Phantom Power: ¿Qué es y para qué sirve?

El phantom-power o alimentación fantasma es una de esas cosas que damos por sentado. Está ahí y es un botoncito que prende una lucecita que hace algo pero no se sabe muy bien que o por qué lo hace.

En pocas palabras el phantom power es el voltaje de alimentación externa que hace que funcionen los micrófonos de condensador, capacitor o condenser. El voltaje de alimentación viaja por el cable del micrófono y para la mayor parte de las aplicaciones de audio esto es todo lo que necesitamos saber.

Sin embargo conocer un poco más sobre su funcionamiento nos permite diseccionarlo a fondo y saber qué medidas debemos tomar para un uso completamente seguro del mismo.

¿Qué es el phantom power?

En esencia el phantom power es un voltaje de corriente continua que alimenta al circuito interno de los micrófonos que lo requieren. Por lo general es un requisito indispensable para el funcionamiento de los micrófonos de condensador.

Los micrófonos de condensador funcionan de manera análoga a un condensador o capacitor eléctrico. 

Tienen una membrana móvil y una placa fija separadas entre sí por aire, que actúa como aislante conductivo.

Para que el ensamble funcione se requiere energizar la cápsula y la placa trasera, de tal forma que se comporten como un condensador y la diferencia de distancia entre la placa móvil y la trasera es la que genera cambios de la capacitancia, que se traducen en un voltaje de salida análogo a la onda acústica incidente.

La manera más práctica que se ideó para alimentar estos componentes es a través del cable de micrófono, usando un voltaje estandarizado conocido como phantom power, que proviene de una unidad externa.

Dicha unidad externa puede ser una consola o mesa de audio, un preamplificador externo o interfaz de audio. 

La idea detrás de esto es que el micrófono no necesite de una fuente de alimentación individual o bateria, si no que pueda hacerse más portátil el usar este tipo de micrófonos, además de reducir el peso y tamaño.

¿Por qué se llama phantom power o alimentación fantasma?

La denominación proviene del hecho de que la alimentación es «invisible» es decir que se encuentra dentro del dispositivo al que vamos a conectar el micrófono y no por fuera o como parte de micrófono. Esto en contraste con alimentar un micrófono con pilas o con una fuente de alimentación (PSU) externa como la que se usa para los micrófonos valvulares.

¿Por qué razón son 48V en el phantom power?

La razón es casual, más bien anecdótica.  Se remonta a cuando Neumann le presenta un modelo de micrófono transistorizado a la Norwegian Broadcasting Corporation. 

Ellos habían solicitado que el micrófono pudiera soportar 48V porque ellos tenían ese voltaje en un sistema de iluminación de emergencia.

Tras ese hecho el uso de 48V en el Phantom power se extendió a otros fabricantes y luego fue establecido como el estándar de la industria. Lo cierto es que los micrófonos podrían funcionar con voltajes mucho menores pero el voltaje de 48V quedó estandarizado.

En cuanto a la estandarización hay que saber que siempre se busca adoptar un estándar para no terminar en un caso de fabricantes y dispositivos con cero compatibilidad. 

Pensemos que una empresa usa una alimentación de 24V y otra usa una de 28V porque así diseñó el circuito. 

La realidad es que necesitaríamos dos fuentes o que cada micrófono venga con su propia fuente. 

A pesar de que la decisión de usar 48V es algo «aleatorio», es necesario que el voltaje esté estandarizado.

También es importante destacar que existen también alimentaciones que usan 12V y 24V pero son mucho menos comunes. Se denominan P12 y P24 respectivamente.

Imagen: ejemplo de un circuito activo dentro de un micrófono de condensador. El circuito de arriba es una representación del circuito preamplificador de un micrófono de condensador.  

Los +/- 48V llegan al amplificador operacional a través de los pines 2 y 3 del conector canon XLR. 

El pin 1 esta conectado a masa. No es de vital importancia entender el circuito por el momento, solamente tenemos que entender que los 48VCC, voltaje de corriente continua, circulan por nuestro cable y van a parar a esta parte del circuito.

Mitos sobre el phantom power

A continuación algunas aclaraciones sobre cosas que se suelen decir acerca del phantom power pero no son del todo ciertas:

• El phantom power puede dañar a los micrófonos dinámicos: La realidad es que mientras el micrófono tenga la salida balanceada no va a ser afectado por el phantom power. Esto porque no se cierra el circuito entre la bobina y masa. Los casos que representan cierto riesgo son aquellos donde los conectores presentan alguna falla, la conexión esta mal hecha, los cables son de mala calidad o por alguna razón se presenta un corto entre los pines 2-3 y masa (un cable  soldado sin respetar el estándar por ejemplo).
• El phantom power puede electrocutar a una persona: el consumo de corriente eléctrica de un micrófono es muy bajo como para representar un riesgo en términos de seguridad. Es posible recibir una descarga a través de un micrófono que puede variar desde un cosquilleo a algo mayor, pero va a suceder cuando la conexión eléctrica tenga problemas en la puestaa tierra o este mal hecha.
• El phantom power quema todos los micrófonos de cinta: este es uno de los mitos más extendidos e incluso ha sido abordado por algún que otro fabricante. La realidad es que al igual que con los micrófonos dinámicos, estos solamente corren un riesgo si existe un corto en la conexión entre masa y los pines que tienen el voltaje. Este corto se puede dar por varios motivos entre ellos un capacitor de acople con pérdidas o por los conectores TRS en un Patchbay que pueden ocasionar un corto instantáneo que puede provocar la defunción de la cápsula.En caso de tener un micrófono de cinta lo mejor por precaución es no usar el phantom power, pero sin duda tendríamos que revisar las conexiones internas y asegurarnos de que no haya un corto entre los pines 2-3 y masa. Por otro lado tener extremo cuidado si usamos micrófonos de cinta con patchbay. Y si tenemos un micrófono de cinta especialmente antiguo lo mejor es conseguir que alguien revisé las conexiones y nos asegure que es seguro usarlo con phantom power.

Phantom power en la práctica

Dependiendo de cómo vayas a trabajar la señal vas a encontrar distintas fuentes de phantom power. 

Si por ejemplo estás en una situación de grabación en estudio lo puedes encontrar en tu interfaz de audio o en un preamplificador externo.

Por otro lado, si usas una consola probablemente tengas una fuente de phantom power general para todos los canales o más común cada cierto grupo de canales, para solo usar en los micrófonos que sea necesario.

Aunque no lo creas existen buenas y malas maneras de activar el phantom power, un paso en falso y puedes crear un ruido de pop gigante en tus monitores o audífonos.

Para evitar dañar equipos veamos algunas situaciones y cómo se sugiere aplicar el phantom power correctamente.

• En una interfaz o placa de audio: la mayoría de las interfaces de audio modernas tienen incorporada la función de phantom power. Esta se suele encontrar designada con +48V o phantom. Para evitar problemas se sugiere conectar el cable del micrófono primero, silenciar el monitoreo, reducir el nivel de ganancia del micrófono y finalmente activar el phantom power.
• En un preamplificador externo: si usas un previo para micrófono dedicado vas a encontrar la opción de phantom power como +48V por lo general. El procedimiento sería conectar el micrófono al previo, reducir el nivel de ganancia y silenciar el monitoreo. En última instancia activar el phantom power.
• En consolas o mesas de audio: si eres de la vieja escuela probablemente tengas una consola de audio analógica que puede tener la función del phantom power al frente donde se opera o muchas veces detrás donde están las conexiones de cables. Para activar se deben tener conectados los micrófonos, sin nivel de ganancia de entrada al preamp ni nivel de monitoreo. Activa el phantom power, espera unos segundos y puedes ajustar la ganancia. 

Asi como hay un procedimiento para colocar el phantom power se debe tener precaución al quitarlo. 

Se sugiere primero silenciar los monitores o bajarlos al mínimo, reducir el nivel de ganancia y luego quitar el phantom power. 

Recuerda aguardar unos segundos antes de quitar el cable del micrófono.

Casos especiales de alimentación fantasma

Si bien la mayoría de los micrófonos de condensador usa el estándar del phatom power de +48 V hay algunos modelos que salen de la norma.

Por ejemplo existen modelos de micrófonos que son alimentados por una bateria interna, que están pensados para aplicaciones portátiles.

Algunos de estos modelos están en la categoría de micrófonos de condensador electret, que funcionan con un elemento que está pre polarizado y genera un voltaje sin necesidad de alimentación phantom.

Imagen: vista de un micrófono de solapa o lavallier del tipo electret.

Otro caso de micrófono de condensador que funciona diferente son los micrófonos valvulares/tubos. Estos micrófonos requieren otro voltaje distinto para que funcionen las válvulas y por eso funcionan con una fuente externa de alimentación.

Imagen: ejemplo de un micrófono de condensador valvular, que incluye una fuente de alimentación para su operación.

Imagen: fuente de alimentación externa para un micrófono de condensador valvular.

Otro lugar donde puedes encontrar el uso de la alimentación phantom power es en las cajas directas activas, donde el voltaje +48 permite que funcione el circuito interno de la caja directa.

Imagen: caja directa activa que requiere de alimentación phantom power para que su circuito interno funcione.

Conclusiones

Como pudimos ver, el phantom power es una fuente de alimentación para micrófonos de condensador o condenser que «está pero no se ve», en realidad se ve si abrimos el circuito. 

La idea detrás de esta alimentación es básicamente estandarizar los dispositivos con los que se van a usar los micrófonos que requieran una alimentación externa de esta manera hacer más práctico y cómodo el proceso. 

De lo contrario requeririamos muchas fuentes de alimentación separadas.

A la hora de  tener en cuenta los cuidados necesarios si queremos conectar el phantom power a un micrófono dinámico solamente tenemos que tener en cuenta que nuestros cables sean de calidad.

Además de la calidad misma del cable debemos tener en cuenta que tienen que estar soldados siguiendo el estándar donde 1 es masa 2 es positivo y el 3 es negativo.

También asegurarnos que el micrófono tenga una salida balanceada, cosa que se da casi por sentado en los micrófonos de fabricación actual.