Todos los micrófonos generan ruido. Más precisamente, es la corriente de electrones y la presencia de moléculas de aire alrededor del diafragma del micrófono lo que produce ruido. Este artículo aborda el tema del llamado ruido propio en los micrófonos.

Cuando usamos un micrófono, esperamos obtener la señal más limpia posible, idealmente libre de ruido. Sin embargo, esto es imposible. Para preparar un buen resultado de audio, es importante revisar las especificaciones de ruido del micrófono, donde se encuentra el «nivel de ruido equivalente», que describe lo que ocurre en el rango dinámico bajo del micrófono.

¿De dónde proviene el ruido?

El ruido no es algo que queramos escuchar en un micrófono, pero siempre hay una parte generada por el propio micrófono: el ruido propio. Este ruido proviene principalmente de una corriente en el circuito (ruido de disparo o de Poisson) y del ruido térmico (o de Johnson); a mayor temperatura, mayor ruido.

Además, la presencia de aire alrededor del micrófono genera ruido. El movimiento de las moléculas de aire bombardea el diafragma, creando ruido.

El ruido básico se conoce como ruido blanco, que contiene una cantidad igual de energía en todas las frecuencias de audio, similar a cómo la luz blanca contiene todo el espectro de luz visible.

¿Qué es el nivel de ruido equivalente?

El nivel de ruido equivalente es la medida del ruido producido por el micrófono en ausencia de una fuente sonora externa. Por ejemplo, si un micrófono tiene un nivel de ruido equivalente de 22 dB(A), esto significa que el micrófono produce una señal de ruido similar a una fuente externa de 22 dB(A).

¿Por qué dos medidas?

Para medir el ruido de un micrófono y presentarlo en la hoja de especificaciones, se utilizan dos métodos: ponderación A, RMS y ponderación ITU, cuasi-pico. Estos métodos proporcionan diferentes valores, cada uno con su propia relevancia.

Ponderación

Se utilizan dos curvas de ponderación de frecuencia: la ponderación A y la ITU (anteriormente conocida como CCIR). Estas curvas compensan la respuesta de frecuencia del oído a niveles bajos, reduciendo la señal en frecuencias bajas y aumentando por encima de 1 kHz, especialmente en la metodología de la curva ITU.

RMS o Pico

La medida RMS (Root Mean Square) expresa un valor promedio basado en la energía contenida en la señal. El valor pico es la porción de la forma de onda más alejada de la línea cero. El nivel cuasi-pico ponderado ITU suele ser 11-13 dB mayor que el nivel RMS.

Relación señal-ruido de un micrófono

La relación señal-ruido de un micrófono se define con referencia a un SPL de 94 dB (1 Pascal) y expresa el intervalo desde 94 dB SPL hasta el nivel de ruido propio, ponderado A RMS. No debe confundirse con el rango dinámico, que siempre es mayor.

¿Podemos oír señales enterradas en el ruido?

A veces podemos extraer señales incluso cuando están por debajo del nivel de ruido propio utilizando análisis de frecuencia (FFT). Sin embargo, esta no es una técnica recomendable como estándar.

Al observar la forma de onda, es imposible ver la onda sinusoidal. Sin embargo, podemos escucharla si la reproducimos. Además, podemos revelar la onda sinusoidal haciendo un análisis de frecuencia de la señal.

La medición de frecuencia se realiza aplicando un análisis FFT. Se aplican cuatro configuraciones diferentes:

1 (curva superior roja) FS: 48 kHz Tamaño FFT: 1024 (ancho de banda: 46.88 Hz)
2 FS: 48 kHz Tamaño FFT: 4096 (ancho de banda: 11.72 Hz)
3 FS: 48 kHz Tamaño FFT: 16834 (ancho de banda: 2.93 Hz)
4 (curva inferior verde) FS: 48 kHz Tamaño FFT: 65536 (ancho de banda: 0.73 Hz)

A veces podemos extraer señales incluso cuando están grabadas por debajo del nivel de ruido propio. (Pero esta no es una técnica que deberías intentar…).

Ruido del preamplificador

Usar un micrófono de bajo ruido no ayuda si el preamplificador es ruidoso. Los micrófonos de baja sensibilidad pueden necesitar mucha amplificación, en cuyo caso el ruido del preamplificador se convierte en el factor determinante.

Conclusión

El ruido propio de un micrófono es inevitable debido a las leyes de la física. Es responsabilidad del fabricante minimizar este ruido y hacerlo lo más suave e inaudible posible. El usuario debe seleccionar el micrófono y preamplificador adecuados para su aplicación.

Conocer estos aspectos te ayudará a elegir y usar micrófonos de manera más efectiva, logrando así la mejor calidad de audio posible.

Artículo original traducido de la web de DPA Microphones.