Cómo funcionan los micrófonos: Física de transducción dinámica y capacitiva

Un micrófono es un transductor: convierte energía acústica (variaciones de presión sonora) en energía eléctrica (tensión/corriente variable). Dos principios dominan el audio profesional: inducción electromagnética (dinámico) y capacitancia variable (condensador).

Historia breve: Del telégrafo al estudio

• 1827: Sir Charles Wheatstone acuña "micrófono" (amplificador acústico mecánico).
• 1876: Emile Berliner (25 años) inventa micrófono de carbón (gránulos carbono entre contactos). Vende patente a Bell Telephone por $50,000 (≈ $1.4M hoy). Base de telefonía 60 años.
• 1916: E.C. Wente (Bell Labs) inventa condensador (capacitor) y dinámico de bobina móvil. Primera grabación eléctrica (1925).
• 1931: RCA 44A (cinta) y Western Electric 618A (dinámico) entran en broadcast.
• 1960s: Electret (Sessler/West, Bell Labs) → miniaturización masiva.
• 1990s-: MEMS (Micrófonos de silicio) → smartphones, IoT, auriculares ANC.

Micrófono Dinámico (Bobina móvil / Moving-coil)

Estructura: Diafragma (mylar 12-25 µm) + bobina de alambre (cobre/aluminio) unida → conjunto móvil en entrehierro de imán permanente (NdFeB / AlNiCo / Ferrita).

Física: Ley de Faraday. Flujo magnético Φ = B·A. Movimiento bobina (velocidad v) → FEM inducida e = -Bl·v (Bl = factor fuerza). Salida proporcional a VELOCIDAD del diafragma. → Sensible a velocidad (transitorios suaves, grave reforzado por proximidad).

Circuito equivalente: Generador tensión + Rdc bobina (150-600 Ω) + Lbobina. Carga óptima: ≥ 10x Rdc (≥ 1.5-6 kΩ) para respuesta plana.

Características: Robusto, SPL alto, sin alimentación, respuesta suave, efecto proximidad (cardioide), rechazo manejo moderado.

Micrófono de Condensador (Capacitor / Electrostático)

Estructura: Diafragma metálico ultrafino (3-6 µm oro sobre mylar) o lámina metálica + placa trasera fija (backplate) → capacitor C = ε₀A/d. Polarización: 48 V phantom (true condenser) o carga cuasi-permanente electret.

Física: Carga Q = C·V constante (aislado). Vibración → d varía → C varía → V = Q/C varía. Salida proporcional a DESPLAZAMIENTO del diafragma. → Respuesta transitoria precisa, grave extendido sin efecto proximidad intrínseco (salvo patrón direccional).

Electrónica interna: FET (JFET/MOSFET) conversor impedancia (GΩ → 50-200 Ω). Requiere alimentación (phantom 48 V → regulador interno 3-9 V). Ruido propio = ruido térmico FET + ruido Johnson Rpolarización + ruido Browniano diafragma. EIN: 5-15 dBA (LDC), 15-25 dBA (SDC/electret).

Comparativa directa

Aspecto	Dinámico	Condensador
Transducción	Velocidad (Faraday)	Desplazamiento (Capacitancia)
Masa móvil	Alta	Muy baja
Respuesta transitoria	Suavizada	Precisa
Grave / Proximidad	Fuerte (cardioide)	Controlado (omni: ninguno)
Ruido propio	N/A (solo térmico)	5-25 dBA (crítico en grabaciones quietas)
SPL max	Muy alto (>140 dB)	Limitado por electrónica (pad ayuda)
Alimentación	No	Sí (Phantom 48 V / Batería)
Costo/complejidad	Bajo/Medio	Medio/Alto

Elección por aplicación

• Voz estudio tratado: Condensador LDC (detalle, aire, presencia).
• Voz directo / sala viva / podcast casero: Dinámico broadcast (SM7B, RE20, Procaster) — rechaza sala, robusto.
• Bombo / amplificador saturado / percusión: Dinámico (SM57, Beta 52, D112, MD421).
• Overhead batería / piano / cuerdas / sala: Condensador SDC pareado (KM184, C451, MK4, 4011).
• Lavalier / headset: Electret broadcast (DPA 4060, MKE 2, B6) — condensador true miniatura.