Fundamentos de Tecnología de Sonido: Micrófonos, Altavoces y Medición Acústica

Conceptos Clave en Tecnología de Sonido

Transductor Acústico Mecánico (TAM)

Consiste en una lámina muy ligera llamada diafragma, que detecta las diferencias de presión producidas por las vibraciones sonoras. En su interior se encuentran los circuitos que permiten configurar las diversas directividades de los micrófonos.

Micrófono de Condensador

El condensador está formado por dos placas metálicas. Una de ellas, colocada de forma fija, se denomina placa frontal y actúa como diafragma del micrófono. Cuando el diafragma se desplaza, varía la separación entre las placas y se genera una tensión alterna. Estos micrófonos también utilizan un preamplificador interno (a válvulas o transistores) para convertir la señal producida en una señal adecuada para su procesamiento.

Squawker (Altavoz de Medios)

Es un altavoz diseñado para reproducir frecuencias medias (típicamente entre 400-500 Hz y 2k-4k Hz). Estas frecuencias son cruciales, ya que en ellas se encuentran las notas musicales fundamentales y las vocales de la voz humana. Su directividad no es tan acusada como la de los tweeters (altavoces de agudos).

Potencia RMS

Es una medida que expresa la potencia continua que un altavoz es capaz de soportar durante un período prolongado de tiempo sin sufrir daños. Se considera el valor más realista para medir la potencia de un altavoz.

Efecto de Proximidad

Consiste en un reforzamiento de las frecuencias graves (bajas) cuando un micrófono direccional se encuentra muy próximo a la fuente sonora. Es importante destacar que los micrófonos omnidireccionales no presentan este efecto.

Causas de la Distorsión en Micrófonos

La distorsión en un micrófono puede originarse por factores internos del propio dispositivo o por factores externos relacionados con su uso y el entorno.

Distorsión Interna

• Efecto de proximidad: Refuerzo excesivo de graves a corta distancia.
• Resonancia interna: Picos en la respuesta de frecuencia que "colorean" el sonido.
• Respuesta lenta a los transitorios: Especialmente en micrófonos de bobina móvil y de cinta, afectando la claridad de los sonidos percusivos (ataques).
• Vibraciones parciales: Ocurren en diafragmas de gran superficie, generando falta de cohesión en el sonido.

Distorsión Externa

• Sobrecarga o saturación: Ocurre ante una presión sonora demasiado elevada para el micrófono.
• Popping: Ruido provocado por el golpe de aire de las consonantes plosivas (como la 'p' o la 'b') directamente sobre el diafragma.
• Ruido de viento: Generado por el viento al incidir sobre la cápsula del micrófono.

Diferencias entre Cajas Acústicas Activas y Pasivas

La principal diferencia radica en la ubicación del divisor de frecuencias (crossover) y la etapa de amplificación.

Cajas Acústicas Pasivas

El divisor de frecuencias se encuentra después de la etapa de amplificación. Un único amplificador externo envía la señal completa a la caja, y el crossover interno se encarga de separar las frecuencias para cada altavoz (woofer, tweeter, etc.).

Cajas Acústicas Activas

El divisor de frecuencias se encuentra antes de la etapa de amplificación. La señal de bajo nivel entra en la caja, se divide en diferentes rangos de frecuencia y cada rango es amplificado por su propio amplificador interno antes de ser enviado al altavoz correspondiente.

¿Cuál es más eficiente?

La caja activa es más eficiente. A diferencia de los altavoces pasivos, en un sistema activo la señal se amplifica después de pasar por los filtros. Esto permite que cada amplificador trabaje optimizado para un rango de frecuencias específico. Emplea electrónica que opera con la amplitud de señal propia de la salida de un preamplificador, lo que representa una gran ventaja en eficiencia respecto a los sistemas pasivos, que filtran señales ya amplificadas y, en consecuencia, pierden una cantidad significativa de energía en forma de calor.

Tipos de Sonómetro

Un sonómetro es un instrumento utilizado para medir los niveles de presión sonora.

Sonómetro Convencional

• Dispone de un número limitado de ponderaciones de tiempo (respuesta F -Fast- y S -Slow-).
• Da más ponderación a los sonidos recientes que a los captados con anterioridad.

Sonómetro Integrador

• Permite tiempos de promedio mucho más largos (desde minutos hasta horas).
• Pondera por igual todos los sonidos recibidos durante el período de medición.
• Calcula el Leq (Nivel Continuo Equivalente), que representa el nivel de ruido constante que contendría la misma energía acústica que el ruido variable medido.
• Suele permitir procesar la información en un ordenador para un análisis más detallado.