Previo para micrófono
From JavierValcarce.Eu
Este artículo explica cómo hacer un preamplificador (previo) para los distintos tipos de micrófonos que hay en el mercado.
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Micrófonos Canon/XLR
Los micrófonos profesionales entregan una señal diferencial o balanceada consistente en 3 hilos conductores (conector Canon/XLR). El previo para estos micrófonos debe hacerse correctamente si no queremos captar una gran cantidad de ruido.
Hay dos tipos principales de micrófonos profesionales (hay varios más pero no los nombro):
- De condensador. Muy buena respuesta en frecuencia, gran calidad, también muy caros. Necesitan alimentación
- De bobina (dinámicos). Buena relación calidad/precio. No necesitan alimentación.
Señal simple y señal diferencial
Cuando queremos enviar una señal x(t) (audio, vídeo, datos, etc) por una línea de transmisión, lo podemos hacer básicamente de 2 formas distintas:
- Usando dos hilos conductores. La señal x(t) es la tensión (diferencia de potencial eléctrico) entre esos dos conductores. O sea, lo normal, no merece más explicación.
- Usando tres hilos conductores. Esta forma ya no es tan normal y merece una explicación detallada. Se le llama transmisión balanceada o diferencial. En la siguiente figura se puede ver el modelo eléctrico de un micrófono que transmite de forma diferencial su señal de audio (micrófono Canon/XLR)
¿Qué ventaja tienen las señales diferenciales?
En transmisión diferencial, para enviar una señal x(t) lo que se envía realmente son 2 señales: x1(t) y x2(t). La señal x(t), que es la que interesa, se obtiene restando ambas
- x1(t) − x2(t) = x(t)
Es decir, x1(t) y x2(t) se obtienen así: x1(t) = x(t) / 2 y x2(t) = − x(t) / 2. La señal x2(t) como vemos es igual que x1(t) pero con un cambio de signo (fase invertida)
¿Por qué se envía x(t) de esta forma tan extraña? Pues porque de esta forma la inmunidad al ruido es muchísimo mayor. Si una onda electromagnética viajera interferente indujese ruido en las señales, induciría la misma señal de ruido r(t) en ambas señales por estar los conductores de ambas próximos entre si.
- x1r(t) = x1(t) + r(t)
- x2r(t) = x2(t) + r(t)
Al calcular la señal x(t) restando tenemos que
- x1r(t) − x2r(t) = x1(t) + r(t) − (x2(t) + r(t)) = x(t) / 2 + r(t) − ( − x(t) / 2 + r(t)) = x(t)
Es decir, el término de ruido r(t) se ha cancelado. Esta es la razón por la que los enlaces diferenciales son mucho más inmunes al ruido que los simples. La transmisión diferencial no sólo se usa en audio sino también en transmisión digital de alta velocidad; por ejemplo en USB (D+, D- y GND), FireWire, PCI-Express, etc.
Amplificador restador
La forma correcta de convertir una señal diferencial en una señal simple es restando. Esto se hace, lógicamente, mediante un restador:
El anterior esquema es tiene la desventaja de que necesita alimentación simétrica (+Vcc y -Vcc) con lo que no es muy adecuado para alimentación con baterías. Para remediarlo se puede usar un restador con alimentación simple.
Alimentación Phantom
En el esquema anterior, el bloque de alimentación sólo es necesario para micrófonos de condensador. Los micrófonos dinámicos no la necesitan aunque tampoco les hace daño así que conviene ponerla por si más adelante queremos conectar un micro de condensador a nuestro previo.
La tensión de alimentación concreta depende del micro, la norma más universalmente aceptada son +48V a través de una resistencia de 6.8k (7mA) pero cada vez más micros se conforman con cualquier tensión entre 12V y 54V, la corriente que necesitan es de unos 14mA como máximo. Usa la ley de Ohm para calcular las resistencias de alimentación. Por ejemplo para 18V, 18V/7mA ~ 2k está bastante bien.
Micrófonos electret
Son los típicos micrófonos de gama baja para el mercado de consumo. Usan dos hilos conductores (señal simple) y vienen con conector jack mono. Las tarjetas de sonido para PC vienen preparadas para conectar este tipo de micrófonos.
Aunque los micrófonos electret no necesitan alimentación para polarizar las placas del condensador, normalmente llevan un transistor adosado al mismo que sí necesita la alimentación. La tensión suele ser de unos +5V a través de una resistencia de 2.2k.
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