Micròfon

Micròfon

Un micròfon (vocable falcat en el XVIII a partir del prefix micro-, «menut» i el grec antic ϕωνήi - foné, «veu») és un dispositiu d'entrada que s'usa per a transformar les ones sonores en energia elèctrica en processos de gravació i reproducció de sò; consistix essencialment en un diafragma que, mogut per les ones acústiques, modifica la posició d'un element conductor dins de l'influència d'un imant, generant una corrent elèctrica en variacions de tensió o corrent anàlogues a les diferències de nivell de pressió de l'ona acústica. Un micròfon funciona com un transductor o sensor electroacústico i convertix el sò (ones sonores) en una senyal elèctrica per a aumentar la seua intensitat, transmetre-la i registrar-la. Els micròfons tenen múltiples aplicacions en diferents camps com en telefonia, ciència, salut, transmissió de sò en concerts i events públics, transmissió de sò en mijos massius de comunicació com a produccions audiovisuals (cine i televisió), ràdio, producció en viu i gravat d'àudio professional, desenroll d'ingenieria de sò, reconeiximent de veu i VoIP.

Actualment, la majoria dels micròfons utilisen inducció electromagnètica (micròfons dinàmics), canvi de capacitancia (micròfons de condensador) o piezoelectricidad (micròfons piezoelèctrics) per a produir una senyal elèctrica a partir de les variacions de la pressió d'aire. Els micròfons usualment requerixen estar conectats a un preamplificador ans que el seu senyal puga ser gravada o processada i reproduïda en altaveus o qualsevol dispositiu d'amplificament sonor.

Història

En el temps, la humanitat va entendre la necessitat de desenrollar ferramentes de comunicació més eficients i de major alcanç. Aixina, va nàixer el desig d'aumentar el volum de les paraules que buscaven ser transmeses. El dispositiu de major antiguetat per a conseguir açò data de 600 a. C.; era una caraça en obertures bucals que tenia un disseny acústic especial que incrementava el volum de la veu en els amfiteatres. En 1665, el físic anglés Robert Hooke va ser el primer en experimentar en un element com l'aire per mig de l'invenció del teléfon de llanda que consistia en un aram unit a una tassa en cada una dels seus extrems.

En 1827, Charles Wheatstone utilisa per primera volta el vocable «micròfon» per a descriure un dispositiu acústic dissenyat per a amplificar sons dèbils. Entre 1870 i 1880 va començar l'història del micròfon i les gravacions d'àudio. El primer micròfon formava part del fonógraf, que en eixa época era el dispositiu més comú per a reproduir sò gravat, i va ser conegut com el primer micròfon dinàmic.

L'inventor alemà Johann Philipp Reis va dissenyar un transmissor de sò rudimentari, que utilisava una tira metàlica unida a una membrana vibrant i produïa una corrent intermitent. En 1876 Alexander Graham Bell va inventar el teléfon i per primera volta va incloure un micròfon funcional que usava un electroimant. Este dispositiu era conegut com a 'transmissor líquit', en el diafragma conectat a una vareta conductora en una solució d'àcit. Estos sistemes, no obstant, varen oferir una captació de sò de molt baixa calitat, lo que va incitar als inventors a seguir vies alternatives de disseny.

Micròfon de carbó

El primer dispositiu que va permetre una comunicació de calitat va ser el micròfon de carbó (llavors cridat transmissor), desenrollat independentment per David Edward Hughes en Anglaterra i Emile Berliner i Thomas Edison en Estats Units. Encara que Edison va obtindre la primera palesa (despuix d'una llarga disputa llegal) a mitan de 1877, Hughes va conseguir demostrar que el seu dispositiu havia segut desenrollat durant anys, en presència de molts testics. De fet, la majoria dels historiadors ho acrediten en la seua invenció.

El dispositiu de Hughes estava format per grànuls de carbó empaquetats sense compactar en un recipient a on solament podia entrar l'aire. Les ones acústiques eixercien pressió sobre les partícules de carbó, que reaccionaven i actuaven com un diafragma eixercint una resistència variable al pas de la corrent elèctrica pel seu contingut en carbono, lo que permetia una reproducció relativament precisa de la senyal de sò. Va fer una demostració del seu aparat a la Real Societat de Londres magnificant el sò d'insectes a través d'una caixa de resonància. La principal desventaja del dispositiu era que en el temps perdia sensibilitat. Contràriament a lo que va fer l'inventor nortamericà Thomas Alva Edison, qui va solicitar una palesa el 27 d'abril de 1877 per al seu desenroll, Hughes va decidir no registrar la palesa donando la seua invenció com un regal per al món.

El micròfon de carbó va ser el prototip que va donar orige, de forma directa, als micròfons que existixen en l'actualitat i va ser fonamental en el desenroll de la telefonia, la radiodifusió i l'indústria de l'entreteniment.

Per la seua banda, Edison va perfeccionar el micròfon de carbó en 1886, simplificant-ho, conseguint una fabricació de baix cost, i fent-ho molt eficient i durador. Es va convertir en la base per als transmissors telefònics usats en millons de teléfons en tot lo món. Este micròfon va ser amprat en la primera emissió de ràdio de l'història, una actuació en el Metropolitan Opera House en 1910.

El següent pas important en el disseny del transmissor va estar en mans de l'inventor anglés Henry Hunnings. Va utilisar grànuls de coque entre el diafragma i una placa metàlica com a soport. Este disseny es va originar en 1878 i va ser patentat en 1879. Este transmissor era molt eficient i podria competir en qualsevol dels seus actuals competidors. El seu únic inconvenient era que tenia una tendència a perdre sensibilitat de captació.

Uns atres aportes

En 1916, els Laboratoris Bell varen desenrollar el primer micròfon de condensador.

En el creiximent de l'indústria musical i la ràdio en els anys 1920 es va estimular el desenroll dels micròfons de carbó d'una calitat major. En 1920 es va iniciar l'era dels anuncis comercials en els mijos massius de comunicació. La majoria de professionals en comunicació i els artistes d'alt perfil com a cantants i estreles varen començar a usar els micròfons en els seus respectius camps.

En 1923 es va construir el primer micròfon de bobina mòvil en un us pràctic. Era denominat el magnetòfon de Marconi-Sykes. Desenrollat pel Capità Henry Joseph Round, va ser utilisat en els estudis de la BBC de Londres. Esta versió de micròfon va ser millorada en 1930 per Alan Blumlein i Herbert Holman, els qui varen desenrollar el HB1A, el millor micròfon en el seu moment. En el mateix any, es va llançar al mercat el micròfon de cinta, un atre tipo de micròfon electromagnètic, que es creu va ser desenrollat per Harry F. Olson per mig de l'us d'ingenieria inversa en un altaveu antic.

En 1931 la Western Electric va presentar el primer micròfon dinàmic, el model 600, série 618.

A través dels anys, estos micròfons varen ser desenrollats per vàries empreses, les majors aportacions a esta tecnologia els va fer la companyia RCA, que va introduir grans alvanços en el control de patró polar, per a donar direccionalidad a la captació del micròfon. Per l'auge del cine i la televisió, es va incrementar la demanda de micròfons d'alta fidelitat i una major direccionalidad. El primer micròfon que es va desenrollar per a l'indústria del cine va ser el PB17. Era un cilindre d'alumini de 17 polzades de llarc i 6 polzades de diàmetro, la seua estructura estava magnetizada i utilisava un electroimant que requeria una corrent de sis volts i un amperi.

Ya en 1947 es produïx un event important per a l'història del micròfon: es va fundar l'AKG en Viena, una empresa austríaca que va escomençar a fabricar accessoris professionals d'àudio, en especial micròfons i auriculars. I en 1948 Neumann va llançar el micròfon de vàlvules O47, el primer micròfon de condensador en patró polar conmutable entre cardioide i omnidireccional. Va acabar convertint-se en tot un clàssic per a gravar veus des de que es va saber que Frank Sinatra es negava a cantar sense la seua O47.

En 1962 Hideo Matsushita va establir l'empresa Àudio-Technica Corporation en Tòquio. La companyia va llançar els models AT-1 i AT-3MM de càpsules estereofòniques i va escomençar a suministrar càpsules a fabricants d'àudio. Posteriorment, en 1978, Àudio-Technica va llançar els auriculars de condensador ATH-8 i ATH-7. Estos auriculars varen guanyar diversos premis. Enguany també es va produir el desenroll i llançament de la Série 800 de micròfons, i la creació d'Àudio-Technica Ltd. en Leeds, Anglaterra

El fabricant Electro-Voice va respondre a les demandes de l'indústria del cine desenrollant el «Shotgun microphone» o «Micròfon Boom» en 1963, que oferia una captació d'àudio en major enfoque gràcies que era unidireccional.

Versió moderna del micròfon dinàmic Shure SM57

Durant la segona mitat de el XX el desenroll en tecnologia de micròfons va alvançar ràpidament, quan els Germans Shure varen llançar al mercat els models SM58 i SM57. La companyia Milab va ser pionera en l'era digital en llançar en 1999 el DM-1001. Les investigacions més recents inclouen l'us de fibres òptiques, làser i interferómetros.

Components i estructura

Diafragma

És la part més delicada d'un micròfon. En alguns llocs també rep el nom de «pastilla», encara que generalment este terme es referix al dispositiu que capta les vibracions en els instruments com, per eixemple, en una guitarra elèctrica. El diafragma és una membrana que rep les vibracions sonores i està unit al sistema que transforma estes ones en electricitat.

Dispositiu transductor (element o càpsula)

El dispositiu transductor sensible d'un micròfon es diu «element» o «càpsula». Esta càpsula microfónica pot estar construïda de diferents maneres i, depenent del tipo de transductor, es poden classificar els micròfons com a dinàmics, de condensador, de carbó o piezoelèctrics.

Reixeta

Protegix el diafragma. Evita tant els colps de sò (les «p» i les «b») com els danys físics causats per alguna caiguda.

Carcassa

És el recipient a on es coloquen els components del micròfon. En els de mà, que són els més comuns, esta carcassa és de metals poc pesats, llaugers de portar pero resistents a l'hora de protegir el dispositiu transductor.

Tipos de micròfon

Els micròfons són classificats segons el seu tipo de transductor, ya siga de condensador o dinàmic, i per les seues característiques direccionals. A voltes, atres característiques tals com el tamany de diafragma, l'us previst o l'orientació de l'entrada de sò principal s'utilisen per a classificar el micròfon.

Micròfon de condensador

El «micròfon de condensador» va ser inventat en els Laboratoris Bell en 1916 per Edward Christopher Wente. També cridat «micròfon electroestático» o «micròfon de capacitancia» , en este tipo de micròfons el diafragma actua com una placa que «condensa» les vibracions de les ones sonores, que produïxen canvis per la variació de la distància que hi ha entre el diafragma i la placa. Hi ha dos tipos, depenent del método d'extracció de la senyal d'àudio des del transductor: micròfons de polarisació de CC, i micròfons de condensador de freqüència de ràdio (RF) o d'ona curta.

En un micròfon de polarisació de CC, les plaques són biaixades en una càrrega fixa (Q). La tensió que existix entre les plaques del condensador canvia en les vibracions en l'aire (d'acort en l'equació de la capacitancia $C=\frac{Q}{V}$, a on Q = carrega en coulombs, C = capacitancia en faradis i V = diferència de potencial en volts). La capacitancia de les plaques és inversamente proporcional a la distància entre elles per a un condensador de plaques paraleles. El montage de plaques fixes i mòvils es diu un «element» o «càpsula».

En el condensador es manté una càrrega casi constant. En els canvis de capacitancia, la càrrega a través del condensador canvia molt llaugerament, pero a freqüències audibles és sensiblement constant. La capacitancia de la càpsula (al voltant de 5 a 100 pF) i el valor de la resistència de polarisació (100 mO a decenes de GΩ) formen un filtre que és de pas alt per a la senyal d'àudio, i de pas baix per a la tensió de polarisació. Tinga's en conte que la constant de temps d'un circuit RC és igual al producte de la resistència i la capacitancia.

Dins del marc de temps de la variació de la capacitat (tant com 50 ms a 20 Hz d'una senyal d'àudio), la càrrega és pràcticament constant i el voltage a través del condensador canvia instantàneament per a reflectir el canvi en la capacitancia. El voltage a través del condensador varia per damunt i per baix de la tensió de polarisació. La diferència de voltage entre el biaix i el condensador es detecta a través de la resistència en série. El voltage a través del resistor és amplificat per a millorar el seu rendiment o per a la seua gravació. En la majoria dels casos, l'electrònica del propi micròfon contribuïx al guany de tensió, de manera que el diferencial de tensió és prou significatiu, fins a de varis volts per a nivells de sò alts. Com es tracta d'un circuit de molt alta impedència, el guany de corrent solament és la necessària per a modificar la tensió constant de referència.

Micròfon de condensador RF

Utilisen una tensió de RF comparativament baixa, generada per un oscilador de baix soroll. La senyal de l'oscilador o be pot ser modulada en amplitut pels canvis de capacitancia produïdes per les ones de sò en moure el diafragma o càpsula, o la càpsula pot ser part d'un circuit resonante que modula la freqüència de la senyal de l'oscilador. La demodulación produïx una senyal de freqüència d'àudio de baix soroll, en una impedència de font molt baixa. L'absència d'una tensió de polarisació alta permet l'us d'un diafragma en la tensió més baixa, que pot ser utilisat per a conseguir la resposta de freqüència més àmplia per una major sensibilitat. Els resultats del procés de polarisació de RF en una càpsula d'impedència elèctrica més baixa, permet que els micròfons de condensador de RF poden funcionar en condicions climàtiques humides, que podrien crear problemes en els micròfons que utilisen una corrent de referència-DC en superfícies aïllants contaminades. La série de micròfons Sennheiser «MKH» utilisa la tècnica d'espente de RF.

Els micròfons de condensador comprenen tota la gama de transmissors de telefonia, aixina com per a atres usos, des dels micròfons de karaoke de baix cost fins als micròfons de gravació d'alta fidelitat. Per lo general, produïxen una senyal d'àudio d'alta calitat i ara són l'elecció habitual de laboratoris i estudis de gravació. L'idoneïtat inherent d'esta tecnologia es deu a la massa molt chicoteta que deu ser moguda per l'ona sonora incident, a diferència d'atres tipos de micròfons que requerixen que l'ona de sò realise un major treball mecànic. Requerixen una font d'alimentació, be a través de les entrades de micròfon en l'equip com a alimentació auxiliar o d'una chicoteta bateria. Esta corrent és necessària per a l'establiment de la tensió de placa del condensador de potència, i també és necessària per a alimentar l'electrònica de micròfon (conversió d'impedència en el cas de micròfons electret i polarisades-DC, demodulación o detecció en el cas de micròfons RF/HF). Els micròfons de condensador també estan disponibles en dos diafragmes que poden ser conectats eléctricamente per a proporcionar una gama de patrons polars (vore més alvance), com a cardioide, omnidireccional, i en forma de huit. També és possible variar el patró contínuament en alguns micròfons (per eixemple el Røde NT2000 o el CAD M179).

Un micròfon de vàlvula és un micròfon de condensador que utilisa un tubo de buit amplificador (vàlvula). Seguixen sent populars entre els entusiasta del sò processat per vàlvules de buit.

Micròfon de condensador Electret

Un micròfon electret és un tipo de micròfon condensador inventat per Gerhard Sessler i Jim West en els Laboratoris Bell en 1962. L'aplicació d'una càrrega externa descrita anteriorment en els micròfons de condensador se substituïx per una càrrega permanent en un material electret, un material ferroeléctrico que ha segut permanentment carregat eléctricamente o polarisat. El nom prové de electrostatic i magnet; una càrrega estàtica es manté associada en un electret per l'alliniació de les càrregues estàtiques en el material, de la mateixa forma en que un imant el magnetisme es fa permanent per mig de l'alliniació dels dominis magnètics en una peça de ferro.

Pel seu bon funcionament i facilitat de fabricació, per lo tant, de baix cost, la gran majoria dels micròfons fets hui en dia són micròfons electret; un fabricant de semiconductors estima que la producció anual és de més de mil millons d'unitats. Casi tots els teléfons celulars, ordenadors, PDA i auriculars-micròfons són del tipo electret. S'utilisen en moltes aplicacions, des de la gravació d'alta calitat i de solapa, fins a en els micròfons incorporats en chicotets dispositius de gravació de sò i teléfons. Encara que els micròfons electret varen ser considerats inicialment de baixa calitat, els millors models d'estos micròfons poden ara competir en els models de condensadores tradicionals en tots els aspectes i poden inclús oferir una major estabilitat a llarc determini i la resposta ultra-plana necessària per a un micròfon de medició. A pesar de no requerir tensió de polarisació, com atres micròfons de condensador, a sovint contenen un sistema integrat preamplificador que requerix d'energia (a sovint cridat incorrectament potencia o biaix de polarisació). Este preamplificador és freqüentment una alimentació fantasma per al reforç de sò i aplicacions d'estudi. Alguns micròfons monofònics dissenyats per a computadores personals (PC), a voltes cridats micròfons multimèdia, utilisen un conector de 3,5 mm, com s'usa per lo general, sense pren de potència, per als equips estereofònics; el conector, en lloc de dur la senyal per a un segon canal, du la potència elèctrica a través d'una resistència de (normalment) un suministrament de 5 V en l'ordenador. Els micròfons estereofònics utilisen el mateix conector; no hi ha forma òbvia de determinar qué sistema és utilisat per equips i micròfons.

Solament els millors micròfons electret poden rivalizar en térmens de nivell de soroll i calitat en atres tipos de micròfons de calitat. Pel contrari, es presten a la producció en massa de baix cost en unes prestacions acceptables, lo que ha propiciat el seu us massiu en tot tipo de dispositius.

Micròfon dinàmic

Els micròfons dinàmics (també coneguts com a micròfons #magneto-dinàmics) treballen a través de l'inducció electromagnètica. Són robusts, relativament barats i resistents a la humitat. Açò, junt en el seu potencial d'alt guany abans de la retroalimentació, els fa ideals per al seu us en l'escenari.

Els micròfons de bobina mòvil utilisen el mateix principi dinàmic que és utilisat en un altaveu, pero invertit. Una chicoteta bobina d'inducció mòvil, situada en el camp magnètic d'un imant permanent, està unida a la membrana. Quan el sò entra a través de la reixeta del micròfon, l'ona de sò mou el diafragma, desplaçant la bobina que es mou en el camp magnètic, que a la seua volta produïx una variació de corrent en la bobina a través de l'inducció electromagnètica. Una sola membrana dinàmica no respon linealmente a totes les freqüències d'àudio. Alguns micròfons per esta raó utilisen múltiples membranes per a les diferents parts de l'espectre d'àudio i després es combinen les senyals resultants. Combinar correctament les múltiples senyals és difícil, i els dissenys capaços de fer-ho són rars i tendixen a ser cars. Per una atra part, existixen varis dissenys que es dirigixen més específicament a parts aïllades de l'espectre d'àudio. El AKG D 112, per eixemple, està dissenyat per a respondre als sons greus en lloc dels aguts. En l'ingenieria d'àudio, s'utilisen a sovint varis tipos de micròfons al mateix temps per a obtindre el millor resultat.

Micròfon de cinta

Els micròfons de cinta utilisen una cinta prima de metal (per lo general corrugada), suspesa en un camp magnètic. La cinta està conectada eléctricamente a l'eixida del micròfon, i la seua vibració dins del camp magnètic genera la senyal elèctrica. Els micròfons de cinta són similars als micròfons de bobina (abdós produïxen sò per mig de l'inducció magnètica). Detecten el sò en un patró bidireccional (també cridat en forma de huit, com en el diagrama d'avall) perque la cinta està oberta en abdós costats, i perque té poca massa, per lo que respon a la velocitat de l'aire en lloc de la pressió del sò. Encara que la part davantera simètrica i la pastilla atrassera poden ser una molèstia en la gravació estéreo normal, el rebuig del costat d'alta es pot utilisar ventajosamente per mig de la colocació d'un micròfon de cinta horisontal, per eixemple, per damunt dels platillo d'una bateria, de modo que el lòbul atrasser arreplega únicament el sò dels platillo. Les figures creuades en forma de 8 o parells Blumlein, estan guanyant popularitat en la gravació estereofònica, i la disposició de la resposta d'un micròfon de cinta en forma de huit és ideal per a eixa aplicació.

Atres patrons direccionals es poden produir confinant un costat de la cinta en una trampa acústica o deflector, lo que permet que el sò aplegue d'un sol costat. El clàssic micròfon RCA Tipo 77-DX té vàries posicions externament ajustables del deflector intern, lo que permet la selecció de varis patrons de resposta que van des de la «forma de huit» a «unidireccional». Estos micròfons de cinta majors, alguns dels quals seguixen oferint una reproducció de sò d'alta calitat, varen anar en el seu moment molt valorats per esta raó, pero solament podien obtindre una bona resposta de baixa freqüència quan la cinta permaneixia correctament suspesa, lo que els va fer relativament fràgils. Els materials utilisats en la cinta s'han modernisat, incloent nous nanomaterials, lo que ha permés fer estos micròfons més fiables, i inclús millorar el seu ranc dinàmic efectiu en les freqüències baixes. Les pantalles anti-vent de protecció poden reduir el perill de danyar una cinta antiga, i també reduir les explosions sonores en la gravació. Les pantalles de vent correctament dissenyades produïxen una atenuació d'aguts insignificant. De la mateixa manera que atres tipos de micròfon dinàmic, els micròfons de cinta no requerixen alimentació auxiliar; de fet, este voltage pot danyar alguns micròfons de cinta antics. Alguns nous dissenys moderns de micròfons de cinta incorporen un preamplificador i, per lo tant, requerixen alimentació auxiliar. Els circuits dels micròfons de cinta passiva moderns, és dir, els que no tenen el preamplificador mencionat, estan dissenyats específicament per a resistir el dany a la cinta i al transformador d'alimentació auxiliar. També hi ha nous materials de cinta disponibles que són immunes al vent, a les explosions sonores i a l'alimentació auxiliar.

Micròfon de carbono

Un micròfon de carbono, també conegut com a micròfon de botó, utilisa una càpsula o botó que conté grànuls de carbó prensage entre dos plaques de metal com els micròfons de Berliner i Edison. Aplicant un voltage a través de les plaques de metal, provoca que una chicoteta corrent elèctrica fluïxca cap al carbono. Una de les plaques, el diafragma, vibra en sintonia en les ones de sò incident, aplicant una pressió variable als grànuls de carbó. El canvi de pressió deforma els grànuls, causant que l'àrea de contacte entre cada parell de grànuls adjacents canvie, i açò provoca que la resistència elèctrica de la massa de grànuls canvie. Els canvis en la resistència produïx un canvi corresponent en el fluix de corrent a través del micròfon, produint la senyal elèctrica. Va haver una época en que els micròfons de carbono varen ser usats comunament en telefonia; tenen una calitat de reproducció de sò extremadament baixa i un ranc de resposta de freqüències molt llimitat, pero són dispositius molt robusts. El micròfon de Boudet, que utilisa boles de carbono relativament grans, va ser similar als micròfons de botó de carbono granular.

A diferència d'atres tipos de micròfons, el micròfon de carbono també pot ser utilisat com un tipo d'amplificador, usant una chicoteta cantitat d'energia elèctrica. En el seu inici, els micròfons de carbono s'utilisaven com a repetidors telefònics, fent possible les cridades de llarga distància en l'era anterior als tubos de buit. Estos repetidors treballen mecánicament, acoplant un receptor telefònic magnètic al micròfon de carbono: la dèbil senyal del receptor era transferida al micròfon, a on era modulada en una forta corrent elèctrica, produint a la seua volta una forta senyal elèctrica per a enviar per la llínea. Una conseqüència d'este efecte amplificador era l'oscilació produïda per retroalimentació, resultant en un chillido audible en els primitius teléfons de paret quan l'auricular es colocava prop del micròfon de carbono.

Micròfon piezoelèctric

Un micròfon de cristal o piezo micròfon utilisa el fenomen de la piezoelectricidad —la capacitat d'alguns materials per a produir un voltage quan se someten a pressió, per a convertir les vibracions en una senyal elèctrica—. Un eixemple d'açò és el tartrato de sodi i potassi, que és un cristal piezoelèctric que funciona com un transductor (en forma de component extraplano), indistintament com un micròfon o com un altaveu. Els micròfons de cristal eren suministrats comunament en els equips de tubos de buit (vàlvules), tals com a gravadores domèstiques. La seua alta impedència d'eixida coincidix també en l'alta impedència (típicament d'aproximadament 10 megaohmios) de l'etapa d'entrada dels tubos de buit. Eren difícils d'igualar al començ dels equips transistorizados, pero varen ser substituïts ràpidament pels micròfons dinàmics durant un temps, i més tart pels chicotets dispositius de condensador electret. L'alta impedència dels micròfons de cristal els va fer molt susceptibles als sorolls paràsits, tant des del propi micròfon com des del cable de conexió.

Els transductores piezoelèctrics s'utilisen a sovint com a micròfons de contacte per a amplificar el sò dels instruments musicals acústics, per a detectar colps de tambor, per a disparar mostres electròniques, i per a gravar sò en entorns difícils, com a baix l'aigua a alta pressió. Les pastilles montades en guitarres acústiques són generalment dispositius piezoelèctrics en contacte en les cordes. Este tipo de micròfon és diferent de les pastilles de bobina magnètica comunament visibles en les típiques guitarres elèctriques, que utilisen l'inducció magnètica, en lloc de l'acoplament mecànic, per a arreplegar les vibracions.

Micròfon de fibra òptica

Un micròfon de fibra òptica convertix les ones acústiques en senyals elèctriques per mig de la detecció de canvis en l'intensitat de la llum, en lloc de detectar canvis en la capacitancia o en camps magnètics, com en els micròfons convencionals.

Durant el seu funcionament, la llum d'una font làser viaja a través d'una fibra òptica per a allumenar la superfície d'un diafragma reflectante. Les vibracions del sò del diafragma modulen l'intensitat de la llum que reflectix el diafragma en una direcció específica. La llum modulada es transmet llavors a través d'una segona fibra òptica a un fotodetector, que transforma la llum d'intensitat modulada en àudio analògic o digital per a la seua transmissió o gravació. Els micròfons de fibra òptica posseïxen un alt ranc dinàmic i de freqüència, similar al dels millors micròfons convencionals d'alta fidelitat.

Ademés, no són influïts per camps elèctrics, magnètics, electrostàtics o radiactius (açò es diu immunitat EMI/RFI). El disseny del micròfon de fibra òptica per lo tant, és ideal per al seu us en àrees a on els micròfons convencionals són ineficaços o perillosos, com l'interior de turbines industrials o en l'entorn d'equips de resonància magnètica (MRI).

Són robusts, resistents als canvis ambientals de temperatura i humitat, i es poden produir per a qualsevol direccionalidad o adaptació d'impedència. La distància entre la font de llum del micròfon i el seu fotodetector pot ser de fins a varis quilómetros sense necessitat de preamplificador o de qualsevol atre dispositiu elèctric, per lo que els micròfons de fibra òptica són adequats per a la monitorisació acústica industrial i la vigilància.

S'utilisen en àrees d'aplicació molt específiques, com la detecció de infrasonidos i en la cancelació de soroll. Han demostrat ser especialment útils en aplicacions mèdiques, permetent que puguen comunicar-se en normalitat els radiòlecs, el personal i els pacients situats dins del potent camp magnètic i de l'ambient sorollós en les sales en equips de resonància magnètica, aixina com en les sales de control a distància. Atres usos inclouen el monitorizado d'equips industrials i detecció, calibració i medició d'àudio, gravació d'alta fidelitat i compliment dels nivells sonors llimitats per la llei.

Micròfon làser

Els micròfons làser apareixen a sovint en les películes com gadgets d'espionage, ya que poden ser utilisats per a arreplegar el sò a distància des de l'equip de microfónico. Un raig làser es dirigix a la superfície d'una finestra o una atra superfície plana que es veu afectada pel sò. Les vibracions d'esta superfície canvien l'àngul en el que el fes es reflectix, permetent detectar el moviment del punt del fes làser, que despuix de retornar a l'equip es convertix en una senyal d'àudio.

En una aplicació més robusta i cara, la llum tornada es dividix i alimenta un interferómetro, que detecta el moviment de la superfície pels canvis en la llongitut del camí òptic del fes reflectit. Es tracta d'un desenroll experimental; lloc que requerix un làser extremadament estable i òptiques molt precises.

Un nou tipo de micròfon làser és un dispositiu que utilisa un fes de làser i fum o vapor per a detectar les vibracions sonores a l'aire lliure. El 25 d'agost de 2009, la palesa d'Estats Units 7.580.533 expedida per a un micròfon de detecció de partícules de fluix basat en l'acoplament de làser i fotocélula, en una corrent en moviment del fum o vapor en la trayectòria de el raer làser. Les ones de pressió del sò causen #destorbament en el fum, que a la seua volta causen variacions en la cantitat de llum làser que aplega al fotodetector. Un prototip del dispositiu es va demostrar en la 127a convenció de l'Àudio Engineering Society en Nova York del 9 al 12 d'octubre de 2009.

Micròfon líquit

Els primers micròfons no varen permetre reproduir el parla de forma inteligible, fins que Alexander Graham Bell va fer millores incloent una resistència variable entre micròfon i transmissor. El transmissor líquit de Bell consistia en un recipient de metal ple d'aigua en una chicoteta cantitat d'àcit sulfúric afegit. Una ona de sò provocava que el diafragma es moguera, forçant que una agulla es moguera cap a dalt i cap a avall en l'aigua. La resistència elèctrica entre l'aram i el recipient era llavors inversamente proporcional al tamany del menisco d'aigua al voltant de l'agulla sumergida. Elisha Gray va presentar l'anunci d'una versió en una vareta de bronze en lloc de l'agulla. Es varen presentar atres variants i millores menors al micròfon líquit (ideades per Majoranna, Chambers, Vanni, Sykes, i Elisha Gray), i Reginald Fessenden va patentar la seua pròpia versió en 1903. Estos varen ser els primers micròfons, pero no eren pràctics per a la seua aplicació comercial. La famosa primera conversació telefònica entre Bell i Watson es va portar a terme utilisant un micròfon líquit.

Micròfon microelectromecánico (MEMS)

Els micròfons del tipo MEMS («Microelectromechanical systems» en anglés), també són denominats chips microfónicos o micròfons de silici. Un diafragma sensible a la pressió es grava directament en una oblea de silici per mig de tècniques de processament de MEMS, i per lo general s'acompanya en un preamplificador integrat. La majoria dels micròfons MEMS són variants del disseny del micròfon de condensador. Els MEMS digitals s'han construït integrats en circuits analògic-a-digital (ADC) en el mateix chip CMOS, fent del chip un micròfon digital complet, més fàcilment incorporable a productes digitals moderns. Els principals fabricants que produïxen micròfons MEMS de silici són Wolfson Microelectrónica (WM7xxx) ara Cirrus Logic, Analog Devices, Akustica (AKU200x), Infineon (producte SMM310), Knowles Electronics, MemsTech (MSMx), NXP Semiconductors (divisió comprada per Knowles), Sonion MEMS, Vesper, Tecnologies acústiques AAC i Omron.

Més recentment, ha aumentat l'interés i l'investigació en la fabricació de MEMS piezoelèctrics, que suponen un canvi d'arquitectura i materials significatiu respecte als dissenys de MEMS existents, basats en la tecnologia del condensador.

Altaveus com a micròfons

Un altaveu és un transductor que convertix una senyal elèctrica en ones de sò. Funcionalment, és lo opost a un micròfon, ya que els altaveus convencionals es construïxen de forma molt semblada a un micròfon dinàmic (en un diafragma, la bobina i l'iman), els altaveus en realitat pot treballar «a l'inversa», com a micròfons. El resultat, no obstant, és un micròfon en mala calitat, resposta de freqüència llimitada (sobretot en l'extrem superior), i una pobra sensibilitat. En la pràctica, els altaveus s'utilisen a voltes com a micròfons en aplicacions a on l'alta calitat i la sensibilitat no es necessiten, com interfonos, walkie-talkies o videojocs de chat de veu perifèrics, o quan els micròfons convencionals són escassos.

No obstant, hi ha a lo manco una atra aplicació pràctica d'este principi: l'us d'un altaveu de tamany mig colocat molt pròxim, front al pedal del bombo d'una bateria, per a actuar com un micròfon. L'us d'altaveus relativament grans per a transducir fonts de sò de baixa freqüència, sobretot en la producció de música, s'està tornant prou comuna. Un eixemple d'un producte d'este tipo de dispositiu és el Yamaha SUBKICK, un altaveu de greus de 6,5 polzades (170 mm) montat front als instruments de percussió. En posseir una membrana relativament pesada, no és capaç de transducir altes freqüències, per lo que la colocació d'un altaveu davant d'un bombo a sovint és ideal per a captar el sò del bombo. En menys freqüència, els micròfons en sí mateixos es poden utilisar com a altaveus, casi sempre per a reproduir sons aguts. Els micròfons, no obstant, no estan dissenyats per a manejar la potències que es requerixen habitualment utilisades per a activar els altaveus. Un eixemple de tal aplicació va ser «súper tweeter» STC 4001, derivat d'un micròfon. Este dispositiu va ser utilisat en èxit en una série de sistemes d'altaveus d'alta calitat de la década de 1960 fins a mediats dels anys 70.

Disseny i direccionalidad de la càpsula

Els elements interns d'un micròfon són la principal font de diferències en la direccionalidad. Un micròfon de pressió usa un diafragma entre un volum intern fix d'aire i l'ambient, i respon uniformemente a la pressió des de totes les direccions, per lo que es diu que és omnidireccional. Un micròfon de gradient de pressió utilisa un diafragma que està a lo manco parcialment obert en abdós costats. La diferència de pressió entre els dos costats produïx les seues característiques direccionals. Atres elements, com la forma externa del micròfon i els dispositius externs, com els tubos d'interferència, també poden alterar la resposta direccional d'un micròfon. Un micròfon de gradient de pressió pur és igualment sensible als sons que apleguen des d'avant o arrere, pero insensible als sons que apleguen des d'un costat perque el sò que aplega al front i arrere al mateix temps no crea gradient entre els dos. El patró direccional característic d'un micròfon de gradient de pressió pur és com una figura en forma de 8. Atres patrons polars es generen en crear una càpsula que combina estos dos efectes de diferents maneres. El cardioide, per eixemple, presenta una part atrassera parcialment tancada, per lo que la seua resposta és una combinació de característiques de pressió i gradient de pressió.

Patró polar d'un micròfon

(Gràfiques dels diferents tipos de patrons polars):

• 
  Omnidireccional
• 
  Bidireccional o Figura de 8
• 
  Subcardiode
• 
  Cardioide
• 
  Hipercardioide
• 
  Supercardioide
• 
  Shotgun

La direccionalidad d'un micròfon o patró polar indica de quina manera és sensible als sons que apleguen en diferents ànguls al voltant del seu eix central. Els patrons polars ilustrats anteriorment representen el lloc geomètric dels punts que produïxen la mateixa eixida de nivell de senyal en el micròfon si un determinat nivell de pressió sonora (SPL) es genera a partir d'eixe punt. La forma en que el cos físic del micròfon s'orienta en relació en els diagrames depén del disseny del micròfon. Per als micròfons de gran membrana com en el Oktava (foto superior), la direcció cap a dalt en el diagrama polar és generalment perpendicular al cos del micròfon, comunament conegut com a «costat de fòc» o «direcció de costat». Per als chicotets micròfons de diafragma, com el Shure (també en la foto de dalt), per lo general s'estén des de l'eix del micròfon comunament conegut com a «fòc final» o «direcció de la part superior/fi».

Alguns dissenys de micròfons combinen varis principis en la creació del patró polar desijat. Açò va des del blindage del propi estage (lo que significa difracció/malbarat/absorció), fins a combinar electrònicament membranes duals.

Omnidireccional

La resposta d'un micròfon omnidireccional (o no direccional) es considera generalment que és una esfera perfecta en tres dimensions. En el món real, este no és el cas. Com en els micròfons direccionals, el patró polar d'un micròfon «omnidireccional» és una funció de la freqüència. El cos del micròfon no és infinitament chicotet i, com a conseqüència, tendix a interferir en el seu propi camp sobre els sons que apleguen des de la part atrassera, provocant un llauger aplanamiento de la resposta polar. Este aplanamiento aumenta a mida que el diàmetro del micròfon (assumint que és cilíndric) aplega a la llongitut d'ona de la freqüència en qüestió. Per lo tant, el micròfon de diàmetro més chicotet dona les millors característiques omnidireccionales a altes freqüències.

La llongitut d'ona del sò a 10 kHz és poc més d'una polzada (3,4 cm). Els micròfons de medició més chicotets solen ser d'1/4" (6 mm) de diàmetro, lo que pràcticament elimina la direccionalidad inclús fins a de les freqüències més altes. Els micròfons omnidireccionales, a diferència dels cardioides, no ampren cavitats resonantes, per lo que poden ser considerats els micròfons «més purs» en térmens de baixa coloració; agreguen molt poca distorsió al sò original. Ser sensible a la pressió pot requerir una resposta de baixa freqüència molt plana fins als 20 Hz o per davall, per lo que els micròfons sensibles a la pressió també responen molt manco al soroll del vent i a les oclusives (velocitat sensible) que els micròfons direccionals.

Un eixemple d'un micròfon no direccional és el model «8-Ball», el disseny del qual és una esfera de color negre.

Unidireccional

Un micròfon unidireccional és sensible als sons d'una sola direcció. El diagrama anterior ilustra varis d'estos patrons. En cada diagrama, el micròfon està orientat cap a dalt. L'intensitat del sò d'una freqüència particular es medix perimetralmente de 0 a 360°. Els diagrames professionals mostren estes escales i inclouen vàries gràfiques en diferents freqüències. Els diagrames anteriors solament proporcionen una visió general de les formes típiques dels patrons habituals, i faciliten els seus noms.

Cardioide

El micròfon unidireccional més comú és el micròfon cardioide, cridat aixina degut a que el patró de sensibilitat té «forma de cor», és dir, una curva cardioide. La família de micròfons cardioides s'utilisen comunament com a micròfons vocals o del parla, ya que són bons en el rebuig dels sons d'atres direccions. En tres dimensions, el cardioide té la forma d'una poma, centrada al voltant del micròfon que seria el «talle» de la poma. La resposta cardioide reduïx la captació atrassera i des dels costats, ajudant a evitar la retroalimentació dels monitors. Estos micròfons són direccionals respecte al gradient de pressió del transductor, per lo que posar-los molt prop de la font de sò (a distàncies d'uns pocs centímetros) es traduïx en un reforç dels greus. Açò es coneix com el «efecte de proximitat». El SM58 ha segut el micròfon més utilisat per a veus en directe durant més de 50 anys, lo que demostra l'importància i la popularitat dels micròfons cardioides.

Un micròfon cardioide és efectivament una superposició d'un micròfon omnidireccional i d'un micròfon en figura en 8. En esta disposició, les ones sonores procedents de la part d'arrere, la senyal negativa del dispositiu en figura en 8, cancela la senyal positiva de l'element omnidireccional, mentres que per a les ones de sò que vénen de la part davantera, els dos se sumen entre sí. Un micròfon hipercardioide és similar, pero en una figura en 8 una miqueta més gran, lo que produïx una zona més estreta de sensibilitat frontal i un lòbul menor de sensibilitat atrassera. Un micròfon supercardioide és similar a un hiper-cardioide, llevat en que posseïx una major sensibilitat frontal i una atrassera encara menor. Mentres que qualsevol patró entre el omnidireccional i la figura en 8 és possible per mig de l'ajust de la seua mescla, les definicions comunes afirmen que un hipercardioide es produïx per mig de la combinació d'abdós en una proporció de 3:1, produint sensibilitat nula a 109,5 °, mentres que un supercardioide es genera en una relació 5:3, en sensibilitat nula a 126,9°. El micròfon sub-cardioide no té punts nuls. Es produïx en una relació d'aproximadament 7:3, en un nivell de 3-10 dB entre la pren davantera i la posterior.

Bidireccional

Els micròfons en «Figura de 8» o micròfons bidireccionals, reben el sò per igual de les parts davantera i posterior de l'element. La majoria dels micròfons de cinta són d'este tipo. En principi no responen a la pressió sonara en absolut, llevat para el canvi de pressió entre la part davantera i la part posterior; des de la seua arribada, el sò alcança la part davantera i l'atrassera d'igual manera, i no hi ha diferència en la pressió. Per lo tant, no responen al sò d'eixa direcció. En térmens matemàtics, mentres que els micròfons omnidireccionales són transductores escalares que responen a la pressió des de qualsevol direcció, els micròfons bidireccionals són transductores vectorials que responen al gradient a lo llarc d'un eix normal al pla del diafragma. Açò també té l'efecte d'invertir la polaridad d'eixida per als sons que apleguen des del costat posterior.

Shotgun, boom i micròfons parabòlics

Els micròfons de canó són altament direccionals. El seu patró direccional té un lòbul molt estret en la direcció cap a avant i rebuja el sò d'atres direccions. Tenen chicotets lòbuls de sensibilitat a l'esquerra, a la dreta, i en la part atrassera, pero són molt manco sensibles en la part atrassera que atres micròfons direccionals. Açò és conseqüència de la colocació de l'element en l'extrem posterior d'un tubo en recalats tallats a lo llarc del lateral; la cancelació d'ones elimina gran part del sò fora de l'eix. Per la estrechez de la seua àrea de sensibilitat, els micròfons de canó s'utilisen comunament en les cambres de televisió i de cine, en els estadis, i per a la gravació de camp de la vida selvada. Els micròfons parabòlics tenen característiques similars, pero a sovint tenen una resposta de greus més pobra.

Llimitadors o «PZM»

Varis enfocaments han segut desenrollats per a l'utilisació eficaç d'un micròfon en espais acústics no ideals, que a sovint sofrixen de reflexions excessives d'una o més de les superfícies (llímits) que componen l'espai. Si el micròfon es coloca en, o molt prop de, un d'estos llímits, les reflexions de superfície no són detectades pel micròfon. Inicialment açò es va fer per mig de la colocació d'un micròfon normal adjacent a la superfície, a voltes en un bloc de bromera acústicament transparent. Els ingeniers de sò Ed Long i Ron Wickersham varen desenrollar el concepte de colocar el diafragma en paralel i cap a la frontera. Fins que la palesa expire, els térmens «Pressure Zone Microphone» i «PZM» seguixen sent marques actives de Crown International, per lo que és preferible utilisar la locució genèrica «micròfon de superfície». Mentres que el micròfon de superfície es va dissenyar inicialment utilisant un element omnidireccional, també és possible montar un micròfon direccional lo suficientment prop de la superfície per a obtindre alguns dels beneficis d'esta tècnica, a l'hora que conserva les propietats direccionals de l'element. La marca registrada de Crown d'este enfocament es denomina «Phase Coherent Cardioid» o «PCC», pero hi ha atres fabricants que ampren esta tècnica també.

Aplicacions de dissenys específics

Un micròfon de solapa està dissenyat per a operar en mans lliures. Estos chicotets micròfons s'usen fixats a la roba de les persones. Originalment, se subjectaven en una cordonera de seguritat al voltant del coll, pero més a sovint es coloquen sobre la roba en un clip, alfiler, cinta o iman. La cordonera de solapa pot ocultar-se en la roba i conectar-se a un transmissor de radiofrecuencia guardat en una bojaca o subjectar-se a una correja (per a us mòvil), o pot passar directament al mezclador (per a aplicacions en les que permaneixen en el mateix lloc).

Un micròfon inalàmbric transmet l'àudio com una senyal de radi o òptica, en lloc d'a través d'un cable. Per lo general, envia la seua senyal usant un chicotet transmissor de ràdio FM a un receptor propenc conectat al sistema de sò, pero també pot usar ones infrarrojas si el transmissor i el receptor estan a la vista l'u de l'atre.

Un micròfon de ceràmica arreplega les vibracions directament d'una superfície sòlida o objecte, a diferència de les vibracions de sò que es transmeten per l'aire. Un us per a estos dispositius és detectar sons d'un nivell molt baix, com els de objectes chicotets o el dels insectes. El micròfon comunament consistix en un transductor magnètic (bobina mòvil), placa de contacte i pin de contacte. La placa de contacte es coloca directament en la part vibrant d'un instrument musical o una atra superfície, i el pin de contacte transferix les vibracions a la bobina. Els micròfons de contacte s'han utilisat per a captar el sò del clapit d'un caragol i els passos de les formigues. Recentment s'ha desenrollat una versió portàtil d'este micròfon. Un micròfon de gola és una variant del micròfon de contacte que capta el parla directament de la gola d'una persona, a la que està subjecte. Açò permet que el dispositiu s'use en àrees en sons ambientals que d'una atra manera farien que la veu no fora audible.

Un micròfon parabòlic utilisa un reflector parabòlic per a recolectar i enfocar les ones de sò en un receptor microfónico, de la mateixa manera que ho fa una antena parabòlica (per eixemple, un plat satelital) en les ones de ràdio. Els usos típics d'este micròfon, que té una sensibilitat frontal inusualment enfocada i pot captar sons des de molts metros de distància, inclouen gravació de naturalea, events deportius a l'aire lliure, escoltes clandestines, investigacions policials i inclús espionage. Els micròfons parabòlics no solen utilisar-se per a aplicacions de gravació estàndar, ya que tendixen a tindre una baixa resposta de baixa freqüència com a efecte secundari del seu disseny.

Un micròfon estéreo integra dos micròfons en una unitat per a produir una senyal estereofònica. S'usen a sovint per a aplicacions de radiodifusió o gravació de camp, a on seria poc pràctic configurar dos micròfons de condensador separats en una configuració X-I clàssica (vore pràctica microfónica) per a gravació estereofònica. Alguns d'estos micròfons tenen un àngul de cobertura ajustable entre els dos canals.

Un micròfon cancelador de soroll és un disseny altament direccional, ideat per a entorns sorollosos. Un d'estos usos és en les cabines de les aeronaus, a on normalment s'instalen com a micròfons de barbeta junt als auriculars. Un atre us és en events musicals en directe, en escenaris de concerts en música a elevat volum, a on són utilisats pels vocalistes de concerts en viu. Molts micròfons en cancelació de soroll combinen les senyals rebudes de dos diafragmes que estan en polaridad elèctrica oposta o es processen electrònicament. En els dissenys de doble diafragma, el diafragma principal es monta més prop de la font desijada i el segon s'ubica més llunt de la font per a que puga arreplegar els sons ambientals que es restaran de la senyal del diafragma principal. En acabant de que les dos senyals s'hagen combinat, els sons que no siguen la font desijada es reduïxen considerablement, lo que aumenta substancialment l'inteligibilitat del sò processat. Atres dissenys de cancelació de soroll utilisen un diafragma que es veu afectat pels ports oberts als costats i la part posterior del micròfon, en una suma de 16 dB de rebuig dels sons que estan més llunt. Vocalistes com Garth Brooks o Janet Jackson han utilisat en freqüència un disseny d'auricular en cancelació de soroll d'un sol diafragma. Alguns micròfons en anulació de soroll són micròfons de gola.

Tècniques de micròfon estéreo

Artícul principal → Pràctica microfónica.

S'usen vàries tècniques estàndar en micròfons utilisats en sistemes de reforç de sò en actuacions en viu, o per a gravar en un estudi de sò o cinematogràfic. Per mig de la disposició adequada d'un o més micròfons, es poden conservar les característiques desijables del sò que es va a arreplegar, a l'hora que es rebugen els sons no desijats.

Alimentació elèctrica

Els micròfons que contenen circuits actius, com la majoria dels micròfons de condensador, requerixen energia per a operar els components actius. El primer d'estos micròfons utilisava circuits de tubo de buit en una unitat de font d'alimentació separada, amprant un cable i un conector multipolo. En el adveniment de l'amplificament d'estat sòlit, els requisits de potència es varen reduir en gran mida i es va fer pràctic usar els mateixos conductors de cable i conector per a àudio i potència. Durant la década de 1960 es varen desenrollar varis métodos d'alimentació, principalment en Europa. Els dos métodos dominants es varen definir inicialment en alemà segons els estàndarts DIN 45595 com Tonaderspeisung o T-potencia i DIN 45596 per a l'alimentació fantasma. Des de la década de 1980, la alimentació fantasma s'ha tornat molt més comuna, perque la mateixa entrada es pot utilisar per a micròfons en i sense alimentació. En els productes electrònics de consum tals com a càmares réflex digitals i videocámaras, la «conexió en potència elèctrica» és més comuna, per a micròfons que usen un conector d'enchufe de teléfon de 3.5 mm. Les fonts Fantasma (Phanton), T-power i plug-in power es descriuen en la norma internacional IEC 61938.

Conectors

Els conectors més comuns utilisats pels micròfons són:

• XLR-3 macho, en micròfons professionals.
• ¼ polzada (a voltes referit com 6.35 mm), un conector d'àudio analògic usat en els micròfons per a música més econòmics, en un conector de teléfon TS asimètric d'1/4 polzades (6.3 mm). Els micròfons d'harmònica comunament usen una conexió TS d'alta impedència d'1/4 polzades (6.3 mm) conectats a amplificadors de guitarra.
• 3.5 mm (a voltes referit com 1/8 minipulgadas), estéreo (i també ve en varietats conegudes com a mona) minienchufe de teléfon en càmares digitals, gravadores i micròfons d'ordenador.
• Universal Serial Bus, que permet la conexió directa als ordenadors. L'electrònica en estos micròfons alimentats a través de la conexió USB realisa preamplificació i conversió Analògic/Digital ans que les senyes d'àudio es transferixquen a través de la conexió USB.

Alguns micròfons usen atres conectors, com un XLR de 5 pines o un mini XLR per a la conexió a equips portàtils. Alguns micròfons de solapa utilisen un conector patentat per a conectar-se a un transmissor inalàmbric, com un ràdio pack. Des de 2005, varen començar a aparéixer micròfons de calitat professional en conexions USB, dissenyats per a la gravació directa per a programes d'ordenador.

Impedència

Els micròfons tenen una característica elèctrica cridada impedència, mida en ohms (Ω), que depén del seu disseny. En micròfons passius, este valor descriu la resistència elèctrica de la bobina de l'iman (o mecanisme similar). En els micròfons actius, este valor descriu la resistència d'eixida dels circuits de l'amplificador. Per lo general, s'establix la «impedència nominal». La baixa impedència es considera en 600 Ω. L'impedència mija es considera entre 600 Ω i 10 kΩ. L'alta impedència és superior a 10 kΩ. Pel seu amplificador electrònic incorporat, els micròfons de condensador típicament tenen una impedència d'eixida entre 50 i 200 Ω.

L'eixida d'un micròfon donat entrega la mateixa potència ya siga de baixa o alta impedència.^{cita requerida} Si un micròfon es fàbrica en versions d'alta i baixa impedència, la versió d'alta impedència té un voltage d'eixida més alt per a una entrada de pressió de sò donada, i és adequat per a usar en amplificadors de guitarra de tubo de buit, per eixemple, que tenen una impedència d'entrada alta i requerixen un voltage d'entrada de senyal relativament alt per a superar el soroll inherent dels tubos. La majoria dels micròfons professionals són de baixa impedència, al voltant de 200 Ω o menys. L'equip de sò professional de tubo de buit incorpora un transformador que aumenta l'impedència del circuit del micròfon a l'alta impedència i al voltage necessari per a activar el tubo d'entrada. També hi ha disponibles transformadors d'adaptació externs que es poden usar en llínea entre un micròfon de baixa impedència i una entrada d'alta impedència.

Els micròfons de baixa impedència són preferibles als d'alta impedència per dos raons: una és que usar un micròfon d'alta impedència en un cable llarc produïx una pèrdua de senyal d'alta freqüència per la capacitancia del cable, que forma un filtre de pas baix en l'impedència d'eixida del micròfon.^{cita requerida} L'atre és que els cables llarcs d'alta impedència tendixen a captar més senyals paràsites en forma d'interferències electromagnètiques. No es produïxen danys si l'impedència entre el micròfon i atres equips no coincidix; lo pijor que pot ocórrer és una reducció en la senyal o un canvi en la resposta de freqüència.

Alguns micròfons estan dissenyats per a que la seua impedència no coincidixca en la càrrega a la que estan conectats. En este cas, pot alterar-se la seua resposta de freqüència i causar distorsió, especialment a nivells alts de pressió sonora. Certs micròfons de cinta i dinàmics són les excepcions a este comportament, degut a que els dissenyadors presuponen que certa impedència de càrrega forma part del circuit intern de amortiguación electroacústica del micròfon.

Interfaços de micròfons digitals

L'estàndart AES42, publicat per l'Àudio Engineering Society, definix un interfaç digital per a micròfons. Els micròfons que complixen en este estàndart emeten directament un fluix d'àudio digital a través d'un conector mascle XLR o XLD, en lloc de produir una eixida analògica. Els micròfons digitals es poden usar en equips nous en conexions d'entrada apropiades que complixquen en l'estàndart AES42, o be a través d'un dispositiu d'interfaç adequat. Els micròfons en calitat d'estudi que operen d'acort en l'estàndart AES42 estan disponibles en les games de varis fabricants.

Medicions i especificacions

Per les diferències en la seua construcció, els micròfons tenen les seues pròpies respostes característiques al sò. Estes diferències produïxen distintes resposta per a fases i freqüències no uniformes. Ademés, els micròfons no són uniformemente sensibles a la pressió del sò, i poden acceptar diferents nivells sense distorsió. Encara que per a aplicacions científiques són desijables micròfons en una resposta lo més uniforme possible, este no sol ser el cas per a la gravació de música, ya que la resposta no uniforme d'un micròfon pot produir una coloració desijable del sò. Existix un estàndart internacional per a especificacions de micròfons, pero pocs fabricants s'adherixen a ell. Com a resultat, la comparació de les senyes publicades de diferents fabricants és difícil, perque s'usen distintes tècniques de medició. El lloc web Microphone Data ha recopilat les especificacions tècniques completes en imàgens, curves de resposta i senyes tècniques dels fabricants de micròfons per a cada micròfon actualment llistat, i inclús alguns models obsolets, i mostra les senyes per a tots en un format comú per a facilitar la comparació. No obstant, es deu anar en conte en traure conclusions d'est o atres senyes publicades, a menos que se sàpia que el fabricant ha suministrat les especificacions d'acort en la norma IEC 60268-4.

Un diagrama de resposta en freqüència mostra la sensibilitat del micròfon en decibelis en un ranc de freqüències (típicament de 20 hercios a 20 kilohercios), generalment per a un sò perfectament alineat en l'eix del micròfon (sò que aplega a 0° a la càpsula). La resposta de freqüència pot ser de forma orientativo com la següent: «30 Hz-16 kHz ± 3 dB». Açò s'interpreta com un gràfic casi pla, llineal, entre les freqüències establides, en variacions en l'amplitut no supriores ni inferiors en 3 dB. No obstant, no es pot determinar a partir d'esta informació lo suaus que són les variacions, ni en quines parts de l'espectre es produïxen. Tinga's en conte que valors declarats comunament com «20 Hz-20 kHz» no tenen sentit sense una mida de la tolerància en decibelis. La resposta de freqüència dels micròfons direccionals varia molt en la distància des de la font de sò i en la geometria de la font de sò. IEC 60268-4 específica que la resposta de freqüència es deu medir en condicions de «ona progressiva plana» (molt llunt de la font), pero açò rara volta és pràctic. Els micròfons per a «parlar de prop» es poden medir en diferents fonts de sò i distàncies, pero no existix un estàndart i, per lo tant, no hi ha forma de comparar senyes de diferents models a menos que es descriga la tècnica de medició.

El soroll propi, o el nivell de soroll d'entrada equivalent, és el nivell de sò que crea la mateixa tensió d'eixida del micròfon en absència de sò. Açò representa el punt més baix del ranc dinàmic del micròfon, i és particularment important si es desija gravar sons que són molt dèbils. La mida a sovint s'establix en dB(A), que és el volum equivalent del soroll en una escala de decibelis ponderada en freqüència de cóm escolta l'oït, per eixemple: «15 dBA SPL» (SPL significa nivell de pressió sonora relatiu a 20 pascals). Quant menor siga el número, millor. Alguns fabricants de micròfons indiquen el nivell de soroll en l'estàndart ITU-R 468 soroll ponderat, que representa en major precisió la forma en que percep el soroll l'oït humà, pero dona una sifra d'11-14 dB més alta. Un micròfon silenciós generalment proporciona 20 dBA SPL o 32 dB SPL 468 ponderat. Els micròfons molt silenciosos han existit durant anys per a aplicacions especials, com el Brüel & Kjaer 4179, en un nivell de soroll de 0 dB SPL. Recentment, s'han introduït alguns micròfons en especificacions de baix nivell de soroll en el mercat d'estudi / entreteniment, com els models de Neumann i Røde que anuncien nivells de soroll d'entre 5-7 dBA. Generalment, açò es conseguix alterant la resposta de freqüència de la càpsula i l'electrònica per a produir menys soroll dins de la curva A-ponderada, mentres que el soroll de banda ampla pot aumentar.

El SPL màxim que el micròfon pot acceptar es medix per a valors particulars de distorsió harmònica (THD), típicament del 0,5 %. Esta cantitat de distorsió és generalment inaudible, per lo que es pot usar el micròfon de forma segura en este SPL sense danyar la gravació. Eixemple: «142 Pico de pressió sonora (a 0,5 % THD)». Quant major siga el valor, millor, encara que els micròfons en un SPL màxim molt alt també tenen un major soroll propi.

El nivell de cort és un indicador important del nivell màxim utilisable, ya que la sifra d'1 % THD generalment citada baix SPL màxim és realment un nivell molt lleu de distorsió, prou inaudible, especialment en picos alts breus. El brot és molt més audible. Per a alguns micròfons, el nivell de brot pot ser molt major que el SPL màxim.

El ranc dinàmic d'un micròfon és la diferència en SPL entre el sol de soroll i el SPL màxim. Si s'establix per sí mateixa, per eixemple, «120 dB», transmet significativament menys informació que el soroll propi i les sifres SPL màximes individualment.

La sensibilitat indica en quina eficàcia el micròfon convertix la pressió acústica en voltage d'eixida. Un micròfon d'alta sensibilitat crea més voltage i, per lo tant, necessita menys amplificament en el mezclador o en el dispositiu de gravació. Esta és una preocupació pràctica pero no és directament una indicació de la calitat d'un micròfon, i de fet el vocable sensibilitat és un nom inapropiat, guany de transducció és potser més significatiu (o simplement «nivell d'eixida») perque la sensibilitat real és generalment establida pel soroll base, i massa «sensibilitat» en térmens de nivell d'eixida compromet el nivell de cort. Hi ha dos mides comunes. L'estàndart internacional (preferit) es fàbrica en milivoltios per pascal a 1 kHz. Un valor més alt indica una major sensibilitat. El método americà més antic es referix a un estàndart de 1 V/Pa i es medix en decibelis simples, lo que es traduïx en un valor negatiu. De nou, un valor més alt indica una major sensibilitat, per lo que -60 dB és més sensible que -70 dB.

Micròfons de medició

Alguns micròfons estan dissenyats per a provar altaveus, medir nivells de soroll i quantificar una experiència acústica. Estos són transductores calibrats i generalment se suministren en un certificat de calibració que establix la sensibilitat absoluta contra la freqüència. La calitat dels micròfons de medició a sovint es referix a les #designació «Classe 1», «Tipo 2», etc., que són referències no a especificacions de micròfon sino a sonómetros. Es va adoptar un estàndart més ampli per a la descripció del rendiment dels micròfons de medició.

Els micròfons de medició generalment són sensors escalares de pressió; exhibixen una resposta omnidireccional, llimitada solament pel perfil de dispersió de les seues dimensions físiques. Les medicions d'intensitat de sò o potència de sò requerixen medicions de gradient de pressió, que normalment es realisen en matrius d'a lo manco dos micròfons, o en anemómetros.

Calibración

Artícul principal → Calibración de micròfons de mida.

Per a realisar una medició científica en un micròfon, es deu conéixer la seua sensibilitat precisa (en volts per cada pascal). Ya que açò pot canviar en la vida útil del dispositiu, és necessari utilisar micròfons de medició calibrats en regularitat. Este servici ho oferixen alguns fabricants de micròfons i laboratoris de proves independents certificats. Tot micròfon de medició calibrat és en última instància trazable segons un patró primari en un institut nacional de medició, com el NPL en el Regne Unit, el PTB en Alemània i l'Institut Nacional d'Estàndarts i Tecnologia en els Estats Units, que més comunament calibren utilisant un estàndart primari de reciprocitat. Els micròfons de medició calibrats en este método es poden usar per a calibrar atres micròfons utilisant tècniques de comparació de calibració.

Depenent de l'aplicació a la que es destinen, els micròfons de medició es deuen provar periòdicament (cada any o varis mesos generalment) i despuix de qualsevol event potencialment amolador, com a caigudes (la majoria d'estos micròfons vénen en estuches acolchados en bromera per a reduir este risc) o l'exposició a sons més allà del nivell acceptable.

Matrius de micròfons

Artícul principal → Matriu de micròfons.

Una matriu de micròfons és qualsevol grup de micròfons que funcionen en tàndem. Posseïxen moltes aplicacions:

• Sistemes per a separar fonts de veu i el soroll ambiental (especialment teléfons, sistemes de reconeiximent del parla o audífons).
• Sò envolvente i tecnologies relacionades.
• Localisació d'objectes per sò, com per eixemple el seu us militar per a localisar la procedència del fòc d'artilleria, o la localisació i seguiment d'aeronaus.
• Gravacions originals d'alta fidelitat.
• Conformació de fas de sò per a la detecció acústica localisada de teixits subcutàneus.

Normalment, una matriu es compon de micròfons omnidireccionales distribuïts sobre el perímetro d'un espai. Estan conectats a un ordenador que registra i interpreta els resultats en una forma coherent.

Protecció antiviento i antiestallido acústic

Els protectors antiviento o antiestallido acústic proporcionen un método per a reduir l'efecte del vent en els micròfons. Mentres que les pantalles deflectoras brinden protecció contra microexplosiones sonores unidireccionals, els antiviento de gomaespuma protegixen del vent la reixeta des de totes les direccions. Atres sistemes envolen per complet el micròfon i protegixen també el seu cos. Açò últim és important perque, donat el contingut de baixa freqüència extrema del soroll del vent, la vibració induïda en la carcassa del micròfon pot contribuir substancialment a la formació de soroll.

El material de protecció utilisat —tela metàlica, tela o bromera— està dissenyat per a tindre una impedència acústica significativa. Les relativament baixes variacions de pressió de l'aire de partícules de baixa velocitat que constituïxen les ones de sò poden travessar la pantalla en una mínima amortiguación, pero l'aire de partícules d'alta velocitat és impedit en major mida. Aumentar la gruixa del material millora la amortiguación del vent pero també comença a comprometre el sò d'alta freqüència. Açò llimita el tamany pràctic de pantalles de gomaespuma simples. Mentres que les #bromera i les malles d'aram poden ser parcial o totalment autoportantes, les teles suaus i les malles de teixit requerixen permanéixer tensades sobre un bastidor o ser subjectades en elements estructurals més grossos.

Ya que tot el soroll per vent es genera en la primera superfície en que colpeja l'aire, quant major siga l'espai entre la perifèria de l'antiviento o pantalla i la càpsula del micròfon, major serà l'atenuació del soroll. Per a un antiviento aproximadament esfèric, la amortiguación aumenta aproximadament la gaveta d'eixa distància. Per lo tant, els antiviento més grans són sempre molt més eficients que els més menuts. En els protectors antiviento de canastilla completa hi ha un efecte de cambra de pressió adicional, explicat per primera volta per Joerg Wuttke, que, per a micròfons de dos ports (gradient de pressió), permet que la combinació antiviento/micròfon actue com un filtre acústic de pas alt.

Ya que la turbulència sobre una superfície és la font del soroll del vent, reduir la turbulència bruta pot aumentar la reducció del soroll. Les superfícies planes aerodinámicament, i les que eviten que es generen poderosos vórtices, abdós solen usar-se en èxit. Històricament, el pelage o pèl artificial ha demostrat ser molt útil per a este fi, ya que les seues fibres produïxen microturbulencias i absorbixen energia en silenci. Si no estan protegits per a resistir el vent i la pluja, les fibres de pelage o pèl són molt transparents acústicament, pero el respal d'un teixit pot proporcionar una amortiguación significativa. Com a material, és difícil de fabricar en consistència i de mantindre en perfectes condicions. És per això que tendix a evitar-se el seu us (DPA 5100, Rycote Cyclone).

En l'estudi i en el plató, les pantalles deflectoras i els protectors antiviento de bromera poden ser útils per raons d'higiene i per a protegir els micròfons de la saliva i la suor. També, en els seus colors i personalisació poden ser útils com a identificadors. En el seu lloc, el protector de canastilla pot contindre un sistema de suspensió per a aïllar al micròfon del soroll produït pels colps rebuts durant el seu maneig.

Establir l'eficiència de la reducció del soroll generat pel vent és una ciència inexacta, ya que l'efecte varia enormement en la freqüència i, per lo tant, en l'ample de banda del micròfon i el canal d'àudio. A freqüències molt baixes (10-100 Hz), a on existix una energia per vent massiva, les reduccions són importants per a evitar la sobrecàrrega de la cadena d'àudio, particularment en les primeres fases. Açò pot produir el típic sò «wump» associat en el vent, que a sovint és silenciat per la llimitació del pic de baixa freqüència. A freqüències més altes - 200 Hz a 3 kHz - la curva de sensibilitat auditiva permet escoltar l'efecte del vent com una adició al sò ambiente, a pesar de que té un contingut d'energia molt més baix. Els antiviento simples poden permetre que el soroll produït pel vent es reduïxca en 10 dB; els millors poden conseguir una atenuació de més de 50 dB. No obstant, també deuria indicar-se la transparència acústica, particularment a alta freqüència, ya que un nivell molt alt d'atenuació del vent podria associar-se en un sò ensordecido o dèbil.

Classificació dels micròfons

Els micròfons es poden dividir segons vàries classificacions:

• Segons el seu directividad
• Segons el transductor
• Segons el seu utilitat
• Segons la seua calitat

Segons la directivitat

Com es va mencionar en les característiques hi ha sis tipos de micròfons:

• Micròfon omnidireccional
• Micròfon de zona de pressió
• Micròfon bidireccional
• Micròfon de gradient de pressió
• Micròfon unidireccional d'interferència, llínea, rifle, canó o semicañón.
• Micròfon parabòlic

Segons el confinament del diafragma

S'establixen tres grups:

1. Micròfon de pressió
2. Micròfon de gradient de pressió o velocitat
3. Micròfon combinat de pressió i gradient de pressió

Segons el seu transducció mecànic-elèctrica

Els 6 tipos de micròfons més importants són:

1. Micròfon electrostàtic: de condensador, electret, etc.
2. Micròfon dinàmic: de bobina i de cinta
3. Micròfon piezoelèctric
4. Micròfon magnetoestrictivo
5. Micròfon magnètic
6. Micròfon de carbó

Segons la seua utilitat

Existixen sis tipos de micròfons segons el seu us:

1. Micròfon de mà o de bastó: Dissenyat per a utilisar-se subjecte en la mà. Està dissenyat de manera que amortigua els colps i sorolls de manipulació.
2. Micròfon d'estudi: No posseïxen protecció contra la manipulació, pero se situen en una posició fixa i es protegixen per mig de gomes contra les vibracions.
3. Micròfon de contacte: Prenen el sò en estar en contacte físic en l'instrument. S'utilisa també per a disparar un sò d'un mòdul o sampler a través d'un MIDI trigger.
4. Micròfon de solapa, de corbata o Lavalier. Micròfon en miniatura que posseïx filtres per a evitar les baixes freqüències que produïx el contacte del dispositiu en la roba.
5. Micròfon inalàmbric: La particularitat d'este dispositiu és la possibilitat d'utilisar-ho sense cable. Poden ser de solapa o de bastó (de mà). No necessiten el cable en posseir un transmissor de FM (més habitual que un de AM).
6. Micròfon mega direccional: Micròfon en una zona de gravació de 50 cm. Servix per a gravar a una sola persona o font des de distàncies majors.

Vore també

• Alimentació phantom
• Alimentació A-B
• Caixa VAIG DONAR
• Gravació estéreo
• Llínea no balancejada d'àudio
• Llínea balancejada d'àudio
• Megàfon
• Micròfon estéreo
• Micròfon làser
• PC 99
• Sistemes d'alimentació de micròfons
• Targeta de sò
• Geófono, sensor d'ones sonores transmeses pel terreny.
• Hidrófono, sensor d'ones sonores transmeses per l'aigua.
• Arc cantant, un micròfon basat en un arc de plasma.
• Pràctica microfónica, en eixemples d'us.
• Impedència nominal
• Montage flotant, soport que suspén el micròfon per mig de correges elàstiques.
• XLR-3

Enllaços externs

• Informació sobre tipo de micròfons.

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre el micròfon.