tipo de micrófono en particular.
Veamos 5 ejemplos de micrófonos de tubo:
AKG C 12 VR
El AKG C 12 VR se describe como una versión mejorada del legendario micrófono AKF C 12 (que se produjo entre 1953 y 1960).
El AKG C 12 VR, al igual que su predecesor, utiliza una cápsula de condensador CK 12 de diafragma dual de múltiples patrones y un tubo de vacío 6072A.
Tiene 9 patrones polares seleccionables para elegir, que se pueden controlar de forma remota desde la unidad de fuente de alimentación. La fuente de alimentación se conecta a través de un conector Tuchel de 12 pines de gran tamaño.
Telefunken ELA M 251 E
El Telefunken ELA M 251 E es el segundo clon en esta sección sobre ejemplos de micrófonos de tubo. En este caso, se trata del clon del original y mítico micrófono del mismo nombre, el Telefunken ELA M 251 E.
Al igual que el AKG C 12 mencionado anteriormente, el ELA M 251 E está diseñado con una cápsula CK 12 de doble diafragma de alta calidad y un tubo de vacío 6072A.
Este micrófono cuenta con 3 opciones de patrón polar (cardioide, bidireccional y omnidireccional) que se pueden controlar a través de un interruptor en el cuerpo del micrófono debajo de la canasta para la cabeza.
Rode NTK
El Rode NTK es un micrófono de tubo lanzado más recientemente.
Este micrófono de tubo es un original de Rode y cuenta con la cápsula cardioide con terminación de borde “HF2” patentada por Rode junto con un tubo de vacío Sovtek 6922.
A diferencia de los otros ejemplos de micrófonos, el NTK no tiene transformador y utiliza un circuito de salida balanceado basado en transistores, lo cual es extraño para un micrófono de tubo.
Blue Bottle
El Blue Bottle es un ejemplo de micrófono de tubo con cápsulas modulares. Este micrófono se basa libremente en el primer micrófono de tubo producido, el Neumann CMV3 (que era/es mejor conocido como «la botella»).
La botella azul está diseñada con un tubo de vacío de pentodo EF86 en modo triodo y una fuente de alimentación de tubo 9610. Cuenta con 8 cápsulas modulares diferentes diseñadas por Blue e incluso funcionará con algunos diseños de cápsulas modulares de Neumann y Violet Designs.
Royer R-122V
El Royer R-122V es un ejemplo de micrófono de tubo de cinta.
Este micrófono utiliza un tubo de vacío de pentodo subminiatura JAN 5840W (cableado como un triodo).
preguntas relacionadas
¿Qué es un micrófono FET? Un micrófono FET es un micrófono activo de estado sólido que utiliza un transistor de efecto de campo como su convertidor de impedancia en lugar de un tubo de vacío. La mayoría de los micrófonos de condensador en el mercado son micrófonos FET, aunque los fabricantes realmente solo especifican que un micrófono tiene un FET para distinguirlo de un micrófono de tubo similar.
¿Qué es un micrófono de cinta? Un micrófono de cinta es un tipo de micrófono dinámico (funciona según el principio de inducción electromagnética) que utiliza un diafragma delgado, conductor y ondulado en forma de cinta. Los micrófonos de cinta generalmente capturan audio con fluidez y precisión, pero son relativamente frágiles.
