miniaturadeimagen|Micrófono Dinámico Shure Brothers, modelo 55s, Multi-Impedance «Small Unidyne» (1951) miniaturadeimagen|derecha|Micrófono dinámico Sennheiser
Un micrófono (vocablo acuñado en el a partir del prefijo micro-, «pequeño» y el griego antiguo ϕωνήi - foné, «voz») es un dispositivo de entrada que se usa para transformar las ondas sonoras en energía eléctrica en procesos de grabación y reproducción de sonido; consiste esencialmente en un diafragma que, movido por las ondas acústicas, modifica la posición de un elemento conductor dentro de la influencia de un imán, generando una corriente eléctrica con variaciones de tensión o corriente análogas a las diferencias de nivel de presión de la onda acústica. Un micrófono funciona como un transductor o sensor electroacústico y convierte el sonido (ondas sonoras) en una señal eléctrica para aumentar su intensidad, transmitirla y registrarla. Los micrófonos tienen múltiples aplicaciones en diferentes campos como en telefonía, ciencia, salud, transmisión de sonido en conciertos y eventos públicos, trasmisión de sonido en medios masivos de comunicación como producciones audiovisuales (cine y televisión), radio, producción en vivo y grabado de audio profesional, desarrollo de ingeniería de sonido, reconocimiento de voz y VoIP.
Actualmente, la mayoría de los micrófonos utilizan inducción electromagnética (micrófonos dinámicos), cambio de capacitancia (micrófonos de condensador) o piezoelectricidad (micrófonos piezoeléctricos) para producir una señal eléctrica a partir de las variaciones de la presión de aire. Los micrófonos usualmente requieren estar conectados a un preamplificador antes de que su señal pueda ser grabada o procesada y reproducida en altavoces o cualquier dispositivo de amplificación sonora.
Historia
Con el tiempo, la humanidad entendió la necesidad de desarrollar herramientas de comunicación más eficientes y de mayor alcance. Así, nació el deseo de aumentar el volumen de las palabras que buscaban ser transmitidas. El dispositivo de mayor antigüedad para lograr esto data de ; era una máscara con aperturas bucales que tenía un diseño acústico especial que incrementaba el volumen de la voz en los anfiteatros.Montgomery, Henry 1959 Amplification and High Fidelity in the Greek Theater. The Classic Journal En 1665, el físico inglés Robert Hooke fue el primero en experimentar con un elemento como el aire mediante la invención del teléfono de lata que consistía en un alambre unido a una taza en cada una de sus extremos.McVeigh, Daniel P 2000. An Early History of the Telephone: 1664–1866: Robert Hooke's Acoustic Experiments and Acoustic Inventions
En 1827, Charles Wheatstone utiliza por primera vez el vocablo «micrófono» para describir un dispositivo acústico diseñado para amplificar sonidos débiles. Entre 1870 y 1880 comenzó la historia del micrófono y las grabaciones de audio. El primer micrófono formaba parte del fonógrafo, que en esa época era el dispositivo más común para reproducir sonido grabado, y fue conocido como el primer micrófono dinámico.
El inventor alemán Johann Philipp Reis diseñó un transmisor de sonido rudimentario, que utilizaba una tira metálica unida a una membrana vibrante y producía una corriente intermitente. En 1876 Alexander Graham Bell inventó el teléfono y por primera vez incluyó un micrófono funcional que usaba un electroimán. Este dispositivo era conocido como 'transmisor líquido', con el diafragma conectado a una varilla conductora en una solución de ácido.MacLeod, Elizabeth (1999). Alexander Graham Bell: an inventive life. Kids Can Press, Toronto. Estos sistemas, sin embargo, ofrecieron una captación de sonido de muy baja calidad, lo que incitó a los inventores a seguir vías alternativas de diseño.
Micrófono de carbón
miniaturadeimagen|200x200px|David Edward Hughes inventó el micrófono de carbón en 1870.
El primer dispositivo que permitió una comunicación de calidad fue el micrófono de carbón (entonces llamado transmisor), desarrollado independientemente por David Edward Hughes en Inglaterra y Emile Berliner y Thomas Edison en Estados Unidos. Aunque Edison obtuvo la primera patente (después de una larga disputa legal) a mediados de 1877, Hughes logró demostrar que su dispositivo había sido desarrollado durante años, en presencia de muchos testigos. De hecho, la mayoría de los historiadores lo acreditan con su invención.
El dispositivo de Hughes estaba formado por gránulos de carbón empaquetados sin compactar en un recipiente donde solo podía entrar el aire. Las ondas acústicas ejercían presión sobre las partículas de carbón, que reaccionaban y actuaban como un diafragma ejerciendo una resistencia variable al paso de la corriente eléctrica debido a su contenido en carbono, lo que permitía una reproducción relativamente precisa de la señal de sonido. Hizo una demostración de su aparato a la Real Sociedad de Londres magnificando el sonido de insectos a través de una caja de resonancia. La principal desventaja del dispositivo era que con el tiempo perdía sensibilidad. Contrariamente a lo que hizo el inventor estadounidense Thomas Alva Edison, quien solicitó una patente el 27 de abril de 1877 para su desarrollo, Hughes decidió no registrar la patente donando su invención como un regalo para el mundo.
El micrófono de carbón fue el prototipo que dio origen, de forma directa, a los micrófonos que existen en la actualidad y fue fundamental en el desarrollo de la telefonía, la radiodifusión y la industria del entretenimiento.
Por su parte, Edison perfeccionó el micrófono de carbón en 1886, simplificándolo, consiguiendo una fabricación de bajo costo, y haciéndolo muy eficiente y duradero. Se convirtió en la base para los transmisores telefónicos usados en millones de teléfonos en todo el mundo. Este micrófono fue empleado en la primera emisión de radio de la historia, una actuación en el Metropolitan Opera House en 1910.Television International magazine article – Lee De Forest – (1873–1961). Retrieved 12-04-2013
El siguiente paso importante en el diseño del transmisor estuvo en manos del inventor inglés Henry Hunnings. Utilizó gránulos de coque entre el diafragma y una placa metálica como soporte. Este diseño se originó en 1878 y fue patentado en 1879. Este transmisor era muy eficiente y podría competir con cualquiera de sus actuales competidores. Su único inconveniente era que tenía una tendencia a perder sensibilidad de captación.
Otros aportes
En 1916, los Laboratorios Bell desarrollaron el primer micrófono de condensador.Fagen, M. D. A History of Engineering and Science in the Bell System: The Early Years (1875–1925). New York: Bell Telephone Laboratories, 1975
Con el crecimiento de la industria musical y la radio en los años 1920 se estimuló el desarrollo de los micrófonos de carbón de una calidad mayor. En 1920 se inició la era de los anuncios comerciales en los medios masivos de comunicación. La mayoría de profesionales en comunicación y los artistas de alto perfil como cantantes y estrellas comenzaron a usar los micrófonos en sus respectivos campos.
miniaturadeimagen|izquierda|Jack Brown entrevista a Humphrey Bogart y Lauren Bacall durante una presentación para los soldados estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial.
En 1923 se construyó el primer micrófono de bobina móvil con un uso práctico. Era denominado el magnetófono de Marconi-Sykes. Desarrollado por el Capitán Henry Joseph Round, fue utilizado en los estudios de la BBC de Londres.Hennessy, Brian 2005 The Emergence of Broadcasting in Britain Devon Southerleigh Esta versión de micrófono fue mejorada en 1930 por Alan Blumlein y Herbert Holman, quienes desarrollaron el HB1A, el mejor micrófono en su momento.Robjohns, Hugh 2001 A Brief History of Microphones. Microphone Data Book En el mismo año, se lanzó al mercado el micrófono de cinta, otro tipo de micrófono electromagnético, que se cree fue desarrollado por Harry F. Olson mediante el uso de ingeniería inversa en un altavoz antiguo.
En 1931 la Western Electric presentó el primer micrófono dinámico, el modelo 600, serie 618.
A través de los años, estos micrófonos fueron desarrollados por varias empresas, las mayores aportaciones a esta tecnología los hizo la compañía RCA, que introdujo grandes avances en el control de patrón polar, para dar direccionalidad a la captación del micrófono. Debido al auge del cine y la televisión, se incrementó la demanda de micrófonos de alta fidelidad y una mayor direccionalidad. El primer micrófono que se desarrolló para la industria del cine fue el PB17. Era un cilindro de aluminio de 17 pulgadas de largo y 6 pulgadas de diámetro, su estructura estaba magnetizada y utilizaba un electroimán que requería una corriente de seis voltios y un amperio.
Ya en 1947 se produce un evento importante para la historia del micrófono: se fundó la AKG en Viena, una empresa austríaca que empezó a fabricar accesorios profesionales de audio, en especial micrófonos y auriculares. Y en 1948 Neumann lanzó el micrófono de válvulas U47, el primer micrófono de condensador con patrón polar conmutable entre cardioide y omnidireccional. Acabó convirtiéndose en todo un clásico para grabar voces desde que se supo que Frank Sinatra se negaba a cantar sin su U47.
En 1962 Hideo Matsushita estableció la empresa Audio-Technica Corporation en Tokio. La compañía lanzó los modelos AT-1 y AT-3MM de cápsulas estereofónicas y empezó a suministrar cápsulas a fabricantes de audio. Posteriormente, en 1978, Audio-Technica lanzó los auriculares de condensador ATH-8 y ATH-7. Estos auriculares ganaron diversos premios. Este año también se produjo el desarrollo y lanzamiento de la Serie 800 de micrófonos, y la creación de Audio-Technica Ltd. en Leeds, Inglaterra
El fabricante Electro-Voice respondió a las demandas de la industria del cine desarrollando el «Shotgun microphone» o «Micrófono Boom» en 1963, que ofrecía una captación de audio con mayor enfoque gracias que era unidireccional.
Durante la segunda mitad del el desarrollo en tecnología de micrófonos avanzó rápidamente, cuando los Hermanos Shure lanzaron al mercado los modelos SM58 y SM57. La compañía Milab fue pionera en la era digital al lanzar en 1999 el DM-1001. Las investigaciones más recientes incluyen el uso de fibras ópticas, láser e interferómetros.
Componentes y estructura
miniaturadeimagen|150x150px|Símbolo electrónico para un micrófono
Diafragma
Es la parte más delicada de un micrófono. En algunos lugares también recibe el nombre de «pastilla», aunque generalmente este término se refiere al dispositivo que capta las vibraciones en los instrumentos como, por ejemplo, en una guitarra eléctrica. El diafragma es una membrana que recibe las vibraciones sonoras y está unido al sistema que transforma estas ondas en electricidad.
Dispositivo transductor (elemento o cápsula)
El dispositivo transductor sensible de un micrófono se llama «elemento» o «cápsula». Esta cápsula microfónica puede estar construida de diferentes maneras y, dependiendo del tipo de transductor, se pueden clasificar los micrófonos como dinámicos, de condensador, de carbón o piezoeléctricos.
Rejilla
Protege el diafragma. Evita tanto los golpes de sonido (las «p» y las «b») como los daños físicos causados por alguna caída.
Carcasa
Es el recipiente donde se colocan los componentes del micrófono. En los de mano, que son los más comunes, esta carcasa es de metales poco pesados, ligeros de portar pero resistentes a la hora de proteger el dispositivo transductor.
Tipos de micrófono
Los micrófonos son clasificados según su tipo de transductor, ya sea de condensador o dinámico, y por sus características direccionales. A veces, otras características tales como el tamaño de diafragma, el uso previsto o la orientación de la entrada de sonido principal se utilizan para clasificar el micrófono.
Micrófono de condensador
miniaturadeimagen|izquierda|250x250px| Prototipo inicial de un micrófono de condensador