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  • Domenica 14 Giugno 2009 14:14
  • Ultimo aggiornamento Domenica 28 Giugno 2009 10:01
  • Scritto da David Guanciarossa

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I microfoni

 

 

I microfoni

Registrare la lezione del professore all'università o le prime parole del bambino, il canto degli uccelli (c'e chi registra it rumore dei bolidi sui circuiti automobilistici) o l'interpretazione virtuosa di un artista non necessita certo lo stesso microfono. Quale scegliere, e come scegliere questo oggetto-miracolo per dedicarsi alle infinite possibilità della registrazione dal vivo?
II fattore microfono è fondamentale nella registrazione sonora e, prima della scelta, l'amatore deve familiarizzare con nuovi termini come: cardioide, volts/microbar, e sapere cosa si intende per direttività, sensibilità, «a condensatore », «a nastro», ecc.

Un microfono perché?
Registrare dal vivo è l'utilizzazione divertente e più nobile che l'hobbista Hi-Fi può fare del registratore; specialmente se ha anche la fortuna di essere musicista. L'incisione su nastro di un piccolo concerto da camera o di un pezzo di rock, suonati tra amici, e la registrazione didattica di un brano musicale da studiare, per confrontare la propria interpretazione con quella esemplare di un solista su disco, sono alla portata di tutti i possessori di un registratore e di un microfono.
Precisiamo che quando si acquista un registratore, Il microfono in dotazione, quando c'è, non a mai di qualità soddisfacente, almeno per chi vuole svolgere il proprio hobby in modo discreto. La sua scarsa qualità si spiega con il costo elevato di un microfono buono e spesso l'uso specifico che l'amatore ne vuol fare non corrisponde alle qualità di quello proposto dal fabbricante.

Come funziona il microfono (generalità)
Un microfono, in certo senso, è l'inverso di un altoparlante, come tale, soggetto a tutti i problemi tecnici a acustici che si incontrano con gli altoparlanti.
L'onda sonora esercita sull'orecchio umano una pressione. Analogamente all'orecchio, i microfoni lavorano basandosi sulle variazioni di pressione del campo sonoro. Un esempio pratico per spiegare le vibrazioni della membrana di un microfono e rappresentato dal movimento che si determina parlando forte a qualche centimetro da un foglio di carta fina; il foglio si muove spinto dall'aria e riprende la sua posizione iniziale una volta terminata la sollecitazione. Così reagisce il diaframma di un microfono. Le vibrazioni di pressione che esso riceve sono poi tradotte in energia elettrica in modi diversi secondo il principio di funzionamento.

I diversi tipi di microfoni
(Come trasformano l'energia meccanica del loro diaframma in energia elettrica) Microfono piezoelettrico (Disegno 1).

mic piezoelettrico

Questo tipo di microfono ha un diaframma meccanicamente accoppiato ad un elemento piezoelettrico o a cristallo che ha la proprietà di generare una certa quantità di energia elettrica quando viene compresso o disteso. II voltaggio varia secondo Ia pressione sonora e la frequenza del suono alle quali reagisce il diaframma. Questo tipo di microfono non e mai di qualità elevata e per di più teme le variazioni di temperatura, l'umidità e i colpi. E' improbabile che sia il microfono di cui avete bisogno. Per di più presenta una impedenza molto alta che impedisce I'utilizzazione di un cavo di collegamento lungo (Vedi «Impedenza»).

Microfono dinamico o a bobina mobile (Disegno 2)
E' il tipo piu diffuso. Può essere di altissima qualità. E' molto robusto. Il suo principio di funzionamento e l'inverso di quello di un altoparlante: il diaframma risponde alle pressioni sonore, muovendosi avanti e indietro insieme alla bobina mobile immersa in un campo magnetico, nella quale si genera una tensione elettrica che varia secondo l'ampiezza del movimento del diaframma (Vedi disegno).

mic dinamico

La sua risposta in frequenza è generalmente ottima, almeno 50 ÷ 16.000 Hz lineari. E' insensibile all'umidità, al calore, ai colpi, non costa molto ed è fatto per l'amatore serio. Infatti ha molte possibilità di diventare il microfono da voi scelto.

Microfono a nastro (Disegno 3)

mic a nstro

Il suo principio e lo stesso del precedente, ma un nastro di alluminio, teso fra due magneti, fa da diaframma. Quando si muove nel campo magnetico una tensione indotta si forma nel nastro stesso, che in un certo modo è parte della bobina mobile. Questo tipo di microfono è molto apprezzato da chi registra il pianoforte o l'organo, perchè si ottiene un suono molto caldo e reale nella riproduzione di questi strumenti.

Microfono a condensatore o elettrostatico (Disegno 4)

mic a condensatore

E' il migliore, il più sensibile, il più... costoso. Non genera un voltaggio ma modula una tensione di polarizzazione esterna. Un elettrodo fisso perforato e un elettrodo mobile che reagisce alle vibrazioni sonore, sono separati da un sottile spessore d'aria. Ai due elettrodi viene applicata una tensione continua; la capacità del condensatore così realizzato varia quando l'elettrodo mobile si avvicina a quello fisso. Questa variazione che è in funzione della pressione esercitata sulla membrana, diventa il segnale di uscita. Il microfono a condensatore dà una risposta molto ampia (30 a 20.000 Hz), e lineare. Può sopportare dalle intensità sonore elevate anche da vicino. E' impiegato dai professionisti del suono e anche dagli hobbisti di registrazione dal vivo equipaggiati del migliori registratori.

La scelta e i dati da considerare: direttività, sensibilità, risposta, costo

Direttività (Vedi foto)

mic direttività

I diversi tipi di microfoni non captano tutti i suoni nello stesso modo. La direttività è un fattore importante e il microfono va scelto in funzione di questo, secondo l'utilizzazione.
Quale scegliere fra gli omnidirezionali, i bidirezionali, i direzionali?

Omnidirezionali (o panoramici) sono i più comuni. Reagiscono ai suoni provenienti da tutte le direzioni in modo uniforme. Sono impiegati come microfoni di ambiente, per Ia registrazione di un concerto (in caso di microfono unico) o di una tavola rotonda. Costa meno di uno di tipo direzionale a qualità eguale.

rispsota panoramici

Bidirezionali o a 8. Non rispondono al suono frontale o posteriore ma a quello proveniente dai lati. Sono utilizzati al teatro quando gli attori si muovono lateralmente o per registrare in studio due strumenti. L'uso ne è abbastanza limitato e non lo consigliamo all'audiofilo, almeno di utilizzazione specifica.

Direzionali. Vengono denominati secondo le loro caratteristiche: di tipo cardioide, supercardioide, ipercardioide. Captano i suoni provenienti da una sola direzione; tutto ciò che viene di lato o di dietro e percepito con una attenuazione molto forte. L'utilità ne è ovvia: riduzione del rumore ambientale della stanza di registrazione, del rumore del traffico durante un reportage. Il cardioide, per via della sua sensibilità limitata al campo di azione di ciò che viene registrato, costituisce la scelta migliore per un uso comodo e di
qualità.

diagramma cardiodie

risposta cardioide

diagramma ipercardioide

Bisogna considerare che se la fonte è mobile un ipercardioide
(ultradirezionale) non e indicato perchè capta una zona ancora più ristretta del cardioide. Questo tipo di microfono è ideale per registrare un solista. Difatti, spostandosi di 30° l'attenuazione del segnale può essere di 5 dB, e di 10 dB con un angolo di 45°. Le frequenze alte, più direzionali, sono sensibilmente attenuate che non le frequenze basse.

Impedenza
L'impedenza è il fattore tecnico principale. Ci sono tre «gamme» di impedenza: la bassa da 50 a 200 ohms, la media da 200 a 600 che viene praticamente considerata come bassa impedenza, e l'alta impedenza che ha generalmente un valore di 50.000 ohms. Per semplificare precisiamo che la bassa è normalizzata a 200 ohms e l'alta comincia da 10.000 fino a 100.000. E' bene tener conto dell'impedenza per una utilizzazione corretta nei confronti del registratore. L'impedenza nominale di un microfono è la resistenza apparente della bobina mobile, o del trasformatore incorporato, a una certa frequenza, generalmente 1000 Hz. E' diversa dalla resistenza, in quanto e variabile secondo le frequenze. E' importante che l'impedenza del microfono corrisponda a quella del registratore. Quasi tutti i microfoni da più di 50.000 lire sono a bassa impedenza, non perché questo fattore tecnico implichi la qualità, ma perchè la bassa impedenza permette l'utilizzazione di un cavo molto lungo senza perdite di frequenze alte e con un rumore di fondo (hum) molto ridotto che in caso di impedenza alta si manifesta invece molto facilmelte. L'alta impedenza obbliga a limitare il cavo a una lunghezza inferiore a 10 metri soprattutto per una registrazione musicale.
Cosa succede collegando un microfono ad alta impedenza ad un ingresso a bassa impedenza? Per fortuna non si fa saltare la corrente (!) ma viene saturato l'ingresso con la conseguenza di un suono deformato. Nel caso inverso il livello è troppo debole e si sente quasi soltanto un soffio. Si può tuttavia in questo caso aumentare il carico con un trasformatore elevatore di impedenza (da 200 ohms a 50.000, per esempio), sistemato molto vicino al registratore.

Sensibilità
La sensibilità di un microfono è la sua attitudine a fornire una certa energia elettrica in funzione di una certa pressione sonora esercitata sul suo diaframma. La sensibilità viene espressa in mV/µBar, cioè la tensione fornita in mV in rapporto alla pressione tradotta in µBar. Un microbar corrisponde a un livello di pressione di 74 dB sopra la soglia udibile (0 dB) e al livello di una conversazione alla distanza di 30 o 50 cm. dal nostro orecchio. Più il microfono è sensibile, più può captare dei suoni lontani. E' certe volte un vantaggio, ma può anche presentare un inconveniente, secondo l'uso che se ne fa (i disturbi vengono captati troppo facilmente).
Tuttavia è da notare che la sensibilità non è in relazione con la qualità del microfono, ma che, se è troppo bassa, cioè se il microfono è inefficiente a convertire I'energia acustica in elettrica, i controlli di incisione del registratore dovranno andare a livelli troppo alti, con un conseguente rumore di fondo notevole. Se la sensibilità è troppo alta, il preampli «micro» del registratore viene saturato senza possibilità di evitare questo difetto, perchè il controllo di registrazione è situato dopo il preampli «micro».

Curva di risposta
I migliori microfoni hanno una curva sorprendente che può coprire una banda da 40 a 20.000 entro un valore di ± 2 dB. Un abbassamento di risposta verso i 100 Hz non pregiudica tuttavia la qualità di riproduzione perchè spesso aiuta a minimizzare il rimbombo della stanza di registrazione. Certi microfoni hanno una risposta che sale di 6 o 8 dB verso 8000 Hz. Questo picco può aggiungere della presenza alla voce o alla musica registrata, senza danneggiare la loro «realtà». E' evidente, comunque, che in una stanza acusticamente preparata è auspicabile l'uso di un microfono perfettamente (o quasi) lineare.. Alcuni modelli hanno un commutatore voce-musica che introduce un filtro «roll off» (vedi accessori) che permette una attenuazione del segnale sulle frequenze basse (esempio: -5 dB a 200 Hz, -10 dB a 100 Hz). Da precisare che la curva di risposta varia di linearità e intensità secondo l'angolo col quale viene effettuata la misura.

Di quale microfono avete bisogno e quanto spendere?
Se l'uso al quale e destinato non supera quello didattico o di semplice documentazione, per esempio con un registratore funzionante alla velocità di 9,5 cm/s o 4,75 cm/s, un modello che copre la risposta di 100 a 7.000 Hz vi sarà sufficiente. Sarà di tipo a cristallo o ceramico e costerà tra le 7.000-12.000 lire. L'audio­filo invece dovrà considerare piuttosto la categoria di prezzo compresa fra 20.000 e 60.000 lire. Potrà fare delle registrazioni di voce di qualità perfetta e delle registrazioni musicali sufficientemente buone che non riveleranno il carattere artigianale dell'operazione: esse avranno un timbro reale, un rumore di fondo contenuto e permetteranno in fase di riproduzione, un ascolto piacevole, analitico e didatticamente utile. Questo microfono è sempre di tipo dinamico, a nastro o a bobina mobile, e preferibilmente a 200 ohms. Oltre le 60.000 lire entriamo nella qualita professionale: ci sono i migliori dinamici e i primi a condensatore. La loro utilizzazione è giustificata o dall'uso professionale in studio o da un uso domestico con registratore di un costo effettivo di almeno 300.000 lire, un nastro scelto con cura da usare ad alta velocità (38 cm), in una stanza acusticamente preparata per la registrazione. A questo livello in effetti, le condizioni in cui viene effettuata l'incisione diventano determinanti.

Gli accessori

Cuffia antivento:
realizzata in materiale schiumoso, permette di registrare all'aperto in presenza del vento, senza risentirne gli effetti, o di parlare molto vicino al microfono senza far sentire il soffio.

Giraffa:
permette di sostenere il microfono ad altezza utile per la registrazione. E' regolabile verticalmente e lateralmente con una prolunga ed è appoggiata per terra con un tre piedi molleggiato che rende il microfono insensibile alle vibrazioni ambientali.

Preamplificatore:
aumenta il segnale dato dal microfono, prima di entrare nel registratore, in caso di sensibilità insufficiente dell'ingresso « micro» di quest'ultimo.

Alimentatore:
per i microfoni a condensatore è necessaria una alimentazione esterna che può effettuarsi sia a batteria sia tramite un alimentatore collegato a rete.

preampi

Filtro roll-off:
usato per eliminare i disturbi di «rumble» dovuti alle risonanze della stanza di registrazione. Attenua la risposta sulle frequenze più basse. Per il parlato da molto vicino, l'inserimento di questo flitro né migliora la comprensibilità.

Miscelatore:
possibile miscelare diverse fonti dosando l'intensità di ciascuna a piacere per ottenere l'uscita di un segnale unico, stereo per esempio, da registrare.

miscelatore

mic a condensatore

Precauzioni da prendere
Un microfono è un oggetto fragile: è necessario prendere un minimo di precauzioni affinché conservi le sue caratteristiche. Il fatto di soffiare dentro per sentire se funziona è un gravissimo errore che può causare la rottura definitiva del diaframma. E' bene conservarlo in un posto non umido e non caldo. Dopo la sua utilizzazione, consigliamo di rimetterlo nella custodia, che é generalmente protetta acusticamente da materiale afonico, per evitare appunto di far vibrare il diaframma; in effetti anche non collegato al registratore, esso reagisce sempre alle onde sonore.

 

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