Modelos direccionales

Además de la clasificación de los micrófonos por el tipo de elemento generador, también pueden identificarse por sus propiedades direccionales, es decir, por su facilidad de captar el sonido según la dirección en que provenga. La mayoría de los micrófonos pueden clasificarse en dos grupos principales: omnidireccionales y direccionales. Los micrófonos Omnidireccionales son los mas sencillos en diseño, fabricación y de entender.

Omnidireccional
Los micrófonos Omnidireccionales captan el sonido exactamente igual en cualquier dirección. Captaran igual el sonido si el sujeto esta colocado delante o si está colocado detrás del micrófono. Sin embargo, incluso los mejores modelos omnidireccionales, tienden a ser direccionales para las frecuencias más altas, y por ello los sonidos que llegan de la parte posterior pueden parecer más "apagados" que los que llegan de la frontal, aunque aparentemente con el mismo nivel.

El tamaño físico de los micrófonos omnidireccionales tiene una relación inversa con la bondad de las características de omnidireccionalidad que el micrófono tiene de para las muy altas frecuencias. El cuerpo del micrófono, simplemente bloquea las altas frecuencias que llegan por detrás. Cuanto menor sea el diámetro del cuerpo del micrófono, mejor será para un micrófono omnidireccional.

Direccional
Los micrófonos direccionales se diseñan específicamente para que tengan una mejor respuesta para los sonidos que provienen por el frente (y en el caso de los bidireccionales, también lso que provienen de la parte posterior), mientra tienen una tendencia a rechazar los sonidos que provienen de otras direcciones. Este efecto tambien es sensible a la frecuancia, y solo los mejores micrófonos son capaces de proporcinar un rechazo uniforme sobre un amplio espectro de frecuencias. Esta característica se consigue normalmente mediante aperturas externas y pasajes internos en el micrófono que permiten alcanzar ambos lados del diafragma en una forma cuidadosamante controloda. El sonido que llega por la parte delantera del micrófono, ayuda al movimiento del difragma, mientras que el que llega por la parte posterior o por los laterales, cancela el movimiento del diafragma.

Los tipos básicos de micrófonos direccionales son cardioide, subcardioide, hypercardioide y bidireccional.

Representación Polar
Para ayudar a comprender visualmente como se comportan los micrófonos direccionales, se representa su respuesta direccional en gráficos polares que encontrará con frecuencia en sus hojas de características. Estos gráficos tienen un aspecto circular donde se representan la sensibilidad relativa de un micrófono (en dB) como si girara al rededor de una fuente de sonido fija. Ver figuras siguientes:

Estos gráficos de respuesta polar de los micrófonos, suelen representarse para varias frecuencias.

Nota importante: estos patrones polares se realizan en cámaras anecoicas, que simulan un entorno acústico ideal (el entorno ideal seria el que no tuviera paredes, techo ni suelo). En el mundo real, las paredes y otras superficies reflejan el sonido con facilidad, de tal forma que un sonido que está fuera del eje de captación, puede rebotar en una superficie cercana y dirigirse a la parte frontal del micrófono. Como resultado, la direccionalidad de un micrófono se reduce significativamente en entornos no apropiados. Incluso con micrófonos cardiodies que no captan sonidos posteriores, sonidos de fuentes traseras reflejados por superficies cercanas, podría alcanzar el micrófono lateralmente o incluso frontalmente. En definitiva, los micrófonos cardioides pueden ayudar reduciendo los sonidos no deseados, pero raramente los eliminan completamente. Aun así, los micrófonos cardioides pueden reducir el ruido en las direcciones en un factor de dos tercios.

El ángulo máximo que en un micrófono puede esperarse que de una respuesta en sensibilidad uniforme se le conoce como ángulo de captura. Como puede verse en la figura siguiente, cada uno de los patrones direccionales el ángulo de captura es diferente. Este además varía con la frecuencia. Una de las características de los micrófonos de alta calidad es que tengan un patrón polar con cambios mínimos para diferentes frecuencias.

Patrones polares básicos

Factor de distancia
La habilidad de un micrófono direccional de rechazar la mayoría del sonido que llega de fuera del eje proporciona una distancia activa de trabajo mayor (factor de distancia) que un omnidireccional. Como se muestra en el gráfico anterior, el factor de distancia (DF) para un cardioide es 1.7 mientras que para un omnidireccional es 1.0. Esto significa que si un omnidireccional se usa en un ambiente uniformemente ruidoso, para recoger un sonido que está a 10 m de distancia, un cardioide usado a 17m de distancia de la fuente sonora debe proporcionar los mismos resultados en lo lo referente a la relación de señal deseada y al ruido ambiente. Entre otros tipos del micrófono, los supercardioides deben dar el mismo resultado a los 19m, los hypercardioide a las 20m y los bidireccionales a los 17m.

Micrófonos en línea
Cuando deben captarse a distancias aun mayores, los micrófonos en línea son a menudo la mejor opción. Los micrófonos en línea son excelentes para el uso en vídeo y películas para captar el sonido cuando el micrófono debe localizarse fuera del encuadre, es decir, fuera del ángulo de encuadre de la cámara.

El micrófono en línea usa un tubo de interferencia delante del elemento de captura para asegurar la eliminación del sonido que llega de los lados. En algunos caos se combina el tubo de interferencia con un sensor direccional.

Micrófono en línea

Como regla general, el tubo de interferencia de un micrófono en línea debe largo y estrecho para reducr el ángulo de captura y aumentar el factor de distancia. Mientras los micrófonos en línea más cortos, no pueden proporcionar un factor de distancia tan grande como sus homonimos más largos, su ángulo de aceptación más ancho es prefiere para algunas aplicaciones.

¿ Como suenan ?
Si colocamos a una distancia de medio metro aproximadamente, en una habitación completamente "muerta", un micrófono omnidireccional y un cardioide buenos, pueden parecer muy similares. Pero si los pone uno al lado del otro en una habitación "viva" (una iglesia grande o una sala de conferencias, por ejemplo) notará y oirá la diferencia inmediatamente. Los omnidireccionales recogerán toda la reverberación y ecos. Los cardioide también recogerán un poco la reverberación, pero en menor medida, por lo que el sonido no cambiara tanto respecto al de la habitación "muerta". (Éste es el Factor de Distancia en acción).

Si usted está en un ambiente muy ruidoso, y puede apuntar el micrófono en una dirección fuera del ruido, la comparación será muy positiva para el cardioide frente al omidireccional respecto a la relación señal ruido.

Efecto de proximidad
Ahora repitamos la comparación anterior, pero ahora con los micrófonos muy cerca de la fuente sonora (quizás un cantante). Como usted pudo constatar a la distancia de medio metro aproximadamente, ahora notara un aumento de la respuesta en graves en la mayoría de los micrófonos cardioides. Este fenómeno se le conoce como el efecto de proximidad, es una característica que no aparecerá en los micrófonos omnidireccionales que usó en la comparación.

El efecto de proximidad, puede ser beneficioso o perjudicial, dependiendo claramente de como sea usado. Un cantante puede conseguir un sonido profundo, cantando muy cerca de el, y entonces cambiar a un sonido más penetrante mientras aleja el micrófono. Este tipo de uso creativo necesita algo de práctica, pero es muy eficaz. Por otro lado, cantando al mismo volumen (sin pretender efectos especiales) y moviendo el micrófono acercándolo y alejándolo introducirá problemas de equilibrio tonal, además de los cambios en el nivel del micrófono. En el gráfico siguiente se aprecia la influencia del efecto de proximidad respecto a la direccionalidad del micrófono.

El efecto de proximidad puede usarse de forma efectiva para eliminar la realimentación en una situación de sonido ambiental. Si el actor trabaja muy cerca del micrófono, y no necesita acentuar los bajos, puede usarse un ecualizador para reducir la respuesta del canal de bajos. Esta hace que el micrófono sea menos sensible a la realimentación a bajas frecuencias, además de reducir su sensibilidad a las frecuencias bajas que le llegan a más de 25cm de distancia.

¿ Que patrón es el mejor ?
Si usted debe seleccionar entre un micrófono direccional o uno omnidirectional, esto dependerá de varios factores como son su aplicación (grabación o sonido ambiental), las condiciones acústicas, la distancia requerida y el tipo de sonido que usted desea lograr. Los micrófonos direccionales pueden suprimir el ruido no deseado, reduce los efectos de reverberación y permite aumentar la ganancia antes de entrar en realimentación. Pero en los ambientes acústicos buenos, los micrófonos omnidireccionales, posicionados apropiadamente, pueden conservar el sonido del lugar de grabación, y a menudo son preferibles por su respuesta plana y por estar libres del efecto de proximidad.

Los micrófonos de Omnidirectional son normalmente mejores frente al ruido del viento y a los golpes mecánicos frente a los micrófonos direccionales. Los omnidireccionales también son menos susceptibles al estallido causado por ciertas consonantes explosivas, como la "p", la "b" y la "t". Los técnicos de sonido serios prefieren tener ambos tipos de micrófonos disponibles para aplicarlos en cada situación de grabación