Práctica No. 2 y 3 Patrón de Captación y Sensibilidad Del Micrófono

7/21/2019 Prctica No. 2 y 3 Patrn de Captacin y Sensibilidad Del Micrfono

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA

MECANICA Y ELECTRICA

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y

ELECTRONICA

MATERIA: ELECTROACUSTICA Y TRASDUCTORES.

No. DE EQUIPO: 5

INTEGRANTES:

Del Villar Ramrez Rodrigo S. 2012300548

Gmez Luis Alexia Itzel 2012300824

Lpez Cortez Efran. 2012301163

Lpez Ramos Diana Iris. 2012302511

Rojas Hernndez Juan Manuel. 2012301891

PRACTICA 2: PATRON DE CAPTACION.

GRUPO: 7CM1

PROFESORA: DE LA CRUZ CARTAS XUNAXI GUADALUPE

FECHA DE ELABORACION: 22-SEPTIEMBRE-2014

FECHA DE ENTREGA: 17-ENERO-2015


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INTRODUCCIN

El micrfono es untransductor electro acstico. Su funcin es la de traducir las

vibraciones debidas a lapresin acstica ejercida sobre su cpsula por lasondas

sonoras enenerga elctrica,lo que permite por ejemplo grabar sonidos de cualquier lugar

o elemento.

La directividad de un micrfono seala la variacin de la respuesta del micrfono

dependiendo de la direccin de donde provenga la fuente sonora es decir, muestra como

varia la sensibilidad respecto a la direccin de procedencia del sonido. La directividad de

un micrfono se representa mediante los diagramas polares, en estos se dibujan para

distintos ngulos de incidencia del sonido respecto el micrfono (que est a cero grados),

todas las seales se envan con la misma intensidad, para as poderlas comparar.

As segn este criterio los micrfonos se clasifican en:

Micrfono Unidireccional (cardioide): Micrfono supercardioide

Micrfono hipercardioide

Lobular (Telescpicos)

Micrfono Bidireccional

Micrfono omnidireccional

Micrfono Unidireccional (cardioide):

Los micrfonos cardioides son micrfonos unidireccionales con un diagrama polar conforma de corazn (de ah el nombre), lo que se traduce en una mayor sensibilidad hacia

los sonidos que le llegan por su parte frontal y, por el contrario, un mnimo de sensibilidad

a los que le llegan por su parte posterior, donde se va produciendo una atenuacin

gradual.

Esta forma de corazn se obtiene dejando el diafragma libre en su parte delantera y

construyendo en su parte posterior laberintos acsticos.

La mejor respuesta en frecuencia, los micrfonos cardiodes la ofrecen a las frecuencias

medias. Los graves se dispersan ms, mientras que, ante los agudos, se vuelve ms

direccional.

Como el micro cardioide puede alcanzar los 160 de ngulo preferente, resultan ideales

para la captacin general de sonido desde un punto de vista frontal. Adems, los micros

cardioides admiten las fuentes espaciadas, a diferencia de los micros bidireccionales.

El inconveniente de los micros cardioide, es que por pequea que sea su sensibilidad

posterior, sta puede producir retroalimentacin si hay un altavoz situado en el escenario.
http://es.wikipedia.org/wiki/Transductor_electroac%C3%BAsticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_ac%C3%BAsticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_cardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_supercardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_hipercardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_cardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_cardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_hipercardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_supercardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_cardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Onda_sonorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_ac%C3%BAsticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transductor_electroac%C3%BAstico


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Por el mismo motivo, tampoco es muy utilizado en televisin, an puede captar parte de

sonido no deseado como los movimientos de cmara o de la reverberacin procedente de

las paredes. En cambio, s son muy utilizados cuando pueden estar cerca de la fuente,

por ejemplo, como micrfono de mano para cantantes, etc.

Micrfono supercardioide

Un micrfono supercardioide es un micrfono unidireccional con un diagrama polar con

forma de corazn que ofrece un ngulo de respuesta (recepcin del sonido) menor que un

micrfono cardioide, de 115 grados, por lo que a su vez representa un mayor rechazo al

sonido ambiental.

Micrfono hipercardioide

El micrfono hipercardioide es un tipo de micrfono que posee una respuesta cardioide

modificada, con un lbulo frontal ms estrecho (zona principal de captacin) y una zona

posterior de menor sensibilidad. El supercardioide e hipercardioide rechazan mejor el

sonido proveniente a la capsula por los lados, pero son ms sensibles a los sonidos

provenientes desde atrs. Se le considera, en general, como el micrfono que establece

el mejor equilibrio entre el sonido incidente y el ambiental.

Lobular (Telescpicos)

Es el ms cerrado de todos los patrones para micrfonos. Tambin se le conoce como

Telescpicos.

Micrfono Bidireccional

Los micrfonos bidireccionales tienen un diagrama polar en forma de 8, lo que significa

que captan tanto el sonido que les llega por su parte frontal, como por su parte posterior.

Sin embargo, son sordos al sonido que les llega por los laterales.

Un inconveniente del diagrama polar en forma de ocho es que hay que tener cuidado con

las cancelaciones que puedan producirse por contrafases. De ocurrir esto, se puede

corregir reorientando el micrfono.

Esta respuesta polar o polarizada, comienza a perder eficiencia por encima de los 10

KHz. Donde, ofrecen mayor sensibilidad a los sonidos procedentes del eje horizontal quedel eje vertical. Esto se produce porque los agudos que llegan por encima del micrfono

sufren una cancelacin parcial, debido a que las fases se interfieren.

El ngulo preferente de los micros bidireccionales se sita en torno a los 100.

El micrfono de cinta es el tipo de micro con una respuesta bidireccional ms eficaz (para

ello, hay que dejar la misma cantidad de cinta al aire, tanto por delante, como por detrs).
http://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_supercardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_hipercardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_hipercardioidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3fono_supercardioide


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Aunque es un micro muy utilizado a la hora de realizar entrevistas radiofnicas (donde

entrevistador y entrevistados se sientan uno frente a otro), su uso en televisin es

limitado. Que sea muy utilizado no significa que sea muy recomendable, porque, usado en

el ejemplo anterior, impide procesar (ecualizar si fuese necesario) las voces por separado.

Existen micros que ofrecen una respuesta bidireccional, pero que en realidad son micros

construidos a partir de dos cpsulas cardioides colocadas en direcciones opuestas

espalda con espalda.

Micrfono omnidireccional

Los micrfonos omnidireccionales tienen un diagrama polar de 360 (la circunferencia

completa).

Los micros omnidireccionales tienen una respuesta de sensibilidad constante, lo que

significa que capta todos los sonidos independientemente de la direccin desde donde

lleguen.

Su principal inconveniente es que, al captarlo todo, captan tanto lo que queremos como lo

que no: ruido del entorno, reflexiones acsticas, etc.

Es un tipo de micrfono ms utilizado en radio que en televisin, porque posibilita situar a

varias personas alrededor de un solo micrfono. No obstante, no se recomienda en video

o televisin, donde no queda esttico y donde es ms recomendable, utilizar micros

direccionales que eliminen los ruidos no deseados como el producido por el movimiento

de cmaras, etc. Sin embargo, puede ser recomendable su utilizacin cuando sea

imprescindible seguir los movimientos de un sujeto o cuando haya que grabar grupos

numerosos. En estos casos, se puede colocar colgado del techo encima de donde se

produzca la accin, por ejemplo, colgado sobre una orquesta (plano lejano sonoro).

La respuesta omnidireccional, aunque debera ser uniforme, no lo es. Los micrfonos

omnidireccionales responden mejor ante frecuencias bajas y medias, que ante las altas.

Son especialmente conflictivos en cuanto a su captacin, los agudos procedentes del

frente, lo que se debe a la zona de sombra que se crea por las dimensiones de la propia

cpsula microfnica con respecto a la de la onda incidente. Se producen una serie de

interferencias destructivas (atenuacin de sonido) o constructivas (reforzamiento de estos

agudos) e incluso, si el dimetro del diafragma coincide con la longitud de onda, el sonido

puede llegar a anularse.

La respuesta plana omnidireccional slo se da entre los 20Hz y los 2 Khz. La respuesta

ptima se logra con fuentes situadas en torno a los 45 en frecuencias de. Ms all, se

perdern agudos y, por lo tanto, el sonido resultar apagado. En los 180 grados la

respuesta perder 6 dB en los agudos con respecto a los graves para una frecuencia de

3KHz, diferencia que conforme aumente la frecuencia ser ms notable (en los 8 kHz, en

los 180, sern 15 dB).


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A pesar de todo, hay micrfonos omnidireccionales de alta calidad que dan una respuesta

bastante plana, sin resonancias ni coloraciones, para un amplio margen de frecuencias.

MATERIAL:

Cables:

Banana-Caimn

Caimn-Caimn

Banana-Banana

EQUIPO:

Osciloscopio.

Generador.

Amplificador.

Altavoz.

Sonometro.


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DESARROLLO:

En esta prctica se obtendrn el patrn de captacin y sensibilidad de un micrfono.

Primero se tiene que conectar todo el equipo como a continuacin se describe: Se

conecta el canal 1 del osciloscopio al generador, mientras el canal 2 va a la consola, esto

servir para medir el voltaje. Despus, del mismo generador, con cables banana-caimn,se conecta a un amplificador que tendr un altavoz conectado para emitir los distintos

sonidos. Finalmente, el micrfono se conectar a la consola y con la ayuda de un

sonmetro se ir tomando lectura en ciertas posiciones ya predeterminadas, que se

podrn observar en las tablas de los clculos. Se debe guardar la misma distancia entre el

micrfono y el sonmetro en todo momento. Ya tomada la lectura en todas las posiciones,

se deber variar la frecuencia y volver a tomar lectura como se hizo antes. Se repetir

el proceso hasta terminar con las frecuencias.El micrfono no utilizado tiene las

siguientes caractersticas:

PG48 Micrfono de Mano Vocal y Para Discurso de la marca shure.

Tipo Dinmico (bobina mvil)

Respuesta de Frecuencia 70 a 15.000 Hz

Patrn polar Cardioide (unidireccional)


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RESULTADOS OBTENIDOS:


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CALCULOS:

Otro parmetro a tener muy en cuenta cuando estamos analizando micrfonos es su sensibilidad, que indica la capacidad de un micrfono para captar sonidos dbiles, depoca intensidad. Es la presin sonora que hay que ejercer sobre el diafragma para que

nos proporcione seal elctrica. La sensibilidad de un micrfono cualquiera se mide a lafrecuencia de 1000 Hz y se expresa en milivolts por pascal mv/Pa). Se puede representar

por la siguiente formula:

=

Donde S es la sensibilidad, V es la tensin elctrica proporcionada y P es la presin

sonora que ejercemos sobre el diafragma. Los micrfonos de condensador son los ms

sensibles, despus los dinmicos y por ltimo los de cinta. No es aconsejable el uso de

micrfonos cuya sensibilidad sea inferior al mv/Pa.

Para el clculo de la sensibilidad programamos en una hoja de clculo el siguienteprocedimiento:

V: promedio de cada uno de los voltajes de las mediciones por frecuencia

=(0) + + (315 )

8

P: Potencia obtenida de acuerdo a:

= 20

Donde: Pr=20x10-6Pa

= 10

As

Tabla 1

Frec.[Hz] 32 64 125 250 500

Angulo[] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v]

0 60 0.08 62 0.08 69 0.04 81 0.04 91 0.04

45 57 0.08 64 0.08 68 0.04 82 0.04 91 0.04

90 56 0.08 63 0.08 67 0.04 80 0.04 90 0.04

135 55 0.04 62 0.08 67 0.04 79 0.04 88 0.04

180 52 0.08 60 0.04 67 0.04 78 0.04 88 0.04

225 52 0.08 63 0.04 67 0.04 78 0.04 88 0.04

270 52 0.08 63 0.08 68 0.04 79 0.04 87 0.04

315 54 0.04 63 0.08 69 0.04 80 0.04 89 0.04


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Tabla 2

Frec[Hz] 1k 2k 4k 8k 16k

Angulo[] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v]

0 90 0.0312 94 0.034 94 0.0336 88 0.0304 60 0.0236

45 92 0.028 94 0.0302 92 0.0332 80 0.0316 56 0.0264

90 90 0.028 95 0.03 88 0.0296 76 0.0348 54 0.0252

135 90 0.0392 88 0.0312 89 0.0304 78 0.0292 50 0.0292

180 84 0.0352 91 0.0328 89 0.032 61 0.0312 50 0.03

225 87 0.03 94 0.0289 86 0.0292 79 0.03 56 0.0276

270 87 0.03 93 0.0292 92 0.026 76 0.0296 54 0.026

315 86 0.03 93 0.0288 92 0.0248 86 0.0292 63 0.0296

Hz 32 64 125 250 500

S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v]

Prom. 54.75 0.07 52.5 0.07 67.75 0.04 79.625 0.04 90.25 0.04

P[Pa] 0.0109277 0.0084339 0.0488112 0.191549 0.650923

S 6.4057 8.299983 0.81946 0.208823 0.0614512

1000 2000 4000 8000 16000

S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v] S[dB] V[v]

88.25 0.03145 92.75 0.0306375 90.25 0.02985 78 0.03075 55.375 0.0272

0.51704 0.86802 0.650923 0.158865 0.011743

0.06082701 0.0352958 0.0458579 0.1935337 2.3162


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CONCLUSIONES:

Del Villar Ramrez Rodrigo S:

En esta prctica pudimos observar el patrn de captacin y sensibilidad del micrfono

gracias a los aparatos de medicin. Las caractersticas del micrfono indican que su

patrn es cardioide, sin embargo, los resultados de la prctica indican que su patrn seasemeja ms a un omnidireccional, pero tampoco es exactamente igual. Esto se puede

comprender, tomando en cuenta que el micrfono no es de ptima calidad y que tal vez

una posicin nos pudo quedar mal. Aun as, el objetivo de la prctica se cumpli, porque

pudimos comprobar el patrn de captacin de un micrfono.

Gmez Luis Alexia Itzel:

Como hemos revisado en las sesiones tericas la directividad en un micrfono nos

permite conocer como vara la sensibilidad del mismo dependiendo de la direccin de

dnde se emite la onda sonora, esto se representa mediante patrones de captacin que

nos muestran cul es la posicin optima de un determinado tipo o modelo de micrfonopara obtener una captacin mayor del sonido. En la prctica observamos en base a los

resultados obtenidos de las mediciones que en el caso de nuestro micrfono (PG48

Micrfono de Mano Vocal y Para Discurso de la marca shure) su patrn de captacin en

las diferentes frecuencias es mayormente omnidireccional.

El patrn de captacin est ntimamente relacionado con la sensibilidad, ya que al estar

expuesto un micrfono a diferentes ondas sonoras en una habitacin, debemos

determinar su capacidad para percibir ondas de una intensidad baja. Podemos observar

que nuestro micrfono cuenta con una sensibilidad recomendable y con menor respuesta

a frecuencias ms altas.

Lpez Cortez Efran:

En esta prctica existamos al micrfono con diferentes frecuencias, un barrido en

frecuencia para diferentes ngulos obteniendo as un patrn de captacin para cada

frecuencia a la que se tomaron mediciones.

Tambin se midi la sensibilidad del micrfono para cada ngulo y para cada frecuencia,

fue necesario sacar un voltaje promedio para poder calcular la sensibilidad.

Se puede comparar las especificaciones del fabricante con lo obtenido en el laboratorio,con lo cual comprobamos que efectivamente lo que reporta el fabricante ( Cardioide

Omnidireccional y con respuesta en frecuencia de 70 a 15K Hz) es cierto, ya el patrn de

captacin si coincide con lo que reporta el fabricante, las deformaciones del patrn de

captacin para las frecuencias 32 y 64 Hz se puede explicar debido a que estas

frecuencias estn fuera del rango de respuesta en frecuencia que reporta el fabricante.


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Lpez Ramos Diana Iris:

Para esta sesin de laboratorio, en la que medimos los decibeles y el voltaje que capta el

micrfono a diferentes ngulos y frecuencias de captacin. Podemos observar que al

graficar el patrn de captacin nos dio un patrn de un micrfono omnireccional, lo cual

concuerda con las caractersticas de fbrica del micrfono, que segn ests, es un

micrfono omnidireccional cardiode. Podemos concluir que el micrfono tiene sensibilidad

mxima en los sonidos que inciden la mayor parte por la parte delantera del micrfono.

Para la parte de la sensibilidad podemos ver que mientras aumentaba la frecuencia

aumentaban las mediciones en dB captadas por el sonmetro y tomando los dBs con

respecto a los ngulos de incidencia, vemos que en la parte posterior del micrfono es

dnde tiene la menor captacin de sonido, es decir a 180, por lo que podemos ver que

coincide con las caractersticas de fbrica tanto de sensibilidad y del patrn de captacin.

Rojas Hernndez Juan Manuel:De acuerdo con la experiencia antes realizada se observa la respuesta en frecuencia del

micrfono mediante grficos (patrn de captacin).

Con lo que se pudo analizar la respuesta del micrfono a las diferentes posiciones de

donde recibe sonido.

La seal de tensin de los micrfonos es, normalmente muy pequea lo cual implica que

est muy expuesta a los ruidos elctricos. Por esa razn es imperante utilizar cables y

conexiones de excelente calidad para los micrfonos.


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BIBLIOGRAFIA:

Titulo: Loudspeaker Handbook And Lexicon

Autor: Winslow Burhoe

Titulo: High Fidelity Loudspeaker Enclosures

Autor: B. B. Babani

http://www.hispasonic.com/tutoriales/caracteristicas-uso-microfonos/37963

Consultado: 16-Enero-2015
http://www.hispasonic.com/tutoriales/caracteristicas-uso-microfonos/37963http://www.hispasonic.com/tutoriales/caracteristicas-uso-microfonos/37963

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