Un micrófono sólo debe reaccionar al sonido transferido acústicamente. Sin embargo, desafortunadamente, la mayoría de los micrófonos también captan vibraciones que generan una salida no intencional. Esto puede crear efectos indeseables como alimentaciones de baja frecuencia, cambios parciales de timbre de instrumentos musicales, sonidos metálicos, etc. En este artículo, analizamos el fenómeno y descubrimos su gravedad.

Caída del micrófono

Sucede. Una caída accidental del micrófono. Una gran explosión en el sistema de PA. En realidad, éste no es el sonido del micrófono golpeando el piso, es porque el impacto hizo que el transductor generara una señal. El diafragma de un micrófono está diseñado para moverse solo cuando el aire a su alrededor vibra; éste suele ser el caso cuando se mantiene el micrófono en una posición fija. Sin embargo, imagina que se sacude la carcasa del micrófono. El diafragma es relativamente reacio a moverse debido a la masa, la resistencia del aire y la flexibilidad mecánica; por lo tanto, la carcasa que se mueve más que el diafragma también genera una salida. Mira la figura 1.

El problema de la vibración está relacionado principalmente con los micrófonos montados en un soporte o un clip, por ejemplo, en un instrumento musical. En el caso de los micrófonos de mano, el roce inadecuado de la carcasa con la mano o el chasquido del anillo con el dedo pueden provocar sonidos no deseados. Además, colocar el micrófono de mano en su soporte/clip puede generar un impulso cuando se monta. Por lo demás, el brazo y la mano son filtros finos para reducir las vibraciones externas.

Vibración: dónde y cuánto

Las vibraciones están presentes en todas partes. Sin embargo, hay ciertos lugares donde los niveles de vibración son más fuertes que otros.

Piso del escenario

Un buen piso de escenario es sólido y no produce mucha vibración. Sin embargo, algunos escenarios (pisos o elevadores) para usar con instrumentos de cuerda clásicos como el violonchelo y el contrabajo deben proporcionar un buen soporte para estos instrumentos. Pueden vibrar ligeramente dependiendo de la excitación (escalones en el escenario, subwoofers, acoplamiento al PA, etc.).

Un piso de escenario o una tarima de batería en mal estado pueden vibrar fácilmente a bajas frecuencias. Muchos pisos o podios exhiben un nivel vibratorio de 1 G si los subwoofers están debajo o una batería está arriba. (G es una unidad de aceleración. 1 G ≈ 10 m/s2).

El soporte del micrófono puede o no estar aislado del piso. Sin embargo, golpear el soporte del micrófono con un instrumento o pisotear el suelo todavía produce niveles de vibración por encima de 1G.

Batería

Al golpear un tambor, todo vibra. Por ejemplo, al golpear el borde de una caja o un tom con la baqueta, el nivel de vibración puede exceder los 20G (!) en estos tambores que a menudo usan micrófonos de clip. ¡Golpear con fuerza otros tambores, especialmente el bombo, puede crear niveles similares!

Instrumentos de cuerda

Estos instrumentos tienen un cuerpo que soporta las cuerdas vibrantes. La mayoría de los instrumentos de cuerda, especialmente el contrabajo y el violonchelo, también tienen el llamado tono de lobo. Aquí la resonancia se vuelve tan fuerte que contrarresta la nota tocada. Esta resonancia, al igual que otras, puede afectar a un micrófono montado en el instrumento. La suspensión de ese micrófono puede determinar qué tan bien graba el sonido.

Metales

El Schallstück o campana vibra hasta cierto punto, aunque no necesariamente en una cantidad extrema. Sin embargo, la resonancia puede convertirse en un problema con un pequeño micrófono de clip no amortiguado.

Cómo responden los micrófonos a las vibraciones

Es práctico saber qué tan sensible es un micrófono a estas vibraciones. Para averiguarlo, juntamos algunos micrófonos e hicimos algunas experiencias:

Cada micrófono se montó en la parte superior de un shaker (consulta la figura 3) y se fijaron al shaker con el clip o soporte suministrado.

Se alimentó una señal de banda ancha (ruido rosa) al amplificador que accionaba el agitador. (No había sonido acústico presente).

Se registraron la salida del micrófono y la aceleración forzada (recogida por un acelerómetro), proporcionando datos para la función de transferencia y la sensibilidad del micrófono a las vibraciones.

Sensibilidad dependiente de la direccionalidad

Por naturaleza, la mayoría de los micrófonos son sensibles a las vibraciones en una dirección perpendicular a la membrana, que, en el caso de los micrófonos de lápiz, es la dirección en el eje. Por lo tanto, aplicamos excitación en el eje en esta prueba, complementada con ángulos de excitación de 45° y 90° (girando el clip, ver figura 4).

SPL equivalente por G

Al medir la salida de un micrófono vibrado, es posible describir un SPL equivalente que producirá la misma señal en el micrófono que la vibración actual. Este nivel suele estar en el rango de 75-125 dB SPL/G. Significado: Hacer vibrar el micrófono a 1 G produce una señal con la misma magnitud que la que generaría una fuente de sonido con un SPL de 75-125 dB SPL. De hecho, cuando se agitan, algunos micrófonos pueden producir una salida incluso mayor que esa. Los micrófonos medidos incluyeron condensadores y dinámicos. Los diagramas de ejemplo a continuación muestran la función de transferencia en tres direcciones diferentes. Así, cada diagrama contiene tres curvas para cada micrófono: Negro: 0° de excitación en el eje, azul: 45° de excitación y rojo: 90° de excitación. En todos los casos, el ángulo de 0° es perpendicular a la membrana. Todas las configuraciones de medición utilizan el soporte o clip incluido con el micrófono específico.

Micrófonos de bombo

Micrófonos vocales

Vibraciones de desacoplamiento

Si deseas deshacerte de las vibraciones del micrófono, usa un amortiguador de alta calidad. Los soportes de choque están disponibles para la mayoría de los micrófonos de lápiz, pero no necesariamente para los micrófonos con carcasas cónicas, como los micrófonos de mano. Esto hace que los micrófonos vocales sobre soportes sean vulnerables a las vibraciones del piso del escenario. Sin embargo, cuando se coloca sobre un soporte, el ángulo de montaje no suele ser de 0° sino de 90°, y los micrófonos suelen ser menos sensibles en esa dirección. Además, por diseño, muchos micrófonos de mano amortiguan el efecto de las vibraciones.

La mayoría de los problemas ocurre al montar micrófonos en un kit de batería. Primero, hay múltiples direcciones de excitación, no solo una. Entran en juego más direcciones, dependiendo de la parte del kit que se golpee. Esto hace que los amortiguadores sean más o menos obligatorios para un bombo. Sin embargo, muchas herramientas de montaje no proporcionan suficiente amortiguación. Por lo tanto, es interesante cómo se comportan los micrófonos en estas condiciones.

El siguiente gráfico muestra el efecto de los amortiguadores. Muestra un micrófono shotgun 4017 montado en un clip, en un shock mount estándar y en un shock mount dedicado hecho para shotguns. El amplificador B con el micrófono shotgun 4017 contiene un filtro de corte de graves, que está activado/desactivado con cada soporte.

La vibración se genera al patear una de las patas del soporte de tres patas.

A: Micrófono en un clip estándar (UA0639). No se aplica corte bajo.

B: En un clip estándar. Corte bajo aplicado.

C: En un shock mount (UA0897). No se aplica corte bajo.

D: En un shock mount (UA0897). Corte bajo aplicado.

E: En un shock mount dedicado. No se aplica corte bajo.

F: En un un shock mount dedicado. Corte bajo aplicado.

Las curvas muestran, en un caso, que la vibración de baja frecuencia (20-30 Hz) aumenta cuando se utiliza un amortiguador diseñado originalmente para micrófonos más pesados. La resonancia del sistema entra en juego. (En este caso, ayuda aplicar low cut).

¿Se puede especificar?

Existe un estándar internacional para especificar o documentar micrófonos: IEC 60.268-4. La mayoría de los fabricantes de micrófonos siguen el estándar, incluidos los micrófonos DPA. Esta norma tiene un párrafo (§19.2) sobre este tema: “Presión sonora equivalente debido a la vibración mecánica”. Las medidas de este artículo siguieron los principios de las directrices de la IEC. Tené en cuenta que la mayoría de los fabricantes guardan estos datos para sí mismos, si es que se miden.

Conclusión

La salida del micrófono se puede crear al menos de dos maneras*: una es la señal que se origina del sonido acústico y la otra es la señal producida por las vibraciones. Estas dos fuentes distintas suenan bastante diferentes. La fuente vibratoria es resonante y coloreada. Además, la relación de fase entre las dos salidas puede entrar en juego: la mezcla puede sufrir si el sonido generado por vibración alcanza un nivel comparable al sonido acústico. (Esto se logra fácilmente en un kit de batería.) Es importante seleccionar micrófonos con baja sensibilidad a las vibraciones y/o usar un shock mount de alta calidad siempre que sea posible.

* EMC/RFI también puede generar una salida no deseada.

*Artículo publicado originalmente en el sitio de DPA Microphones.