Parámetros Clave de Micrófonos y Altavoces: Conceptos Esenciales en Audio

Introducción a los Transductores Acústicos

En el ámbito del audio profesional, comprender los parámetros clave de los transductores es fundamental. Este documento detalla las características esenciales de micrófonos y altavoces, dos componentes vitales en cualquier sistema de sonido.

Micrófonos: Captura de Sonido

Un micrófono es un transductor que convierte la energía acústica en energía eléctrica.

Parámetros Fundamentales del Micrófono

Sensibilidad

Es la relación entre la tensión a la salida en circuito abierto y la presión acústica en el diafragma. Se mide en el eje, en campo libre, a 1 metro de distancia y 1 kHz de frecuencia.

Distorsión (Respuesta No Lineal)

Indica la presencia de componentes armónicos no deseados en la señal de salida, resultado de una respuesta no lineal del micrófono.

Margen Dinámico (DR)

Representa el rango de niveles de presión sonora que el micrófono puede manejar, desde el ruido propio hasta el nivel máximo de presión sonora sin distorsión excesiva.

Impedancia

Es la oposición que presenta el micrófono al flujo de corriente eléctrica. Es un factor importante para la compatibilidad con preamplificadores y mezcladores.

Respuesta en Frecuencia (dB)

Evalúa cómo varía la sensibilidad del micrófono con la frecuencia. Depende de la incidencia del sonido y la distancia a la fuente.

Directividad (dB)

Describe la variación de la sensibilidad del micrófono con el ángulo de incidencia del sonido. Varía con la frecuencia y se mide en una cámara anecoica. Los tipos comunes incluyen:

• Omnidireccional
• Bidireccional (orden 2)
• Cardioide
• Hipercardioide
• Supercardioide

Parámetros de Directividad: Ancho de Haz, Q y REE

• Ancho de Haz (Ángulo de Captación): Es el ángulo abarcado en el diagrama polar para una pérdida de 3dB o 6dB respecto al eje principal.
• Q y REE: La curva de directividad se analiza globalmente mediante estos parámetros. Para micrófonos omnidireccionales, QAX y REE son iguales a 1.

Altavoces: Reproducción de Sonido

Un altavoz es un transductor que convierte una señal eléctrica en una onda acústica.

Parámetros Fundamentales del Altavoz

Sensibilidad

Es el nivel de presión acústica (SPL) generado a 1 metro de distancia en el eje del altavoz, cuando se le suministra 1W de potencia eléctrica. Se mide en una cámara anecoica.

Respuesta en Frecuencia

Describe la variación del nivel de presión sonora (SPL) con la frecuencia. Los altavoces pueden ser diseñados para cubrir rangos específicos:

• Graves
• Medios
• Agudos
• Todo rango

Directividad (dB)

Indica la variación de la sensibilidad del altavoz con la dirección de emisión, medida en cámara anecoica para distintas frecuencias. Incluye los ángulos de cobertura horizontal o vertical.

Impedancia Eléctrica

La impedancia eléctrica de entrada del altavoz varía con la frecuencia y presenta valores complejos. Para facilitar cálculos sencillos, se define una impedancia nominal. La potencia eléctrica (Pe) se calcula como V²/Z_nom.

Potencia Máxima

Es la potencia eléctrica que el altavoz puede recibir sin provocar un deterioro permanente.

Eficiencia (Rendimiento)

Es la relación entre la potencia acústica generada y la potencia eléctrica suministrada. Generalmente, no supera el 50% y suele ser inferior al 10%.

Distorsión No Lineal

Se refiere a la relación entre las presiones acústicas totales de los armónicos de distorsión considerados y el armónico principal, indicando el nivel de distorsión no lineal presente en la señal de salida.

Parámetros Thiele-Small

Son un conjunto de parámetros fundamentales utilizados para el diseño y optimización de altavoces y sus cajas acústicas.

Objetivos en el Diseño de Sistemas de Audio

En el diseño de sistemas de audio, se busca una respuesta en frecuencia amplia y plana. Para lograrlo, los altavoces se agrupan a menudo en sistemas de 2 o 3 vías. Otros objetivos clave incluyen una directividad constante, baja distorsión no lineal y alta eficiencia, garantizando una reproducción de sonido de alta calidad.