• Micrófonos. Patrones de captación

    Los diferentes tipos de patrones direccionales de los micrófonos son fuente habitual de representaciones gráficas poco exactas y datos numéricos no del todo correctos o completos. En esta referencia incluimos una tabla de parámetros completos así como curvas polares. Los datos numéricos y curvas están sacadas de modelos matemáticos exactos.

    Las curvas y datos que aquí se exhiben corresponden a las curvas teóricas de cada uno de de los patrones de directividad contemplados. En la práctica, los patrones reales suelen desviarse ligeramente de la teoría. Por ejemplo, se observarán variaciones entre patrones directivos en diferentes frecuencias de un micrófono cardioide.

    A riesgo de aportar demasiada información, hemos incluido el patrón supercardioide (también llamado cardioide ancho o wide cardioid), de uso relativamente infrecuente, así como el subcardioide.

    A continuación describimos brevemente cada tipo de directividad:
    Omnidireccional. Este micrófono recoge el sonido de igual forma en todas las direcciones.
    Cardioide. Este patrón recibe el nombre de la forma de un corazón idealizado. Su rechazo es total al sonido que llega desde atrás (180 grados).
    Subcardiode. Su respuesta está entre la cardiode y la omni, con 10 dB de rechazo al sonido que llega de atrás (180 grados) y una captación más ancha al frente.
    Supercardioide. Éste es un patrón algo más direccional que el cardioide, pero con un lóbulo trasero. Su sensibilidad mínima ocurre a 127 grados.
    Hípercardioide. Similar al supercardioide, aunque algo más direccional en la parte delantera (aunque con un lóbulo trasero mayor). Su sensibilidad mínima ocurre a 127 grados.
    Bi-direccional. También llamado "figura de ocho". Su rechazo es total al sonido que llega de los lados y su captación delantera y trasera es la misma.
    A veces también se habla de "unidireccional", término algo difuso que engloba a los patrones cardioide, supercardioide o hípercardioide. Los nombres puede llevar también un guión tras el prefijo (p.de, 'sub-cardioide')

    Además de los tipos que se describen aquí, el micrófono de cañón (shotgun) es más directivo, aunque su uso en aplicaciones de refuerzo sonoro es infrecuente y su patrón polar dependerá del diseño de cada modelo. Algo similar ocurre con el micrófono parabólico (como una antena parabólica para televisión por satélite pero con un micrófono). Los micrófonos de superficie (boundary, PZM) tienen una captación semiesférica (es decir, captan solamente la parte delantera) y pueden usar cápsulas con cualquiera de los patrones detallados en este artículo). También existen formaciones (arrays) de micrófonos, cuyas señales pueden incluso procesarse para modificar el patrón directivo (beamforming).

    NOTAS: DI = Directivity index, indice de directividad. Es la representación en decibelios del factor Q.
    El índice de unidireccionalidad (UI o UDI) representa la diferencia entre la captación de energía delantera y trasera.
    "-inf" significa menos infinito, es decir, cancelación absoluta. En la práctica la atenuación trasera (180 grados) de un microfono cardioide está entre los 10 y los 25 dB, dependiendo de la frecuencia y el micrófono.
    El factor de distancia representa la distancia relativa, referenciada a la característica de un micrófono omnidireccional, desde la cual el micrófono capta la misma relación entre sonido directo y sonido ambiente. Por ejemplo, un cardioide podrá ponerse 1,7 veces más atrás que un omnidireccional para conseguir la misma relación entre sonido directo y reflejado que éste. Este factor de distancia también está relacionado con la distancia a la que se debe colocar el micrófono para impedir la realimentación.
    Tabla basada en coeficientes 1, 0'66 (éste no está estandarizado, hay quien usa 0'75), 0'5, 0'375, 0'25 y 0 respectivamente

    A continuación pueden verse los diferentes patrones comparados gráficamente en detalle. Aunque los hemos representado en dos dimensiones, los patrones son tridimensionales. Es decir que si tenemos, por ejemplo, mínima captación a 90 grados a derecha y a izquierda en un micrófono bidireccional, también la tendremos a 90 grados arriba y abajo.

    La gráfica de la izquierda utiliza una escala de 25 dB, que es la escala que se suele utilizar para los micrófonos. Como referencia, a la derecha tenemos los mismos patrones con una escala de 50 dB, que es la escala utilizada para altavoces:


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