Se trata de un transductor electroacústico. Su función es la de transformar vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica.
Ejemplos de distintas cápsulas.
De la calidad de esta transformación depende la precisión del sistema de medida, de ahí su importancia.
En la actualidad, toda la instrumentación de medida de ruido va equipada con micrófonos de condensador, debido a que son los que dan las mejores prestaciones de toda la gama. La energía mecánica se transforma en energía eléctrica mediante dos placas metálicas cargadas eléctricamente separadas una pequeña distancia (aprox. 20 micras), mediante la aplicación de una tensión continua de polarización. De las dos placas, una actúa como electrodo fijo y la otra, denominada diafragma, se desplaza acercándose o alejándose de la fija de acuerdo con las variaciones de presión producidas por el sonido incidente.
Los desplazamientos de la membrana producen variaciones en la distancia que separa ambos elementos, lo que da lugar a variaciones en la capacidad del condensador, con dieléctrico de aire, producto entre ambas placas.
Los cambios en la capacidad, son proporcionados al nivel de presión dinámica incidente, y a su frecuencia y pueden ser leídos en forma de tensión en los terminales apropiados, de acuerdo con la siguiente ecuación:
Donde Ac (t) representa la variación de la capacidad en función de la variación de presión sonora y Eo representa la tensión de polarización.
Para cualquier tipo de transductor, y especialmente para los micrófonos, es necesario determinar varios parámetros, que definen sus características funcionales:
- La sensibilidad de un micrófono viene expresada como la cantidad de tensión eléctrica que es capaz de producir para un determinado nivel de señal sonora. Habitualmente expresada en milivoltios x Pascal (mV/Pa). Cuanto mayor sea la cantidad de mV que entregue por unidad de presión, más sensible será el micrófono, y permitirá acceder a la medida de niveles de presión más bajos.
- Respuesta en frecuencia, siendo de interés que sea plana para un espectro lo más amplio posible.
- La gama dinámica o valores más altos y más bajos que el micrófono es capaz de medir, delimitan su capacidad y son un inmejorable indicativo de su calida. El límite inferior se debe al ruido interno propio del micrófono. El límite superior se debe a que a partir de este nivel el micrófono tiene una distorsión del 3%.
- Características direccionales: es la sensibilidad que presentan los micrófonos en función del ángulo de incidencia, esta característica depende de la frecuencia.
- Estabilidad en el tiempo: es fundamental que las de características los micrófonos no varíen con el tiempo. Para conseguir esto los fabricantes someten a los mismos a un proceso de envejecimiento artificial, consiguiendo estabilidades muy elevadas, como por ejemplo variaciones a 0,5 dB en períodos de hasta 20 años de funcionamiento.