Transductores Electroacústicos: Micrófonos y Altavoces
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Questions and Answers

¿Qué es un transductor?

Un transductor es un dispositivo que transforma un tipo de energía en otra.

¿Cuáles son los dos tipos de transductores electro-mecánico-acústicos?

  • Amplificadores y filtros
  • Transformadores y condensadores
  • Sensores y actuadores
  • Micrófonos y altavoces (correct)
  • En los micrófonos, ¿cómo se transforma la energía acústica en eléctrica?

    Energía acústica (p,U) → Energía mecánica (f,u) → Energía eléctrica (v,i)

    Los altavoces no son reversibles, solo pueden transformar la energía eléctrica en acústica.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    En televisión y radio, ¿con qué dos tipos de transductores se trabaja principalmente?

    <p>Dinámicos y electrostáticos</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué principio físico se basan los transductores dinámicos?

    <p>En las leyes del electromagnetismo: campos variables en el tiempo producen fuerzas que se oponen a la variación de los campos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son las dos leyes del electromagnetismo que intervienen en el funcionamiento de los transductores dinámicos?

    <p>Ley de Faraday-Lenz y Ley o fuerzas de Lorenz</p> Signup and view all the answers

    Explica cómo funciona un micrófono de bobina móvil.

    <p>La onda de presión mueve el diafragma del micrófono. Coaxialmente al micrófono, se sitúa una bobina arrollada de forma solidaria. La bobina se mueve en el interior de un campo magnético, creado por los imanes que rodean al conjunto. Se produce una F.E.M en bornas de la bobina, proporcional a la velocidad del diafragma.</p> Signup and view all the answers

    Describe el funcionamiento de un micrófono de cinta.

    <p>Una cinta conductora colocada entre dos imanes. La onda de presión mueve la cinta conductora. La cinta conductora se mueve entre dos imanes que se sitúan a sus lados. Se produce una F.E.M en bornas de la cinta que es proporcional a la velocidad con la que se mueve la cinta.</p> Signup and view all the answers

    Explica cómo funcionan los altavoces de bobina móvil.

    <p>Mismos principios físicos que los micrófonos de bobina móvil. Se sitúa una bobina coaxial al diafragma que se mueve solidariamente con el mismo. La bobina está rodeada de unos imanes. La bobina se alimenta con una corriente variable en el tiempo, que genera un campo magnético variable en el tiempo. El nuevo campo magnético creado, modifica el campo magnético que atraviesa la bobina. Las fuerzas de Lorentz tratan de compensar las variaciones que se producen sobre el campo magnético que atraviesan a la bobina en cada momento. Para ello hacen que el diafragma se mueva hacia delante o hacia atrás y de esta manera se varía el flujo magnético creado por los imanes y que atraviesan la bobina.</p> Signup and view all the answers

    Los altavoces de cinta funcionan con el mismo principio que los micrófonos de cinta.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué se basan los principios físicos de los transductores electrostáticos?

    <p>En los campos eléctricos y leyes de la electrostática.</p> Signup and view all the answers

    Un transductor electrostático funciona como un condensador.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de micrófono se corresponde con la transducción de velocidad?

    <p>Micrófono dinámico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de micrófono se corresponde con la transducción de desplazamiento?

    <p>Micrófono electrostático</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son las características principales que definen el comportamiento de un micrófono?

    <p>Sensibilidad, respuesta en frecuencia, distorsión, directividad, ruido, margen dinámico e impedancia</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la sensibilidad de un micrófono?

    <p>Es la relación entre la tensión eléctrica que entrega en circuito abierto el micrófono, y la presión acústica que incide sobre el diafragma.</p> Signup and view all the answers

    La respuesta en frecuencia de un micrófono, ¿qué indica?

    <p>Es la relación entre la sensibilidad para cada frecuencia y la sensibilidad para 1 KHz.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la distorsión en los micrófonos?

    <p>Es la variación de la forma de onda de la señal eléctrica, en relación a la forma de onda de la señal acústica.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la directividad de un micrófono?

    <p>Es la tensión eléctrica generada en función de los diferentes ángulos de incidencia.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el ruido en un micrófono?

    <p>Es la tensión que entrega el micrófono a su salida, cuando no se produce incidencia de una onda acústica sobre el diafragma.</p> Signup and view all the answers

    Explica la relación señal ruido en un micrófono.

    <p>Es la relación entre el nivel nominal de presión y el ruido de fondo. Se expresa en dBs y el nivel nominal de presión son 94 dBSPL.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el margen dinámico de los micrófonos?

    <p>Es la relación entre el nivel máximo de presión que puede captar sin saturar el micrófono y el ruido de fondo que produce el micrófono (NEL). Se mide en dBs.</p> Signup and view all the answers

    Describe las impedancias de salida y de carga en los micrófonos.

    <p>Impedancia de salida Zout: Es la impedancia de salida del equivalente Thevenin que caracteriza al micrófono. Es interesante que sea resistiva. Impedancia de carga recomendada Zin: Es la impedancia de entrada mínima del equivalente Thevenin del circuito que va a cargar la salida del micrófono, para que la gran parte de la tensión caiga en el interior de este circuito. 10·Zout&lt;Zin</p> Signup and view all the answers

    Los micrófonos de presión son omnidireccionales, captando el sonido de todas las direcciones.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Explica cómo funcionan los micrófonos de gradiente de presión.

    <p>El movimiento del diafragma es proporcional a la diferencia de presiones entre ambas caras del diafragma.</p> Signup and view all the answers

    Los micrófonos de gradiente de presión, ¿qué tipos existen?

    <p>Puros y combinados de presión y gradiente de presión</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es un micrófono de gradiente de presión puro?

    <p>La cara anterior y posterior del diafragma, reciben de la misma forma la onda de presión acústica. Son bidireccionales y sufren del efecto de proximidad cuando se sitúan cerca de la fuente.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo funcionan los micrófonos combinados de presión y gradiente de presión?

    <p>La tensión de salida es la suma de un micrófono de presión y uno de gradiente puro, ponderados por diferentes coeficientes. La cápsula tiene una serie de aberturas, las cuales conforman la onda de presión que llega a la parte posterior del diafragma. Su diagrama polar es de tipo cardioide en campo lejano y de tipo bidireccional en campo cercano.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es un micrófono especial?

    <p>Un ejemplo es el micrófono de cañón.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo funciona un micrófono de cañón?

    <p>Constituido de una cápsula directiva a la que se le añade un tubo de interferencia. El tubo de interferencia produce desfases acústicos entre la señal procedente de la entrada del tubo y la que procede de los orificios laterales.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué son los micrófonos de doble diafragma?

    <p>Conformado por dos cápsulas electrostáticas que comparten una placa fija en medio. Consiguen una directividad variable que se puede seleccionar desde el módulo de alimentación o desde el propio micrófono. Cada una de las cápsulas tiene una directividad cardioide y las diferentes directividades se obtiene variando la alimentación de cada cápsula.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son las ventajas principales de los micrófonos electrostáticos de condensador?

    <p>Sensibilidad alta, respuesta en frecuencia plana y bajo ruido propio</p> Signup and view all the answers

    Los micrófonos electret necesitan una fuente de alimentación externa para su funcionamiento.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se clasifican los altavoces según su TMA?

    <p>Se clasifican en altavoces de radiación directa o de cono y altavoces de radiación indirecta o de bocina.</p> Signup and view all the answers

    En los altavoces de radiación directa, el cono se enfrenta directamente al aire.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Explica cómo funcionan los altavoces de radiación indirecta o de bocina.

    <p>El diafragma del altavoz se enfrenta a una bocina que es la que radia el sonido. La abertura de la bocina posee una sección que se incrementa progresivamente a medida que nos alejamos del diafragma del altavoz. El altavoz que se enfrenta a la bocina se suele conocer como motor de compresión. Poseen una mayor sensibilidad, eficiencia y control sobre la directividad que los altavoces de radiación directa.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de altavoz se utiliza con mayor frecuencia en los sistemas de sonido?

    <p>Altavoz de bobina móvil</p> Signup and view all the answers

    Explica la impedancia eléctrica de entrada en un altavoz.

    <p>Es el cociente complejo entre la tensión eléctrica aplicada y la corriente eléctrica que circula por la bobina. Depende de la frecuencia y se representa como Zee(f). Impedancia eléctrica de entrada pequeña significa que se demanda mucha corriente del amplificador.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la impedancia nominal de un altavoz?

    <p>Es el valor de la resistencia eléctrica a la que más se puede aproximar el altavoz. Valores típicos son 2,4,6,8 y 16 ohmios. Se suele obtener como la Zee(f) más pequeña, después de la primera resonancia que aparece en el altavoz.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipos de potencia se pueden definir para un altavoz?

    <p>Potencia eléctrica máxima, potencia nominal de ruido y potencia nominal sinusoidal</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la sensibilidad de un altavoz?

    <p>Es el nivel de presión sonora medido en el eje a 1 metro, en cámara anecoica, excitado por un ruido rosa filtrado y con una potencia eléctrica de 1 watio.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Transductores electroacústicos: Micrófonos y altavoces

    • Los transductores electroacústicos son dispositivos que transforman la energía acústica en eléctrica, y viceversa, como micrófonos y altavoces.
    • Los micrófonos convierten la energía acústica en energía eléctrica.
    • Los altavoces convierten la energía eléctrica en energía acústica.

    Índice

    • El documento incluye un índice detallado de los temas cubiertos, con referencias a páginas, para facilitar la navegación.

    1. Transductores electro-mecánicos-acústicos

    • Describe los transductores electro-mecánicos-acústicos.
    • Clasifica los transductores por su tipo (TEM/TME).
    • Categoriza los transductores en dinámicos y electrostáticos.

    1.1 Transductores

    • Un transductor es un dispositivo que convierte un tipo de energía en otro.
    • Tipos de transductores: micrófonos y altavoces.
    • La conversión de energía en los transductores es reversible.

    1.1.1 Transductores y transducciones

    • Los transductores electromecánicos convierten energía eléctrica en mecánica.
    • Los transductores mecánico-acústicos convierten energía mecánica en acústica.
    • Son procesos reversibles.

    1.2 Clasificación de los transductores

    • Hay dos tipos principales de transductores: dinámicos y electrostáticos.
    • Se utilizan en televisión y radio.

    1.2.1 Transductores dinámicos: Principios físicos

    • El funcionamiento se basa en las leyes del electromagnetismo.
    • Ley de Faraday-Lenz y las fuerzas de Lorenz.

    1.2.1.1 Transductores dinámicos: Micrófonos de bobina móvil

    • La onda de presión mueve el diafragma, este movimiento mueve la bobina.
    • La bobina se encuentra en un campo magnético.
    • Se produce una fuerza electromotriz (FEM) proporcional a la velocidad del diafragma.

    1.2.1.2 Transductores dinámicos: Micrófono de cinta

    • Una cinta conductora entre dos imanes.
    • La onda de presión mueve la cinta.
    • Se genera una FEM proporcional a la velocidad de la cinta.

    1.2.1.3 Transductores dinámicos: Altavoces de bobina móvil

    • Mismo principio que los micrófonos.
    • La corriente variable crea un campo magnético variable que interactúa con el campo magnético de los imanes.
    • Las fuerzas de Lorentz mueven el diafragma.

    1.2.1.4 Transductores dinámicos: Altavoces de cinta

    • Mismo principio que micrófonos de cinta.
    • La cinta se mueve entre dos imanes debido a la corriente variable.

    1.2.2 Transductores electrostáticos: Principios físicos I

    • El funcionamiento es como un condensador.
    • Dos placas separadas por un dieléctrico.
    • Necesitan una polarización para operar fuera de su zona lineal.

    1.2.2 Transductores electrostáticos: Principios físicos II

    • El movimiento del diafragma se debe a variaciones en la distancia entre placas y en la capacidad del condensador.
    • Onda de presión cambia la carga, la corriente y el voltaje en el circuito.

    1.2.2.1 Transductores electrostáticos: Micrófonos de condensador

    • Las ondas acústicas mueven la placa móvil del micrófono, variando la distancia entre placas.
    • Esto altera la capacidad del condensador, variando la carga, corriente y tensión en el circuito proporcionalmente.

    1.2.2.2 Transductores electrostáticos: Micrófonos electret

    • Funcionan de forma similar a los micrófonos de condensador pero no necesitan polarización externa ya que los materiales ya tienen una carga remanente.

    1.2.2.3 Transductores electrostáticos: Altavoces electrostáticos

    • La tensión variable en el circuito causa cambios en la corriente y la carga del condensador.
    • Las fuerzas de atracción/repulsión mueven las placas del condensador, produciendo ondas acústicas.

    2. Micrófonos

    • Descripción general de los micrófonos.
    • Tipos de transducción (velocidad y desplazamiento).
    • Parámetros clave de los micrófonos.

    2.1 Transducción de velocidad y desplazamiento

    • Micrófonos de velocidad: la tensión eléctrica es proporcional a la velocidad del diafragma.
    • Micrófonos de desplazamiento: la tensión eléctrica es proporcional al desplazamiento del diafragma.

    2.2 Características de los micrófonos

    • Sensibilidad.
    • Respuesta en frecuencia.
    • Distorsión.
    • Directividad.
    • Ruido.
    • Margen dinámico.
    • Impedancias.

    2.2.1 Sensibilidad

    • Relación entre la tensión eléctrica y la presión acústica.
    • Se mide en mV/Pa, unidad de medida de presión acústica
    • Expresada también como dBV, un logaritmo

    2.2.2 Respuesta en frecuencia

    • Relación entre la sensibilidad y la frecuencia
    • Varía con la dirección de la onda acústica

    2.2.3 Distorsión

    • Se divide en debidas al micrófono (no linealidad) y externas (exceso de presión, flujo de aire, etc)

    2.2.4 Directividad

    • Sensibilidad en diferentes ángulos de incidencia.
    • Representada gráficamente en patrones polares (curvas).

    2.2.5 Ruido

    • Tensión eléctrica generada sin señal acústica.
    • Medido y mostrado en valores de dB.

    2.2.6 Relación señal ruido

    • Relación entre el nivel de presión sonora nominal y el ruido de fondo en dB.

    2.2.7 Margen dinámico

    • Rango de niveles de presión sonora que el micrófono puede manejar sin saturación.
    • Se mide en dB SPL.

    2.2.8 Impedancias

    • Describe las impedancias de entrada y salida de un micrófono.

    2.3 Clasificación de los micrófonos

    • Micrófonos de presión
    • Micrófonos de gradiente de presión
    • Micrófonos especiales (ejemplo: de doble diafragma)

    2.3.1 Micrófonos de presión

    • Miden la presión sonora directamente en el diafragma
    • Son omnidireccionales.

    2.3.2 Micrófonos de gradiente de presión

    • Miden la diferencia de presión entre las dos caras del diafragma.
    • Se utilizan en configuraciones de doble membrana.
    • Poseen un patrón polar.

    2.3.3 Micrófonos especiales

    • Micrófono de cañón (tubo de interferencia).

    2.3.4 Micrófonos de doble diafragma

    • Utilizan dos diafragmas para obtener una polarización variable configurable.

    2.4 Comparación de los distintos tipos de micrófonos

    • Tabla comparativa de las características de los distintos tipos de micrófonos, incluye los valores de sensibilidad, respuesta en frecuencia, directividad, ruido, margen dinámico, impedancia de salida, etc.

    2.5 Líneas balanceadas

    • Disminuye el ruido en la señal y su transporte.
    • Conecta los micrófonos a la salida de los aparatos.
    • Se usa en un sistema balanceado donde el vivo y retorno transportan la misma señal con fase invertida

    2.6 Alimentación phantom

    • Alimentación suministrada a los micrófonos electrostáticos.
    • Se usa un estándar de 48 voltios y se adapta a otros valores.
    • Se conecta de forma simétrica al vivo y al retorno.

    2.7 Splitters

    • Dispositivos que reparten la señal de salida de un micrófono a varias salidas.
    • Relacionado con la disposición de varios altavoces a varias salidas.

    2.8 Micrófonos inalámbricos

    • Modulación analógica: Se modula la señal del micrófono con la onda portadora.
    • Modulación digital: La señal se digitaliza y se modula la portadora.

    2.8.1 Micrófonos inalámbricos con modulación analógica

    • Diversidad espacial: Sistema de dos antenas para mayor claridad de señal (receptor a dos antenas).
    • Diversidad en frecuencia: Se envía la misma señal por diferentes canales para evitar problemas por interferencia.

    2.8.2 Micrófonos inalámbricos con modulación digital

    3. Altavoces

    • Descripción de los altavoces como transductores.
    • Tipos de radiadores (directos y de bocina)

    3.1 Clasificación de los altavoces

    • Altavoces de radiación directa o de cono.
    • Altavoces de radiación indirecta o de bocina.

    3.1.1 Altavoces de radiación directa

    • El diafragma emite el sonido directamente al aire.

    3.1.2 Altavoces de radiación indirecta

    • El diafragma radia a través de una bocina que amplifica el sonido.

    3.2 Especificaciones de un altavoz de bobina móvil

    • Impedancia eléctrica de entrada
    • Impedancia nominal.
    • Potencia: máxima, nominal de ruido, nominal sinusoidal.
    • Sensibilidad.
    • Función de transferencia.
    • Directividad: Diagrama polar y Factor Q.
    • Distorsión.

    3.2.1 Impedancia eléctrica de entrada

    • Cociente complejo entre la tensión aplicada y la corriente que circula por la bobina del altavoz.

    3.2.2 Impedancia nominal

    • Valor de la resistencia eléctrica del altavoz.

    3.2.3 Potencia eléctrica máxima

    • Potencia máxima que el altavoz puede manejar sin dañarse.
    • Potencia nominal de ruido
    • Potencia nominal sinusoidal

    3.2.4 Sensibilidad

    • Nivel de presión sonora a 1 metro con una potencia de 1 watio.

    3.2.5 Respuesta en frecuencia

    • Representa la respuesta en frecuencia del altavoz en dB a diferentes frecuencias.

    3.2.6 Función de transferencia

    • Relación entre la presión acústica radiada y la tensión aplicada.

    3.2.7 Directividad

    • Diagrama polar de directividad
    • Factor de directividad Q.

    3.2.8 Distorsión

    • Relación entre la tensión RMS de los armónicos de distorsión respecto a la señal pura.

    3.3 Tipos de cajas

    • Cajas pasivas: El filtro de cruce se situa entre el amplificador y el altavoz.
    • Cajas activas: Filtro de cruce y amplificador están integrados en la unidad.

    3.4 Elementos de una caja

    • Altavoces para cada vía.
    • Circuitería electrónica: filtros de cruce y etapas amplificadoras.
    • Caja acústica: el diseño influye en las especificaciones del monitor.

    3.4.1 Altavoces

    • Altavoces diseñados específicamente para cada vía.

    3.4.2 Circuitería electrónica

    3.4.3 Caja acústica

    3.4.4 Material absorbente

    • Ayuda a absorber los modos propios de una caja acústica y las vibraciones del aire.

    4. Reflexiones finales

    • Importancia del diseño y las características de los transductores en la cadena de producción de TV/radio.
    • Los altavoces y micrófonos funcionan de manera imperfecta.
    • La experiencia auditiva humana es primordial en elecciones sobre micrófonos y altavoces.

    Preguntas

    • Sección de preguntas abiertas para interactuar con el público.

    Despedida y contacto

    • Agradecimiento y forma de contactar con el presentador.

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    Este cuestionario cubre los conceptos fundamentales de transductores electroacústicos, enfocándose en micrófonos y altavoces. Se explorarán tipos de transductores y su funcionamiento en la conversión de energía. Ideal para estudiantes que deseen profundizar en la electroacústica.

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