Reporte
Nombre: Anel Elizabeth Sahagún Vera Matrícula: 2741122
Nombre del curso: Expresión musical
Nombre del profesor: Josué Alejandre Márquez
Módulo:
2°
Actividad:
Tarea 11
Fecha: 21/10/15
Bibliografía:
http://www.analfatecnicos.net/pregunta.php?id=34http://www.diffusionmagazine.com/index.php/biblioteca/categorias/historia/365-historia-del-microfono
Objetivo: Investigar el funcionamiento básico de un micrófono y los distintos
tipos de micrófono que han habido en la historia
Un micrófono es un transductor, es decir, transforma una energía (acústica) en
otra (eléctrica). Inversamente a lo que hace un altavoz, que transforma la
eléctrica en sonido. Aunque hay muchas clases de micrófonos, el
funcionamiento de todos es muy similar.
Nuestra voz produce una serie de vibraciones que ejercen presión sobre un
diafragma que se encuentra dentro del micrófono, una membrana similar al
tímpano de nuestros oídos. Esta membrana está unida a un dispositivo que,
dependiendo del tipo de micrófono, puede ser una bobina, un cristal, partículas
de carbón, un condensador, etc. Y a su vez, este mecanismo es capaz de
transformar estas variaciones sonoras en electricidad.
PARTES DE UN MICRÓFONO
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Diafragma
Es la parte más delicada de un micrófono. En
algunos lugares también recibe el nombre
de pastilla, aunque generalmente este término
se refiere al dispositivo que capta las
vibraciones en los instrumentos como, por
ejemplo, en una guitarra eléctrica. El diafragma
es una membrana que recibe las vibraciones
de nuestra voz y está unido al sistema que
transforma estas ondas en electricidad.
Dispositivo transductor
Esta cápsula microfónica puede estar
construida de diferentes maneras y,
dependiendo del tipo de transductor, podemos
clasificar a los micrófonos como dinámicos, de condensador, decarbón,
piezoeléctricos… Se encarga de convertir los sonidos en electricidad (audio).
Rejilla
Protege el diafragma. Evita tanto los golpes de sonido (las “p” y las “b”) así
como los físicos que sufra por alguna caída.
Carcasa
Es el recipiente donde colocamos los componentes del micrófono. En los de
mano, que son los más comunes, esta carcasa es de metales poco pesados,
ligeros de portar pero resistentes a la hora de proteger el dispositivo
transductor.
Conector de salida
A través del conector, llevamos la señal eléctrica a la consola. Por lo general
son conectores XLR macho. En los modelos sin cables o inalámbricos, el
conector de salida se cambia por un pequeño transmisor de radiofrecuencia
que envía la señal a través de ondas electromagnéticas.
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CARACTERÍSTICAS
En función de ellas, podemos conocer la calidad y desempeño de un
micrófono. También usamos dichas características para clasificarlos. Veamos
las principales:
1. DIRECTIVIDAD
Los micrófonos no captan el sonido de igual manera por todos sus lados.
La directividad es la característica que nos indica desde qué dirección recoge
mejor el sonido. Es importantísimo conocer los patrones de directividad de
nuestros micrófonos para colocarlos correctamente en las grabaciones.
Unidireccionales
Captan en una sola dirección. Hay algunos modelos súper direccionales que
tienen un haz muy estrecho y largo para recoger sonidos desde lugares muy
puntuales y a largas distancias. Son ideales para captar ruidos de animales en
la naturaleza. A este tipo de micrófonos se les conoce como cañón.
Dentro de esta categoría se encuentra el patrón más extendido y usado en la
mayor parte de micrófonos, el cardiode. Como su nombre indica, tiene forma de
corazón. Estos micrófonos reciben mejor la señal al hablarles de frente, aunque
siempre recogen un poco de sonido por la parte trasera y lateral.
Hay un par de variaciones de este modelo que se
denominan supercardiode e hierpcariodide. Son patrones más abiertos que nos
permiten captar mejor por los costados del micrófono y por su parte trasera,
aunque sin llegar a ser bidireccionales.
Bidireccionales
Captan por ambos lados de la cápsula. Esto permite colocar a la locutora frente
al locutor, grabándose el audio con la misma intensidad. Es muy útil para que
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los actores graben cara a cara durante una escena.
Omnidireccionales
Por cualquier lado que hablemos, el micrófono recogerá perfectamente el
audio. Son ideales para escenas de grupo.
Principales diagramas polares de directividad. El micrófono está situado en el
centro de la circunferencia. http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Galak76
Algunos micrófonos tienen un patrón directivo fijo,
pero en otros modelos podemos cambiar el
patrón de captación con un simple interruptor.
Switch para el cambio de directividad del micrófono B2-Pro de Behringer.
2. RESPUESTA EN FRECUENCIA O FIDELIDAD
Como ya vimos, el oído y la voz humana se encuentran en el rango de
frecuencias de 20 Hz a 20kHz. La respuesta en frecuencia de un micrófono o
su fidelidad nos indica qué rango del espectro audible es capaz de recoger. Por
ejemplo, la mayor parte de los micrófonos están preparados para recibir
frecuencias entre 80 Hz y 18 Khz. Para grabar instrumentos necesitaremos
equipos algo más fidedignos que se aproximen al rango audible humano.
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Estas frecuencias aplican cuando hablamos directamente en el micrófono. Si
nos salimos del patrón directivo, además de bajar el volumen, perderemos
rango de frecuencias.
Gráfica de la respuesta en frecuencia del micrófono Shure SM58. En el eje
vertical se indican los decibelios que recibe a una determinada frecuencia que
figura en el eje horizontal. Como se puede observar, a partir de 200 Hz (0.2
Khz) comienza a captar notablemente y deja de hacerlo sobre los 15
Khz. http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Andrew
Historia del Micrófono:
3.SENSIBILIDAD
Este dato nos permite saber qué tan fuerte tiene que ser la señal de audio para
que sea captada por el micrófono. Un micrófono muy sensible funcionará con
unos 50 decibelios (50 dB), mientras que un micrófono menos sensible
necesitará un mayor nivel de audio para que el diafragma pueda captar las
vibraciones.
Por más de 130 años el hombre ha evolucionado en materia de procesamiento
de señal, explorando elementos que simplificaran la comunicación entre las
personas que se encontraban a muchos kilómetros de distancia, es así que,
por medio de esta búsqueda, es inventado el teléfono. A pesar que la intención
de este invento era para las personas con discapacidad auditiva, al final
terminó siendo el proyecto que revolucionó el tema de lascomunicaciones. Con
base a esto, nació el micrófono, un dispositivo capaz de captar una señal
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sonora, amplificarla y transferirla de un lugar a otro. Inicialmente se
denominaba micrófono al instrumento que aumentaba los sonidos débiles,
elemento que se conformaba de dos varillas delgadas que transmitía
vibraciones mecánicas a ambos oídos. Desde que se inventó el micrófono
eléctrico, el hombre ha desarrollado un sin fin de productos con la expectativa
de alcanzar la mejor calidad de la fuente sonora. El objetivo siempre ha sido, y
será, generar una replica exacta del sonido original.
No es fácil hallar a la persona que desarrolló el teléfono y el micrófono puesto
que muchas personas coincidieron en esta gran idea; no obstante, se le
atribuye la patente del teléfono y del primer micrófono líquido al Sr. Graham
Bell en 1876. Detrás de él, existieron muchas personas que contribuyeron al
desarrollo de éstos y después de ser presentado al mundo varios
investigadores se inquietaron en crear un micrófono que mejorara la calidad de
la señal.
A partir de esto, el micrófono fue evolucionando a tal punto que no solo se
aplica en la telefonía sino también para la radio, la televisión, el cine,
mediciones e incluso espionaje y hasta nuestros días es un elemento
indispensable en grabación, amplificación de señales y en eventos de pequeña
y gran magnitud.
Actualmente, podemos encontrar diversas compañías dedicadas a la
fabricación de micrófonos, cada una especializada en una o varias clases de
los mismos. Es tal el crecimiento, que se pueden encontrar micrófonos con
varios patrones polares, especializados en grabación, espectáculos, para la voz
o instrumentos. Existen una gran variedad de micrófonos, que finalmente al
momento de seleccionar alguno, depende de la aplicación y la calidad que
requiere el usuario final.
Micrófono Líquido
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El primero fue el micrófono líquido creado paralelamente
por Elisha Gray y Alexander Graham Bell en el año 1876. El funcionamiento de
este micrófono está basado en la ley de Ohm (La corriente de un circuito es el
producto del voltaje sobre la resistencia).
El micrófono estaba compuesto por una taza de agua con una pequeña
cantidad de ácido sulfúrico y una aguja. Al pasar las ondas producidas por la
voz humana a través de la aguja, ésta vibraba sobre el agua, lo que obligaba a
que la resistencia fluctuara y alterara la corriente. Para que funcionara
correctamente, la resistencia debía variar sustancialmente en la corta distancia
en que vibraba la aguja. El micrófono de Grayreemplazaba la aguja por una
varilla, pero la aguja ayudaba a que la masa inercial se redujera.
Con este micrófono Alexander Graham Bell realizó la primera transmisión de
habla con su famosa frase donde solicita a su ayudante, “Señor Watson, venga
lo necesito.”, el 10 de Marzo de 1876. Debido a que la captura de la voz en el
micrófono líquido no era del todo inteligible y considerando que comercialmente
era inviable, inspiró a numerosos individuos a superar este diseño.
Micrófono de carbón
En 1878, el Sr. David Edward Hughes se inspiró en el invento
de Graham Bell, llevándolo a diseñar el micrófono de carbón. Más tarde, su
diseño fue refinado porThomas Alva Edison, quién diseñó el micrófono botón
de carbón y reclamó la patente.
El mecanismo del micrófono de carbón básicamente es el mismo que el del
líquido; sin embargo, el primero está constituido por dos placas separadas por
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gránulos de carbón y una de las placas actúa como diafragma. Por
consiguiente, al entrar la señal, varía la resistencia de las placas debido al
desplazamiento del carbón, modificando así la corriente entre las mismas.
El micrófono de carbón se utilizó no solo en los teléfonos, sino también en
radiodifusión, eventos políticos, deportivos, entre muchas otras actividades de
la época. Tenía la ventaja qué con un pequeño nivel de voltaje se producían
señales de alto nivel, por lo tanto, no requería amplificación adicional. Además,
su impedancia era mínima, su rendimiento era alto y su fabricación no era
costosa.
Al evolucionar la radio en los años 20, era
necesario mejorar la calidad del micrófono de carbón porque su respuesta en
frecuencia era limitada y presentaba alto nivel de ruido, conocido como
expresión coloquial, sibilante. Lo anterior, conllevó a la creación de micrófonos
eléctricos como los piezoeléctricos, dinámicos y de condensador. No obstante,
en 1932, la empresa Shure introduce un nuevo modelo llamado 33N que
constaba de dos botones de carbón, siendo el primer producto con alto
rendimiento y peso ligero.
Micrófono de condensador
El micrófono de condensador fue inventado por Edward
Christopher Wentede Laboratorios Bell en 1916 y patentado por Gerhard
Sessler y Jim Westdel mismo laboratorio en 1917 (patente Nº 3118022). El
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primer micrófono de condensador fue presentado por la Western Electric y
corresponde a la referencia 394.
El funcionamiento del sistema está basado en el comportamiento del
condensador pues está compuesto por dos placas con un campo eléctrico en
medio de ellas. Una de éstas placas es más delgada y funciona como
diafragma, por lo tanto en el instante que una señal sonora toca la lámina
principal, se produce una variación de la distancia entre las placas, modificando
la capacitancia entre las mismas. Para su funcionamiento, la tensión es
suministrada por una fuente externa o una batería interna del micrófono, con un
voltaje entre 9 y 52 voltios dependiendo de las especificaciones del fabricante.
La ventaja de estos micrófonos es su respuesta plana en frecuencia a lo largo
del espectro en comparación a otros; sin embargo, tienen como desventajas su
deterioro debido a que son susceptibles a la humedad y muchos de ellos
requieren de una fuente externa.
Desde 1926, han sido empleados en la BBC, y en nuestros días su uso es para
estudios de grabación, radiodifusión, mediciones, entre otras aplicaciones.
Prontamente, en 1928, el Sr. Georg Neumann fundó su propia compañía
en Berlín, convirtiéndose en el líder en micrófonos especiales para estudios de
grabación. Su primer micrófono de condensador producido en masa, el CMV 3,
se estableció como estándar ya que duró entre 1928 hasta finales de la
segunda guerra mundial sin cambios y se utilizó considerablemente en los
juegos olímpicos de 1936 en Berlín.
En el año 1947, Neumann lanzó el U47, el primer
micrófono de condensador con patrones polares conmutables, transductor
que se destacó como uno de los elementos de mayor influencia en los estudios
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de grabación.
El U47 utilizaba una la cápsula M7, los tubos VF 14 M deTelefunken y un
transformador de salida BV8.Neumann era responsable de la distribución del
micrófono para Alemania pero la distribución global estaba a cargo
de Telefunken. Por lo anterior, todos los U47 y U48 fabricados para países
diferentes a Alemania, poseen la marca y el tradicional diamante de la marca
de Telefunken. La alianza entre Telefunken y Neumann, al igual que la
producción del U47, cesó en el año de 1958. Dos años después, la misma
compañía patentó y produjo el primer micrófono con la opción de seleccionar
los patrones de forma remota desde la unidad de power supply,
denominado M49.
En los años cincuenta, cesa la producción de los tubos VF 14
M de Telefunken. Por lo anterior, en los años sesenta los
micrófonos Neumann utilizaban el tubo ACTelefunken 701, desarrollado
especialmente para los micrófonos U67, un micrófono conformado por una gran
membrana conmutable. Hoy en día, elU87, uno de los
micrófono de condensador más utilizados en estudios de grabación, aplica el
mismo sistema. Su diseño fue constituido desde 1967 hasta 1986 manteniendo
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su cápsula sin ningún cambio, simplemente los componentes electrónicos. Su
cápsula es de doble diafragma con 3 patrones direccionales.
Micrófono Dinámico
El primer diseño comercial del micrófono dinámico o de
bobina móvil fue desarrollado por Marconi Sykes en el año de 1923. Después,
el Sr. Alain Blumleincontribuyó implementando una membrana de balsa de
madera y aluminio obteniendo como resultado el micrófono dinámico HB1B, el
cual fue considerablemente empleado en los estudios EMI.
Cuando una señal sonora llega al diafragma de un micrófono
dinámico, vibra la bobina creando fricción sobre el imán, transformando la
energía en corriente eléctrica. Este proceso está fundamentado en el mismo de
los parlantes pero invertido. A diferencia de los micrófonos de condensador, no
requieren de fuente de voltaje externa y permite trabajar con señales de alto
nivel, por esta razón son recomendados para eventos y espectáculos. Cabe
mencionar que los primeros diseños eran grandes y robustos haciéndolos muy
resistentes a diferentes factores.
En 1933, en Norte América, la empresa Shure lanza su primer
micrófono dinámico llamado 40D. Después, en 1934, la empresa Electro-
Voice contribuye al desarrollo de los micrófonos dinámicos ideando un sistema
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que permite disponer de los micrófonos cerca de sistemas de iluminación y
elementos electrónicos sin la necesidad de que éstos presentarán fallas. En la
actualidad, se sigue implementando esta característica en los micrófonos.
Once años después, en Alemania, el
Dr. Fritz Sennheiser fundó los Laboratorios Wennebostel, nombre que
mantiene hasta 1958 y es reemplazado por Sennheiser Electronic y se
convierte en la marca líder de micrófonos dinámicos. Desde 1946, con su
primer micrófono DM 1, Sennheiser ha contribuido en el desarrollo de
micrófonos, tanto dinámicos como de condensador. Durante un periodo
importante, fue la marca preferida en los conciertos en vivo por su calidad y
duración.
Micrófono de Cinta
El micrófono de cinta es electrodinámico y comúnmente
su patrón polar es bidireccional. El transductor está compuesto por una cinta de
aluminio corrugada y un potente imán que induce un campo magnético.
Cuando la presión ejercida por las ondas sonoras causa que la cinta vibre, se
genera una tensión de salida de igual valor al de las señales
suministradas. Habitualmente, éstos micrófonos son sensibles a los golpes y a
las vibraciones. La señal que generan es 20dB menos que el micrófono de
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condensador, por esta razón requieren de más ganancia para obtener una
buena señal de audio.
Su repuesta en frecuencia es limitada pero uniforme y generalmente es
empleado en los estudios de grabación para la captura de instrumentos cálidos,
debido que no son recomendables para grabar instrumentos que produzcan
gran presión como lo son los instrumentos de percusión por ser relativamente
frágiles.
En la década de los años 20, los
doctores Walter H. Scholtky yErwin Gerlach, diseñaron el primer micrófono de
cinta. Después, fue refinado y lanzado al mercado gracias al Dr.Harry E.
Olson de RCA; el micrófono fue conocido como elPB-31 producido en el año
1931 y sustituido por el 44A en 1932. Su mejor año fue en los años 50 pero
debido a que es un micrófono muy delicado fue perdiendo popularidad.
En 1997, el Señor David Royer, inicio diseñando el micrófono R-121 y con
él en 1998 inauguró los Laboratorios Royer, empresa hoy día líder en
micrófonos de cinta. Debido a los excelentes resultados de diseño de los
micrófonos R-121 y SF-12 actualmente los transductores de cinta son bien
acogidos en los estudios de grabación.
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En el año 2002, exactamente el 1 de Febrero, los Laboratorios
Royerlanzaron el primer micrófono de cinta activo, el R-122, rompiendo con los
esquemas del no mezclar el phantom power con los micrófonos de cinta. El R-
122 puede soportar niveles de presión sonora mayores a 135 dB y actualmente
posee versiones para estudio de grabación y aplicaciones en vivo.
Los micrófonos de cinta tradicionales necesitaban un preamplificador de alta impedancia para evitar una perdida de baja frecuencia en las señales
de audio. El R-122 cuenta con un preamplificador en su interior manteniendo el
diseño de la cinta de su antecesor el R-121 y su respuesta en frecuencia es
desde los 30Hz hasta 15KHz con ± 3 dB con una impedancia de salida de 200
ohms igual que un micrófono de condensador.
Micrófono Electret
El micrófono electret fue diseñado en los años 20 pero su
diseño no era viable hasta que los Señores Gerhard Sessler y Jim West de
los Laboratorios Bell proponen una lámina de teflón metalizado para optimizar
el funcionamiento de los micrófonos electret.
Los principios del sistema se basan en un micrófono tipo
condensador, aunque no requiere de una fuente de voltaje externa porque en el
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interior contiene un preamplificador alimentado por una batería generalmente
de 1,5 voltios. El electret está compuesto por un material dieléctrico estable,
capaz de mantener una carga permanentemente. A pesar que su diseño no era
viable al principio, hoy por hoy es un micrófono muy común en estudios de
grabación, mediciones y televisión, y se encuentra con facilidad en teléfonos y
micrófonos de solapa o corbata.
Micrófonos Piezoeléctricos
El funcionamiento de este micrófono depende de una tira
delgada de material piezoeléctrico unido al diafragma. Cuando la señal sonora
llega a este, el cristal se desvía produciendo cargas opuestas proporcionales a
la deformación.
La creación de estos micrófonos comenzó cuando en 1880 los
hermanosJacques y Pierre Curie descubrieron los efectos de los materiales
piezoeléctricos, aplicados por primera vez en 1917 en los micrófonos con el fin
de estudiar la acústica subacuática con transductores ultrasónicos. Dos años
después el Sr. Alexander Nicolson creó el primer micrófono piezoeléctrico
comercial hecho de sal de Rochelle. Este micrófono tenía como ventaja un alto
rendimiento pero era sensible a la humedad y muy frágil. Más tarde,
específicamente en 1935, Shure lanza al mercado su modelo 70 basada en los
principios de los micrófonos de cristal. Actualmente los micrófonos se elaboran
con materiales cerámicos como zirconato de titanio, bario y plomo.
Micrófonos de fibra óptica
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Los micrófonos de fibra óptica funcionan bajo el
principio de la tecnología óptica basada en la percepción de los cambios de la
luz reflejada. En un micrófono las ondas sonoras llegan al diafragma forzándolo
a que vibre, variando las características de la luz. La luz reflejada es
transmitida a través de una trayectoria óptica hacia un foto-detector que
transforma la señal lumínica en una señal de audio, esto ocurre con la
modulación de intensidad de la luz directa.
El 9 de octubre de 1991, el primer micrófono óptico fue patentado por Jeffrey C.
Buchholz de Micro-Optics Technologies Inc. Posteriormente, el 12 de diciembre
de 1997, James T. Veligdan deBrookhaven Science Associates presenta una
optimización de los micrófonos ópticos, reduciendo las dimensiones y
optimizando el funcionamiento del sistema. El 16 de diciembre de 2013, el
grupo de investigación de Panasonic Corporation liderado por Ushio
Sangawa desarrolla un sistema de micrófono óptico con diferentes sistemas
polarizadores, mejorando el micrófono y ampliando las aplicaciones de los
sistemas.
Los micrófonos ópticos están compuesto de
vidrio y plástico. Debido a que su tamaño es pequeño, funciona en campos
electromagnéticos y de radio sin producir interferencia. Sus aplicaciones
principales se aprecian en los campos de estudio de monitoreo de señales de
infrasonido, cancelación de ruido, sistemas médicos de radiología, espacios
que requieren un aislamiento importante de campos electromagnéticos,
sistemas de monitoreo industrial y acústico y grabaciones high-fidelity.
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Actualmente una de de las empresas líderes en la fabricación de micrófonos
ópticos es Optoacoustics. Esta compañía americana ofrece diferentes tipos de
micrófonos ópticos para aplicaciones especificas dentro de los campos de la
medicina, el análisis de señales en procesos industriales y audio profesional.
Además, posee sistemas ópticos de gama alta implementados en sistemas de
análisis acústicos e incluso en instrumentos de medición especializados tales
como sonómetros, vibrómetros, sensores, entre otros.
Micrófonos Shotgun
Al iniciar la industria del cine y la televisión el medio demandaba
micrófonos con mayor direccionalidad, por lo tanto para obtener estos
resultados se usaron varios micrófonos pequeños hasta la década de los 30
cuando la Western Electric y RCA desarrollaron un paquete de micrófonos en
forma de tubos estrecho que se montaban en frente del plano.
Este tipo de micrófono condensador es altamente direccional
y habitualmente es para aplicaciones en cine y televisión para la captación de
diálogos a largas distancias con una cantidad considerable del sonido ambiente
gracias al sistema de inmovilidad que ayuda a rechazar sonidos ambientales.
Los micrófonos tipo escopeta manejan un phantom power desde 12V hasta
48V y la mayoría tiene patrones polares cardioide o hipercardioide.
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El micrófono tipo shotgun tiene ranuras donde recibe señales cortas y aquellas fuentes del frente. En los laterales, en medio del tubo,
recibe señales medias. Por último, al final del mismo, recibe las señales
largas. La diferencia de caminos de la onda que provoca el desfase se produce
en un largo tubo situado frente al diafragma. Este tubo dispone de unas ranuras
por las que recibirá la señal, de modo que finalmente el diafragma recogerá
señales cortas por el frente, señales medias laterales a medio tubo y señales
laterales largas al final del mismo. Son especialmente útiles para exteriores o
lugares de escasa reverberación.
En 1987, Neumann introduce al mercado el primer micrófono
shotgun estéreo, llamado RSM 190-S y conformado por un cabezal de dos
sistemas separados de cápsula, cada una ubicada en un tubo altamente
resistente. Su estructura interna está desacoplada elásticamente del casco
externo con el fin de aislar los ruidos de manipulación. El sistema del medio
atenúa el sonido que llega de la parte trasera y a su vez emula menos
sensibilidad al ruido producido por el viento o por pop.
Luego Audio-Technica innovó en este tipo de micrófonos
con el lanzamiento del AT-895. Un sistema de cinco preamplificadores que
aumentó la captación de la señal deseada con relación al ruido de fondo, luego
ésta era enviada por un cable especial.
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Actualmente los micrófonosNeumann
KMR 81/82 son micrófonos que mantienen la directividad dentro del ángulo
independientemente de la frecuencia, es decir que la persona se puede estar
moviendo sin perder su balance tonal. El KMR 81 es usado especialmente para
reportaje y el KMR 82generalmente es usado para escenarios.
En el año 2010, Schoeps desarrolla el primer micrófono tipo escopeta
digital. El sistema ofrece un algoritmo de procesamiento DSP que permite
reducir el ruido ambiente hasta 15dB. Su sistema se basa en la tecnología
patentada de Illusonic, dónde una segunda cápsula al final del micrófono se
encarga de capturar la señal del ambiente para procesarla con el sonido directo
y obtener como resultado una reducción importante del ruido ambiente a través
de procesamiento digital. Ofrece dos presets para obtener diferentes niveles de
reducción y directividad. Actualmente, es el micrófono de este tipo más preciso
y direccional en la captura del sonido directo.
Micrófono de Superficie PZM
El micrófono de superficie fue creado con el objeto
de eliminar las reflexiones que se generan por superficies próximas al
micrófono. Por lo anterior, este tipo de micrófonos eliminó problemas de filtro
de peine o comb filtering. Para 1978, los ingenieros Ed Long y Ron
Wickersham fueron los primeros en reconocer los efectos de superficie en
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grabación. Luego, al estudiar a fondo el comportamiento del
sistema, Long y Wickersham notaron que al ubicar el micrófono a pocos
milímetros de una superficie, las señales sonoras iban a sumarse forma
coherente luego que siempre iban a estar fase después de verse limitadas por
la superficies. Lo anterior, se denomina zona o campo de presión en la capa de
una superficie.
La primera persona en desarrollar este tipo de micrófonos fue Ken
Wahrenbrock a través de su compañía Wahrenbrock Sound Associates,
fundada en 1977. Después de un arduo proceso de investigación y
prototipos, Wahrenbrock estaba con Don y Carolyn Davis demostrando esta
nueva tecnología y enseñando bases de audio. Para 1979, Crown inicia el
proceso de investigación, liderandoKen Wahrenbrock el departamento de
investigación y desarrollo de la compañía, para incluir en su catálogo
micrófonos de superficies. Por consiguiente, Crown decide arriesgarse en
reinventar este tipo de sistemas para su producción en serie y mejora
notablemente la estética del producto.
El primer modelo comercial fue el Crown 3OGP,
posteriormente conocido como el PZM-30D, pero para esta oportunidad fue
diseñado con una placa de 5 x 6 pulgadas y un conector XLR. A pesar que la
patente ha expirado, los términos de Pressure Zone Microphone yPZM siguen
siendo una marca registrada de Crown International; no obstante, el término de
micrófono de superficie o boundary microphone es preferido en muchos casos
a pesar de la popularidad impuesta por Crown.
Inicialmente, éstos micrófonos eran omnidireccionales pero con el tiempo
evolucionaron y se presentaron variaciones con micrófonos direccionales sobre
una superficie para ganar algunos beneficios sobre la técnica, manteniendo las
propiedades direccionales del elemento. En 1986, Crown desarrolla el PCC-
160un sistema que se aproximaba a este concepto y lo
denominó PCC o Phase Coherent Cardioid; sin embargo, existen otras marcas
que emplearon este concepto en sus micrófonos de superficie.
Micrófono Inalámbrico
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El inicio del micrófono inalámbrico es muy similar al
micrófono tradicional pues muchas compañías afirman ser las primeras en
desarrollar el sistema inalámbrico para micrófonos. Acorde a los registros
encontrados, los sistemas inalámbricos fueron desarrollados para el
espectáculo “Aladdin on Ice” en 1949 en el que Reg. Mooresafirma haber
desarrollado un micrófono de radio para este evento. Luego, en 1951, John F.
Stephens inventa un micrófono de frecuencia modulada para la base naval
de Memphis y ese mismo añoHerbert McClelland creó un micrófono
inalámbrico aplicado en elEstadio Lawrence Dumont en Wichita, Kansas.
En 1953, la empresa Shure desarrolla el primer sistema inalámbrico para
cantantes bautizado “The Vagabond” y transmitía dentro de un área de
aproximadamente de 65 m². Cuatro años más tarde, en
1957, Sennheiser (Reconocido en esa época como Lab W) con la colaboración
de la televisora alemana NDR presentan un sistema inalámbrico para uso
profesional en escenario y televisión. Al siguiente año, el sistema es
comercializado bajo el nombre de Mikroport.
El 8 de Enero de 1960, se registra la primera patente del micrófono inalámbrico
en EE.UU. Número 3134074concebida el 19 de Mayo de 1964 por Ingeniero
EléctricoRaymond A. Litke de Vega Electronics Corp quién creó el micrófono
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con el fin de implementarlo en salones de clase, la radio y la televisión. El
micrófono resultó ser el primer dispositivo inalámbrico de este tipo confiable
con un rango igual que el de un micrófono tradicional. En 1960, se dispone de
dos tipos de micrófonos inalámbricos, uno de mano y otro de corbata. Su
módulo transmisor tenía el tamaño de una caja de cigarrillos y pesaba 198,45
gramos.
En los inicios de los años 70's, el Ingeniero Electrónico John Navy reduce el
ruido de los micrófonos inalámbricos al desarrollar un proceso patentado de
expansión móvil, sistema que hoy día es estándar en la industria para un
sonido claro y natural. En los años 80's, Nady era el sistema inalámbrico más
usado por grandes artistas como Madonna, Bruce Springsteen, Bon
Jovi, Aerosmith, Neil Young y losRolling Stones. Los sistemas Navy son
reconocidos en 1996 por la Academia Nacional de Ciencias y Artes
Televisivas con un premio Emmy por Mejor Logro Técnico de la tecnología
inalámbrica.
Después en 1986, Audio-Technica presenta sus primeros micrófonos
inalámbricos y en 1991 AKG lanza la serie de micrófonos inalámbricos WMS
100 y WMS 900. A partir de los años 90's, las diferentes compañías fabricantes
de micrófonos inician el desarrollo de elementos de captura inalámbrica.
Micrófonos Subacuáticos
Después de 1880, cuando se descubren las
propiedades de los cristales y crearon los micrófonos piezoeléctricos, las
empresasAtlaswerke A.G. de Bremen y Electroacustik de Kiel en cooperación
con Kaiserliche Marine, empezaron a trabajar con los micrófonos
piezoeléctricos con el fin de desarrollar equipos de detección horizontal activos.
En 1906, Lewis Nixon inventa el primer micrófono subacuático, también
denominados hidrófonos. En el año de 1914, a causa de la pérdida
del Titanic se demostró la utilidad del hidrófono para detectar icebergs, gracias
a ésto el hidrófono formó parte importante del sonar.
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Se empezaron a utilizar de forma importante en la Primera Guerra Mundial,
dónde los submarinos alemanes tenían micrófonos de carbón distribuidos por
todo el casco del barco con el fin de captar el ruido de las hélices de los
buques. Para identificar su ubicación se conectaba y desconectaba cada uno
de los micrófonos; no obstante, la metodología no era eficiente, por lo que se
experimentó con transductores electro-dinámicos, pero éstos presentaban una
resonancia muy elevada, luego no eran funcionales.
El 6 de octubre de 1960, Gleen N Howatt de Gulton
Ind Inc presenta la patente del hidrófono. Howatt propuso un sistema con un
aislamiento sólido y nivel de ruido bajo. El sistema era débil en el aislamiento
del elemento piezoeléctrico en extremas frente a factores como la salinidad del
mar y elevados valores de presión. En 1975,Carl O. Beglund de Teledyne
Exploration Company presenta un nuevo sistema con mejor aislamiento y
aplica un sistema para controlar la sobrepresión al aplicar un espaciador
plástico en el ensamble del hidrófono entre los diafragmas para absorber la
carga de presión externa y prevenir deformaciones los mismos.
En adelante, las mejoras en este tipo de dispositivos se basan en la
optimización del aislamiento y la calidad sonora del elementos electroacústico.
Actualmente, el hidrófono no solo se usa para la ubicación de submarinos sino
también para estudios científicos sobre los animales y en acústica subacuática.
Igualmente, juegan un papel importante en los procesos de postproducción en
cine y televisión.
Micrófonos MEMS
Los micrófonos MicroElectrical-Mechanical
Systems, también conocidos como micrófonos de chip, son transductores
insertados directamente en un microchip de silicona aplicando técnicas MEMS.
Reporte
Este tipo de micrófonos, debido a su débil nivel de salida, por lo general vienen
acompañados por una etapa de preamplificación y sistemas de conversión A/D
sobre la misma placa. Los MEMS nacen de las bases de los micrófonos de
condensador y su aplicación principal se deriva de los dispositivos móviles
dónde el campo primario son los teléfonos móviles y tablets. Los fabricantes
más importantes de micrófonos MEMS en la actualidad son Akustica, Wolfson
Microelectronics, Analog Devices, Memstech, Omron, Knowles
Electronics, Sonion MEMS, NXP Semiconductors, EPCOS, AAC Acoustic
Technologies e Infineon.
En el año 2006, Akustica introduce el primer
micrófono MEMSdigital. Luego, en el año 2008, Akustica anuncia los
micrófonos de chip analógicos y digitales más pequeños del mundo con un
tamaño de 1mm². Dado los considerables resultados de la compañía, Robert
Bosch adquiere Akustica en el año 2009 y traslada el departamento de
investigación y desarrollo a las oficinas principales de Bosch enAlemania, lugar
que acogió los procesos de investigación de los nuevos micrófonos HD para
voz.
Los Micrófonos MEMS ofrecen diferentes ventajas entre las que se destacan
sus diminutas dimensiones, bajo consumo de potencia, amplia duración en el a
lo largo del tiempo y resistencia a elevadas temperaturas. Igualmente, existen
limitaciones en este tipo de micrófonos como la calidad sonora del dispositivo y
la inapropiada captura de fuentes a una distancia importante. Los
micrófonosMEMS han desarrollado una rápida evolución en la optimización de
la calidad de la señal, el mejoramiento de la relación señal ruido y la
optimización del aislamiento del ruido eléctrico y magnético que se genera en
los transductores.
Micrófonos Multicápsula
Reporte
Los micrófonos multicápsula son un conjunto de dispositivos
profesionales ubicados en una esfera rígida. El grupo de cápsulas capturan el
campo del sonido y cada salida individual de éstos se combinan por medio de
procesamiento de señal digital.
En el año 2002, se funda la empresa mh acoustics por personal antiguo del
departamento de acústica de investigación de los Laboratorios Bell, empresa
que hoy en día desarrolla micrófonos multicápsula.
El sistema Eigenmike® desarrollado por mh
acousticscaptura la señal con sus 32 micrófonos e internamente convierte la
señal analógica en digital y amplifica cada canal de forma independiente. La
señal es transportada a la interfase EMIB(Eigenmike® Microphone Interface
Box) a través de un cable CAT-5, luego la interfase
convierte la señal digital a 32 canales de audio en el computador mediante
comunicación por conexión firewire y los usuarios pueden controlar las señales
de forma individual con el plug-in VST de mh acoustics en la
plataforma Zynewave. El sistema está desarrollado para aplicaciones en radio,
Reporte
televisión, tele-conferencias, producción musical e incluso para estudios
forenses.
Micrófonos digitales
El 15 de noviembre de 1966, Elmer
Baum obtiene la patente del primer micrófono digital de la historia.
Para 1983, Kenjyo Hideyuki de Olympus Optical Co. Ltd. obtuvo la patente de
su micrófono digital. Kenjyo optó por el desarrollo de un micrófono que
ofreciera una salida digital luego que los convertidores A/D eran excesivamente
costosos e inviables en la época. Actualmente, las compañías con mayor
desarrollo en micrófonos digitales son Neumann, Schoeps, AKG ySennheiser.
Desde 1997, la Audio Engineer Society viene
trabajando en los estándares para la plataforma de los micrófonos digitales; no
obstante, hasta el año 2006, el comité de estándares de la AES presenta la
norma AES42, un documento dónde se define la interfaz digital para este tipo
de micrófonos. En el año 2010, se efectuó la última modificación del estándar
pero constantemente en las convenciones de la asociación se mantiene las
discusiones sobre esta norma.
Reporte
Sobre mediados de la primera década del nuevo milenio, se inició la fabricación
de micrófonos inalámbricos digitales. Todos los sistemas desarrollados en la
actualidad trabajan bajo sistemas de modulación completamente diferentes.
Los fabricantes más importantes en la producción de este tipo de micrófonos
son AKG, Audio-Technica,Lectrosonics, Line
6, MIPRO, Shure, Sony, Sennheiser y Zaxcom.
Micrófonos láser
Los micrófonos láser se basan en la variación de la luz. En la actualidad, no existe un micrófono láser comercial que
posea un registro lo suficientemente amplio para aplicaciones comerciales. El
objetivo de esta nueva tecnología es aplicarla a la grabación a nivel profesional;
sin embargo, los problemas que presenta este tipo de micrófonos son frente al
movimiento del transductor, luego que la señal se ve afectada de forma
importante debido que el láser se ve afectado por variaciones mínimas de la
luz.
El 25 de noviembre de 1976, Richard Schodl propone un sistema que permite
medir las tasas de caudal en los gases, al utilizar un sistema láser que presenta
las variaciones de onda en formato binario. Tres años después, Peter
Selway de International Standard Electric Corporation, presenta un micrófono
óptico, un elemento basado en las variaciones de luz y diseñado para
implementar en instrumentos de telefonía. Luego en 1983, Ralph Muscatell,
presenta el primer micrófono láser conformado por foto-detectores que reciben
la luz modulada del láser para luego convertirla en señales electrónicas. El año
siguiente, Muscatell modifica su micrófono al incluir dos láser alineados para
mejorar la variación de la intensidad en el transductor.
Reporte
Hasta el año de 1997, se aprecia un aporte
importante en los micrófonos de láser gracias a James Veligdan de Brookhaven
Sciences Accosciates y Brookhaven National Laboratory, al crear una nueva
versión del micrófono. Pero más innovador cuando, en el año
2000, Veligdan presenta un micrófono óptico con un sistema de láser dual,
dónde existe un láser de referencia y otro que porta la señal. Las ondas
sonoras varían el indice de refracción local en el camino de la señal, la cual
experimenta un desplazamiento de frecuencia Doppler directamente análoga a
las ondas sonoras, obteniendo como resultado una optimización del sistema.
En paralelo, John R. Speciale desarrolla el micrófono láser pulsado, un sistema
donde la modulación de la luz depende de las variaciones en las ondas
sonoras, convirtiendo las variaciones en señales eléctricas y posteriormente
digitales. Para el 2003, en Canadá Mitchell J. Schnier desarrolla un método
óptico, utilizando micrófonos láser para detectar selectivamente las ondas
sonoras vocales de forma remota. Finalmente, en el año 2008, David M.
Schwartz de Schwartz Engineering and Design presenta en laConvención
127 de la Audio Engineering Society un prototipo de su micrófono láser. Un
sistema que será capaz de funcionar comercialmente en grabación profesional
en estudio. Schwartz presentó la patente de su investigación en el año 2005 y
obtuvo la patente del micrófono de detección de flujo partículas utilizando
tecnología óptica mediante láser en el año 2009.