Un micròfon és un transductor que converteix el so en un senyal elèctric. Els micròfons tenen moltes aplicacions com ara el telèfon, el magnetòfon, ajudes per a la sordesa o la retransmissió de televisió i ràdio.[1]
La invenció d’un micròfon va ser crucial en els inicis del desenvolupament del telèfon. Emile Berliner va inventar el primer micròfon el 4 de març de 1877, però el primer micròfon amb aplicació pràctica va ser ideat per Alexander Graham Bell. Moltes de les primeres millores en el disseny de micròfons van tenir lloc als Laboratoris Bell.
En els micròfons, les ones sonores es transformen en una vibració mecànica sobre un diafragma flexible molt prim. Aquestes vibracions es converteixen en senyal elèctric de diferents maneres.
Tipus de micròfons
En el micròfon dinàmic una petita bobina mòbil, posicionada dins del camp magnètic d’un imant, està unida al diafragma. Quan el diafragma vibra, la bobina es mou en el camp magnètic, produint un corrent elèctric variable (vegeu inducció electromagnètica). Els micròfons dinàmics són robusts i relativament barats, i s’empren en una àmplia varietat d’aplicacions.
En el micròfon de cinta una cinta metàl·lica molt prima està suspesa dins d’un camp magnètic: la vibració d’aquesta cinta genera canvis en el voltatge. Els micròfons de cinta reprodueixen el so amb més precisió que els de bobina mòbil, però són molt més fràgils.
En un micròfon electrostàtic (també anomenat micròfon de condensador), el diafragma actua com una de les plaques d’un condensador, de manera que la seva vibració produeix diferències en el voltatge mantingut entre les plaques del condensador. Els micròfons electrostàtics són cars i necessiten alimentació elèctrica externa, però obtenen una resposta de molt bona qualitat i s’empren en estudis d’enregistrament i en laboratoris.
El micròfon de carbó, inicialment emprat en el telèfon, és una càpsula que conté granuls de carbó comprimits entre dues plaques metàl·liques. S’aplica un voltatge entre les dues plaques, provocant un corrent elèctric a través del carbó. Una de les plaques, el diafragma, vibra a conseqüència de la incidència d’ones sonores, aplicant una pressió variable sobre el carbó. Aquests canvis de pressió deformen els granuls, provocant diferències en la superfície en contacte entre cada parell de granuls, i per tant canvis en la seva resistència elèctrica. Com que el voltatge a través d’un conductor és proporcional a la resistència, el voltatge a través de la càpsula varia en funció de la pressió sonora.
El micròfon piezoelèctric empra el fenomen de la piezoelectricitat -la tendència d’alguns materials a produir un voltatge quan són subjectes a pressió- per a convertir vibracions en senyal elèctric.
El micròfon de canya s’empra en la producció audiovisual per enregistrar el so en directe.
Direccionalitat
Segons la seva construcció, un micròfon pot presentar una sensitivitat gairebé igual als sons que li arriben en qualsevol direcció (un micròfon omnidireccional), o bé pot ser més sensible al so provinent d’una direcció concreta (micròfon unidireccional). El disseny més usual de micròfon unidireccional és l’anomenat cardioide, ja que el seu patró de sensibilitat recorda la forma d’un cor. Els micròfons hiper-cardioides presenten un angle de directivitat encara menor.
Alguns micròfons presenten patrons de sensitivitat més complexos. La majoria de micròfons de cinta són bidireccionals, rebent d’igual manera el so provinent del front com el del darrere. Aquest tipus de resposta també s’anomena patró de figura de 8, per la seva forma. Els micròfons de canó, els més direccionals de tots els que s’empren en estudi, només responen als sons provinents directament del seu davant o, en menor mesura, del seu darrere. Els micròfons de canó també tenen unes petites zones de sensibilitat a esquerra i dreta, com a resultat del seu disseny, que generalment consisteix a col·locar l’element dins d’un tub amb ranures que provoquen la cancel·lació de les ones provinents de fora del seu eix.
El micròfon parabòlic empra un reflector parabòlic per a recollir i concentrar les ones sonores sobre el receptor del micròfon, de manera similar a com funciona una antena parabòlica. Aquest tipus de micròfon s’empra en gravacions de camp, ja que pot estar molt allunyat de la font sonora, però no s’empren en altres aplicacions perquè la seva resposta en greus és molt pobra.
Resposta en freqüència
La resposta en freqüència és el paràmetre que ens permet saber quines freqüències audibles (20 Hz- 20 kHz) reprodueix elèctricament un transductor i de quina manera. Aquest paràmetre serveix tant per la captació del so mitjançant micròfons com per la reproducció amb altaveus.
Per saber quin tipus de resposta té un transductor s’ha de fer la diferencia entre les diferents freqüències captades i el voltatge de sortida del micròfon.[2]
Bàsicament existeixen dos tipus de respostes:
- Resposta de freqüència plana: se’n diu d’aquell aparell amb absència de resposta en freqüència. En la realitat és impossible, ja que tots els dispositius d’àudio canvien mínimament la resposta en freqüència. La qüestió és l’extensió de canvis detectables dintre del rang dinàmic i el nostre sistema auditiu. una resposta útil per a situació on ens interessa mantenir el timbre original d’àudio. [3]
- Resposta de freqüència ajustada: aquest tipus de resposta ajusta el nivell de sortida en determinades freqüències, variant el timbre del senyal original. Per exemple si volem emfatitzar la veu d’un cantant en anirà be un micròfon que tingui un pic entre 2 kHz i 8kHz, rang de freqüències on es situa el timbre de la veu humana.
