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Microfones:
funcionamento e características
Tipos de microfones e seu funcionamento
Características fundamentais
acessórios
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Cadeia de gravação/reprodução
 funções dos microfones:
• captação do som
• controle acústico
 Técnico:
• saber escolher e posicionar
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Microfone
 Definição
• dispositivo que converte sinais acústicos (ondas
sonoras) em sinais elétricos. Transdutor acústicoelétrico
 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
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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)
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Microfone capacitivo
Tensão contínua (DC)
Phanton power 48V
corrente
+
+
+
+
-
Dielétrico de ar
Diafragma
Backplate
capacitor
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
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Dinâmico: Bobina móvel
Bobina
corrente
N
•
•
•
•
imã
S
Diafragma
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
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Dinâmico: De fita
imã
corrente
Fita metálica
N
S
polos
imã
Vista superior
• A pressão do ar desloca a fita,
• que faz variar o campo magnético atravessando-a
• que induz uma tensão variável nas bordas da fita
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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
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Outros microfones
 Microfone de cerâmica e Microfone de cristal
• ambos baseado no efeito piezoelétrico:
• deformação => corrente
 Microfones especiais
• de superfície (contorno)
• miniatura
• estéreo
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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.
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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
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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, hipercardióide e shot-gun
3) Bidirecionais (figure 8)
• captam som de duas direções opostas
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Diagramas polares: omni e bi
Diagramas polares: cardióide e super
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Diagrama polar: hiper-cadióde
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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
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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
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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
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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
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Exemplos (Senheiser)
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Exemplos (Senheiser)
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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!
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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)
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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)
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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”,...
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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
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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...
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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
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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
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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
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Acessórios
 Cabos e conectores
 Multicabos
 Splitters
 etc.
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