Conocimientos relacionados con los niveles de micrófonos y mesas de mezclas
Los indicadores técnicos del micrófono son una base importante para seleccionar y utilizar micrófonos. Solo comprendiendo su significado exacto se puede manejar adecuadamente la distancia entre el micrófono y la fuente sonora, dominar la relación de conversión entre la presión sonora y el voltaje, y convertir con precisión el nivel de presión sonora del campo sonoro donde se encuentra el micrófono al nivel de la entrada de la mesa de mezclas, determinando así la ganancia de entrada de la mesa de mezclas para obtener una señal lineal con la máxima relación señal-ruido y la mínima distorsión.
Entonces, ¿qué indicadores del micrófono están estrechamente relacionados con la entrada de la mesa de mezclas? ¿Y cómo determinar el nivel de trabajo de la mesa de mezclas en base a ellos?
I Significado de varios indicadores importantes
La aplicación de audio proporciona una plataforma integral de intercambio y aprendizaje para información y noticias sobre MIDI, grabación, mezcla, producción musical, recording, audio, VST, mixing, instrumentos, guitarra, micrófonos, auriculares, tarjetas de sonido, etc.
Los micrófonos de nivel de transmisión tienen casi 10 indicadores técnicos. Para la fuente sonora y la mesa de mezclas, los tres más importantes son: nivel máximo de presión sonora de entrada, sensibilidad y nivel máximo de salida. El nivel máximo de presión sonora de entrada es una medida de la máxima presión sonora que el micrófono puede soportar con una distorsión armónica total del 0,5%. Su relación con la presión sonora se define como:
0 dB SPL = 2 × 10⁻⁵ Pa
El nivel máximo de presión sonora de entrada de los micrófonos profesionales generalmente se establece más alto. Siempre que la distancia entre él y la fuente sonora sea adecuada, no se producirá distorsión audible. Por lo tanto, aquí nos centramos en los otros dos indicadores que afectan directamente el nivel de trabajo de la mesa de mezclas.
1. Sensibilidad
La sensibilidad es la relación entre el voltaje de salida del micrófono bajo la excitación de presión sonora unitaria y la presión sonora de entrada, su unidad es mV/Pa. Para ser consistente con la medición de nivel en circuitos, la sensibilidad también se puede expresar en decibelios. Anteriormente, los decibelios se expresaban principalmente en unidades dBm y dBV:
0 dBm = 1 mW/Pa, es decir, se define 0 dB como la salida de potencia de 1 mW a una carga de 600 Ω bajo 1 Pa de presión sonora de entrada;
0 dBV = 1 V/μbar, se define 0 dB como la salida de voltaje de 1 V bajo 1 μbar de presión sonora de entrada.
Ahora los decibelios se expresan en unidades dBμ:
0 dBμ = 0,775 V/Pa, es decir, se define 0 dB como la salida de voltaje de 0,775 V del micrófono bajo 1 Pa de presión sonora de entrada (así se unifica la medición del nivel después de la conversión presión sonora-voltaje del micrófono a la unidad de referencia comúnmente utilizada en circuitos 0 dBμ = 0,775 V).
Obviamente, independientemente de cómo se exprese la sensibilidad, podemos convertirla a dBμ, siempre que la entrada se unifique a la unidad Pa.
Por ejemplo: la sensibilidad del micrófono NEUMANN U89 es de 8 mV/Pa, se puede obtener directamente mediante
20lg[(0,008 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)]
que su sensibilidad es aproximadamente -40 dBμ.
Otro ejemplo: la sensibilidad del micrófono AKG C414 es de -60 dBV, a partir de
0 dBV = 1 V/μbar = 10 V/Pa
Primero calcule el voltaje de salida X bajo 1 Pa de presión sonora para -60 dBV:
20lg[(X V/Pa) ÷ (10 V/Pa)] = -60
Se obtiene X=0,01(V), es decir, su sensibilidad es de 10 mV/Pa. Luego por la fórmula
20lg[(0,01 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)]
se puede obtener que su sensibilidad es aproximadamente -37 dBμ.
2. Nivel máximo de salida
El nivel de salida del micrófono bajo su nivel máximo de presión sonora de entrada es el nivel máximo de salida. Así como el nivel máximo de presión sonora de entrada limita la distancia entre el micrófono y la fuente sonora, el nivel máximo de salida determina directamente el nivel de trabajo de entrada de la mesa de mezclas. Para un micrófono dado, si se conocen su sensibilidad y su nivel máximo de presión sonora, se puede calcular su nivel máximo de salida.
Tomemos nuevamente el micrófono NEUMANN U89 como ejemplo: su sensibilidad es de 8 mV/Pa, el nivel máximo de presión sonora de entrada es de 134 dB SPL (en el rango de atenuación de entrada de 10 dB). Primero convierta el nivel de presión sonora de entrada a presión sonora, luego calcule el nivel máximo de salida a partir de la sensibilidad: dado que 0 dB SPL = 2 × 10⁻⁵ Pa, entonces la presión sonora máxima X se puede obtener mediante
134 dB SPL = 20lg(X / 2 × 10⁻⁵ Pa)
obteniendo X=100(Pa). Según la sensibilidad de 8 mV/Pa, la salida máxima a 100 Pa es de 800 mV, convirtiendo a nivel de salida:
20lg[(0,8 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)]
aproximadamente 0 dBμ. Este es el nivel máximo de salida teórico del micrófono U89. En la práctica, el rango de atenuación de 10 dB generalmente no se selecciona durante el uso normal (para reducir el ruido de entrada), por lo que siempre que la distancia de colocación del micrófono sea adecuada, el nivel máximo de presión sonora delante del U89 generalmente no superará los 124 dB SPL en su rango normal, por lo tanto, su nivel máximo de salida generalmente es mucho menor que 0 dBμ.
II Determinación del nivel de trabajo de la mesa de mezclas
Técnicamente, el nivel de trabajo de una mesa de mezclas se define para que su nivel de señal máxima no exceda el límite superior máximo de margen dinámico establecido por el fabricante (en la práctica, el nivel de trabajo también debe determinarse según las necesidades del programa). Aquí, el margen dinámico máximo se refiere al rango de nivel por encima de 0 dBμ hasta el nivel máximo bajo el indicador de distorsión armónica total, como se muestra en el diagrama.
Por lo tanto, si en el lado del micrófono se conoce el nivel máximo de presión sonora posible de la fuente sonora y la sensibilidad del micrófono, se puede calcular su nivel máximo de salida correspondiente; la diferencia entre este nivel y el límite superior del margen dinámico de la mesa de mezclas es la ganancia de entrada de la etapa de entrada de la mesa de mezclas, es decir, el amplificador de micrófono (ampli de mic, para abreviar); la señal bajo esta ganancia es el nivel de trabajo de la mesa de mezclas.
Tomemos como ejemplo una fuente sonora grabada de soprano de coloratura, utilizando un micrófono U89 y la mesa de mezclas AMEK RemBandt para ilustrar esto: supongamos que el nivel máximo de presión sonora de la fuente sonora a 70 cm del micrófono es de 112 dB SPL (pico, ponderación A), el nivel máximo de presión sonora de entrada que el micrófono puede soportar es de 124 dB, la sensibilidad es de 8 mV/Pa, mediante la fórmula
112 dB SPL = 20lg(X / 2 × 10⁻⁵)
se sabe que 112 dB de nivel de presión sonora corresponden a una presión sonora de 8 Pa, que puede tener una salida de voltaje de 8 Pa × 8 mV/Pa = 64 mV, es decir, una salida de nivel:
20lg[(0,064 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)] = -22 dBμ
Este nivel, conectado a una mesa de mezclas con ganancia de ampli de mic de 70 dB y un margen dinámico en la etapa del ampli de mic de 12 dBμ con una distorsión armónica total del 0,017% (el margen dinámico de la etapa de amplificación de línea de esta mesa de mezclas es de 28 dBμ), tiene un margen de 34 dB con respecto al límite superior de +12 dBμ (+12 dB - (-22 dB) = 34 dB), esta es la ganancia de entrada que debe tener la mesa de mezclas. Así se determina el nivel de trabajo de la mesa de mezclas.
En la operación real, para garantizar que la distorsión armónica total de la mesa de mezclas esté por debajo del 0,017% al nivel máximo de señal, generalmente se debe reducir la ganancia del ampli de mic mencionada anteriormente en unos pocos decibelios. El grado de reducción se determina mediante el siguiente método: primero, coloque todos los atenuadores de fader de las secciones de canal, monitoreo y salida total en la posición de trabajo de 0 dB, luego observe los medidores de volumen de entrada y salida en este momento, y tome como referencia que su indicación esté en el área normal para determinar el número de decibelios de la reducción.
Entonces, ¿qué indicadores del micrófono están estrechamente relacionados con la entrada de la mesa de mezclas? ¿Y cómo determinar el nivel de trabajo de la mesa de mezclas en base a ellos?
I Significado de varios indicadores importantes
La aplicación de audio proporciona una plataforma integral de intercambio y aprendizaje para información y noticias sobre MIDI, grabación, mezcla, producción musical, recording, audio, VST, mixing, instrumentos, guitarra, micrófonos, auriculares, tarjetas de sonido, etc.
Los micrófonos de nivel de transmisión tienen casi 10 indicadores técnicos. Para la fuente sonora y la mesa de mezclas, los tres más importantes son: nivel máximo de presión sonora de entrada, sensibilidad y nivel máximo de salida. El nivel máximo de presión sonora de entrada es una medida de la máxima presión sonora que el micrófono puede soportar con una distorsión armónica total del 0,5%. Su relación con la presión sonora se define como:
0 dB SPL = 2 × 10⁻⁵ Pa
El nivel máximo de presión sonora de entrada de los micrófonos profesionales generalmente se establece más alto. Siempre que la distancia entre él y la fuente sonora sea adecuada, no se producirá distorsión audible. Por lo tanto, aquí nos centramos en los otros dos indicadores que afectan directamente el nivel de trabajo de la mesa de mezclas.
1. Sensibilidad
La sensibilidad es la relación entre el voltaje de salida del micrófono bajo la excitación de presión sonora unitaria y la presión sonora de entrada, su unidad es mV/Pa. Para ser consistente con la medición de nivel en circuitos, la sensibilidad también se puede expresar en decibelios. Anteriormente, los decibelios se expresaban principalmente en unidades dBm y dBV:
0 dBm = 1 mW/Pa, es decir, se define 0 dB como la salida de potencia de 1 mW a una carga de 600 Ω bajo 1 Pa de presión sonora de entrada;
0 dBV = 1 V/μbar, se define 0 dB como la salida de voltaje de 1 V bajo 1 μbar de presión sonora de entrada.
Ahora los decibelios se expresan en unidades dBμ:
0 dBμ = 0,775 V/Pa, es decir, se define 0 dB como la salida de voltaje de 0,775 V del micrófono bajo 1 Pa de presión sonora de entrada (así se unifica la medición del nivel después de la conversión presión sonora-voltaje del micrófono a la unidad de referencia comúnmente utilizada en circuitos 0 dBμ = 0,775 V).
Obviamente, independientemente de cómo se exprese la sensibilidad, podemos convertirla a dBμ, siempre que la entrada se unifique a la unidad Pa.
Por ejemplo: la sensibilidad del micrófono NEUMANN U89 es de 8 mV/Pa, se puede obtener directamente mediante
20lg[(0,008 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)]
que su sensibilidad es aproximadamente -40 dBμ.
Otro ejemplo: la sensibilidad del micrófono AKG C414 es de -60 dBV, a partir de
0 dBV = 1 V/μbar = 10 V/Pa
Primero calcule el voltaje de salida X bajo 1 Pa de presión sonora para -60 dBV:
20lg[(X V/Pa) ÷ (10 V/Pa)] = -60
Se obtiene X=0,01(V), es decir, su sensibilidad es de 10 mV/Pa. Luego por la fórmula
20lg[(0,01 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)]
se puede obtener que su sensibilidad es aproximadamente -37 dBμ.
2. Nivel máximo de salida
El nivel de salida del micrófono bajo su nivel máximo de presión sonora de entrada es el nivel máximo de salida. Así como el nivel máximo de presión sonora de entrada limita la distancia entre el micrófono y la fuente sonora, el nivel máximo de salida determina directamente el nivel de trabajo de entrada de la mesa de mezclas. Para un micrófono dado, si se conocen su sensibilidad y su nivel máximo de presión sonora, se puede calcular su nivel máximo de salida.
Tomemos nuevamente el micrófono NEUMANN U89 como ejemplo: su sensibilidad es de 8 mV/Pa, el nivel máximo de presión sonora de entrada es de 134 dB SPL (en el rango de atenuación de entrada de 10 dB). Primero convierta el nivel de presión sonora de entrada a presión sonora, luego calcule el nivel máximo de salida a partir de la sensibilidad: dado que 0 dB SPL = 2 × 10⁻⁵ Pa, entonces la presión sonora máxima X se puede obtener mediante
134 dB SPL = 20lg(X / 2 × 10⁻⁵ Pa)
obteniendo X=100(Pa). Según la sensibilidad de 8 mV/Pa, la salida máxima a 100 Pa es de 800 mV, convirtiendo a nivel de salida:
20lg[(0,8 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)]
aproximadamente 0 dBμ. Este es el nivel máximo de salida teórico del micrófono U89. En la práctica, el rango de atenuación de 10 dB generalmente no se selecciona durante el uso normal (para reducir el ruido de entrada), por lo que siempre que la distancia de colocación del micrófono sea adecuada, el nivel máximo de presión sonora delante del U89 generalmente no superará los 124 dB SPL en su rango normal, por lo tanto, su nivel máximo de salida generalmente es mucho menor que 0 dBμ.
II Determinación del nivel de trabajo de la mesa de mezclas
Técnicamente, el nivel de trabajo de una mesa de mezclas se define para que su nivel de señal máxima no exceda el límite superior máximo de margen dinámico establecido por el fabricante (en la práctica, el nivel de trabajo también debe determinarse según las necesidades del programa). Aquí, el margen dinámico máximo se refiere al rango de nivel por encima de 0 dBμ hasta el nivel máximo bajo el indicador de distorsión armónica total, como se muestra en el diagrama.
Por lo tanto, si en el lado del micrófono se conoce el nivel máximo de presión sonora posible de la fuente sonora y la sensibilidad del micrófono, se puede calcular su nivel máximo de salida correspondiente; la diferencia entre este nivel y el límite superior del margen dinámico de la mesa de mezclas es la ganancia de entrada de la etapa de entrada de la mesa de mezclas, es decir, el amplificador de micrófono (ampli de mic, para abreviar); la señal bajo esta ganancia es el nivel de trabajo de la mesa de mezclas.
Tomemos como ejemplo una fuente sonora grabada de soprano de coloratura, utilizando un micrófono U89 y la mesa de mezclas AMEK RemBandt para ilustrar esto: supongamos que el nivel máximo de presión sonora de la fuente sonora a 70 cm del micrófono es de 112 dB SPL (pico, ponderación A), el nivel máximo de presión sonora de entrada que el micrófono puede soportar es de 124 dB, la sensibilidad es de 8 mV/Pa, mediante la fórmula
112 dB SPL = 20lg(X / 2 × 10⁻⁵)
se sabe que 112 dB de nivel de presión sonora corresponden a una presión sonora de 8 Pa, que puede tener una salida de voltaje de 8 Pa × 8 mV/Pa = 64 mV, es decir, una salida de nivel:
20lg[(0,064 V/Pa) ÷ (0,775 V/Pa)] = -22 dBμ
Este nivel, conectado a una mesa de mezclas con ganancia de ampli de mic de 70 dB y un margen dinámico en la etapa del ampli de mic de 12 dBμ con una distorsión armónica total del 0,017% (el margen dinámico de la etapa de amplificación de línea de esta mesa de mezclas es de 28 dBμ), tiene un margen de 34 dB con respecto al límite superior de +12 dBμ (+12 dB - (-22 dB) = 34 dB), esta es la ganancia de entrada que debe tener la mesa de mezclas. Así se determina el nivel de trabajo de la mesa de mezclas.
En la operación real, para garantizar que la distorsión armónica total de la mesa de mezclas esté por debajo del 0,017% al nivel máximo de señal, generalmente se debe reducir la ganancia del ampli de mic mencionada anteriormente en unos pocos decibelios. El grado de reducción se determina mediante el siguiente método: primero, coloque todos los atenuadores de fader de las secciones de canal, monitoreo y salida total en la posición de trabajo de 0 dB, luego observe los medidores de volumen de entrada y salida en este momento, y tome como referencia que su indicación esté en el área normal para determinar el número de decibelios de la reducción.