Captación y Reproducción del Sonido: Principios y Componentes

CAPTACIÓN Y REPRODUCCIÓN

Para captar y reproducir un sonido se produce una cadena sonora, es decir, la ruta del material sonoro desde su fuente hasta su destino.

Cuando manipulamos el sonido el destino inmediato o separado en el tiempo siempre es el oído, aunque hay ciertas vibraciones que el oído humano no puede percibir (solo de 20 a 20.000HZ), en estos casos habrá que recurrir al micrófono, que es un transductor acústico-eléctrico que convertirá la señal auditiva en electricidad para poder amplificarla, manipularla y grabarla, y posteriormente, esta señal será convertida de nuevo en auditiva por un altavoz para que el oído pueda percibirla.

En resumen una cadena sonora está compuesta por:

Una fuente que da una señal auditiva

un micrófono que la convierte en señal eléctrica

un amplificador que amplía y modifica la señal eléctrica

un altavoz que convierte la señal en acústica

y un receptor.

El origen de la palabra acústica viene de Pitágoras (S. VI a.C.), cuando sus discípulos, acusmáticos, escuchaban sus lecciones sin verlo para concentrarse en lo que decía y no en lo que hacía. Y hay dos formas de escucha:

• Oír, lo que percibimos cuando el oído se estimula, es un acto involuntario.
• Escuchar, prestar atención a lo que oímos, un acto voluntario. Esto puede ser de dos maneras:
  • Pasivamente, se percibe el mensaje de manera superficial.
  • Activamente, se piensa sobre lo que se olle, analizando su calidad, estilo, interpretación y matiz.

EL SONIDO

El sonido puede ser definido como una onda mecánica longitudinal que se propaga a través de un medio elástico a partir de una vibración y que llega a un receptor.

• Sonido como fenómeno físico: como vibración mecánica que se desplaza por un medio elástico, sin tener en cuenta las sensaciones provocadas.
• Sonido como fenómeno fisiológico: es una sensación auditiva producida por una vibración mecánica que ha utilizado un medio para propagarse; es decir, toma como base las sensaciones que el sonido produce en el oyente, sin tener en cuenta la naturaleza del fenómeno que las origina.

Características de la onda sonora

• Longitud de onda (A): tanto, la distancia entre dos picos adyacentes de compresión o descompresión.
• Amplitud (A): a la potencia de una onda de sonido y determina el volumen del mismo.
• Frecuencia (Hz): número de oscilaciones que describe la onda por segundo. onda varían los tonos de la sensación auditiva que produce.
• Periodo: Tiempo que tarda en hacer un ciclo completo.
• Velocidad: variará dependiendo de la densidad y elasticidad del medio por el que se desplaza. La velocidad del sonido en el aire es de aproximadamente 340 m/s.

A - 1 ses Frecuencia

Propiedades del sonido

• Tono: vibración lenta (Agudo) y rápida (grave) -> Hz
• Intensidad: Amplitud pequeña (débil) y grande (fuerte), decibelios.
• Timbre: Onda principal y armónicos. Quien emite sonido.
• Duración largo/Corto -> segundos

LA CAPTACIÓN DEL SONIDO

En la cadena sonora la captación es la parte donde el micrófono convierte la señal auditiva de la fuente en señal eléctrica a través de los micrófonos para su posterior manipulación.

Características de los micrófonos

• Sensibilidad: es la eficiencia con la que un microfono transforma la presión acústica en señal eléctrica. Por lo que cuanto más sensible sea un micrófono menos nivel de entrada necesita para producir una señal eléctrica de calidad.
• Respuesta de frecuencia: es la variación de la sensibilidad en función de la frecuencia captada (20-20.000Hz). Esta característica viene dada por el fabricanteen forma de gráfica donde viene indicado en el eje vertical los decibelios y en el horizontal las frecuencias.
• Máximo nivel de presión sonora: el máximo de presión acústica que soporta sin saturarse.
• Ruido o distorsión: son las señales que aparecen en la salida pero que no estaban en la entrada, y ensucian y modifican el contenido del sonido. Posibles causas:
  • Sobrecarga o saturación.
  • Popping, el sonido del aire al pronunciar ciertas consonantes.
  • Ruido del viento.
  • Ruido por vibraciones bruscas o golpes del micrófono.
• Impedancia: es la resistencia de un elemento o circuito al paso de corriente, se mide en ohmios, y según esta podemos distinguir dos tipos de micrófonos:
  • High Z, de alta impedancia. Tienen una impedancia de 1000 ohmios, y usan cables cortos, porque si no la señal se vería muy atenuada. Son de uso doméstico.
  • Low Z, de baja impedancia. Tienen una impedancia de 600 ohmios, y permite el uso de cables muy largos.
• Directividad: es la capacidad que tiene un micrófono de recoger la señal en función de la orientación de la fuente de sonido. Algunos micrófonos permiten rechazar el sonido de algunas direcciones. Y la direccionalidad no se mantiene igual para todas las frecuencias, sino que varía ligeramente, siendo más directivos a medida que captan frecuencias más altas.

La direccionalidad se representa gráficamente mediante diagramas polares.

Para saber la direccionalidad de un micrófono se usan cámaras anecoicas, las cuales son cámaras aisladas y sin reverberación, donde se coloca el micrófono y frente a él una fuente sonora que genera un tono a una frecuencia determinada.

Teniendo el micrófono en el eje de 0° sobre la fuente sonora se mide la tensión de salida del mismo, lo cual se llama "tensión de referencia a 0 dBs". Y a continuación se va rotando el micrófono sobre su eje variando el ángulo de incidencia.

Tipos de micrófonos

Se pueden clasificar los micrófonos en función a su forma de construcción, su formato o su direccionalidad.

En base a su direccionalidad

• Omnidireccional- Bidireccional
• Unidireccional: tienen más captación en la parte frontal que en la inferior.
  • Cardioides. Se usan cuando es necesario discernir entre sonidos deseados y no deseados.
  • Supercardioides. Igual que el cardioide pero más direccional.
  • Hipercardioides. Estan concebidos para poder captar un sonido determinado, eliminando todos los demás que se producen en su entorno.
• Multidireccionales. Muchos micrófonos pueden variar su directividad. Incluso existen micrófonos en los que su característica direccional puede ser escogida a voluntad.

OMNIDIRECCIONAL BIDIRECCIONAL CARDIOIDE SUPERCARDIOIDE HIPERCARDIOIDE

= 300* 270 270 200 270 270* 121ª 2up 210

Imán permanente Membrana Cinta de aluminio Señal Bobina móvil Ondas sonoras Imán -10 300 210 210ª IST 210ª 19⑈ 190 301 12Y 120 210ª Señal

En base a su forma de construcción

Según su forma de construcción transforman las ondas sonoras en impulsos eléctricos de diferentes maneras, la mayoría son electrodinámicos o electrostáticos.

• Electrodinámicos: las ondas sonoras inciden en el micrófono provocando la vibración del diafragma que a su vez ocasionará el movimiento de una bobina móvil o cinta anclada a un imán permanente, lo cual producirá una corriente eléctrica.
  • Dinámico o de bobina móvil, el conductor tiene forma de bobina alrededor de un imán permanente, la cual va unida a un diafragma del micrófono con lo que, al vibrar éste a causa de las variaciones de presión sonora, se mueve en el campo magnético del imán creando una tensión eléctrica variable, esto es, cuando las ondas sonoras excitan el diafragma, la bobina se mueve a su vez dentro de la ranura del imán, con lo que se genera un campo magnético cuyas fluctuaciones se transformarán en corriente alterna. Tipos:
    • Los que tienen suficiente hilo fino arrojado a la bobina como para entregar un nivel suficiente de corriente a la salida.
    • Los que requieren una preamplificación, por lo que incorporan un preamplificador en el cuerpo del micrófono.
  • De cinta, se conoce también como micrófono de velocidad y se basa en el mismo principio que el micrófono de bobina, aunque en este caso el conductor es una tirita fina de metal que está situada entre las piezas polares de un imán permanente, cuyos polos inducen el magnetismo en la cinta cuando la presión ejercida por las ondas sonoras hacen que la cinta vibre y se mueva hacia adelante y hacia atrás.

Dinámico o de bobina móvil De cinta

Características: Características:

• Las cápsulas pueden ser omnidireccionales o cardioides.
• La frecuencia o pico de resonancia se sitúa entre las frecuencias medias, 5 Hz, y a partir de 8-10 Hz. Su respuesta en frecuencia decae rápidamente.
• Suelen ser bidireccionales, aunque algunos modelos son unidireccionales.
• La respuesta en frecuencia es uniforme, va de 40 Hz hasta 14.000 Hz.

Usos: Usos:

• Para vocalistas
• Para entrevistas, sobre todo en exteriores por su inclemencias meteorológicas.
• En soportes: pequeñas jirafas, sobre la mesa, colgado del techo ...

Ventajas: Ventajas:

• Alta sensibilidad.
• Gran calidad.

Inconvenientes: Inconvenientes:

• Su sensibilidad es menor que la de uno de condensador.
• Su respuesta en frecuencia es limitada e irregular.
• Son muy sensibles a las vibraciones producidas por su manipulación.
• Poco resistentes a las inclemencias climatológicas.
• Satura con sonidos muy altos y muy cercanos a la fuente.
• Robustez, son muy resistentes, tolerando bien la humedad, las bajas temperaturas y las vibraciones.
• Precio
• Autonomía, no necesitan alimentación.

Inconvenientes:

• En estudios de grabación, por su gran calidad, aunque deben usarse en soportes bien estáticos.
• Electrostáticos: utilizan como principio de funcionamiento las diferencias de capacidad que existen entre las armaduras de un condensador. Las ondas sonoras provocan el movimiento oscilatorio del diafragma. A su vez, este movimiento del diafragma provoca una variación en la energía almacenada en el condensador y esta variación en la carga almacenada genera una tensión eléctrica que es la señal que es enviada a la salida del sistema
  • De capacidad o condensador: se basa en un condensador con dos placas o armaduras, una fija y otra móvil. La móvil se acerca o aleja y actúa como membrana produciendo las diferencias de carga; así, cuando vibra el diafragma, que es la armadura móvil, varía la distancia entre las dos placas variando de este modo su capacidad, lo que genera la señal eléctrica. Actualmente el micrófono de condensador está considerado como el estándar de máxima calidad.
  • Electret: es una variante del micrófono de condensador que utiliza un electrodo que al estar polarizado no necesita alimentación. Que las placas estén polarizadas significa que están cargadas a perpetuidad desde el mismo momento de su fabricación, esto es, son polarizados una sola vez y pueden durar muchos años. La existencia de esta carga electroestática hace que para alimentar las placas no sea necesarias ni pilas ni alimentación phantom para su funcionamiento; sin embargo, sí que se requiere esta alimentación para proporcionar energía al preamplificador y lo normal es usar una pila de 1,5v.

De condensador Electret

Características: Características:

• Son multidireccionales, tienen una cápsula con la que se puede elegir la direccionalidad.
• Su respuesta en frecuencia está entre los 20 Hz y los 18.000 Hz.
• Pueden ser omnidireccionales o direccionales.
• Su respuesta en frecuencia va desde los 50 Hz hasta los 15.000 Hz.

Usos: Usos:

• La voz.
• Instrumentos de cuerda.

Ventajas: Ventajas:

• Como micro de solapa.
• Como micro de pequeñas grabadoras portátiles profesionales usadas en exteriores.
• El tamaño de su diafragma no está limitado por tener que acoplarse a un campo magnético.
• Tienen una gran sensibilidad.
• Son robustos.
• Pueden ser muy pequeños.
• Relativo bajo coste.