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Parliamo di microfoni - 1

Parliamo di microfoni

Piccolo o grande, generico o specifico, economico o costoso, il microfono è uno dei componenti che più spesso viene chiamato in causa, soprattutto quando si tratta di circuiti e sistemi per l’audio: registrazioni analogiche e digitali, hi-fi, amplificazione professionale.

Cerchiamo allora di sapere qualcosa di più su un elemento che spesso vediamo solo dall’esterno. Quante volte abbiamo pubblicato progetti di registratori digitali, microspie, mixer, amplificatori audio semplici ed hi-fi?

Tantissimi, e quasi sempre in essi abbiamo tirato in causa il microfono, perché collegato all’ingresso, collegabile, adattabile, ecc. Se ci pensiamo bene esso è certamente uno degli elementi più presenti nei vari progetti e quasi immancabile nelle apparecchiature per l’audio: e non ci vuol molto a capirlo perché si tratta del componente che permette di trasformare la voce, il suono, e in generale le onde acustiche, in segnali elettrici che possono quindi essere registrati, elaborati, o semplicemente amplificati per poi riprodurli e diffonderli nell’ambiente con maggior intensità.

Ed è proprio l’importanza che riveste, ad averci spinto a pubblicare una breve trattazione, un articolo che ci spiega cos’è in realtà, come è fatto, eccetera. Scopriamo così che non ne esiste un solo tipo ma tanti, ciascuno preferibile in questa o in quell’applicazione per le sue caratteristiche.

Cominciamo allora dicendo che il microfono è un trasduttore, ovvero un dispositivo capace di trasformare una forma di energia, una grandezza fisica, in un’altra: per la precisione, esso è un doppio trasduttore, poiché trasforma il suono (le onde acustiche), in onde elettriche e per fare ciò converte il suono in “vibrazioni” della struttura mobile del microfono (anche se questa prima conversione è passiva) quindi l’energia meccanica viene convertita in elettrica, in modo differente a seconda del tipo.

Indipendentemente dal tipo, ogni microfono è composto da una parte fissa ed una mobile: quest’ultima fa capo ad una membrana più o meno estesa ed elastica, che sotto l’effetto delle onde sonore vibra e mette a sua volta in movimento un sistema che produce una tensione elettrica o una variazione di resistenza tali che ai suoi capi è possibile rilevare una differenza di potenziale variabile, il cui andamento ricalca più o meno fedelmente quello dell’onda sonora incidente sulla membrana stessa.

Dalla messa a punto del primo esemplare ad oggi, sono stati realizzati svariati tipi di microfono, ciascuno realizzato considerando che le sorgenti sonore, i suoni e rumori da captare e convertire in segnale elettrico, sono di vario genere: ogni dispositivo ha precise caratteristiche e risponde meglio in una certa banda di frequenze piuttosto che in un’altra, senza contare poi che le caratteristiche costruttive di ciascuno lo rendono più o meno dinamico, più o meno pronto nella risposta ai transienti.

Per il nostro studio facciamo una distinzione canonica, che vuole i microfoni suddivisi in due famiglie: quelli a pressione e quelli a velocità (fig. 3); nei primi la membrana è esposta direttamente alle onde acustiche da un’unica superficie, quindi la grandezza elettrica rilevabile ai loro capi è direttamente proporzionale alla pressione istantanea che agisce su di essa. Il microfono a pressione è per sua natura omnidirezionale, cioè ben si presta a rilevare non solo suoni e rumori provenienti frontalmente alla superficie sensibile ma anche quelli laterali.

I microfoni a velocità sono invece sensibili appunto alla velocità con cui le particelle d’aria ne investono la membrana, ovvero le sue due superfici: già, perché solitamente tali componenti sono aperti da due lati. Contrariamente al tipo a pressione, il microfono a velocità può essere reso facilmente unidirezionale, ovvero direttivo, il che significa che può rilevare quasi esclusivamente i suoni provenienti da una certa direzione, risultando insensibile a quelli che arrivano dalle altre parti.

 

 

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