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Toda medición acústica de esta documentación empieza en un micrófono, e
IEC 60268-4 es la norma que fija cómo se describe el propio dispositivo: a
qué se refiere su sensibilidad, cómo se declara su patrón direccional y
cómo su ruido propio y su punto de sobrecarga acotan los niveles que puede
leer. Esta guía cubre las convenciones donde fallan las comparaciones de
hojas de características (las referencias de sensibilidad y las ponderaciones de
ruido), los patrones direccionales con su índice de directividad, y el
**informe de características nominales** que compone la hoja de características de la
norma a partir de una respuesta de campo libre medida, con cada panel
dibujado según las convenciones de escala de IEC 60263. Las mediciones de
distorsión y respuesta en frecuencia en sí viven en
[Electroacústica](/phonometry/es/devices/electroacoustics/electroacoustics/); el homólogo de
altavoz tiene [su propia guía](/phonometry/es/devices/electroacoustics/loudspeakers/).

## 1. La sensibilidad y sus referencias (IEC 60268-4, apartado 11)

La sensibilidad $M$ es la tensión
de salida por unidad de presión acústica, expresada en mV/Pa; el *nivel* de
sensibilidad es $L_M = 20\log_{10}(M / 1\,\text{V/Pa})$ dB, negativo para todo
micrófono real (un condensador de estudio de 50 mV/Pa queda en −26 dB re
1 V/Pa). El tropiezo clásico es la referencia: −26 dB re 1 V/Pa y +34 dB re
1 mV/Pa son el *mismo* micrófono, a 60 dB de distancia sobre el papel, así
que un nivel de sensibilidad sin su referencia no significa nada. La norma
también distingue sensibilidad de campo libre, de campo difuso y de presión;
para la misma cápsula divergen en alta frecuencia, de modo que el tipo
declarado importa tanto como el número.

Detrás del número está el transductor. Una cápsula de **condensador**
(polarizada externamente o electret) lee la presión acústica como un cambio
de capacidad y necesita alimentación, pero convierte con alta sensibilidad,
típicamente algunas decenas de mV/Pa en un diafragma de estudio y unos
pocos mV/Pa en una cápsula de medición pequeña; prácticamente todos los
micrófonos de medición son de condensador porque la cápsula de membrana
tensada es lo bastante estable para calibrarse. Un micrófono **dinámico**
(de bobina móvil) genera su tensión por inducción, no necesita alimentación
y sobrevive al maltrato, pero convierte con mucha menos eficiencia,
alrededor de 1-3 mV/Pa, y por eso un dinámico ante una fuente silenciosa
agota la ganancia del preamplificador antes que un condensador. La
sensibilidad nominal de la norma se expresa a la frecuencia de referencia
de 1 kHz (apartado 11.3), sobre la carga nominal, y el tipo declarado
(campo libre, campo difuso o presión) forma parte de la especificación, no es
un detalle.

### 1.1 Los tres tipos de sensibilidad, y cómo elegir uno

Los tres tipos se diferencian solo en el **campo en el que se calibra la
cápsula**, y existen porque un micrófono no es un punto. En las frecuencias en
las que la cápsula deja de ser pequeña frente a la longitud de onda perturba el
campo que está midiendo, y la presión sobre el diafragma sube por encima de la
presión no perturbada para el sonido que llega por el eje de referencia: varios
decibelios en una cápsula de media pulgada por encima de unos 5 kHz, y más
todavía en una de un cuarto de pulgada. Las tres definiciones son tres maneras
de tratar eso:

- La **sensibilidad de presión** (11.2.4) es la razón entre la tensión de salida
  y la presión acústica realmente presente en la entrada acústica. Es la que
  realizan un acoplador, un pistófono o un actuador electrostático, y la que lee
  una cápsula enrasada en una superficie límite.
- La **sensibilidad de campo libre** (11.2.1) está referida a la presión *no
  perturbada* de una onda plana progresiva que llega por el eje de referencia,
  de modo que se corrige el refuerzo de presión propio de la cápsula.
- La **sensibilidad de campo difuso** (11.2.2) está referida a sonido que llega
  de todas las direcciones con fase aleatoria; la norma la define como el valor
  eficaz de las sensibilidades de campo libre sobre todas las direcciones, de
  modo que $L_{M,\text{diff}} = L_{M,\text{ff}} - D$ con $D$ el índice de
  directividad de la sección 2.

**La regla de elección.** Una cápsula de campo libre apuntada a una fuente
conocida en campo libre o casi libre; una cápsula de incidencia aleatoria en una
sala reverberante, y para un sonómetro de clase 1 según IEC 61672 usado en
interiores; una cápsula de presión en un acoplador o enrasada en una superficie
límite. Usar una cápsula de campo libre en incidencia rasante, o una de presión
en el eje, cuesta varios decibelios en las dos octavas superiores y nada en
absoluto por debajo de 1 kHz, que es la razón de que el error sobreviva a una
comprobación de nivel ponderado A y solo aparezca en un espectro. El compromiso
de tamaño va al revés: una cápsula más pequeña mantiene honesto su tipo de campo
hasta una frecuencia más alta, y lo paga en sensibilidad y en ruido propio.

**El banco que hay detrás del número.** El apartado 4.2.2 de IEC 60268-4 define
las condiciones nominales de un micrófono: la carga resistiva especificada, la
alimentación nominal, un campo libre (5.5.2) a cero grados respecto a la
dirección de referencia y una presión acústica no perturbada de 1 Pa (94 dB) en
el punto de referencia, a la frecuencia de medición de 1 kHz. El apartado 5.5.2
fija la geometría: condiciones de campo libre realizadas al aire libre, en una
cámara anecoica o en un conducto, con la referencia de onda esférica válida solo
donde $r \ge d$ y $r \ge d^2/\lambda$ para un diámetro efectivo de fuente $d$ —
preferiblemente más allá de tres veces la dimensión mayor de la superficie
radiante — y con una onda esférica contada como plana solo a media longitud de
onda o más de su centro de curvatura en la frecuencia medida más baja. El
apartado 5.6.2 fija la calibración: el método de **sustitución**, en el que el
micrófono bajo ensayo y una referencia calibrada ocupan el mismo punto uno
después del otro, da la mayor exactitud; la comparación simultánea en dos puntos
próximos solo puede usarse tras demostrar que concuerda con la sustitución
dentro de ±1 dB. El apartado 5.7 pone el techo a todo: se obtendrá una exactitud
global de ±2 dB o mejor. Todos los números de la ficha de la sección 4 heredan
esa cota. Convertir una sensibilidad nominal en niveles calibrados sobre una
cadena en uso es
[Calibración y dBFS](/phonometry/es/signals/metrology/calibration/).

<span id="patron-direccional"></span>

## 2. El patrón direccional y el índice de directividad (apartado 13)

La respuesta direccional se declara como el patrón de sensibilidad frente
al ángulo de incidencia, normalizado al eje de referencia. La familia
clásica de primer orden mezcla un término omnidireccional (de presión) y un
término coseno (de gradiente de presión),
$M(\theta) \propto (1 - b) + b\cos\theta$: $b = 0$ es la cápsula
omnidireccional, $b = 1/2$ el cardioide con su nulo a 180° y $b = 1$ la
figura en ocho con nulos a ±90°. Un número condensa el patrón: el **índice
de directividad** $D = 20\log_{10}(M_0/M_\mathrm{diff})$ compara la sensibilidad
en el eje de referencia con la sensibilidad de campo difuso obtenida de la
integral del apartado 11.2.2 a) sobre un patrón con simetría de
revolución (apartado 13.2.2; el índice se ancla en dos apartados porque el
$M_\mathrm{diff}$ por el que divide es el que define el apartado 11.2.2 a),
como el valor eficaz del patrón sobre un ángulo sólido con simetría de
revolución). Un omni puntúa 0 dB; el cardioide ideal y la figura en ocho,
ambos $10\log_{10} 3 = 4{,}8$ dB: en un campo difuso de sala, un cardioide
capta tres veces menos potencia reverberante que un omni de igual
sensibilidad axial, que es exactamente la relación que quiere un cálculo de
distancia hablante-micrófono. Los patrones reales solo conservan su forma de
libro de texto en el centro de la banda; en alta frecuencia el propio
tamaño de la cápsula vuelve directivo a cualquier micrófono, y por eso
divergen ahí las sensibilidades de campo libre y de campo difuso de una
misma cápsula.

La familia entera son seis valores de un mismo coeficiente. Los índices de
directividad de abajo son los que devuelve `microphone_characteristics` para
cada patrón mediante la integral del apartado 11.2.2 a) (el fragmento de la
sección 4 imprime tres de ellos), y la eficiencia de energía aleatoria es la
fracción de un campo difuso que la cápsula sigue captando:

| Patrón | $b$ | $M(180°)$ | Nulo | Índice de directividad | Eficiencia de energía aleatoria | Factor de distancia |
| :--- | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: |
| Omnidireccional | 0 | +1,00 | — | 0,0 dB | 1,000 | 1,00 |
| Subcardioide | 1/3 | +0,33 | — | 3,2 dB | 0,481 | 1,44 |
| Cardioide | 1/2 | 0,00 | 180° | 4,8 dB | 0,333 | 1,73 |
| Supercardioide | 0,63 | −0,26 | 126° | 5,7 dB | 0,269 | 1,93 |
| Hipercardioide | 3/4 | −0,50 | 110° | 6,0 dB | 0,250 | 2,00 |
| Figura en ocho | 1 | −1,00 | ±90° | 4,8 dB | 0,333 | 1,73 |

*El cardioide y la figura en ocho devuelven los mismos 4,8 dB desde geometrías
opuestas: el índice dice cuánta potencia reverberante rechaza una cápsula, no
desde dónde. Por eso un patrón y un índice se citan siempre juntos, y por eso el
supercardioide y el hipercardioide — que cambian un lóbulo trasero por un nulo
más profundo fuera del eje — les ganan a los dos en el número y suenan bastante
distinto por detrás. El factor de distancia es la consecuencia práctica: un
cardioide puede colocarse 1,73 veces más lejos de un hablante que una cápsula
omnidireccional para la misma relación directo-reverberante.*

<details>
<summary>Mostrar el código de esta figura</summary>

```python

# Las formas de los patrones. El índice de directividad anotado en cada curva es
# el que devuelve `microphone_characteristics(...).directivity_index_db` para
# esos mismos datos polares, como en el fragmento de la sección 4.
theta = np.radians(np.linspace(0.0, 360.0, 721))
ax = plt.subplot(projection="polar")
for b in (0.0, 1 / 3, 0.5, 0.63, 0.75, 1.0):
    mag = np.maximum(np.abs((1.0 - b) + b * np.cos(theta)), 10 ** (-1.5))
    ax.plot(theta, np.maximum(20 * np.log10(mag), -30.0))
ax.set_ylim(-30.0, 0.0)
plt.show()
```

</details>

El término coseno es un término de **gradiente de presión**, y eso tiene una
consecuencia que la fórmula esconde: cerca de una fuente el gradiente lleva una
componente que crece como $1/r^2$ mientras el término de presión cae como $1/r$,
así que cualquier cápsula con $b > 0$ realza las frecuencias graves al acercarse
a la fuente. El **efecto de proximidad** es típicamente de 6 a 10 dB a 100 Hz y
5 cm para un cardioide, y mayor para una figura en ocho. Se explota a propósito
en el trabajo con voz, y es la razón de que un micrófono direccional no pueda
usarse como aparato de medición cerca de una fuente: la respuesta depende de
dónde se sostenga. Junto con la dependencia con la frecuencia de un patrón real,
esa es la razón de que todo micrófono de medición de esta documentación sea una
cápsula omnidireccional de presión.

## 3. Ruido propio: dB(A) y dB(468) (apartado 17)

La electrónica del micrófono y la carga de aire sobre su diafragma fijan un
suelo de ruido, expresado como el **nivel de ruido equivalente**: el nivel
de presión acústica cuya salida igualaría la tensión de ruido propio
ponderada, $L_\mathrm{N} = 20\log_{10}\bigl((U_\mathrm{N}/M)/20\,\mu\text{Pa}\bigr)$. La norma lo
declara con dos ponderaciones, y los números quedan muy separados sobre el
papel. La cifra **ponderada A** (detector RMS) es la que citan la mayoría
de las hojas de características, p. ej. 14 dB(A) para un buen condensador de estudio.
La cifra **ITU-R BS.468-4** pondera el mismo ruido con la curva que alcanza
+12,2 dB cerca de 6,3 kHz y lo lee con un detector de cuasipico, así que
penaliza el siseo y los chasquidos que el oído nota de verdad; para el
ruido típico de un micrófono sale aproximadamente 10 dB por encima del
número ponderado A de la misma cápsula. Ninguna es errónea: son
ponderaciones distintas de la misma tensión, y comparar un dB(A) de una
hoja de características con un dB(468) de otra favorece en silencio a la primera por
ese margen. La relación señal-ruido re 1 Pa (94 dB SPL) se deriva del mismo
nivel de ruido equivalente, y el nivel de presión acústica de sobrecarga
(apartado 15.2) acota el rango útil por arriba. La propia curva de
ponderación BS.468 está expuesta como `itu_r_468_weighting` en el
[conjunto de distorsión de
electroacústica](/phonometry/es/devices/electroacoustics/electroacoustics/),
donde también pondera la THD.

*Cuánta parte de esa diferencia explica la red por sí sola depende de la forma
del ruido de cada cápsula: 2,4 dB para el espectro 1/f decreciente del ejemplo y
8,3 dB para una cápsula más siseante. El resto de los 10 dB de costumbre viene
del **detector de cuasipico** de la ITU-R 468, que lee un ruido más alto que un
detector de valor eficaz; `itu_r_468_weighting` es solo la red, así que un nivel
calculado con ella y una suma en valor eficaz no es una cifra en dBqps y no se
debe comparar con una de una hoja de características.*

El espectro de banda que ahí se dibuja es el que el fragmento de la sección 4
pasa como `MicrophoneNoise(spectrum=...)`, ponderado con `itu_r_468_weighting`
del [módulo de electroacústica](/phonometry/es/devices/electroacoustics/electroacoustics/)
y con ponderación A, y sumado después banda a banda.

**Cómo se obtiene $U_\mathrm{N}$** (apartado 17.2). El micrófono se aísla del sonido, del
viento, de los golpes, de la vibración y de los campos eléctricos o magnéticos,
pero tiene que permanecer en **modo de funcionamiento acústico**: la norma
advierte explícitamente de que sustituir el elemento transductor por un circuito
equivalente no mide el micrófono, porque el elemento aporta ruido propio. Un
preamplificador de 40 a 60 dB mantiene dominante el ruido del propio micrófono,
así que no hace falta corrección por la instrumentación. Llega entonces la
comprobación que decide si el número sirve: sustituir el micrófono por una
resistencia a temperatura ambiente igual a su impedancia nominal y exigir que la
salida medida sea **menor que un tercio** del valor medido con el micrófono, de
modo que la instrumentación y cualquier sonido externo residual inflen el
resultado menos de un 10 %. Informa de qué ponderación y qué detector
produjeron la cifra — valor eficaz ponderado A (IEC 60268-1 6.2.1), cuasipico
ITU-R 468 (6.2.2) o tercios de octava sin ponderar (6.2.3) —, porque los tres
difieren en unos 10 dB sobre la misma cápsula y el apartado pide que la medición
de cuasipico esté entre ellos.

### 3.1 Qué más acota el rango útil

El **nivel de presión acústica de sobrecarga** (15.2) es la presión de una onda
plana a la que la no linealidad de amplitud del micrófono alcanza un límite
declarado, para cualquier frecuencia del rango efectivo y cualquier dirección de
incidencia; la norma señala que no existe un límite común y que las hojas de
características suelen declarar un 0,5 % o un 1 %. Producir el campo es la parte
difícil de la medición: un nivel de 140 dB tiene que salir de algo cuya propia
distorsión quede muy por debajo de la de la cápsula, en la práctica una cámara
de presión pequeña o un motor de compresión sobre un acoplador, con la
distorsión de la fuente caracterizada antes contra un micrófono de referencia.
Si barres el nivel con un altavoz corriente, la curva que dibujas es la del
altavoz. La salida que el propio apartado da al problema es usar en su lugar la
medición por diferencia de frecuencias de 14.4.2, que al menos minimiza la
influencia de la no linealidad de la fuente.

Otros tres límites son características nominales por derecho propio, y los tres
se declaran como **niveles de presión acústica equivalentes**, así que se pueden
comparar banda a banda con el ruido propio de arriba:

- **Vibración mecánica** (19.2): la presión acústica equivalente producida por
  una aceleración eficaz declarada en la dirección de máxima influencia,
  declarando también la dirección de mínima influencia, medida con frecuencia
  deslizante hasta 250 Hz. Esto es el ruido de soporte y de manipulación, y es
  la razón de que una suspensión elástica se especifique en vez de darse por
  supuesta.
- **Viento** (19.3): la presión acústica equivalente para una velocidad y una
  dirección de viento declaradas, siendo el valor de referencia 10 m/s. Es la
  magnitud contra la que se declara la eficacia de un paravientos.
- **Efecto «pop» transitorio** (19.4): el golpe de aire de una oclusiva de un
  hablante cercano, que se ataja con un filtro antipop o con un cambio de
  distancia de trabajo.

## 4. Informe de características del micrófono (IEC 60268-4)

El compañero de micrófono del
[informe de altavoz](/phonometry/es/devices/electroacoustics/loudspeakers/): las
características nominales que
IEC 60268-4 define en torno a una respuesta en frecuencia de campo libre medida
se reúnen en un único resultado de **características del micrófono** que
representa la ficha de características nominales de la norma. Cuatro de los
números se calculan a partir de las propias definiciones de la norma en lugar
de solo repetirse:

- **Nivel de sensibilidad** (11.1). La sensibilidad nominal en campo libre $M$
  (mV/Pa, a la frecuencia de referencia de 1 kHz de 11.3) como nivel,
  $L_M = 20\log_{10}(M / 1\,\text{V/Pa})$: 12,5 mV/Pa son $-38{,}1$ dB re 1 V/Pa.
- **Rango de frecuencias efectivo** (12.2). La banda en la que la respuesta,
  normalizada a 0 dB en la frecuencia de referencia, se mantiene dentro de la
  tolerancia $\pm$ declarada; los bordes son los cruces interpolados con la
  tolerancia.
- **Índice de directividad** (13.2.2). $D = 20\log_{10}(M_0/M_\mathrm{diff})$ con la
  sensibilidad de campo difuso de la integral de 11.2.2 a) sobre un diagrama
  con simetría de revolución; el cardioide ideal devuelve $10\log_{10} 3 = 4{,}8$ dB.
- **Nivel de ruido equivalente** (17.2). La tensión de ruido inherente
  ponderada sobre la sensibilidad nominal como nivel de presión acústica,
  $L_\mathrm{N} = 20\log_{10}\bigl((U_\mathrm{N}/M)/20\,\mu\text{Pa}\bigr)$, con la relación
  señal-ruido re 1 Pa (94 dB SPL) derivada de él. El nivel de presión acústica de
  sobrecarga (15.2) se lee de una curva de distorsión frente a nivel en el
  límite de THD declarado.

Las cuatro curvas de entrada del fragmento de abajo son sintéticas, pero cada
una representa una medición con nombre propio y conviene saber cuál antes de
salir a tomar datos. La **respuesta de campo libre** sale de una calibración por
sustitución contra un micrófono de referencia en cámara anecoica (5.6.2 a), o se
sintetiza a partir de una respuesta de presión con actuador electrostático más
la corrección de campo libre del fabricante, y se normaliza a 0 dB en la
frecuencia de referencia de 1 kHz que marca el informe. Los **cortes polares**
salen de girar el micrófono sobre un plato giratorio en esa misma cámara, un
corte por cada frecuencia declarada, en un plano que contenga el eje de
referencia y manteniendo constantes la distancia, la presión acústica y la
frecuencia mientras se avanza en $\theta$ (13.1.2 a). El **espectro de ruido
propio** es el desglose en tercios de octava de la medición del apartado 17.2,
con el ancho de banda del analizador declarado, y el `voltage` único es el valor
eficaz ponderado de esa misma medición. La **curva de distorsión frente a
nivel** sale de ir subiendo la presión acústica de una fuente de nivel alto
mientras se mide la distorsión a la salida (15.2.2), y el nivel de sobrecarga se
lee en ella donde la curva cruza el límite declarado.

```python

from phonometry import (
    MicrophoneDirectivity, MicrophoneElectrical, MicrophoneNoise,
    MicrophoneOverload, ReportMetadata, microphone_characteristics,
)

freqs = np.geomspace(20, 20000, 400)
response = -10 * np.log10(1 + (30.0 / freqs) ** 4)      # caída en baja frecuencia
response -= 10 * np.log10(1 + (freqs / 19000.0) ** 8)   # caída en alta frecuencia
response += 2.0 * np.exp(-(np.log2(freqs / 9000.0) ** 2) / 0.3)  # región de presencia

angles = np.linspace(0, 179, 359)
cardioid = 20 * np.log10((1 + np.cos(np.radians(angles))) / 2)
noise_f = np.geomspace(20, 20000, 31)

result = microphone_characteristics(
    freqs, response, 12.5, tolerance_db=3.0,          # 12,5 mV/Pa a 1 kHz
    directivity=MicrophoneDirectivity(polar=(angles, cardioid), frequency=1000.0),
    noise=MicrophoneNoise(                             # ponderada A, V
        voltage=1.25e-6,
        spectrum=(noise_f, 6.0 + 12.0 * np.log10(1000.0 / noise_f)),
    ),
    overload=MicrophoneOverload(
        distortion=(np.linspace(100, 140, 81),
                    0.5 * 10 ** ((np.linspace(100, 140, 81) - 130.0) * 0.08)),
        thd_percent=0.5,
    ),
    electrical=MicrophoneElectrical(
        rated_impedance=150.0, minimum_load_impedance=1000.0,
        powering="Phantom P48 (IEC 61938)", supply_current_ma=3.1,
    ),
)
print(round(result.sensitivity_level_db, 1))            # -38.1 dB re 1 V/Pa
print(tuple(round(x) for x in result.effective_range))  # Hz
print(round(result.directivity_index_db, 1))            # 4.8 dB (cardioide)
print(round(result.equivalent_noise_level_db, 1))       # 14.0 dB(A)
print(round(result.signal_to_noise_ratio_db, 1))        # 80.0 dB re 1 Pa

# Los tres patrones canónicos de la sección 2, por la misma integral de
# 11.2.2 a): b = 1/2 y b = 1 devuelven el mismo índice desde formas opuestas.
for b in (0.0, 0.5, 1.0):
    polar = 20 * np.log10(
        np.maximum(np.abs((1 - b) + b * np.cos(np.radians(angles))), 1e-3))
    family = microphone_characteristics(
        freqs, response, 12.5, tolerance_db=3.0,
        directivity=MicrophoneDirectivity(polar=(angles, polar),
                                          frequency=1000.0))
    print(b, round(family.directivity_index_db, 1))     # 0.0 / 4.8 / 4.8 dB

result.report("microfono.pdf", metadata=ReportMetadata(measurement_standard="IEC 60268-4"),
              language="es")
```

El cuarto `print` cierra una cadena que la página ha dejado abierta dos veces.
Una tensión de ruido propio de 1,25 µV a la salida de una cápsula de
12,5 mV/Pa es una presión acústica de 100 µPa en su diafragma, que son
$20\log_{10}(100/20) = 14{,}0$ dB por encima de la referencia de 20 µPa: este
micrófono leería 14 dB(A) en una sala perfectamente silenciosa, y no puede medir
nada más silencioso que unos 24 dB(A) sin contribuir al resultado. La relación
señal-ruido que el resultado también lleva son simplemente 94 dB menos esa
cifra — 80,0 dB —, porque la referencia de la norma es 1 Pa. Esa misma tensión
leída a través de la ITU-R BS.468-4 con detector de cuasipico se informaría unos
10 dB más alta para la misma cápsula, así que este número son 14 dB(A) y no debe
ponerse nunca al lado de una cifra en dB(468) de otra hoja.

Hay una trampa que la API reproduce y que la página tiene que cerrar:
`MicrophoneNoise.voltage` es la tensión de ruido propio **medida a través de la
red de ponderación**, no un valor eficaz de banda ancha en bruto, y `weighting=`
registra qué red fue esa. Toma en silencio el valor por defecto `'A'`
(IEC 60268-1 6.2.1). El campo es una *etiqueta, no un filtro*: la función no
vuelve a ponderar nada, así que declarar `weighting="CCIR"` mientras se le pasa
una tensión ponderada A produce un nivel correctamente calculado con el nombre
equivocado encima, que es exactamente el error del que avisa la sección 3, ahora
impreso en un informe. Dar las dos cifras de la misma cápsula es la forma
honrada, porque son preguntas distintas y las dos son legítimas.

`microphone_characteristics` devuelve un `MicrophoneCharacteristics` con el
`sensitivity_level_db`, el `effective_range`, el `directivity_index_db`, el
`equivalent_noise_level_db`, el `max_spl_db`, la `signal_to_noise_ratio_db` y
el `diffuse_field_sensitivity_level_db` calculados, y un `.report()` que
escribe la ficha. La respuesta de campo libre se dibuja con su banda de
tolerancia, el marcador de la frecuencia de referencia y los marcadores del
rango efectivo según la proporción de IEC 60263 (una década de frecuencia igual
a 25 dB), y el diagrama direccional sobre el círculo de referencia de 25 dB de
IEC 60263; el espectro de ruido inherente y la curva de distorsión frente a
nivel (con el límite de THD y el nivel de sobrecarga marcados) alimentan los
paneles secundarios. Un `requirement` en los metadatos se comprueba como nivel
de ruido equivalente máximo permitido.

Las características nominales también están disponibles de forma interactiva
mediante `.plot()`, que dibuja **un concepto por figura** con el mismo código de
paneles que compone el informe, seleccionado con `quantity`. Al pasar unos ejes
se dibuja sobre ellos:

```python
result.plot()                        # respuesta de campo libre (por defecto)
result.plot(quantity="directivity")  # diagrama polar sobre el círculo de 25 dB
result.plot(quantity="noise")        # espectro de banda del ruido inherente
result.plot(quantity="distortion")   # THD frente al nivel de presión acústica
```

*La banda sombreada es la tolerancia que declara quien lee (`tolerance_db`, 3 dB
aquí) y los bordes del rango efectivo del apartado 12.2 son sus cruces
interpolados, así que una tolerancia más estrecha acorta el rango declarado: dos
micrófonos no se pueden comparar solo por el rango sin ella. La curva está
normalizada a 0 dB en la frecuencia de referencia de 1 kHz del apartado 11.3,
que es donde se cita la sensibilidad nominal, y el realce cercano a 9 kHz de
aquí es un pico de presencia deliberado, no un defecto.*

<details>
<summary>Ver el código de esta figura</summary>

```python

from phonometry import microphone_characteristics

freqs = np.geomspace(20, 20000, 400)
response = -10 * np.log10(1 + (30.0 / freqs) ** 4)      # caída en baja frecuencia
response -= 10 * np.log10(1 + (freqs / 19000.0) ** 8)   # caída en alta frecuencia
response += 2.0 * np.exp(-(np.log2(freqs / 9000.0) ** 2) / 0.3)  # región de presencia

result = microphone_characteristics(freqs, response, 12.5, tolerance_db=3.0)
result.plot(language="es")   # quantity="response" (por defecto)
plt.show()
```

</details>

*Dibujado sobre el círculo de referencia de 25 dB del apartado 3 de IEC 60263,
así que el radio completo son 25 dB y cada anillo son 5 dB; el rechazo trasero
del cardioide es la profundidad de su nulo a 180°. Este es un corte a una
frecuencia: una cápsula real conserva la forma de libro de texto solo por el
centro de su banda, que es la razón de que el apartado 13.1.2 a) pida los
centros de octava de 125 Hz a 16 kHz. Es el panel a partir del cual se calcula
el índice de directividad de 4,8 dB de la ficha.*

<details>
<summary>Ver el código de esta figura</summary>

```python

from phonometry import MicrophoneDirectivity, microphone_characteristics

freqs = np.geomspace(20, 20000, 400)
response = -10 * np.log10(1 + (30.0 / freqs) ** 4)
angles = np.linspace(0, 179, 359)
cardioid = 20 * np.log10((1 + np.cos(np.radians(angles))) / 2)

result = microphone_characteristics(
    freqs, response, 12.5, tolerance_db=3.0,
    directivity=MicrophoneDirectivity(polar=(angles, cardioid), frequency=1000.0),
)
result.plot(quantity="directivity", language="es")
plt.show()
```

</details>

*El desglose por bandas que hay detrás de la cifra única de ruido equivalente, y
atención a la ordenada: son niveles de banda de **presión acústica**
equivalente, no de tensión. La subida en el extremo grave es el ruido 1/f del
amplificador, que la ponderación A descuenta con dureza, y por eso el total
ponderado A lo dominan las bandas medias y por eso la misma cápsula lee tan
distinto a través de la red 468.*

<details>
<summary>Ver el código de esta figura</summary>

```python

from phonometry import MicrophoneNoise, microphone_characteristics

freqs = np.geomspace(20, 20000, 400)
response = -10 * np.log10(1 + (30.0 / freqs) ** 4)
noise_f = np.geomspace(20, 20000, 31)

result = microphone_characteristics(
    freqs, response, 12.5, tolerance_db=3.0,
    noise=MicrophoneNoise(
        voltage=1.25e-6,
        spectrum=(noise_f, 6.0 + 12.0 * np.log10(1000.0 / noise_f)),
    ),
)
result.plot(quantity="noise", language="es")
plt.show()
```

</details>

*El codo es donde el movimiento de la cápsula deja de ser lineal, y el nivel de
presión acústica de sobrecarga del apartado 15.2 no es más que la lectura de
esta curva en el límite declarado, de modo que un «SPL máximo» citado al 0,5 % y
otro citado al 3 % se diferencian en varios decibelios para el mismo micrófono,
y ninguno significa nada sin su porcentaje.*

<details>
<summary>Ver el código de esta figura</summary>

```python

from phonometry import MicrophoneOverload, microphone_characteristics

freqs = np.geomspace(20, 20000, 400)
response = -10 * np.log10(1 + (30.0 / freqs) ** 4)
spl_axis = np.linspace(100, 140, 81)

result = microphone_characteristics(
    freqs, response, 12.5, tolerance_db=3.0,
    overload=MicrophoneOverload(
        distortion=(spl_axis, 0.5 * 10 ** ((spl_axis - 130.0) * 0.08)),
        thd_percent=0.5,
    ),
)
result.plot(quantity="distortion", language="es")
plt.show()
```

</details>

La ficha de ejemplo se regenera con `make reports` y se conserva renderizada en
el repositorio; pulsa la vista previa para abrir el PDF.

## Qué cubre esta guía

Los tres tipos de sensibilidad y las condiciones nominales, la geometría, la
calibración por sustitución y la cota de exactitud de ±2 dB que hay detrás de
ellos (apartados 4.2.2, 5.5.2, 5.6.2, 5.7, 11.2), el procedimiento de ruido
propio del apartado 17.2 con su comprobación del tercio residual, y los
límites de 15.2 y 19.2-19.4. Las características nominales de micrófono de IEC
60268-4:2014 mediante `microphone_characteristics` y su `.report()`: el nivel
de sensibilidad re 1 V/Pa (11.1/11.3), el rango de frecuencias efectivo frente
a una tolerancia declarada (12.2), el índice de directividad mediante la
integral de campo difuso de 11.2.2 a) (13.2.2), el nivel de ruido equivalente
y la relación señal-ruido (17.2), el nivel de presión acústica de sobrecarga
leído de una curva de distorsión (15.2) y las impedancias nominales y la
alimentación (9/10), con los paneles de respuesta, polar, ruido y distorsión
dibujados según las convenciones de escala de IEC 60263.

La instrumentación propia del laboratorio: la cámara anecoica y su
cualificación, el micrófono de referencia y su certificado de calibración, la
fuente de nivel alto que produce un campo de 140 dB y el plato giratorio. Las
*condiciones* que esos instrumentos tienen que cumplir están en las secciones
1.1, 3 y 3.1, porque son lo que significan los números presentados; la
adquisición en sí no está implementada aquí, ni tampoco el detector de
cuasipico de la ITU-R 468, así que un nivel de ruido propio calculado con
`itu_r_468_weighting` y una suma en valor eficaz no es una cifra en dBqps. La
edición implementada está congelada en IEC 60268-4:2014; la revisión de 2018
que la sustituye no es la verificada. La calibración acústica de una cadena en
uso, de la sensibilidad a pascales y dBFS, vive en [Calibración y
dBFS](/phonometry/es/signals/metrology/calibration/).

## Véase también

- [Electroacústica](/phonometry/es/devices/electroacoustics/electroacoustics/): el conjunto de
  distorsión de IEC 60268-3, THD+N y SINAD, la THD ponderada ITU-R 468 y
  los estimadores de respuesta en frecuencia H1/H2 que producen las curvas
  medidas.
- [Caracterización de altavoces (IEC 60268-5)](/phonometry/es/devices/electroacoustics/loudspeakers/):
  el informe de características nominales homólogo para el lado de
  reproducción de la cadena.
- [Calibración y dBFS](/phonometry/es/signals/metrology/calibration/): convertir la
  sensibilidad nominal de un micrófono en niveles de presión acústica
  calibrados.
- [Montar un sonómetro](/phonometry/es/signals/sound-level-meter/): la cadena
  de medición que alimenta un micrófono caracterizado.
- Referencia de la API: [`electroacoustics.microphone`](/phonometry/es/reference/api/electroacoustics/microphone/).