Parliamo di microfoni – 5

Parliamo di microfoni

Quest’ultima (controelettrodo) solitamente di forma circolare, è metallica e polarizzata con una tensione continua tipicamente di 48 volt (in certi tipi arriva anche a 160 V) mediante una resistenza serie di grande valore: da 10 a 1000 Mohm; la membrana è anch’essa di metallo, oppure trattata allo scopo di renderla conduttiva.

Allora, in presenza di onde sonore, ovvero di vibrazioni dell’aria, la membrana oscilla e di conseguenza determina una pari variazione della capacità complessiva vista tra le due armature, polarizzate in continua. La variazione si spiega sapendo che in un generico condensatore la capacità è data dalla formula: C=Ex(s/d), dove E è la costante dielettrica assoluta (Ex o Er) del materiale interposto tra le armature (l’aria) “s” è la superficie delle stesse, e “d” la loro distanza.

In base a questa formula ci appare evidente che se la membrana mobile si sposta, per effetto delle onde sonore, il microfono a condensatore subisce una variazione di capacità, il cui andamento è lo stesso delle vibrazioni acustiche che l’hanno provocata; se ora consideriamo che la quantità di carica Q immagazzinata in un condensatore è data dalla formula Q=ixt, ovvero Q=CxV, notiamo che la variazione della capacità provoca una differenza di potenziale variabile ai capi delle due armature, ovvero una corrente nel relativo circuito elettrico, giacché per mantenere la quantità di carica iniziale (quella in continua, dovuta alla sola polarizzazione del condensatore…) devono variare di conseguenza sia la tensione che la corrente.

Va ora considerato che le vibrazioni della membrana sono lievissime, e che perciò le variazioni della capacità nel microfono a condensatore sono decisamente contenute: di conseguenza la corrente dovuta al segnale è minima, e per ottenere tensioni apprezzabili la resistenza serie del circuito deve essere, come già accennato, particolarmente elevata. Questo comporta un’alta impedenza di uscita, che rende necessario l’uso di un adattatore, ovvero di un preamplificatore microfonico.

Il preamplificatore è solitamente a fet, ed ha evidentemente un’alta impedenza di ingresso ed una di uscita relativamente bassa. Per la sua struttura il microfono a condensatore richiede una tensione di alimentazione spesso doppia, una per la polarizzazione ed un’altra per far funzionare il preamplificatore e traslatore di impedenza; questa alimentazione è normalmente chiamata “tensione Phantom”.

La necessità di un alimentatore ad alta tensione, nonché le dimensioni decisamente notevoli del microfono a condensatore (misura in media almeno 8×10 cm o 10×10 cm) lo rendono consigliabile per l’uso negli studi di registrazione o comunque fisso; non conviene usarlo all’aperto o comunque in mano, anche in considerazione della sua sensibilità nei confronti dei fattori ambientali: per prima l’umidità, tant’è vero che anche all’interno è sempre usato con uno schermo per evitare di essere bagnato (per cause che non stiamo ad elencare…) da chi gli parla vicino.

Una variante del pregiato microfono a condensatore è quello che vediamo spesso usato nei circuiti di basso costo, nonché in svariate apparecchiature interfoniche e nei progetti delle riviste, la nostra compresa: si tratta dell’electretcondenser, ovvero il microfono ad elettrete. La carica rimane imprigionata in esso e determina quindi una differenza di potenziale variabile quando, per effetto delle onde sonore, viene fatta vibrare la membrana: allora cambia la capacità ed analogamente la tensione ai capi del condensatore. Non richiedendo la tensione Phantom il microfono electret è adatto ad essere impiegato in circuiti a bassa tensione e funzionanti a pile; solitamente ha l’aspetto di una piccola capsula cilindrica del diametro di 1 cm, ed esiste in commercio in due categorie: quello passivo e quello attivo.

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