¿Qué es un micrófono dinámico? (Definición detallada + Ejemplos)
De todos los factores diferenciadores entre micrófonos, se distinguen con mayor frecuencia como uno de los dos tipos principales: dinámico y condensador. Debido a que el término dinámico se aplica a tantos micrófonos, hay mucho que saber sobre los micrófonos dinámicos.
¿Qué es un micrófono dinámico? Un micrófono dinámico es un dispositivo de audio transductor que convierte el sonido (energía de onda mecánica) en audio (energía eléctrica) a través de un diafragma conductor de electricidad en movimiento; una estructura magnética permanente y el principio de inducción electromagnética.
En este artículo, ampliaremos esa definición y discutiremos el funcionamiento interno de los micrófonos dinámicos con mayor detalle. También tocaremos algunos ejemplos de micrófonos dinámicos y aplicaciones comunes para comprender mejor este tipo de micrófono.
¿Qué es un micrófono dinámico?
Como se mencionó anteriormente, la principal característica definitoria de un micrófono dinámico es que funciona según el principio de inducción electromagnética. Por lo tanto, un micrófono dinámico debe tener lo siguiente:
- Una estructura magnética que proporciona un campo magnético.
- Un elemento conductor en el que se puede tomar una diferencia de potencial eléctrico (voltaje) a través de cables conductores.
- Mecanismo que permite el movimiento relativo entre el elemento conductor y el campo magnético.
¡Eso resume bastante bien la definición más básica (aunque técnica) de un micrófono dinámico! Por supuesto, hay mucho más que eso.
Los dos diseños básicos de micrófono dinámico
Hay dos diseños de transductores de micrófono que utilizan electromagnetismo para convertir el sonido en audio. Se les conoce como:
En breve veremos en detalle cada uno de estos tipos de micrófonos, pero por ahora tocaremos el diseño básico del transductor.
El diseño del transductor dinámico de bobina móvil
Cuando escuchamos la frase “micrófono dinámico”, siempre apostamos a que sea un micrófono dinámico de bobina móvil. Aunque los micrófonos de cinta también son dinámicos, la gran mayoría de las veces se los denomina «micrófonos de cinta».
El transductor dinámico de bobina móvil está diseñado con un diafragma no conductor que tiene una bobina de metal conductor (generalmente cobre) unida a su parte posterior.
La estructura magnética tiene un corte cilíndrico en el que se asienta la bobina. Esta estructura proporciona el campo magnético permanente necesario para que se produzca la inducción electromagnética.
A medida que se mueve el diafragma, también lo hace la bobina conductora. La oscilación de la bobina conductora dentro del campo magnético permanente hace que se produzca una tensión de CA a través de la bobina mediante inducción electromagnética. Este voltaje de CA se toma a través de cables conductores como señal de audio del micrófono.
El diseño del transductor dinámico de cinta
El transductor dinámico de cinta está diseñado con un diafragma conductor similar a una cinta (típicamente de aluminio corrugado ultrafino) y una estructura magnética que rodea el perímetro del diafragma.
A medida que el diafragma conductor se mueve hacia adelante y hacia atrás sobre la posición de reposo dentro del campo magnético permanente, se produce un voltaje de CA (señal de micrófono) a través de él.
¿Qué es la inducción electromagnética?
Hasta ahora hemos discutido los diseños básicos de transductores de micrófono dinámicos. Como sabemos, la inducción electromagnética es un factor clave en los micrófonos dinámicos. Por lo tanto, para comprender mejor estos micrófonos, debemos comprender la inducción electromagnética.
¿Qué es la inducción electromagnética? La inducción electromagnética es la producción de un voltaje a través de un conductor eléctrico en un campo magnético cambiante.
Este proceso fue descubierto por primera vez por Michael Faraday en 1831 y desde entonces se ha utilizado en muchos componentes eléctricos, incluidos inductores y transformadores, y dispositivos eléctricos como motores eléctricos, generadores y, por supuesto, ¡micrófonos dinámicos!
La inducción electromagnética puede tener lugar con un conductor fijo y un campo magnético variable; un campo magnético estacionario y un conductor en movimiento, o cualquier situación en la que el movimiento relativo entre un campo magnético y un conductor esté cambiando.
En el caso de micrófonos dinámicos, el campo magnético es estable mientras el conductor (diafragma o accesorio de diafragma) está en movimiento.
Debido a que los diafragmas del micrófono oscilan hacia adelante y hacia atrás alrededor de la posición de reposo (imitando ondas sonoras), el voltaje inducido magnéticamente a través del conductor aumentará y disminuirá. Esto genera una corriente alterna y un «voltaje de CA» a través del conductor que es efectivamente una representación eléctrica del sonido.
Con eso, entremos en cada uno de los dos tipos de micrófonos dinámicos.
Tipo de micrófono dinámico 1: bobina móvil
Más comúnmente denominado simplemente «micrófono dinámico».
¿Qué es un micrófono dinámico? Un micrófono dinámico es un micrófono pasivo que utiliza una bobina conductora unida a su diafragma y un campo magnético permanente para producir su señal de micrófono. Como el sonido hace que el diafragma y la bobina se muevan dentro del campo magnético, se induce una señal de micrófono a través de él mediante inducción electromagnética.
Echemos un vistazo a un diagrama simplificado de un elemento de micrófono dinámico de bobina móvil:
Tenga en cuenta que la bobina conductora y el diafragma están conectados en realidad. Dejé un espacio entre ellos en el diagrama para enfatizar que son componentes separados.
Entonces, la estructura magnética está diseñada para tener un corte circular donde la bobina puede oscilar de manera efectiva. El imán tiene un polo magnético en el interior de la bobina y el otro polo en el exterior. Esto crea el campo magnético adecuado.
A medida que se mueven el diafragma y la bobina, se induce un voltaje a través de la bobina que es absorbido por los cables eléctricos.
El resto de los circuitos de un micrófono dinámico es bastante simple. Los cables eléctricos suelen formar un circuito con un transformador de salida o directamente con la conexión de salida del micrófono.
Un transformador elevador (que es del tipo en la salida, si se usa un transformador) ayudará a aumentar el voltaje (amplitud) de la señal del micrófono al mismo tiempo que protege el micrófono del voltaje de CC entrante (particularmente la alimentación fantasma). Afortunadamente, los elementos robustos de la bobina móvil no suelen verse dañados por el voltaje de CC.
Si el micrófono dinámico no tiene transformador, los cables eléctricos simplemente se conectan directamente a la salida del micrófono y se emite la señal producida por el elemento.
Es importante tener en cuenta que los micrófonos dinámicos vienen en una variedad de formas, tamaños, tipos de direcciones, patrones polares, marcas de micrófonos, respuestas de frecuencia, rangos de precios y están diseñados para diversas aplicaciones.
Características generales de un micrófono dinámico
Aunque es injusto pintar un tipo de micrófono completo con especificaciones distintas, hay ciertos aspectos de los micrófonos dinámicos que suelen ser ciertos. Éstos incluyen:
Robustez/Durabilidad
Los micrófonos de bobina móvil son relativamente resistentes. Sus elementos transductores son físicamente robustos y su circuito pasivo simple es resistente a daños.
Respuesta de frecuencia de gama alta deficiente
Los sonidos de alta frecuencia tienen dificultades para mover diafragmas dinámicos, por lo que estos micrófonos suelen sufrir en los agudos y tienen una respuesta de frecuencia de color oscuro.
Clasificaciones de baja sensibilidad y altas clasificaciones de SPL máximo
El elemento transductor pasivo y los circuitos de los micrófonos dinámicos no emiten una señal de micrófono demasiado fuerte (como lo hacen los condensadores). Por otro lado, los micrófonos dinámicos de bobina móvil son prácticamente imposibles de sobrecargar con un sonido demasiado alto.
Punto de precio relativamente bajo
La construcción simple de los micrófonos dinámicos los hace económicos de construir y, por lo tanto, a menudo son la opción de micrófono más barata.
Aplicaciones de micrófono dinámico
Aunque los micrófonos dinámicos se utilizan para grabar (o reforzar) muchas fuentes de sonido distintas, existen algunas aplicaciones comunes para los micrófonos dinámicos:
Voz (interpretación en vivo)
Los micrófonos cardioides dinámicos (como Shure SM58 y Sennheiser e835) son micrófonos vocales estándar de la industria para presentaciones en vivo. La robustez ayuda con la durabilidad en representaciones teatrales más duras. La baja sensibilidad, la respuesta de frecuencia y el patrón polar permiten una alta ganancia antes de la retroalimentación. Un impulso de presencia, popular para los micrófonos dinámicos, ayuda a hacer que las voces sean limpias en una mezcla de audio en vivo.
Voz (grabación de estudio)
Los micrófonos dinámicos como el Shure SM7B son micrófonos de referencia para grabar voces de tipo grito fuerte para géneros de música más difíciles. Un buen micrófono dinámico también puede colorear las voces bastante bien para adaptarse a grabaciones más animadas.
Batería (micrófono cercano)
Los tambores individuales son muy ruidosos y los micrófonos dinámicos a menudo se eligen por su capacidad para manejar estas fuentes fuertes sin problemas. Los micrófonos dinámicos se utilizan para mejorar las patadas, cajas y timbales en muchos géneros y estilos de grabación.
Amplificadores de instrumentos
Los micrófonos dinámicos se eligen a menudo para capturar los sonidos de un amplificador de instrumento (guitarra, bajo, etc.). Estos amplificadores a menudo solo emiten hasta 5-6 kHz, por lo que la atenuación de gama alta común a los micrófonos dinámicos no es un gran problema.
Latón
El gran sonido de los instrumentos de viento a menudo se escucha mejor a través de micrófonos dinámicos. Este es más el caso en los escenarios de actuaciones en vivo que en las grabaciones de estudio por las mismas razones que las aplicaciones vocales.
Ejemplos de micrófonos dinámicos
Shure SM57
El Shure SM57, apodado el «caballo de batalla de estudio», es un micrófono dinámico cardioide de primera dirección. Tiene un transformador de salida, aunque una modificación común incluye quitar este transformador para aumentar el extremo inferior a expensas de la sensibilidad de salida.
El Shure SM57 es ideal para tambores, tambores de tom, gabinetes de guitarra, trompas y muchos otros instrumentos y fuentes de sonido en el escenario en vivo y en el estudio.
Shure SM58
El Shure SM58 es un micrófono vocal en vivo estándar de la industria. Este micrófono dinámico cardioide de alta dirección tiene un excelente impulso de presencia para sacar una voz de una mezcla densa/fuerte sin la necesidad de toneladas de procesamiento y ecualización.
El Shure SM58 y SM57 son increíblemente duraderos, lo que los convierte en excelentes opciones en la carretera. El 58 también se desempeña bien en las fuentes mencionadas para el 57.
Electro-Voice RE20
El Electro-Voice RE20 es otro micrófono dinámico cardioide de alta dirección. Sin embargo, este micrófono cuenta con un diafragma más grande y la tecnología patentada de distancia variable (Variable-D) de Electro-Voice que prácticamente elimina el efecto de proximidad.
El EV RE20 sobresale como micrófono de voz en off, encontrando hogares en estudios de transmisión/podcast y cabinas vocales profesionales en todo el mundo. Este micrófono también es el mejor candidato para colocarlo frente a amplificadores de instrumentos, bombos, trompas y muchas otras fuentes.
Sennheiser MD-441 U
El Sennheiser MD-441 U es un micrófono dinámico más caro que se comercializa con un sonido similar a un condensador. Este micrófono es sorprendentemente de primera dirección (a través del diseño de la rejilla puede engañarnos) y tiene un patrón polar supercardioide.
El Sennheiser MD-441 U es un All-Star, con un sonido excelente en todo tipo de fuentes de sonido.
Tipo de micrófono dinámico 2: cinta
Más comúnmente conocido como «micrófono de cinta», aunque también un micrófono dinámico.
¿Qué es un micrófono de cinta? Un micrófono de cinta es un tipo de micrófono dinámico que utiliza un diafragma conductor en forma de cinta suspendido dentro de una estructura magnética. A medida que la cinta se mueve con ondas sonoras, se induce un voltaje de CA (señal de micrófono) a través de ella mediante inducción electromagnética.
Para comprender mejor los micrófonos de cinta, agregué un diafragma simplificado de un elemento transductor de cinta:
En la estructura magnética del elemento de cinta tenemos un polo magnético a la izquierda y el otro a la derecha de la cinta para crear un campo magnético suficiente. La delgada cinta corrugada no funciona tan bien como una bobina cuando se trata de inducir un voltaje a través de inducción electromagnética, por lo que necesitamos toda la optimización posible.
Por esta razón, algunos micrófonos de cinta incluyen componentes activos para potenciar la señal. Llegaremos a esto en un minuto.
Entonces, a medida que el diafragma de cinta se mueve en reacción a las ondas de sonido, se induce un voltaje de CA a través de él. Se toman cables eléctricos de cada extremo de la cinta para crear un circuito con otro componente.
Ahora en micrófonos de cinta pasivos, este circuito de señal de cinta se completa con un transformador elevador de salida. Este transformador aumenta el voltaje (amplitud) de la señal antes de que se emita al mismo tiempo que protege el diafragma de cinta de la alimentación fantasma.
Con los micrófonos de cinta activos, la señal de salida del elemento se envía a través de un circuito activo que amplifica efectivamente la señal mientras optimiza la impedancia de la señal antes de que se emita.
Los micrófonos de cinta activos requieren energía y son más caros que sus homólogos pasivos. Sin embargo, emiten señales más fuertes y consistentes que están mejor optimizadas para otros dispositivos de audio (en particular, preamplificadores de micrófono).
Más sobre micrófonos de cinta activos en la sección Micrófonos pasivos y activos dinámicos.
Es importante tener en cuenta que los micrófonos de cinta vienen en una variedad de formas, tamaños, tipos de direcciones, patrones polares, marcas de micrófonos, respuestas de frecuencia, rangos de precios y están diseñados para diversas aplicaciones.
Características generales de un micrófono de cinta
Una vez más, generalizar es difícil debido a las excepciones. Sin embargo, hay algunas especificaciones comunes en los micrófonos de cinta que debemos conocer. Incluyen:
Fragilidad
Los diafragmas de cinta de micrófono son muy delicados. Las explosiones, las ráfagas de aire, los golpes/caídas y la alimentación aplicada incorrectamente tienen el potencial de romper la cinta, inutilizando el micrófono (hasta que se realice una nueva cinta).
Patrón polar bidireccional (figura 8)
Los elementos de la cinta están diseñados lo más cerca posible de un verdadero sistema de gradiente de presión. Ambos lados del diafragma de micrófono de cinta típico están igualmente expuestos a la presión del sonido, lo que da como resultado un patrón polar bidireccional (figura 8).
También vale la pena señalar aquí que los micrófonos de cinta con patrones polares bidireccionales son todos de dirección lateral.
Respuesta transitoria precisa
La delgadez y la apertura del diafragma de cinta le permiten reaccionar con mucha precisión a las variaciones de presión sonora a las que está sometido.
Respuesta de frecuencia de sonido natural
El movimiento del diafragma de cinta es muy preciso, pero el proceso del transductor a menudo tiene una ligera disminución en la sensibilidad a medida que aumentan las frecuencias del sonido. Esto produce una respuesta de gama alta de sonido natural que funciona particularmente bien con fuentes de sonido brillantes y grabación digital.
Baja sensibilidad
El proceso de inducción electromagnética en una delgada cinta conductora solo produce una pequeña cantidad de voltaje. Sin amplificación interna, el micrófono de cinta pasivo emitirá una señal de bajo nivel. Tenga en cuenta que los micrófonos de cinta activos tienen amplificación interna y clasificaciones de sensibilidad más altas.
Aplicaciones de micrófonos de cinta
Los micrófonos de cinta se utilizan para grabar una gran cantidad de fuentes diferentes y, a menudo, suenan increíbles en la fuente para la que están colocados. Veamos algunas aplicaciones familiares para micrófonos de cinta para comprender mejor este tipo de micrófono:
Voz
Los micrófonos de cinta, en general, suenan asombrosamente naturales. Esto les permite sobresalir en las voces. Sin embargo, su patrón bidireccional y su fragilidad los mantienen alejados de las presentaciones en vivo. En el estudio, debemos tener cuidado de no dañar la cinta al cantar (y por lo tanto enviar explosivos) al micrófono. Siempre es mejor inclinar los micrófonos de cinta ligeramente fuera del eje; para distanciar al vocalista del micrófono y utilizar un filtro pop.
Latón
Los instrumentos de metal cobran vida en el estudio cuando se tocan con un micrófono de cinta. La precisión y el carácter natural/ligeramente oscuro de los micrófonos de cinta acentúan notablemente los instrumentos de viento.
Amplificadores de guitarra
Los amplificadores de guitarra se pueden discutir mejor con micrófonos de cinta. El micrófono de cinta típico captura el verdadero sonido de un amplificador con facilidad y al mismo tiempo captura la amplitud de la habitación sin iluminar demasiado el sonido.
Drum Overheads
Aunque los condensadores se utilizan a menudo como gastos generales del tambor, los micrófonos de cinta también destacan en esta posición. El sonido neutro de un par de micrófonos de cinta realmente puede capturar todo el sonido de un kit de manera bastante adecuada.
Ejemplos de micrófonos de cinta
Royer R-121
El Royer R-121 es un micrófono de cinta insignia de, posiblemente, el fabricante de micrófonos de cinta más popular: Royer Labs.
Este micrófono de cinta de dirección lateral tiene un patrón polar bidireccional y una clasificación de sensibilidad baja de -47 dBv Re. 1v/pa.
El Royer R-121 suena increíble en amplificadores de guitarra; como un micrófono aéreo o de sala de batería, e incluso en bombos si el baterista/género es lo suficientemente ligero.
El R-121 tiene una versión activa conocida como Royer R-122 e incluso tiene una versión de tubo conocida como Royer R-122V.
AEA R84
El AEA R84 se basa principalmente en el legendario micrófono de cinta vintage RCA 44.
Este micrófono también es de dirección lateral con un patrón polar bidireccional y una clasificación de sensibilidad de 2.5 mV/Pa.
El R84 de AEA suena fantástico en voces, trompas y amplificadores de guitarra. También funciona increíblemente bien como micrófono de sala y en muchas otras aplicaciones.
El R84 tiene una versión activa conocida como AEA R84A.
Coles 4038
El Coles 4038 es, en sí mismo, un micrófono de cinta clásico, aunque todavía está en producción en la actualidad.
Este micrófono, apodado «plancha de gofres», tiene un direccionamiento lateral con un patrón polar bidireccional y una clasificación de baja sensibilidad de 0,6 mV/Pa.
Rode NTR
El Rode NTR es el micrófono de cinta superior del fabricante australiano Rode.
Este micrófono de cinta, como el resto de los ejemplos, es un micrófono bidireccional de dirección lateral. Sin embargo, a diferencia del resto, es un micrófono activo que funciona con alimentación fantasma. Su índice de sensibilidad es bastante alto, incluso para un micrófono activo, a 30,00 mV a 94 dB SPL.
Este micrófono hace un trabajo de primera al capturar los sonidos de voces, instrumentos de viento, amplificadores de guitarra y muchas otras fuentes de sonido.
Micrófonos dinámicos pasivos y activos
Hemos cubierto que la inducción electromagnética es un proceso pasivo (no requiere energía eléctrica) en el que los micrófonos dinámicos convierten el sonido en audio. Por lo tanto, el componente transductor esencial de un micrófono dinámico es pasivo.
Un punto adicional, algo confuso, que hemos repasado es que algunos micrófonos dinámicos están activos (requieren energía eléctrica). Entonces, ¿cuál es el problema?
Permítanme preceder la respuesta afirmando que los micrófonos dinámicos de bobina móvil son siempre pasivos. Realmente no ha habido necesidad a lo largo de la historia de los micrófonos de agregar un amplificador interno a un micrófono dinámico y el mercado no requiere un micrófono dinámico activo.
Aunque la sensibilidad de salida de un micrófono dinámico de bobina móvil es baja, un buen preamplificador de micrófono será más que efectivo para llevar la señal de audio al nivel de línea para su uso en equipos profesionales.
Entonces son los micrófonos de cinta los que tienen modelos activos en el mercado. ¿Por qué un micrófono de cinta se beneficiaría de los circuitos internos activos?
La razón principal es que los micrófonos de cinta tienen naturalmente una sensibilidad de salida muy baja. Una cinta conductora es mucho menos efectiva para inducir un voltaje a través de inducción electromagnética que una bobina.
Los micrófonos de cinta activos tienen preamplificadores internos que funcionan principalmente para llevar el nivel de salida del micrófono a un nivel más saludable.
Al optimizar un preamplificador interno para que coincida con el elemento de cinta, los fabricantes de micrófonos también cubren otras bases.
Primero, la impedancia de salida del micrófono se vuelve más consistente. La impedancia de salida de un micrófono depende de la frecuencia y, por lo tanto, dependiendo del preamplificador del micrófono (que tiene su propia impedancia de entrada), la respuesta de frecuencia real de un micrófono de cinta pasivo podría alterarse (a menudo para peor). Un preamplificador activo en un micrófono de cinta ayuda a nivelar la impedancia y optimiza el micrófono para todos los preamplificadores.
Los beneficios adicionales incluyen menos ruido ya que la etapa de ganancia está optimizada y el hecho de que estos micrófonos activos requerirán alimentación fantasma (por lo que la alimentación fantasma no dañará el micrófono de cinta, esta es una preocupación común).
Diferencias entre micrófonos dinámicos y de condensador
Al comienzo de este artículo, dije que los micrófonos a menudo se dividen en dos grupos principales: dinámicos y condensadores. La principal diferencia entre los micrófonos dinámicos y de condensador es el principio del transductor.
Los micrófonos dinámicos, como hemos comentado, convierten el sonido en audio mediante inducción electromagnética. Los micrófonos de condensador, por el contrario, convierten el sonido en audio mediante principios electrostáticos.
Esta importante distinción viene con otras diferencias generales. Un contraste importante es que los transductores de condensador están activos (requieren energía) mientras que los transductores dinámicos son pasivos (aunque algunos micrófonos de cinta están activos debido a sus circuitos amplificadores internos).
Los micrófonos dinámicos son generalmente más duraderos y se venden a precios más bajos. Los micrófonos de condensador generalmente se benefician de una mejor sensibilidad y precisión (en respuesta transitoria y de frecuencia).
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
¿Los micrófonos dinámicos requieren energía?
La inducción electromagnética es un proceso pasivo, por lo que el diseño básico de un transductor de micrófono dinámico no requiere energía para funcionar. Sin embargo, existen micrófonos de cinta activos en el mercado que requieren energía para sus preamplificadores internos.
¿Son buenos los micrófonos de condensador para las voces?
Los micrófonos de condensador (particularmente los condensadores de diafragma grande) son el estándar para grabar voces en el estudio y, sin embargo, son excelentes para las voces. Sin embargo, los micrófonos vocales dinámicos a menudo se prefieren a los condensadores en situaciones en vivo debido a su robustez y alta ganancia antes de la retroalimentación.
