Il microfono è, di fatto, il primo anello di ogni catena audio e chi è chiamato a utilizzarlo necessita di una conoscenza approfondita delle sue peculiarità tecniche, in bassa o alta frequenza, in ambito analogico o digitale. I settori di applicazione del microfono sono innumerevoli e saper scegliere la tipologia più adatta a ogni situazione, oltreché essere in grado di sfruttarla con abilità e creatività sulla base di contesto e caratteristiche tecniche, sono due doti indispensabili per chi incentra sulla ripresa sonora la propria attività professionale. In uno scenario complesso e mutevole in cui wireless e digitale stanno rivoluzionando architettura e tecnica dei sistemi di ripresa microfonica, il presente libro affronta con la massima completezza ogni tematica attinente al microfono e al suo impiego in ogni campo di applicazione in cui è necessario tradurre suoni, rumore e voce in segnali microfonici al fine di poterli registrare, misurare, trasmettere, diffondere, elaborare. Nato dalla lunga esperienza sul campo dell'autore, Microfoni è un valido ausilio non solo per tecnici audio, ma anche per tutti coloro che necessitano, per lavoro o semplice hobby, di accostarsi alla scelta e all'impiego di uno o più microfoni.
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Il microfono è un apparato che è incaricato della trasformazione di suoni in segnali elettrici; in linguaggio tecnico si usa pertanto dire che il microfono è un elemento di trasduzione fonoelettrica.
Il prodotto della trasduzione può essere immediatamente sfruttato, come ad esempio avviene nel public address (PA) o sound reinforcement, allo scopo di sonorizzare ambienti più o meno estesi oppure può essere memorizzato per una successiva riproduzione.
Una possibile composizione dei sistemi audio nei due casi è illustrata in figura 1.1.
Si può notare come, in ciascuna tipologia di impiego, nella catena audio il microfono rappresenti il primo anello, l’ultimo è l’altoparlante, un apparato in grado di trasformare segnali elettrici in suoni.
L’altoparlante è pertanto esso stesso un elemento di trasduzione, per la precisione di tipo elettroacustico; in questo senso microfono e altoparlante sono trasduttori di opposta natura.
Figura 1.1
Il microfono è il primo anello della catena costituita da un sistema di riproduzione sonora: a) riproduzione in tempo reale; b) riproduzione in tempo differito.
1.1Ingresso e uscita di un microfono
Il microfono è, come detto, un apparato di trasduzione fonoelettrica, ossia che risponde elettricamente a variazioni della pressione sonora; esso può essere pertanto visto schematicamente come una scatola con un ingresso, dimensionalmente una pressione sonora, e una uscita, dimensionalmente una tensione elettrica (vedi figura 1.2).
Tale concetto può essere espresso dicendo che nella trasduzione il microfono ideale si comporta sempre in modo uniforme, ovverosia indipendentemente dalla frequenza del suono o della componente sonora.1
1.2Classificazione dei microfoni
Il microfono è un dispositivo costituito tipicamente da un elemento di trasduzione (trasduttore fonoelettrico) e da una sezione elettrica o elettronica necessaria per il suo corretto funzionamento o per il suo interfacciamento.
La rappresentazione grafica di un generico trasduttore fonoelettrico è illustrata in figura 1.3.
L’effetto di trasduzione di un segnale acustico in un segnale elettrico è ottenibile adottando soluzioni tecnologiche e costruttive tra loro anche molto diversificate.
Ciascuna di queste soluzioni porta alla realizzazione di microfoni che esibiscono peculiarità tali da renderli distinguibili da ogni altro sia in termini di utilizzazione, sia in termini di caratteristiche e dunque di prestazioni ottenibili.
In virtù di ciò, è possibile classificare i microfoni sotto vari punti di vista: fisico, tecnologico ecc.
L’elemento del microfono che viene esposto al campo sonoro è in genere una sottile lamina di materiale plastico o metallico che si muove o si deforma come conseguenza dell’incidenza delle onde di pressione sonora (vedi figura 1.4). Questo elemento viene denominato diaframma.
Un primo esempio di modalità di classificazione dei microfoni fa riferimento alla grandezza acustica da cui dipende la tensione elettrica prodotta ai terminali del trasduttore fonoelettrico.
Si avranno così le due seguenti classi:
trasduttori a pressione;
trasduttori a gradiente di pressione.
Figura 1.2
Il microfono può essere visto come una scatola con un ingresso, una pressione sonora variabile, e un’uscita, una tensione elettrica variabile. Idealmente, dei due segnali l’uno è la precisa copia dell’altro.
Figura 1.3
Simbolo grafico di un trasduttore fono-elettrico
Nel senso più stretto del termine, microfono non è sinonimo di trasduttore fonoelettrico in quanto quest’ultimo rappresenta di norma solo una delle sue parti principali (foto cortesia Neumann).
Trasduttori appartenenti alla prima categoria prevedono che un solo lato del proprio diaframma sia esposto al campo sonoro (vedi figura 1.4).
In tal modo l’andamento della tensione elettrica di uscita è tipicamente l’esatta replica dell’andamento della pressione sonora che incide sul diaframma.
Salvo che per suoni di frequenza elevata, la cui lunghezza d’onda tenda a risultare del medesimo ordine di grandezza delle dimensioni del diaframma, il trasduttore fonoelettrico a pressione non presenta comportamenti diversificati a seconda della direzione di provenienza delle onde sonore. Ciò equivale a dire che esso è tipicamente omnidirezionale.
Figura 1.4
Tipologie di microfoni: a) a pressione; b) a gradiente di pressione.
Al contrario, nei trasduttori a gradiente di pressione, entrambi i lati del diaframma sono esposti al campo sonoro. Ne consegue che lo spostamento del diaframma deriva da istantanee variazioni della differenza tra le pressioni sonore agenti sulle due superfici, di qui la denominazione di gradiente.
Questi trasduttori sono massimamente sensibili a onde di pressione di provenienza secondo un asse ...
