geber ramalho e osman gioia 1 microfones: funcionamento e características tipos de microfones e seu...

1

Geber Ramalho e Osman Gioia

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 • 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

Dielétrico de ar

Diafragma

Backplatecapacitor

• 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

----

++++

Tensão contínua (DC)

corrente

Pré-amplificador

Phanton power 48V

6


Dinâmico: Bobina móvel

• 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

SN imã

Bobina

Diafragma

corrente

7


Dinâmico: De fita

N S

imã

imã

Fita metálica

Vista superior

polos

• A pressão do ar desloca a fita, • que faz variar o campo magnético atravessando-a• que induz uma tensão variável nas bordas da fita

corrente

8


Microfone de carvão (de telefone)

corrente

-+

• A pressão do ar desloca o diafragma, • que faz variar a densidade de partículas• que varia a resistência elétrica• que faz variar a corrente

diafragma

Partículas de carvão

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

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

Diagramas polares: omni e bi

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• omnidirecionais• unidirecionais: todas as categorias

Capacitor• omnidirecionais• unidirecionais: só hiper-cadióide• bidirecionais

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• 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 (1000-4000 ohm) • baixa (150-600 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 • 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


Co

mo

esc

olh

er o

mic

rofo

ne?

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• 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.

geber ramalho e osman gioia 1 microfones: funcionamento e características tipos de microfones e seu...

Documents