Microfono

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Microfoni

Il microfono è un trasduttore di tipo elettro-meccanico in grado di convertire le onde di pressione sonora in segnali elettrici.

Trovano applicazione nell'ambito delle telecomunicazioni (in particolare nella telefonia), nel mondo dello spettacolo (musica, radio, televisione, cinematografia) e nei sistemi di rilevamento di onde acustiche.

Cenni storici[modifica | modifica sorgente]

Tipi di microfono[modifica | modifica sorgente]

Esistono diversi tipi di microfono che basano il proprio funzionamento su differenti tecnologie e metodi di conversione.

I microfoni possono essere classificati in base a:

  • tipologia del sistema meccanico: (in pratica il tipo di trasduttore): a membrana, a nastro e a cellula;[1]
  • grandezza oggetto della trasduzione: a pressione, a gradiente di pressione, a spostamento e a velocità;[1]
  • principio di trasduzione: a variazione di resistenza, elettromagnetici (o magnetici o dinamici), elettrostatici e piezoelettrici;[1]
  • necessità o meno di alimentazione: con filo e senza filo.

A variazione di resistenza[modifica | modifica sorgente]

Microfono a carbone[modifica | modifica sorgente]

Antica capsula microfonica a carbone

Praticamente non più utilizzato, il microfono a carbone sfrutta la variazione di resistività di granuli di carbone sottoposti ad agitazione meccanica dalla sottile membrana che chiude la capsula che li contiene.[1] Economico da costruire, può coprire un campo di frequenza molto limitata. Erano di questo tipo i primi microfoni radiofonici (quelli stile anni '30, che si vedono nei vecchi film), ma anche le capsule microfoniche adottate per i telefoni a cornetta in uso fino agli anni 80;[1] agitando tra le dita la capsula, è percepibile il movimento dei granuli.

Microfono a filo caldo[modifica | modifica sorgente]

Il microfono a filo caldo è un altro tipo di microfono a variazione di resistenza. In tale microfono si ha un sottilissimo filo che si riscalda per effetto dell'elettricità che lo percorre; la resistenza di tale filo viene modificata dall'azione della pressione acustica che lo sollecita.[1]

Microfono dinamico[modifica | modifica sorgente]

Il microfono dinamico è strutturalmente simile ad un piccolissimo altoparlante, con funzionamento inverso: sfrutta il fenomeno dell'induzione elettromagnetica per convertire il movimento di una membrana (la parte destinata a raccogliere le pressioni sonore, normalmente costituita da una pellicola di mylar, poliestere dello spessore di pochi decimi di mm) in forza elettromotrice, grazie ad un avvolgimento di filo conduttore sottilissimo meccanicamente fissato alla membrana stessa chiamato bobina mobile. Tale struttura è immersa nel campo magnetico generato da un nucleo di magnete permanente. Il movimento della bobina mobile nel campo magnetico genera, ai capi del filo di cui è composta, una corrente elettrica proporzionale all'ampiezza dei movimenti dell'avvolgimento e quindi, in definitiva, alla magnitudo del segnale acustico: questa corrente costituisce il segnale elettrico audio il quale, tramite un cavo oppure via radio, viene trasferito alla console o agli outboard.

Microfono a nastro[modifica | modifica sorgente]

Usano un nastro sottile e, a volte, ondulato sospeso in un campo magnetico. Il nastro è collegato da un circuito elettrico all'uscita audio del microfono cosicché le sue vibrazioni nel campo magnetico possano generare un segnale elettrico. Sia il microfono a nastro che quello a bobina mobile hanno in comune la caratteristica di produrre il suono per induzione magnetica.

Microfono a condensatore[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Microfono a condensatore e Microfono a elettrete.
L'interno di un microfono a condensatore

Il microfono a condensatore e il microfono a elettrete sfruttano le variazioni di capacità del condensatore, realizzato con una lamina metallica o di plastica metallizzata costituente l'armatura fissa del condensatore, ed una seconda, mobile, (la membrana).

La capsula del microfono a condensatore, avendo caratteristiche di alta sensibilità, si presta a prelevare suoni anche a grande distanza: per tale uso è possibile accentuare le caratteristiche direzionali del microfono, montando la capsula all'interno di tubi progettati e calibrati per ottenere determinate interferenze additive e sottrattive.

Viene spesso impiegato nella sonorizzazione di molti film durante la presa diretta. Altri impieghi del microfono a condensatore sono: conferenze, televisione (microfoni lavalier), traduzioni simultanee ecc.

Il microfono a condensatore, il cui principio di funzionamento si basa sulla variazione di un campo elettrico, per funzionare ha bisogno di una batteria per amplificare il segnale generato dalla capsula che risulterebbe altrimenti troppo debole. Spesso alternativamente alla batteria si fornisce l'alimentazione tramite lo stesso cavo microfonico (alimentazione microfonica). questa si distingue per la tipologia del circuito microfonico quali (alimentazione 12 volt T negativa o positiva) (alimentazione phantom 12 o 48 volt positiva o negativa) Molto spesso tali microfoni, specialmente se di buona qualità, sono composti da due moduli separati: il modulo di alimentazione (con batteria da pochi volt, fino ai 48 volt) ed il modulo microfono vero e proprio che può essere ad una, due o quattro celle, per distanze piccole, medie e grandi.

La batteria potrebbe non essere necessaria nel caso in cui l'amplificatore al quale viene allacciato sia provvisto di alimentazione : questo metodo permette di fornire l'energia necessaria al preamplificatore contenuto all'interno del microfono.

Microfono piezoelettrico[modifica | modifica sorgente]

Microfono piezoelettrico

I microfoni piezoelettrici sfruttano le proprietà dei materiali piezoelettrici, che reagiscono alle onde sonore generando un segnale elettrico. Tale tipologia di microfono è molto semplice dal punto di vista costruttivo ed economico, per cui sono molto diffusi.[1]

Radiomicrofoni[modifica | modifica sorgente]

Per ovviare alle scomodità dei cavi di trasmissione del segnale elettrico utilizzati dai microfoni tradizionali, sono stati introdotti, e vengono utilizzati principalmente negli studi televisivi o in manifestazioni dal vivo, i cosiddetti radiomicrofoni, che incorporano, oltre ad una normale capsula microfonica, un circuito trasmettitore che modula il segnale portante radio ed una piccola antenna che trasmette il segnale ad un ricevitore, posto vicino alla console o comunque all'unità che si occupa dell'acquisizione del suono. Il ricevitore si occupa quindi di riconvertire il segnale radio in un segnale audio e passarlo via cavo alla consolle.

Tali microfoni sono capaci di funzionare anche a decine di metri dal ricevitore, soprattutto in ambienti privi di ostacoli (in particolare pareti in muratura). Data però la necessità di convertire il suono in frequenze radio e poi viceversa, oltre al rischio che si esaurisca la batteria durante la performance o che altre fonti di onde radio interferiscano con la comunicazione, nei concerti e tanto più negli studi di registrazione musicali vengono preferiti i tradizionali microfoni a cavo.

I radiomicrofoni sono disponibili principalmente in tre formati: viene comunemente detto gelato (per evidenti motivi di somiglianza con un cono gelato) il radiomicrofono che presenta una forma simile al microfono tradizionale (in gergo tecnico è detto radiomicrofono palmare) e quello a spillo (detto in gergo tecnico lavalier) il radiomicrofono in cui la capsula microfonica è separata dal resto e, data la piccola dimensione, può essere appesa al colletto della camicia o al bavero del vestito di colui che parla/canta oppure ad archetto(detto in gergo tecnico headset), che, attraverso uno scheletro di plastica o metallo permette di avere la capsula microfonica perpendicolare alla direzione del suono emesso dalla bocca; nei microfoni a spillo e ad archetto il sistema di preamplificazione, conversione e trasmissione si trova in una scatoletta a parte (bodypack), collegata alla capsula per mezzo di un cavetto e che solitamente si tiene attaccata alla cintura: ciò consente una libertà di movimento massima, non essendo più necessario sorreggere il microfono con le mani. L'unico difetto che appartiene al microfono a pulce è, avendo la capsula microfonica di dimensioni ridotte e posizionata solitamente sul bavero, la propensione al fischio (o feedback). Il microfono ad archetto invece,essendo naturalmente posizionato a lato della bocca,ne è quasi immune. I performer che necessitano di avere le mani libere o che devono muoversi o ballare liberamente sul palcoscenico,sceglieranno il microfono ad archetto. I cantanti continuano a preferire il microfono a gelato per la sua timbrica particolare (effetto prossimità) cui siamo tutti abituati e per la possibilità di modulare la voce allontanando ed avvicinando il microfono alla bocca.

Caratteristiche tecniche[modifica | modifica sorgente]

Le principali caratteristiche tecniche dei microfoni sono:

Vi sono poi le caratteristiche psicoacustiche: trasparenza del suono, risposta ai transienti, selettività, resa sulle armoniche, ecc.

Figura polare dei microfoni[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Figura polare.

A seconda della direzionalità, i microfoni omnidirezionali sono trasduttori di pressione, mentre gli altri sono trasduttori a gradiente di pressione oppure una combinazione tra le due.

Figure polari comuni per i microfoni:

Interfaccia digitale microfonica[modifica | modifica sorgente]

Lo standard AES 42, pubblicato dalla Audio Engineering Society, definisce un'interfaccia digitale per i microfoni. I microfoni conformi a questo standard fanno uscire un segnale digitale direttamente dalla loro uscita tramite un connettore XLR maschio, invece di un segnale analogico. I microfoni digitali possono essere usati solo con equipaggiamento nuovo che disponga di connessioni conformi allo standard AES 42, oppure tramite l'utilizzo di un'interfaccia di conversione. Microfoni di alta qualità che operano in conformità con questo standard sono già disponibili da alcuni produttori di microfoni.

Accessori[modifica | modifica sorgente]

Possono fare parte del sistema microfonico, a seconda del tipo: trasduttori meccanici ed elettrici, cavità di risonanza, tubi ad interferenza, filtri, sospensioni, alimentatori, amplificatori.

Antivento microfonici[modifica | modifica sorgente]

Esempio di microfono con antivento.

Gli antivento vengono utilizzati per proteggere i microfoni ed impedire che il suono della voce venga alterato dal vento o da consonanti esplosive (consonanti come "P", "B", ecc.), in questo caso chiamati nel gergo "anti-pop". Molti microfoni hanno un antivento integrale costruito intorno al diaframma. Uno schermo in plastica viene mantenuto ad una certa distanza dal diaframma per schermarlo. Questa protezione offre una prima linea di difesa contro un urto o il vento. Alcuni microfoni hanno uno strato addizionale di spugna per aumentare la protezione. Oltre all'antivento integrato, esistono tre classi di protezione dal vento.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ a b c d e f g Enciclopedia Treccani, "microfono"

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]