Micrófono condensador de membrana pequeña

En 1916, Edward Christopher Wente, un físico estadounidense, inventó el primer micrófono de condensador mientras trabajaba en Western Electric.

Su criterio al escribir diálogos y la calidad de sus sonorizaciones hacen de Carlos de Hita un referente autorizado.

Si hablamos de paisajes sonoros, dirige su recomendación al Neumann KM 140, micrófono condensador de membrana pequeña de direccionalidad cardioide. Introducido en 1988. Se considera el último Neumann en el que los diseñadores no pensaban en reducir costes, sino en la calidad del sonido. Nos encontramos que la marca berlinesa, adquirida por Sennheiser ha dado fin a su comercialización. El substituto propuesto es el par estéreo KM 184. Presentado en 1994, es una versión modernizada del legendario Neumann KM 84. Según las especificaciones el KM 184 sonaría igual que el KM 140, a la mitad de precio, debido a que no es de diseño modular. Otrora, adquirir el módulo KM 100 permitía disponer de 7 cápsulas intercambiables.

KM 184 es la solución que hemos adoptado y estamos ensayando.

Unos han ido al sistema RF con un par de Sennheiser MKH 8040 Otros, por su bajo nivel de ruido, recurren a las cápsulas EM 172 de Primo. Condición indispensable para grabar el silencio que predomina en ambientes naturales.

A diferencia del dinámico el micrófono de «condensador», aprovecha las fuerzas electrostáticas en lugar de la inducción magnética. Una membrana metálica delgada forma un lado de un condensador de placas paralelas . La onda de sonido entrante hace que la membrana vibre y, por lo tanto, la capacidad del condensador cambia.

Circuito de un micrófono de condensador FET

El micrófono de condensador normal de «AF» o «frecuencia de audio» emplea un condensador que almacena una carga de electricidad estática.

La carga se genera mediante una tensión de polarización de CC aplicada a la cápsula. La cantidad de carga que puede contener este condensador es proporcional al tamaño de las placas conductoras (el diafragma y la placa posterior) y el espacio entre ellas. La placa trasera está fija en su posición, pero la placa frontal, el diafragma, puede vibrar en simpatía con el sonido. Esto cambia la distancia entre las dos placas en proporción directa al nivel del sonido incidente, por lo que el valor de la capacitancia varía en consecuencia. Si la capacitancia cambia, el tamaño de la carga que se puede almacenar también cambia. Una pequeña corriente fluye hacia adentro o hacia afuera de la cápsula .

La mayoría de los micrófonos generan señales de muy bajo nivel, del orden de un milivoltio o menos. Por lo tanto, siempre necesitamos amplificar sustancialmente la señal de audio.

Este sencillo sistema no está exento de problemas . Uno de ellos es que la carga almacenada en el condensador debe mantenerse a un nivel constante hasta que el diafragma se mueva en respuesta a las ondas sonoras incidentes, por lo que el amplificador principal debe tener una impedancia de entrada extremadamente alta (más de 1Giga-Ohms).. Si bien es técnicamente posible lograr esto, con una válvula o FET (Transistor de efecto de campo), la carga almacenada esta siempre buscando formas de escapar, y desafortunadamente en una atmósfera húmeda encuentra una vía de escape en las moléculas de agua

El sistema de RF (radio frecuencia) utiliza el mismo diseño de cápsula capacitiva básica, pero de una manera diferente. Usa la cápsula como condensador de sintonización en un circuito de RF (radiofrecuencia), donde opera en un modo de baja impedancia con una señal de alta frecuencia (típicamente alrededor de 8MHz) que pasa a través del condensador todo el tiempo.

Los cambios en la capacitancia de la cápsula (causados ​​por ondas sonoras que mueven el diafragma) modulan la sintonización de un oscilador de RF en proporción a las ondas sonoras incidentes. Un circuito demodulador de RF simple convierte estas modulaciones de frecuencia de RF en una señal de audio convencional.

Cuando se desarrollaron por primera vez los micrófonos de condensador, solo la tecnología de válvulas (tubo de vacío) estaba disponible como elemento activo del preamplificador / convertidor de impedancia requerido. Simplemente no era una propuesta realista construir un oscilador y demodulador de RF utilizando tecnología de válvulas si tenía que integrarse en el reducido cuerpo de un micrófono. Por lo tanto, los primeros micrófonos de condensador eran AF convencionales. Sin embargo, en la década de 1960, los transistores estaban disponibles.

Sennheiser solo había producido micrófonos dinámicos hasta ese momento; pero con la llegada del transistor, la empresa comenzó a investigar formas de producir un micrófono de condensador utilizando estos transistores bipolares compactos. El problema era que los transistores tenían que funcionar en circuitos de impedancia relativamente baja, pero un micrófono de condensador AF requiere un entorno de alta impedancia, que solo se puede lograr utilizando una válvula o un transistor de efecto de campo (FET).

Como los FET no existían en ese momento, los esfuerzos de I + D de Sennheiser se centraron en encontrar una forma alternativa de producir un micrófono de condensador utilizando transistores y circuitos de baja impedancia.

El transistor de efecto de campo apareció muy rápidamente después del transistor bipolar, la mayoría de los fabricantes adoptaron rápidamente estos dispositivos más nuevos de alta impedancia para producir micrófonos de condensador AF compactos. Esencialmente, pudieron tomar sus circuitos amplificadores existentes, reemplazar la válvula con un FET e inmediatamente producir un micrófono de condensador con circuitos de estado sólido. Estas empresas no vieron la necesidad de invertir más tiempo y dinero Esto dejó solo a Sennheiser persiguiendo la tecnología de RF,

Pudieron ver las ventajas del concepto de RF, incluida la inmunidad a los efectos de la humedad, menor ruido propio (una válvula o FET tiene más ruido aleatorio, especialmente a bajas frecuencias), y el hecho de que el circuito del demodulador de RF se presta a generar una salida de audio balanceada por medios más simples que tener que atornillar un transformador grande, pesado y costoso en la parte posterior. Es incluso más simple que los circuitos electrónicos de cuasi-equilibrio utilizados en muchos micrófonos modernos.

ModeloRango frecuencias (Hz)Patrón de captaciónSensibilidad (a campo abierto, sin carga, a 1 kHz)Nivel de ruido equivalente  dB-ANivel máximo de presión del sonidoSignal to Noise  dB-AImpedancia interna ΩImpedancia  mínima terminal Ω
Sennheiser MKH 8040 (par)30-50.000Cardioide20 mV/Pa13 dB-A142 dB SPL (1% THD)81 dB-A251000
Neumann KM 184 (par)20-20.000Cardioide15mV/Pa13 dB-A138 dB (0,5% THD)81 dB-A501000
Neumann KM 140 (par)20-20.000Cardioide15 mV/Pa16 dB-A138 dB (0,5% THD)78 dB-A501000
Line Audio Design CM4 (Suecia)20-20.000Cardioide8 mV/Pa -48db16 dB-A135 dB (0,5 THD)78dB DinA<100
AKG C-43020-20.000Cardioide7 mV/Pa33 dB-A61 dB-A2002000
AKG  C-45120-20.000Cardioide9mV/pa18 dB-A76 dB-A2001000
Audio Technica (Japan) AT 4051B20-20.000Cardioide19,9 mV/Pa -34 dB16 dB SPL145 dB SPL (1% T.H.D)78 dB 1KHz 1Pa50
Beyerdynamic MC-930 (par estéreo)40-20.000Cardioide30 mV/Pa -30,5 dBV23 dB-A125 dB SPL 1 KHz71 dB-A1801000
Schoeps (Germany) MK4 (par) + CMC640-20000Cardioide13 mV/Pa15 dBA (24 dB)132 dB SPL79 dB-A35
DPA (Denmark) 4011 (par)40-20000Cardioide10 mV/Pa -40dB18 dBA136 dB SPL (THD <1%)76 dB-A2002000
Neumann KMA+ KK18420-20.000Cardioide15 mV/Pa13 dBA148 dB SPL (0,5%)81 dB-A501000
Comparativa micrófonos cardiodes de pequeño diafragma para paisajes sonoros

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