Los patrones polares de los micrófonos como aplicación de diseño en salas de conferencia

Para obtener los patrones polares de un micrófono, es necesario medir en todas las direcciones el valor de energía y así obtener el índice de directividad para determinar su comportamiento sobre el eje y en todas las otras direcciones de incidencia.
Los patrones polares de los micrófonos como aplicación de diseño en salas de conferencia
Por Andrés Millán - Ingeniero de Sonido, Boutique Pro Audio 

Los patrones polares de los micrófonos determinan la cantidad de energía que capturará el transductor en las diferentes direcciones y determinará la direccionalidad de un micrófono en función de la energía que recibirá a lo largo de 360 grados. Para obtener los patrones polares de un micrófono, es necesario medir en todas las direcciones el valor de energía y así obtener el índice de directividad para determinar su comportamiento sobre el eje y en todas las otras direcciones de incidencia. Este valor es ofrecido por el fabricante, pues son mediciones que se deben desarrollar en una cámara anecoica para obtener valores precisos y veraces. 

Ahora bien, existen dos formas de generar los micrófonos direccionales tipo cardioide, cardioide amplio, hipercardioide y supercardioide; la primera, es mediante rejillas en la parte posterior de la cápsula o diafragma, lo que genera cancelaciones en la lobulación posterior del patrón polar; la segunda, mediante el uso de dos elementos con diferentes patrones polares, el primer elemento será omnidireccional, y el segundo bidireccional o también conocido como figura de ocho. De acuerdo a la cantidad de cada elemento, se determina el patrón polar en los sistemas multicápsula, tal y como se describe en la siguiente imagen.

Diagramas de patrones polares. (Imagen cortesía de Boutique Pro Audio).

 

Luego se obtienen los patrones polares de acuerdo a la cantidad de cada uno de los elementos. A continuación se expone un estimado de cada elemento para lograr nuevos patrones; cardioide (50% omnidireccional / 50% bidireccional), relación 1:1; cardioide amplio (70% omnidireccional / 30% bidireccional), relación 3:1; supercardioide (40% omnidireccional / 60% bidireccional), relación 3:5; e hipercardioide (25% omnidireccional / 75% bidireccional), relación 1:3. 

Otro detalle importante a considerar es que las especificaciones que tenemos de parte de los fabricantes regularmente son a 1kHz, pero un micrófono perfectamente podrá tener diferentes patrones polares de acuerdo a la frecuencia de análisis. Por ejemplo, un micrófono podría tener un patrón omnidireccional en la baja frecuencia, un comportamiento cardioide en las frecuencias medias y terminar en las frecuencias altas con un patrón polar supercardioide o incluso hipercardioide. Esto va a depender del diseño de las rejillas de la parte posterior de la cápsula o diafragma.

El patrón polar más utilizado en proyectos de instalación es el cardioide, regularmente porque se considera idóneo por su rechazo en la parte posterior de la cápsula o diafragma. Sin embargo, existen patrones polares que tienen mayor rechazo en su zona nula. Lastimosamente, muchos diseñadores no tienen a consideración que los micrófonos cardioides no son tan consistentes en materia de respuesta en frecuencia como otros patrones polares, particularmente por su alta directividad en frecuencias, además de que sufren del fenómeno del efecto de proximidad. Esto no significa necesariamente que los haga micrófonos poco idóneos para la aplicación, pero sí deben de ser factores a considerar al momento de diseñar para una sala de conferencias. 

Por ejemplo siempre existe el temor por utilizar el patrón bidireccional o figura de ocho, motivo por el que es llamado el patriarca olvidado, esta referencia puede encontrarse en el artículo “The Bidirectional Microphone: A Forgotten Patriarch” cuyos autores Ronal Streicher y Wes Dooley indican que pese a que es el progenitor de los micrófonos y las técnicas de grabación modernas, este patrón sigue sin ser comprendido enteramente. Pero un beneficio importante es su consistente respuesta en frecuencia, pues no tiene una alta directividad en la alta frecuencia como el cardioide y su zona de rechazo es superior que la de cualquier otro patrón polar. 

Por otro lado, al utilizar un micrófono con un patrón polar omnidireccional, con certeza se obtendrá mayor cobertura y evidentemente mayor consistencia en la respuesta en frecuencia, pero si el espacio no posee condiciones acústicas apropiadas, es probable que se capture más la sonoridad propia del ambiente que del mismo interlocutor, lo que resultará como consecuencia en un sonido reverberante y poco inteligible. 

Lo anterior es inapropiado para la transmisión de la palabra, lo que no permitirá que el receptor de la información reciba un mensaje claro y conciso. Esto seguro será un problema muy delicado en una sala de juntas o incluso en espacios de culto donde la palabra es vital para transmitir un mensaje entre los dos puntos. 

Otro factor importante es tener presente que los micrófonos siempre van a intimidar a quien está frente a los mismos, por lo que un interlocutor no interpreta de la misma forma cuando tiene un transductor en frente. Ahí es donde juega un papel vital la discreción de los elementos en la instancia de diseño, por lo que un patrón polar también jugará un papel crucial. Ya depende del tipo de micrófono a utilizar. 

Por ejemplo, si el micrófono de escritorio tipo cuello de ganso intimida, pero se desea tener una cobertura completa en la mesa de forma discreta, tal vez un par de micrófonos de superficie omnidireccionales con un sistema de prioridad sean la opción acertada, no solo por su discreción, sino por su consistencia en la respuesta en frecuencia por ser un patrón polar omnidireccional. Otra solución podría ser micrófonos de instalación de techo tipo cardioide, lo que permitirá una cobertura apropiada para el espacio, como también podría considerarse un micrófono con un patrón polar particular, tipo shotgun. Este último ayudará a tener una cobertura a lo largo del espacio, con un amplio rechazo a los costados. Igualmente apropiado para salones de clase, donde es vital tener claridad de parte del docente en un área horizontal amplia, pero con rechazo de los sonidos emitidos por los estudiantes.

         
 

Izquierda: Ejemplo de cobertura micrófono de techo Audix M3 de tres elementos en sala de conferencias. Derecha: Cobertura micrófonos de superficie cardioides Audix M63 enfrentados sobre mesa en sala de juntas. (Cortesía de Boutique Pro Audio).

 

Los micrófonos tipo shotgun o incluso en versiones reducidas por temas de discreción como el shortgun de Audix son herramientas muy útiles por su alta direccionalidad, además de su fácil direccionalidad al punto que se desea capturar. Lo sorprendente es lo consistente de los micrófonos a pesar de la distancia y del preciso rechazo en los costados, debido a las interferencias propias del diseño de la caña del micrófono. Al matizarse fácilmente en el espacio y por la naturaleza de su diseño de instalarse más retirado que otros tipos de micrófonos, permite que el interlocutor se sienta cómodo a lo largo de su interpelación.

 

Izquierda: Cobertura Micrófono Audix M45 tipo shotgun recortado en sala de conferencias. Derecha: Micrófono tipo shotgun recortado de Audix, el M45 Shortgun. (Cortesía de Boutique Pro Audio y Audix).

 

Entonces, gracias a los patrones polares de los micrófonos, podemos tener con un mismo modelo diferentes alternativas de diseño, lo que va a permitir que el usuario tenga con una misma referencia, diferentes posibilidades de sonoridad y/o cobertura de acuerdo a la necesidades de cada proyecto. Ya depende de nuestra experiencia para seleccionar el patrón polar apropiado de acuerdo a las características geométricas y acústicas del espacio, pero también la cobertura deseada dentro del mismo. A su vez, también será vital elegir la tecnología más discreta para evitar intimidar al interlocutor y obtener la mejor relación sónica en el espacio, indiferente de que sea un micrófono de techo, superficie, escritorio u otra solución de transducción.

 

Sobre Andrés Millán

Andrés es un reconocido ingeniero de Sonido con una amplia trayectoria. Por más de 15 años se ha desempeñado en las áreas de grabación, mezcla, sonido en vivo, acústica y diseño de dispositivos electroacústicos. Fue presidente de la Audio Engineering Society Sección Colombia (2013 al 2018). Actualmente es el Director de Diffusion Magazine y Boutique Pro Audio. Puedes contactar a Andrés en andres@andresmillan.co