Microfone

O microfone é um transdutor que converte o som em sinais elétricos. A invenção do microfone prático foi crucial para o desenvolvimento inicial do sistema telefônico. Em 4 de março de 1877 Emile Berliner inventou o microfone, porém, o primeiro microfone utilizável foi o inventado por Alexander Graham Bell. Muito do desenvolvimento inicial no desenho dos microfones foi alcançado nos Laboratórios Bell.

Emile Berliner

Tipos de Microfone

1 – Microfones Dinâmicos

Bobina Móvel

Sempre que movimentamos um fio condutor dentro do campo magnético de um imã, ocorre a indução de tensão elétrica e aparece corrente em suas extremidades. O microfone dinâmico é o que mais se assemelha a um alto falante. Consiste em uma membrana ou diafragma, acoplado a uma bobina de fio muito fino, mergulhada em um campo magnético de um imã fixo. O diafragma é sustentado por uma suspensão elástica. Quando esse conjunto se move devido a vibração de pressão do ar – normalmente causado por uma onda sonora – aparece no fio da bobina uma variação de corrente semelhante ao movimento mecânico sofrido pelo conjunto, pois sempre que se movimenta um fio condutor dentro do campo magnético gerado por um imã, ocorre indução de tensão elétrica e aparece corrente nas extremidades desse fio.

A massa do conjunto (diafragma + bobina) e a elasticidade limitada da suspensão impedem que variações muito pequenas de pressão consigam colocá-lo em movimento. Por este motivo, o microfone dinâmico não tem boa sensibilidade e não consegue reproduzir fielmente sons de baixa intensidade.

A habilidade dos microfones responderem a sinais de altas freqüências depende da velocidade de reação do sistema móvel. Quanto mais pesado for o conjunto, mais difícil será, para ele, vencer a inércia e colocar-se em movimento.

Microfone de Fita

O inconveniente da “dureza” dos microfones dinâmicos levou os projetistas a criarem uma variação desse tipo de microfone. Foi ai que surgiu o microfone de fita.

O diafragma foi substituído por uma finíssima fita corrugada de metal – inicialmente alumínio – que fica suspensa pelas pontas, dentro de um campo magnético de um imã. O sinal elétrico gerado é pequeno se comparado com os microfones dinâmicos de Bobina Móvel, mas como a massa do conjunto móvel é menor, os microfones de fita possuem baixa condição inercial. Entretanto, são menos robustos, visto que a fita é estirada verticalmente e por isso sujeita a grande variações de pressão, o que pode facilmente arrebentar a fita. Além disso, um transformador na saída é necessário para dar ganho e corrigir a impedância do sistema.

A resposta de freqüência é mais “flat” em relação aos dinâmicos de Bobina Móvel, mas microfones de fita podem apresentar picos de ressonância geralmente em freqüências mais baixas.

Um dos primeiros microfones de fita RCA PB-31

2 – Microfones Condensadores

Neumann TLM 103

 O microfone condensador utiliza outro principio para a conversão de pressão sonora em variação de corrente elétrica. Nele há duas placas metálicas que são eletricamente carregadas; uma delas atua como um diafragma – e, portanto, pode se mover com a variação de pressão – a outra é fixa. Quando colocamos duas placas metálicas paralelas com o dielétrico (isolante) entre elas, criamos na verdade um capacitor. A variação da pressão sonora faz com que a placa móvel entre em movimento, alterando o espaço entre as duas placas. Isso provoca variação da capacitância, gerando uma diferença de potencial elétrico, que pode ser amplificada para um valor utilizável.

Para aumentar essa pequena voltagem, uma válvula ou um transistor podem ser utilizados como pré amplificadores. É justamente por isso que podemos ter microfones valvulados ou transistorizados. Ambos não passam de microfones condensadores, com o estágio de pré-amplificação embutidos no próprio microfone. É justamente ai que entra o Phantom Power: para alimentar o circuito eletrônico do pré-amplificador e para carregar as placas do capacitor, polarizando-as.

Microfones condensadores são extremamente eficientes e têm alta sensibilidade, pois a placa metálica, que funciona como diafragma, é na verdade, uma película de plástico banhada por uma fina camada de metal condutor – normalmente ouro – tornando-a muito leve. Isso também faz com que a velocidade de reação desse tipo de microfone seja muito rápida, oferecendo melhor resposta a transientes e às altas freqüências. Hoje em dia talvez sejam os microfones mais utilizados em diversas aplicações, pois as novas tecnologias utilizadas na fabricação dos pré-amplificadores possibilitam exposições a pressões sonoras superiores a 140 decibéis.

Neumann. Referência mundial.

Eletreto

A principal diferença entre um microfone condensador e o eletreto, é que este último usa uma polarização permanente nas placas que formam o capacitor. Isso evitaria a necessidade de Phantom Power, não fosse a existência do pré-amplificador.

A vantagem é que eles podem ser construídos em tamanhos muito reduzidos e por isso, são microfones mais utilizados em gravadores portáteis. Um dos problemas dos eletretos é que eles perdem a carga a longo prazo. Também podem ser chamados de “Permanently-Biased Condenser”.

Gravador Tascam

Características de Overload

Um microfone pode produzir distorções ao receber altos níveis de pressão sonora. Em microfones dinâmicos isso pode acontecer quando a bobina é deslocada para fora do campo magnético do imã; em um condensador o amplificador interno pode “saturar”. Distorções constantes podem danificar permanentemente o diafragma, atrapalhando sua performance. No caso de um microfone de fita, a fita pode ser esticada e até rasgada, inutilizando-a permanentemente.

Espero ter ajudado e futuramente nos aprofundaremos mais na direcionalidade e nos tipos de figura de captação.