Micrófonos de Condensador

Los micrófonos de condensador son los preferidos por su respuesta en frecuencia muy uniforme, y su habilidad para responder con claridad en los transitorios de sonido. El mínimo peso del diafragma de membrana permite una respuesta extendida en alta frecuencia (agudos), mientras que la naturaleza del diseño también asegura una captación destacada en baja frecuencia (graves). El sonido resultante es natural, limpio y claro, con una transparencia y un detalle excelentes.

Actualmente están disponibles dos tipos básicos de micrófonos de condensador. Uno de ellos utiliza una fuente de alimentación externa para proporcionar el voltaje de polarización necesario para el circuito capacitivo. Estos micrófonos externamente polarizados están destinados principalmente para uso en estudios profesionales u otras aplicaciones extremadamente críticas.

La gran ventaja del diafragma de un micrófono de condensador con respecto a uno dinámico o de cinta es que no está unido a ninguna bobina y no necesita tener una forma o tama­ño determinados por el hecho de estar situado dentro de un campo magnético. Está formado por un disco muy ligero de 12 a 25 mm de diámetro, fabricado normalmente sobre una base de poliéster recubierta de una capa extremadamente fina de metal vaporizado que lo hace conductor. A veces el propio diafragma está hecho de algún metal, como titanio. La frecuencia de resonancia se sitúa normalmente en la banda de 12-20 kHz, pero en este caso, y debido al poco peso del diafragma, no hay un pico de señal tan alto como ocurre con los de dinámicos.

Los micrófonos de condensador pueden entregar a veces una salida a nivel de línea. Esto se logra fácilmente puesto que en el propio cuerpo del micrófono va incorporado siempre un amplificador. Esta salida de alto nivel proporciona inmunidad de la señal frente a interferencias cuando se emplean cables de mucha longitud; al mismo tiempo evita tener que utilizar amplificadores de micrófono dentro del mezclador. Este tipo de micrófo­nos necesita de una alimentación «phantom», o fantasma, para su correcto funcionamiento.

El micrófono de condensador se basa en el principio de que si una de las placas de un condensador tiene libertad de movimiento con respecto a la otra, la capacidad de almacenar carga variará. Según se muestra en la figura el condensador consta de un diafragma flexible y de una placa rígida posterior, separados ambos por un aislante. El diafragma está expuesto a las ondas sonoras y vibrará en simpatía con ellas. Los 48V de CC (alimentación fantasma) cargan el condensador a través de una resistencia de valor muy alto. Mediante un condensador de bloqueo se evita que la alimentación «phantom» esté presente a la entrada del amplificador de cápsula, al mismo tiempo que permite que pasen perfectamente las señales de audio.

Cuando las ondas sonoras mueven el diafragma, varía la capacidad del condensador y, por tanto, el voltaje entre sus placas varía también proporcionalmente; la alta resistencia evita que haya mucha fuga de carga procedente del diafragma (la descarga del diafragma es mucho más lenta que la velocidad de cambio debida a las frecuencias de audio). Esta modulación de voltaje se aplica a la entrada del preamplificador (a través de un condensador de bloqueo) que transforma la muy alta impedancia de salida de la cápsula de condensador en un valor de impedancia mucho más bajo. El transformador de salida «equilibra» esta señal y la lleva a los terminales de salida. La frecuencia de resonancia del diafragma de un micrófono de condensador se sitúa normalmente en el extremo superior del espectro de audio. El preamplificador de cápsula está formado por un transistor de efecto de campo (FET), que tiene una impedancia de entrada casi infinita. Están también presentes otros componentes electrónicos, con funciones tales como regulación de voltaje o ajuste de los parámetros de salida. En los primeros micrófonos de condensador esta primera amplificación se hacía mediante válvulas. Necesitaban además conexiones especiales para alimentar las válvulas con alta tensión y para el caldeo de los filamentos. Como puede deducirse, no resultaban muy convenientes para esta aplicación, pero la buena calidad de sonido de los micrófonos de condensador ha hecho que se establezcan por sí mismos. Hoy en día el micrófono de condensador está considerado como el estándar de la máxima calidad, quedando el resto de los tipos para aplicaciones más o menos especializadas. El consumo de corriente en los micrófonos de condensador varía de un modelo a otro, pero se sitúa generalmente entre 0’5 mA y 8 mA; esta corriente la suministra la fuente de alimentación «phantom». 

Un desarrollo más reciente es el micrófono de condensador de electret. En estos modelos, el voltaje de polarización se aplica bien en el diafragma o en la placa trasera durante su fabricación, y esta carga permanece así durante toda la vida del micrófono. Los mejores micrófonos de condensador de electret tienen rendimientos de muy alta calidad, y se usan ampliamente en transmisión, grabación y refuerzo de sonido. Debido en parte a sus diafragmas de mínimo peso, los micrófonos de condensador tienen intrínsecamente menor ruido mecánico y de manejo que los micrófonos dinámicos.

Los elementos de condensador tienen otras dos ventajas de diseño que los convierten en la opción ideal (o la única) en muchas aplicaciones: su peso es mucho menor que el de los elementos dinámicos, y pueden por tanto ser mucho más pequeños. 

En cuanto a la miniaturización de los micrófonos dinámicos, provoca una gran reducción en la respuesta de graves, pérdida general de la sensibilidad acústica, y un mayor ruido mecánico o de manejo.

Micrófono electret

El llamado principio «electret» o «condensador electret» se desarrolló mucho más tarde que los anteriores. La polarización del diafragma mediante una tensión de 48 voltios puede sustituirse por una carga electrostática permanente, inducida en el mismo durante su fabricación. Para conseguir esto el diafragma debe tener una masa mayor, lo que llevará a que su respuesta en audio se asemeje más a la de un dinámico que a la de un micrófono de condensador verdadero. La energía para alimentar el amplificador alojado en el propio micrófono puede obtenerse de una pequeña pila o batería, o mediante alimentación «phantom». El tipo electret está especialmente indicado en aplicaciones donde es importante un pequeño tamaño y poco peso. Estas características hacen de ellos la opción lógica para micrófonos de línea " o de cañón", de solapa y miniatura en todos sus tipos.

Posteriormente se desarrolló la técnica denominada de placa fija cargada. En este caso el diafragma es igual que el del micrófono de condensador convencional, mientras que es la pla­ca fija, rígida, la que alberga una carga permanente. Existen micrófonos de alta calidad de este tipo con prestaciones similares a las de uno de tipo condensador convencional con polariza­ción de 48 voltios.

Micrófono de condensador de RF

Una variación sobre el mismo principio es el micrófono de condensador de RF (Radiofrecuencia), en el cual el condensador formado por el diafragma y la placa fija forma parte de un circuito sintonizado que genera una señal portadora constante; la frecuencia de esta señal es mucho mayor que la mayor de las frecuencias de audio. Las ondas sonoras mueven el dia­fragma como en los casos anteriores, pero esto causa ahora una modulación de la frecuencia portadora. Esta se desmodula a continuación en un proceso similar a la recepción de radio en FM; la señal que resulta se envía a los terminales de salida (debe entenderse que todo este proceso tiene lugar dentro de la propia carcasa del micrófono y no tiene nada que ver con los sistemas de micrófonos inalámbricos.

www.audio-technica.com - Francis Rumsey