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Sonido: Tipos de micrófonos

¿Qué hace un micrófono? ¿Para qué sirve? ¿Qué tipos de micrófonos existen? Hayaremos la respuesta a estas y otras preguntas en el cuerpo de este artículo. Si quieres saber más sobre los primeros registros de audio, puedes empezar por este artículo sobre el fonógrafo y otros trástos interesantes.

La primera y segunda cuestión no son difíciles de resolver: un micrófono es un transductor, para entendernos, un mero traductor de las ondas sonoras que pululan por el dominio físico viajando a través de aire para convertirlas en valores eléctricos. El cómo lo hace ya depende del tipo, pero esencialmente y por no complicarnos mucho por el momento, podemos definir dos clases de micrófonos: dinámicos y de condensador. Eso sí, conviene matizar un detalle antes de empezar, en este texto vamos a clasificar los micrófonos en función de su principio de funcionamiento. Existen más criterios, pero hablaré de ellos más adelante en próximos textos.

Micrófonos dinámicos

En este primer gran grupo podemos englobar todos aquellos micrófonos que funcionan bajo el principio de inducción electromagnética. Un ejemplo muy reconocible de esto sería el de un reportero que entrevista a viandantes o el de un cantante en un concierto. En el segundo caso no tiene por qué ser siempre un dinámico, pero usualmente lo es porque una de sus características más interesantes que ya voy adelantando, es que permiten administrar una mayor cantidad de ganancia sin tanto riesgo de retroalimentación.

Todo el mundo reconoce este tipo de micrófonos, y muchos de nosotros hemos tenido uno en la mano ¿Quién no ha ido a hacer sus pinitos al karaoke alguna vez? Pues bien, el principio de funcionamiento aquí es la mar de sencillo. En el interior de estos micros, justo después de una fina lámina de plástico llamada diafragma, se sitúa un hilo de cobre también muy fino que oscila con el propio diafragma a través de un imán, lo que permite, a través del fenómeno de la inducción electromagnética, generar corriente eléctrica a través de las ondas sonoras. Puedes verlo mejor en este vídeo.

A grandes rasgos y por no adentrarnos mucho en un tema que desarrollaremos en artículos posteriores, los micrófonos dinámicos se caracterizan por ser robustos, relativamente baratos, resistentes a la humedad, poco sensibles -aunque depende de la gama- e ideales en muchos campos: desde el audiovisual como microfonía de mano, pasando por su extendido uso en directo, radio y estudio de grabación. Algunos de los más famosos son el legendario Shure sm58 para voces en escenario, la navaja suiza de estudio Shure sm57 súper usado para grabación de guitarras eléctricas y muchas otras cosas. La mención de honor aquí podría ser el Akg D112 para el bombo o el Sennheiser 441 para voces en radio, sólo por mentar algunos.

Micrófonos de cinta

Dentro del apéndice de micros dinámicos puede y debe incluirse a los micros de cinta, ya que operan esencialmente bajo el mismo principio: la inducción electromagnética. No obstante, las similitudes terminan en el compartido punto de partida, en lo demás, no se parecen en nada. El motor, porque es así como se llama, no funciona con un imán, sino con dos. Es entre ellos donde se coloca una finísima tira de aluminio, tan fina como hasta 1,2 micrones o menos. Para hacernos una idea, esto vendría a ser 0,0012 milímetros, unas cuantas veces más fina que un pelo humano. Por ende, y como el avispado lector ya habrá deducido, estos micros son todo lo contrario a robustos. Si un dinámico como el sm58 podría resistir sin problemas una caída desde un segundo piso -no vayáis corriendo a probar tampoco- estos micros pueden tener serios problemas según delante de qué los pongas. Ya no digamos, un golpe. La inmensa mayoría de ellos, por no decir todos menos el Royer R121, deben de ser almacenados verticalmente para que la cinta, que debe ser corrugada en su fabricación, no se dé de sí y el micrófono deje de sonar correctamente. A cambio de esta irritante delicadeza, los micrófonos de cinta suenan muy naturales y respetan mucho los transitorios. También tiende a domar la excesiva brillantez de instrumentos o voces demasiado chirriantes, ya que suenan ciertamente oscuros en el extremo agudo.

Ejemplos de este tipo de variantes serían el moderno y ya mentado R121, el clásico Coles 4038 y los legendarios y no disponibles Rca 44 y 77 en sus diferentes variantes. Huelga decir que ninguno de estos son especialmente baratos, pero existen gamas más bajas y asequibles.

Micrófonos de condensador

Aquí es donde la cosa se complica un poco más, no os voy a engañar. Los micrófonos de condensador funcionan por el principio de capacitancia, por eso se le suele llamar también, valga la redundancia, micrófono de capacitancia o incluso electroestático. En el interior de la rejilla de un micrófono de condensador cualquiera, tenemos algo bien parecido a la imagen dispuesta debajo, una cápsula. El homólogo del motor en los micrófonos de cinta y que contiene también, como en los primeros dinámicos que vimos, un diafragma. No obstante, aquí el diafragma tiene un par de peculiaridades importantes: la primera, que debe ir polarizado, esto es, recibe una corriente continua de 48 voltios que salen, o bien de la interfaz o la mesa de mezclas que estés usando. Por eso no puedes comprar un micrófono de este tipo sin más y enchufarlo a tu pc. La segunda peculiaridad es que el diafragma, a diferencia de los micrófonos dinámicos, está «salpicado» de oro, pero esto no es lo que los hace caros. A decir verdad, esta fina capa de oro se encuentra en tbones de 40 euros. Los tornillos que veis sirven para atornillar el mylar del que está hecho el diafragma, un plástico salpicado de oro a través de un sistema de gases que se atornilla a la placa delantera a través de unos tornillos. En contra de la creencia popular, esos tornillos no afinan nada, pero su ajuste de fábrica sí está pensado para ejercer una determinada tensión en el mylar. No es nada aconsejable manipularlos.

Por último, entre las placas delantera y trasera se sitúa un pequeño aislante que las separa abriendo una mínima distancia entre ellas. Pero basta de complicaciones técnicas en las que ya indagaremos en próximos artículos, por el momento, para los curiosos, baste saber una última cosa: el patrón de agujeros que podéis ver no es casual. Es algo muy estudiado y en este caso corresponde a un tipo muy concreto de cápsula, la más vendida, imitada y fabricada de todos los tiempos, la tipo Neumann U87, que a su vez desciende del U67.

¿Que cómo funciona? Pues su nombre lo define bastante bien. Cómo un capacitor o condensador en castellano. Cuando el sonido impacta en el mylar donde está la fina capa de oro, o sea, el diafragma, este vibra. Al hacerlo, obviamente, altera la distancia que hay entre el propio diafragma y la placa trasera, generando un voltaje que es recogido y amplificado por la topología del circuito del micrófono. Pero eso ya es otra historia. Básicamente, se genera una diferencia de potencial que se aprovecha para traducir las ondas sonoras del dominio físico al eléctrico.

En cuánto a sus características, los micrófonos de condensador son frágiles, sensibles a la humedad, pero en lo positivo también captan mejor a las frecuencias altas, tienen buena respuesta a los transitorios y son más sensibles en general que cualquier dinámico. En el pasado solían ser prohibitivos en cuanto al costo, pero hoy en día ya se ven modelos con características muy razonables, incluso difíciles de creer, por un costo muy reducido. Algunos de los más tipicos son el Akg 414, el Neumann U87, el Brauner VMA o el mucho más modesto, pero nada despreciable Rode Nt1.

Como puede verse en las fotos, es fácil apreciar la cápsula aún sin desmontar la rejilla. Aunque no tengo intención de abrumar, lo cierto es que dentro de la gran familia de micrófonos de condensador, podríamos hacer varias distinciones. Por el momento, nos quedaremos con las más sencillas. Como poco, debemos diferenciar entre condensadores de gran diafragma, que son los que hemos visto, y los de diafragma pequeño, también conocidos como tipo lápiz.

Neumman km184

Estos micrófonos ofrecen gran naturalidad, usualmente mejor representación de los transitorios que sus primos con diafragmas mayores y mejor sonido fuera de eje. Se usan mucho en estudio para grabar baterías, guitarras acústicas y un sinfín de instrumentos. En el audiovisual son los más utilizados, pero con un matiz, van acompañados de tubos de interferencia y suelen ser, en lugar de cardioides, patrones polares algo más direccionales. Si no has entendido mucho de esto último, no te preocupes, todo a su tiempo.

Electrec

Los micros que vimos antes eran los llamados true condensers, aquellos que tienen sí o sí que ser alimentados con 48v voltios externamente. Los electrec funcionan bajo principios similares, pero con la peculiaridad de que no necesitan alimentación externa. El diafragma ya está polarizado. No obstante, a veces estos micros precisan de una pila doble A, pero por lo general es práctico no tener que disponer de alimentación phantom (los mentados 48 voltios). Se llama así, al menos según reza la leyenda urbana, porque viaja por el mismo cable por el que lo hace la señal de audio que se recoge del micrófono.

Para minimizar el lío que tanto tipo puede ocasionar, en la imagen superior podéis ver en el lado izquierdo un Shure Beta 98, un micro de instrumento útil para directo y en estudio. En el lado derecho tenemos un Akg Ck 77, un lavalier, es decir, un micrófono de corbata para presentadores o tertulianos. Abajo, por otro lado, tenemos un micrófono de cañón desmontado que usa una pila, como veis, este tipo de micro puede guardar bastante relación con los de lápiz. La diferencia está en que este sirve para el sonido directo, se incorpora a una pértiga y gracias al tubo de interferencia puede rechazar mucho del sonido que le llega lateralmente haciendo el micrófono lo más direccional posible. De ahí lo alargado que es. Aunque no me pararé a explicar nada sobre el tema, la direccionalidad es clave si, por ejemplo, el micro y el actor están relativamente alejados por necesidades del plano o interesa rechazar al máximo todo lo que no provenga directamente de los actores.

Sennnheiser k6 y pertiguista

Micrófonos Piezoeléctricos

Sé que había comentado que iba a limitarme a los condensadores y los dinámicos, pero ya puestos… no nos vamos a quedar a medias. Esta vez no me extenderé tanto, porque no son ni de lejos tan usados como los anteriores, aunque sí tienen sus utilidades interesantes. El fenómeno en que se basan estos micros es la piezoelectricidad, es decir, la capacidad de algunos materiales de producir una corriente eléctrica cuando se les somete a una presión, básicamente, son capaces de transducir esas vibraciones en un valor de tensión. Algunas de sus utilidades más interesantes hoy en día es como micrófonos de contacto en instrumentos acústicos como guitarras acústicas o instrumentos de cuerda frotada, para hacer de disparador de samples o para grabar sonido en entornos un tan surrealistas como bajo el agua. Antaño, sin embargo, sirvieron tanto como micrófonos como para altavoces pareados con los primeros equipos de válvulas antes de ser sustituidos por tecnologías más modernas.

Micrófono piezoeléctrico Electro-Voice Century (hacia 1950)

Otros tipos de micrófonos

Pues sí, aún quedan más, pero sólo para la anécdota. En la etapa anterior a los piezoeléctricos existían ya los teléfonos. Y resulta que los abuelos de los móviles funcionaban con micrófonos de carbono, de botón o de carbón. Como más te apetezca llamarlos. Por resumir, este tipo de micrófono consiste en una cápsula que contiene unos gránulos de carbón prensado entre dos placas de metal que aprovechaban las propiedades del carbón como semiconductor. Cuando se le aplica una presión sonora sobre el diafragma, este permite el flujo de una corriente eléctrica. Tienen una calidad muy muy baja, pero son muy robustos. Pero no os vayáis aún, aún quedan más, algunos de los que voy a mencionar ahora reconozco que no los conocía hasta el momento en que me puse a escribir este artículo, ya que, o bien no los usa ni el tato, o bien han caído en el olvido. El micrófono láser, por ejémplo. Parece una chifladura de ciencia ficción, pero existe. La patente es de 2009 y es capaz de detectar las vibraciones sonoras al aire libre con solo un haz de láser y humo o vapor. Indagando un poco más parece ser que incluso una herramienta similar podría haber sido usada para capturar a Bin Laden, yo tampoco me lo creería mucho pero como curiosidad me viene como anillo al dedo.

Saliendo de lo extraño y yendo de nuevo al mundo real tenemos a los micrófonos de fibra óptica. Todo lo que mola es de fibra óptica. Bromas aparte, este tipo de micros convierte las ondas acústicas en señales eléctricas mediante la detección de cambios en la intensidad de la luz y es muy interesante dentro de hospitales en áreas donde no se pueden usar micrófonos convencionales, véase, por ejemplo, resonancias magnéticas. Más complejos y futuribles son los MEMS, siglas de Microelectromechanical systems, básicamente son chips microfónicos. Una especie de variante del condensador de siempre, pero en un circuito integrado, por lo que he podido entender, más fácil de integrar en los productos electrónicos modernos.

Micrófono líquido de Graham Bell

Y por último, ahora sí que sí, el micrófono líquido de Graham Bell, aquel con el cual tuvo lugar la primera llamada telefónica. El funcionamiento del micro de Bell consistía en un recipiente de metal con agua y una pequeña cantidad de ácido sulfúrico. El funcionamiento era el siguiente, la voz hacía el diafragma vibrar, esta vibración a su vez hacía oscilar una aguja de arriba abajo en un agua que, al contener ácido sulfúrico, se había vuelto conductora. Dado que la aguja se mueve arriba y abajo, la resistencia del agua fluctúa, lo que genera una corriente alterna. Y ahí está, ya tenemos nuestra transducción. Y es curioso porque, aunque este método hace más de cien años que ha quedado completamente obsoleto, fue el que abrió las puertas de la comunicación a distancia y el padre de la telefonía y en cierto modo también de la microfonía.

Bastida


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