¿Qué es el Patrón?

Omnidireccional | Direccional | La representación de Patrones Polares | Factor de Distancia | Micrófonos Alineados | ¿Cómo Suenan? | Efecto de Proximidad | ¿Qué Patrón es el "Mejor"?

Adicionalmente a la clasificación de micrófonos por sus elementos generadores, los micrófonos pueden también ser identificados por sus propiedades direccionales, esto es, cómo de bien captan el sonido desde distintas direcciones. La mayor parte de los micrófonos pueden ser colocados en uno de estos dos grupos principales: omnidireccional y direccional. Los micrófonos omnidireccionales son los más simples de diseñar, construir y comprender. Sirven también como referencia contra los que se compara cada uno de los demás.

FIGURA 3 & 4: [3] Micrófono Omnidireccional; [4] Micrófono Direccional (Cardioide)
Omnidireccional
Los micrófonos omnidireccionales captan el sonido desde cualquier dirección por igual. Si las distancias son las mismas trabajarán igual tanto si están apuntando hacia el sujeto como si están apuntando en contra del mismo. Sin embargo, incluso los mejores modelos omnidireccionales tienden a volverse direccionales en las frecuencias más altas, de tal forma que el sonido que llegue por detrás puede parecer un poco más "sordo" que el sonido que llegue desde el frente, aunque sean aparentemente igual de "altos".

El tamaño físico del micrófono omnidireccional tiene una relación directa con el mantenimiento de las características omnidireccionales del micrófono a muy altas frecuencias. El cuerpo del micrófono sencillamente bloquea las longitudes de onda de las frecuencias altas más cortas que llegan desde atrás. Cuanto más pequeño sea el cuerpo del micrófono, por tanto, más cerca estará de ser verdaderamente omnidireccional.

Direccional
Los micrófonos direccionales están especialmente diseñados para responder mejor al sonido que llega desde el frente (y también desde atrás en el caso de los bidireccionales), mientras que tienden a rechazar el sonido que les llega desde otras direcciones. Este efecto también varía con la frecuencia, y sólo los mejores micrófonos son capaces de proporcionar un rechazo uniforme en un amplio rango de frecuencias. La capacidad direccional es generalmente el resultado de la existencia en el micrófono de aperturas externas y pasos internos, que permiten al sonido alcanzar ambos lados del diafragma de una forma cuidadosamente controlada. El sonido que llega desde el frente del micrófono ayudará al movimiento del diafragma, mientras que el sonido que llegue por la parte trasera o por los laterales cancelará dicho movimiento.

Los tipos direccionales básicos incluyen cardioide, subcardioide, hipercardioide y bidireccional. También se incluye dentro de la clasificación general de micrófono direccional el micrófono alineado - o "de cañón", un diseño más complejo que puede proporcionar una direccionalidad considerablemente más alta que los cuatro tipos direccionales básicos.

FIGURA 5: Patrones Polares-
Típico Patrón Omnidireccional; Típico Patrón Direccional (Cardioide)
La Representación de Patrones Polares
Para ayudarte a visualizar cómo trabaja un micrófono direccional, puedes encontrar patrones polares en nuestra literatura y en las especificaciones de los productos. Estos gráficos redondeados muestran la sensibilidad relativa del micrófono (en dB) como si éste rotara delante de una fuente fija de sonido. También puedes hacerte a la idea que son como una "porción" horizontal a través de los patrones de captación de las ilustraciones en las Figuras 3 y 4.

Los gráficos impresos de la respuesta polar del micrófono se muestran generalmente a distintas frecuencias. (Para mayor claridad, en estas páginas web se muestra la respuesta polar únicamente a 1.000Hz.) Los micrófonos direccionales más habituales exhiben un patrón polar con forma de corazón, y por eso se denominan micrófonos "cardioides".

Los patrones polares no deberían ser tomados literalmente como un "mapa detallado" de la respuesta de un micrófono. Por ejemplo, en el patrón cardioide de la ilustración, la respuesta se reduce en aproximadamente 6 dB a 90º de ángulo con el eje. Mirando el patrón parece carecer de importancia, pero si dos personas estuvieran hablando equidistantes del micrófono, una directamente en el eje y otra a 90º, la persona que está fuera del eje sonaría como si estuviera dos veces más lejos del micrófono que la persona que está delante del mismo. Para conseguir el mismo volumen, esta persona tendría que moverse justo hasta la mitad de la distancia que le separa del micrófono.

Unas palabras como precaución: Estos patrones polares son ejecutados en cámaras anecoicas, que simulan ambientes acústicos ideales – aquellos sin paredes, techos o suelos. En el mundo real, las paredes y otras superficies reflejarán sonido bastante fácilmente , de tal forma que el sonido fuera del eje puede rebotar en una superficie cercana e ir directo a la parte delantera del micrófono Como resultado, tu raramente disfrutarás de todas las capacidades direccionales disponibles en el micrófono. Incluso aún en el caso de que los micrófonos cardioides estuvieran completamente "sordos" por su parte trasera (lo cual nunca ocurre), los sonidos desde atrás, reflejados también en superficies cercanas, llegarían parcialmente por los lados y por delante. Por tanto los micrófonos cardioides pueden ayudar a reducir sonidos no deseados, pero raramente pueden eliminarlos completamente. Aún así, un micrófono cardioide puede reducir el ruido que proviene de direcciones fuera del eje en una proporción de aproximadamente dos tercios.

El micrófono direccional presentado en la Fig. 5 es aproximadamente 25 dB menos sensible a 180º del eje, que en el propio eje. Esto significa que por rotar el micrófono cardioide 180º, de tal forma que se oriente directamente apartándose de la fuente del sonido, el sonido parecerá al micrófono como si éste se hubiera movido DIECIOCHO VECES más lejos!

FIGURA 6: Patrones Polares Básicos
El ángulo máximo dentro del cual se puede esperar que el micrófono ofrezca una sensibilidad uniforme, se denomina ángulo de aceptación del micrófono. Como puede verse en la Fig. 6, cada uno de los patrones direccionales ofrece un ángulo de aceptación distinto. Este suele variar a menudo con la frecuencia. Una de las características de un micrófono de alta calidad es un patrón polar que cambia muy poco cuando se traza a distintas frecuencias.

Factor de Distancia
La capacidad de un micrófono direccional de rechazar la mayor parte del sonido que llega de fuera de su eje; proporciona una distancia de trabajo o un "factor de distancia" más grandes que un omnidireccional. Como muestra la Fig. 6, el factor de distancia (DF) de un cardioide es 1,7 mientras que en el omnidireccional es 1,0. Esto significa que si se usa un omnidireccional en un ambiente uniformemente ruidoso, para captar un sonido dado que está a 10" (25,40 cm) de distancia, un cardioide que se use a 17" (43,18 cm) de la fuente del sonido debería proporcionar los mismos resultados en cuanto a relación señal deseada / ruido ambiente. Entre otros tipos de micrófonos, el subcardioide debería proocionar el mismo resultado a 12" (30,48 cm), el hipercardioide a 20" (50,80 cm) y el bidireccional a 17" (43,18 cm).

Sin embargo, si el ruido no deseado llega desde una única dirección, y el micrófono puede posicionarse para colocar el nulo (su punto de mínimo) del patrón hacia el ruido, los micrófonos direccionales ofrecerán unas distancias de trabajo mucho más grandes.

FIGURA 7: Micrófono de Línea + Gradiente
Micrófono Alineado
Cuando se necesita captar sonido desde distancias incluso más grandes, los micrófonos alineados o "de cañón" son los que ofrecen las mejores prestaciones. Los micrófonos alineados son excelentes para usar en video y en películas, de forma que se pueda captar el sonido cuando el micrófono debe ubicarse fuera del cuadro, esto es, fuera del ángulo de visión de la cámara.

El micrófono alineado usa un tubo de interferencia delante del elemento para asegurar una mayor cancelación del sonido que llega por los laterales. Los micrófonos alineados de Audio-Technica combinan un elemento direccional ("gradiente") con el tubo de interferencia para aumentar también la cancelación por la parte de atrás.

Como regla general de diseño, el tubo de interferencia de un micrófono alineado debe ser alargado para estrechar el ángulo de aceptación e incrementar la distancia de trabajo. Mientras que los micrófonos alineados más cortos no pueden proporcionar una distancia de trabajo tan grande como sus homólogos más largos, su ángulo de aceptación más ancho se prefiere para algunas aplicaciones, porque en ese caso la alineación con la fuente del sonido no necesita ser tan precisa. Algunos micrófonos de cañón de A-T emplean un diseño exclusivo (Patente estadounidense Nº 4,789,044) que proporciona con un tubo de interferencia un tercio más corto, el mismo rendimiento que los diseños convencionales.

¿Cómo Suenan?
Desde una distancia de dos pies (60 cm) más o menos, en una habitación absolutamente "muerta", un buen micrófono omnidireccional y un buen cardioide deberían sonar de forma muy similar. Pero poniéndolos a ambos, lado con lado, en una sala "viva" (una iglesia grande, o un auditorio, por ejemplo) se notará la diferencia inmediatamente. El tipo omnidireccional captará toda la reverberación y los ecos – el sonido estará muy "vivo". El cardioide también captará alguna reverberación, pero mucho menos, por lo que su sonido no cambiará tanto comparado con el sonido de la habitación "muerta". (Esto es el "Factor de Distancia" en acción.)

Si estás en un ambiente muy ruidoso, y puedes dirigir el micrófono apuntando lejos del ruido, la comparación mostrará una relación, sonido deseado versus sonido no deseado, mejor con el cardioide que con el omnidireccional.

FIGURA 8: Influencia del Efecto de Proximidad en la Respuesta del Micrófono Direccional
Efecto de Proximidad
Ahora vamos a repetir la comparación anterior, pero esta vez con los micrófonos situados muy cerca de la fuente (el caso de un cantante, quizás). Mientras esté dentro de las dos pulgadas (5 cm) notarás una creciente respuesta de graves en la mayor parte de los micrófonos cardioides. Esto se conoce como efecto de proximidad, una característica que no es compartida con los micrófonos omnidireccionales usados en la comparación.

El efecto de proximidad puede ser una ventaja o una desventaja, dependiendo de cómo se use. Un cantante puede conseguir un sonido más grave, profundo cantando muy cerca, después cambiar a un sonido más penetrante cantando más alto mientras va moviendo el micrófono alejándolo. Esta clase de uso creativo requiere cierta práctica, aunque es muy efectivo. Por otro lado, cantar al mismo volumen (sin querer efectos especiales) y mover el micrófono acercándolo y alejándolo provocará problemas de balance tonal, además de provocar cambios en el nivel completo del micrófono. Algunos intérpretes también les gusta trabajar muy cerca siempre para "reforzar" una voz habitualmente débil”.

El efecto de proximidad puede usarse efectivamente para cortar la retroalimentación en una situación de refuerzo del sonido. Si el intérprete trabaja muy cerca del micro, y no necesita el bajo extra, se puede usar un ecualizador para bajar la respuesta de graves del canal. Esto hace que el micrófono sea menos sensible a la retroalimentación a bajas frecuencias, puesto que es ahora menos sensible frente a cualquier señal de baja frecuencia que llegue de más lejos que una distancia de un pie (30 cm aprox.). (Esta técnica de la ecualización también ayudará a reducir el efecto de cualquier ruido de manejo.)

¿Qué Patrón es el "Mejor"?
La selección de un micrófono direccional u omnidireccional puede depender de la aplicación (grabación vs. refuerzo del sonido), las condiciones acústicas, la distancia de trabajo requerida y la clase de sonido que se desee alcanzar. Los micrófonos direccionales pueden suprimir ruidos no deseados, reducir los efectos de la reverberación e incrementar la ganancia antes de la realimentación. Pero en buenos ambientes acústicos, los micrófonos omnidireccionales, adecuadamente situados, pueden preservar el “sonido” de la ubicación de grabación, y son a menudo los preferidos por la planitud de su respuesta y por estar libres del efecto de proximidad.

Los micrófonos omnidireccionales son normalmente mejores que los micrófonos direccionales, en cuanto a resistir el ruido del viento y el ruido mecánico y de manejo. Los omnidireccionales son también menos susceptibles al “popping” provocado por ciertas consonantes explosivas en discursos, tal como la “p”, la “b” y la “t”. Los expertos en grabación quieren, sin duda, disponer de ambos tipos de micrófonos para estar preparados para cada situación de grabación.

Continuar a la siguiente sección (Características Importantes del Micrófono)
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