Microfones: funcionamento e características

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1 Microfones: funcionamento e características
Tipos de microfones e seu funcionamento Características fundamentais acessórios

2 Cadeia de gravação/reprodução
funções dos microfones: captação do som controle acústico Técnico: saber escolher e posicionar

3 Microfone Definição Funcionamento: Duas operações
dispositivo que converte sinais acústicos (ondas sonoras) em sinais elétricos. Transdutor acústico-elétrico Funcionamento: Duas operações onda sonora pressiona o diafragma, superfície capaz de sofrer pequenos deslocamentos para frente e para traz reproduzindo o movimento das partículas do ar o movimento do diafragma causa uma variação correspondente em uma propriedade de um circuito elétrico

4 Tipo de conversão  tipo de microfone
Eletrodinâmica ou eletromagnética microfones dinâmicos (bobina móvel e fita) Eletrostática microfones capacitivos (condensador) Piezoelétrica microfones a cristal e microfones cerâmicos Resistência de contato variável microfones de carvão (telefone)

5 - + Microfone capacitivo A pressão do ar desloca o diafragma,
Tensão contínua (DC) Dielétrico de ar Diafragma Backplate capacitor Phanton power 48V corrente Pré-amplificador A pressão do ar desloca o diafragma, que modifica a espessura do dielétrico, que modifica a a capacitância que produz uma (fraca) corrente elétrica variável que é amplificada

6 Dinâmico: Bobina móvel
Diafragma corrente S N imã A pressão do ar desloca o diafragma, que movimenta a bobina que faz variar o campo magnético dentro dela que induz uma corrente elétrica variável na bobina

7 N S Dinâmico: De fita A pressão do ar desloca a fita,
imã Fita metálica Vista superior polos corrente A pressão do ar desloca a fita, que faz variar o campo magnético atravessando-a que induz uma tensão variável nas bordas da fita

8 Microfone de carvão (de telefone)
corrente - + diafragma Partículas de carvão A pressão do ar desloca o diafragma, que faz variar a densidade de partículas que varia a resistência elétrica que faz variar a corrente

9 Outros microfones Microfone de cerâmica e Microfone de cristal
ambos baseado no efeito piezoelétrico: deformação => corrente Microfones especiais de superfície (contorno) miniatura estéreo

10 Características dos microfones
Direcionalidade Resposta em freqüência Efeito proximidade Nível máximo de pressão sonora Sensibilidade Resposta a transitórios Impedância Nível de saída Robustez mecânica alimentação e polaridade da saída etc.

11 Operação do diafragma Microfones de pressão
qualquer diafragma exposta à onda sonora em um único lado ex. bobina móvel, capacitivo, etc. Microfones de velocidade (gradiente de pressão) o diafragma é exposto à onda sonora de ambos os lados seu movimento depende da diferença de pressão, ou seja, da velocidade instantânea da onda sonora ex. Microfone de fita pode ser usado por dois cantores, instrumentistas ou grupos simultaneamente

12 Direcionalidade 1) Omnidirecionais 2) Unidirecionais
Dependendo da resposta às diferentes direções de incidência do som, os microfones podem ser: 1) Omnidirecionais captam igualmente sons de todas a direções ex. microfone do console 2) Unidirecionais captam som somente de uma direção dividem-se em cardióide, super-cardióide, hiper-cardióide e shot-gun 3) Bidirecionais (figure 8) captam som de duas direções opostas

13 Diagramas polares: omni e bi

14 Diagramas polares: cardióide e super

15 Diagrama polar: hiper-cadióde

16 Direcionalidade x tipo de microfone
Capacitor omnidirecionais unidirecionais: todas as categorias bidirecionais Bobina móvel unidirecionais: só hiper-cadióide

17 Efeito de proximidade Os unidirecionais enfatizam os graves quando usados perto da fonte sonora legal para bateria mas ruim para voz e outros solução: cortar graves na mesa ou usar microfones com “low cut” embutido

18 Resposta em freqüência
Observação Como o microfone é o primeiro elo da cadeia, a resposta de freqüência deve ser adequada! Três fatores afetam a fidelidade de reprodução Faixa de freqüência: quanto mais extensa mais fiel Resposta suave: não deve possuir picos ou vales abruptos em nenhuma freqüência Resposta plana: a resposta deve permanecer no mesmo nível durante toda a faixa de freqüência. A reposta será a mesma para qualquer freqüência

19 Resposta em freqüência
Faixa de freqüência com tolerância de +/- 3dB, de 50 a 15kHz é razoável, de 40 a 18kHz é ótimo, de 20 a 20kHz é excelente mas tudo depende do que se grava a resposta às baixas freqüências deve se limitar ao do instrumento Exemplos (Senheiser) Os valores são medidos em referência a resposta em 1KHz a 0 dB

20 Exemplos (Senheiser)

21 Exemplos (Senheiser)

22 Como escolher o microfone? (parte I)
Usar omnidirecionais para captar sons de toda a parte captar reverberação da sala diminuir a sensibilidade ao “pop” (explosão) obter baixo ruído anular efeito de proximidade Estender respostas nas baixas (mics. Capacitivos) gastar menos dinheiro $$ Usar unidirecionais para captação seletiva rejeitar acústica da sala (reverberação e eco), vazamentos (leakage), ruído de fundo e realimentação obter efeito de proximidade obs. o mais popular é o cardióde!

23 Sensibilidade É a medida de eficiência do microfone Medida:
para uma mesma fonte sonora, microfones sensíveis produzem uma sinal de saída mais forte do que os pouco sensíveis Mics. pouco sensíveis exigem um maior ganho de entrada da mesa => maior ruído Crítico em instrumento acústicos de baixa faixa dinâmica No entanto, a sensibilidade não altera a “qualidade” (sound quality) Medida: tensão gerada por um tom de 1kHz a 74 dB-SPL capacitor: -65dB (alta sensibilidade) bobina móvel: -75 (média sensibilidade) fita: -85 (baixa sensibilidade)

24 Sensibilidade Observação importante
cuidado ao usar um microfone de alta sensibilidade em uma fonte sonora de alta intensidade isto pode sobrecarregar o pré-amplificador da mesa nestes casos, use atenuadores (da mesa ou do microfone - PADs)

25 Resposta aos transitórios
Uma boa reposta aos sinais transitórios (rápidos) implica em clareza, detalhamento, e qualidade. Neste aspecto... o melhor é o Capacitivo ex. bom para ouvir o “tin” de um chimbal Bobina tem baixa resposta pode ser usado em metais para “cortar as arestas” Fita está entre os dois metais para suavizar, dar som “cheio”,...

26 Impedância de saída A impedância de saída de um microfone pode ser
alta (>10000 ohm) - micros dinâmicos média ( ohm) baixa ( ohm) - micros capacitivos Obs: a impedância é medida a 1kHz Baixas impedâncias são preferidas permitem uso de cabos longos sem grande captação de ruídos e perdas nas altas freqüências as mesas estão preparadas para tal

27 Máximo nível de pressão sonora
Maximum SPL ponto a partir do qual o microfone distorce (3% de distorção harmônica) 120 dB é bom, 135 é muito bom, e 150 é excelente Neste aspecto Mics de bobina “agüenta” mais sons fortes e por isto pode ser usado para percussão (surdo), bateria (bumbo, surdo), amplificadores de guitarra, etc. Mics capacitivos saturam antes...

28 Outros Ruído próprio Nível de saída Robustez
ruído elétrico que o microfone produz è geralmente ponderado pela figura-A,que e um filtro de exclui a resposta em freqüência do ouvido (pouco de baixas e altas freqüências) Nível de saída normalmente expresso, a 1kHz, em mV/Pascal, dBm ou dBV áudio balanceado: + 4dBm áudio não-balanceado: -10 dBV Robustez Capacitivos são mais frágeis, e Fita mais ainda

29 Como escolher o microfone?

30 Como escolher o microfone? (parte III)
Mic. Capacitivo excelente resposta em freqüência exclente qualidade de reprodução não é afetado por variações de temperatura nível de saída reduzido frágil Mic. Dinâmico baixa impedância bom nível de saída suporta bem altas pressões sonoras boa resposta em freqüência e qualidade de reprodução

31 Acessórios Anti-puff Pedestais (estantes e girafas) e luvas
usado em vocalistas para evitar os puffs (explosões do tipo letra “b”, “p” e “t” O anti-puff fica entre a fonte e o microfone Pedestais (estantes e girafas) e luvas serve para posicionar os microfones Deve ter base de metal pesada + mecanismos de rotação + telescopagem Aranha (Shock mount) segura o microfone com material elástico evita contato direto com os suportes, isolando-o de choques mecânicos

32 Acessórios Cabos e conectores Multicabos Splitters etc.