Microfono: differenze tra le versioni

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{{F|tecnologia audiovideo|febbraio 2013}}

[[File:Various-microphones.JPG|thumb|verticaleupright=0.7|Alcuni esempi di microfono.]]

Il '''microfono''' (dal gr. μικρός "piccolo" e ϕωνή "suono")<ref>{{Cita web|url=https://www.treccani.it/enciclopedia/microfono_res-4e4e9fe3-8bb1-11dc-8e9d-0016357eee51_(Enciclopedia-Italiana)/|titolo=Microfono - Enciclopedia|sito=Treccani|lingua=it|accesso=2024-11-15}}</ref> è un [[trasduttore]] di tipo [[Elettroacustica|elettroacustico]] in grado di convertire le [[Onda (fisica)|onde]] di [[Pressione acustica|pressione sonora]] (normalmente captate nell'[[aria]]) in [[segnale elettrico|segnali elettrici]] (per vari scopi), ma più generalmente in [[Segnale audio|segnali audio]] per scopi [[Suono|sonori]].<ref>{{Cita web|url=https://www.treccani.it/enciclopedia/microfono_(Dizionario-delle-Scienze-Fisiche)/|titolo=Microfono - Enciclopedia|sito=Treccani|lingua=it|accesso=2024-11-15}}</ref>

Il primo microfono fu inventato nel 1876 da [[Emile Berliner]], ingegnere tedesco emigrato negli Stati Uniti nel 1870. Berliner cercava un metodo per migliorare la trasmissione della voce nei primi sistemi telefonici. La sua invenzione, basata su un trasduttore a carbone, permise di amplificare il suono con maggiore chiarezza e sensibilità. Il microfono di Berliner pose le basi per lo sviluppo della radio, della registrazione audio e delle telecomunicazioni moderne.

Il microfono è una tipica [[Sorgente (audio-video)|sorgente sonora]] e trova applicazione nell'ambito delle [[telecomunicazioni]]; in particolare nella [[telefonia]], nel mondo dello [[spettacolo]] ([[musica]], [[Radio (mass media)|radio]], [[televisione]], [[cinematografia]]), ma anche nei sistemi di rilevamento di [[Onda sonora|onde sonore]], come i [[sonar]] o i [[Onda acustica di superficie|sensori acustici]].

Il microfono è unaun tipicatrasduttore [[Sorgenteelettroacustico (audio-video)|sorgente sonora]] eche trova applicazione nell'ambito delle [[telecomunicazioni]]; in particolare nella [[telefonia]], nel mondo dello [[spettacolo]] ([[musica]], [[Radio (mass media)|radio]], [[televisione]], [[cinematografia]]), ma anche nei sistemi di rilevamento di [[Onda sonora|onde sonore]], come i [[sonar]] o i [[Onda acustica di superficie|sensori acustici]].

== Tipi di microfono ==

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* [[impedenza]]: figura di impedenza elettrica in base alla frequenza o valore di impedenza nominale, in genere misurata a 1 [[kHz]];<ref name="trec" />

* [[Effetto microfono|rumore di fondo]]: o segnale elettrico generato in assenza di segnale sonoro, dovuto a varie cause e dato in genere come rapporto tra ampiezza massima del segnale e ampiezza del [[Rumore|rumore generato]], misurato in dB;<ref name="trec" />

Per il funzionamento del microfono ci si può basare su diversi principi e, di conseguenza variano anche le tecniche necessarie alla sua realizzazione.

Le varie tipologie possono essere:

==Tecnica==

Per il funzionamento del microfono ci si può basare su diversi principi e di conseguenza variano le tecniche necessarie alla sua realizzazione.

=== Microfono a condensatoreresistenza ===

Questo tipo di microfoni non vengono più utilizzati o solo raramente in strumenti tecnici specifici.

=== A variazione di resistenza ===

==== Microfono a carbone ====

[[File:Coal microphone.jpg|thumb|Antica capsula microfonica a carbone]]

Caduto ormai in disuso, il microfono a carbone sfrutta la variazione di [[resistività]] di granuli di [[carbone]] sottoposti a compressione meccanica dalla sottile membrana che chiude la capsula che li contiene.<ref name=trec/> Economico da costruire, può tuttavia coprire un campo di frequenza molto limitato. Erano di questo tipo i primi microfoni radiofonici (quelli in stile anni '30, presenti in film datati), ma anche le capsule microfoniche adottate per i telefoni a cornetta in uso fino agli anni '80;<ref name=trec/> agitando tra le dita la capsula, è percepibile il movimento dei granuli.

=== Microfono dinamico ===

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 (telecomunicazioni)|membrana]] (la parte destinata a raccogliere le pressioni sonore, normalmente costituita da una pellicola di [[mylar]], poliestere dello spessore di pochi decimi di millimetri) in [[forza elettromotrice]], grazie ad un avvolgimento di filo [[Conduttore elettrico|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 tensione elettrica alternata proporzionale all'ampiezza dei movimenti dell'avvolgimento e quindi, in definitiva, alla magnitudo del segnale acustico: questa tensione costituisce il segnale elettrico audio il quale, tramite un cavo oppure via radio, viene trasferito al preamplificatore. Spesso si usa un mixer audio, al cui interno sono presenti i preamplificatori.

==== Microfono a nastro ====

Usa un nastro sottile e, a volte, ondulato, sospeso in un campo magnetico. Il nastro è collegato all'uscita audio del microfono da un circuito elettrico 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 elettrostatico ===

Il microfono elettrostatico si basa sulla variazione di carica elettrica di una condensatore polarizzato o un [[elettrete]] a carica permanente. Da qui i due termini più conosciuti di microfono a condensatore e microfono a elettrete.

{{vedi==== anche|Microfono a condensatore|Microfono a elettrete}}====

{{vedi anche|Microfono a condensatore}}

Il funzionamento del [[microfono a condensatore]] si basa sulla variazione di tensione ai capi di un condensatore, di cui un'armatura è fissa e l'altra è costituita dalla membrana mobile del microfono stesso. Alla membrana è fornita una quantità di carica <math>Q = V \cdot C</math>: essendo la carica costante, poiché la tensione di polarizzazione è fornita attraverso una resistenza solitamente di 1 [[ohm]], ogni piccola variazione della distanza fra le armature dovuta alla vibrazione della membrana provoca una variazione della capacità che produce una variazione di tensione. Il [[microfono a elettrete]] (è spesso usato anche il termine anglosassone electret) si basa sullo stesso principio, ma il campo elettrico è fornito da un elettrete, ovvero un materiale isolante in cui è intrappolata una carica elettrica.

=== Microfono a condensatore ===

{{vedi anche|Microfono a condensatore|Microfono a elettrete}}

Il funzionamento del [[microfono a condensatore]] si basa sulla variazione di tensione ai capi di un condensatore, di cui un'armatura è fissa e l'altra è costituita dalla membrana del microfono stesso. Alla membrana è fornita una quantità di carica <math>Q = V \cdot C</math>: essendo la carica costante, poiché la tensione di polarizzazione è fornita attraverso una resistenza solitamente di 1[[ohm]], ogni piccola variazione della distanza fra le armature dovuta alla vibrazione della membrana provoca una variazione della capacità che produce una variazione di tensione. Il [[microfono a elettrete]] (è spesso usato anche il termine anglosassone electret) si basa sullo stesso principio, ma il campo elettrico è fornito da un elettrete, ovvero un materiale isolante in cui è intrappolata una carica elettrica.

Entrambi per funzionare necessitano di un piccolo circuito elettronico adattatore di impedenza. Tale circuito deve essere alimentato: per questo si può usare una batteria, ma spesso si preferisce fornire l'alimentazione tramite lo stesso cavo microfonico ([[Alimentazione phantom|alimentazione Phantom]]). Esistono diversi standard a cui il circuito può aderire, tra cui alimentazione a 12 volt "T" negativa o positiva e [[alimentazione phantom]] 12 positiva o negativa o +48V. Alcuni microfoni sono composti da due moduli separati: il modulo di alimentazione (con batteria da pochi [[volt]], fino ai 48 volt o Phantom) e il modulo microfono vero e proprio che può essere ad una, due o quattro celle, per distanze piccole, medie e grandi.

La capsula del microfono a condensatore, avendo caratteristiche di alta sensibilità, si presta anche a prelevarerilevare suoni 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 nelle riprese musicali sia negli studi di registrazione che dal vivo e nella [[sonorizzazione (media)|sonorizzazione]] di film durante la [[Presa diretta (cinema)|presa diretta]] e nel doppiaggio. Altri impieghi del microfono a condensatore sono: conferenze, televisione (microfoni lavalier e capsule per radiomicrofoni), traduzioni simultanee ecc.

==== Microfono a elettrete ====

Il microfono Lavalier è un tipo di microfono a elettrete molto usato nelle trasmissioni televisive.

{{vedi anche|Microfono a elettrete}}

Si fissa grazie a una pinzetta o una calamita sul tessuto del vestito di chi lo usa.

Ha il pregio di poter essere usato senza le mani, ma (anche secondo la qualità) ha il difetto di produrre suoni indesiderati quando viene in contatto con il tessuto.

Il microfono lavalier è un tipo di microfono a [[elettrete]], molto usato nelle trasmissioni televisive. Si fissa, grazie ad una pinzetta o una calamita, sul vestito di chi lo usa, oppure appeso al collo con una collanina di corda. Ha il pregio di poter lasciare le mani libere e soprattutto di mantenere costantemente la stessa distanza dalla sorgente sonora, ma soffre del classico difetto di produrre suoni indesiderati quando entra in contatto con il vestito, le collane o i vari oggetti dell'utente, anche se molto dipende dalla qualità, tipologia e soprattutto da come viene posizionato dal microfonista: infatti, ci possono essere varie strategie per nasconderlo o sistemarlo al meglio.<ref name="trec" />

Ci possono essere varie strategie per nasconderlo<ref name="trec" />

=== Microfono piezoelettrico ===

[[File:D104.png|thumb|verticaleupright=0.5|Microfono piezoelettrico]]

I microfoni piezoelettrici, detti anche ''a cristallo'' o ''al quarzo'', sfruttano le proprietà dei materiali [[piezoelettricità|piezoelettrici]], che reagiscono alle onde sonore generando un segnale elettrico. Tale tipologia di microfono è molto semplice dal punto di vista costruttivo ed economica; motivo per cui si è stata molto diffusa dagli anni '50 agli anni '70, prima della comparsa dei microfoni di tipo ''[[Microfono a elettrete|electret]]''.<ref name=trec/>

Ormai, vengono usati più raramente o per alcuni scopi specifici, tipo in alcuni [[Pick-up (elettronica)|pick-up]] per [[chitarra]] o altri [[Strumento musicale|strumenti]] simili.

I microfoni piezoelettrici, detti anche ''a cristallo'', sfruttano le proprietà dei materiali [[piezoelettricità|piezoelettrici]], che reagiscono alle onde sonore generando un segnale elettrico. Tale tipologia di microfono è molto semplice dal punto di vista costruttivo ed economica; motivo per cui è stata molto diffusa dagli anni '50 agli anni '70, prima della comparsa dei microfoni di tipo ''[[Microfono a elettrete|electret]]''.<ref name=trec/>

=== Radiomicrofoni ===

PerIl ovviare'''radiomicrofono''' alleè scomoditàun deimicrofono caviche ditrasmette trasmissioneil delsuo segnale elettricotramite utilizzati dai microfoni tradizionali sonoun staticollegamento introdottiradio, equindi vengonosenza utilizzatifili. principalmente negli studi televisivi o in manifestazioni dal vivo, i cosiddetti '''radiomicrofoni''': che incorporano, oltreOltre ad una normale capsula microfonica, incorpora un circuito trasmettitore chein grado di modulamodulare il segnale portante [[radiofrequenza|radio]], eper emetterlo, tramite una piccola antenna, che trasmetteverso il segnale a un ricevitore, posto vicino all'unità che si occupa dell'acquisizione del suono. Il ricevitore si occupa quindi di riconvertire il segnale radio, in unnel segnale elettrico microfonico originario che è stato trasmesso, per condurlopoi inviarlo all'acquisitore ([[Mixer (consolle)|mixer]], [[preamplificatore]], ecc). Esistono vari modelli creati appositamente, oppure è possibile trasformarne uno normale in un radiomicrofono, tramite un trasmettitore radio esterno, che in genere viene sistemato sul microfono stesso, oppure nelle immediate vicinanze della sorgente (alla cintura dell'oratore o del musicista, ecc).

Tali microfoni sono capaci di funzionare anche a varie decine di metri dal ricevitore, se non centinaia, soprattutto in ambienti privi di ostacoli (come pareti in muratura). A causa però della perdita di qualitàTuttavia, durante launa conversione[[Performance daart|''performance'']] segnalec'è radio a elettrico e viceversa, oltre alil rischio che si esaurisca la [[Pila (elettrotecnica)|batteria durante una performance]] o che altre fonti di onde radio interferiscano contra loro rovinando la comunicazione,. neiDurante concertile conversioni del segnale microfonico al segnale radio e tantoviceversa, piùè possibile perdere un po' di qualità del suono; per cui, in molti concerti e negli studi di registrazione musicali, vengono solitamente preferiti i tradizionali microfoni acol cavo. Con iI radiomicrofoni a modulazione digitale, siottengono ottienegeneralmente una qualità moltoaudio superiore a quelli a modulazione analogica, tanto che potrebbe essere paragonabile a quella di un collegamento via cavo, ma tutto dipende molto dalla qualità del progetto e realizzazione del sistema.

Il radiomicrofono in cui la capsula microfonica è separata dal resto edel sistema, permette un utilizzo più mirato all'esigenza, e data la piccola dimensione della capsula, può essere appesa al colletto della camicia o al bavero del vestito di colui che parla/ o canta, oppure ad un archetto (in ingleseo ''headset'' ) che, attraverso uno scheletro di plastica o di 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 [[preamplificatore|preamplificazione]], conversione e trasmissione, si trova nel trasmettitore (in''bodypack'' inglese bodypack), un piccolo dispositivo che solitamente si tiene agganciato alla cintura, collegato alla capsula mediante un cavetto:, ciòper consenteconsentire unaall'utente la massima libertà di movimento massima, non essendo più necessario sorreggere il microfono con le mani.

== Caratteristiche tecniche ==

[[File:Screen shoot from Audacity from (Scuola OnLine? PodCast file mp3 con Smartphone!!! 2019 – 2023 (di Paolo Villa) GLMQcZ.png|thumb|Livello di registrazione]]

Le principali caratteristiche tecniche dei microfoni sono,: la [[figura polare]] (la diversa sensibilità di trasduzione in relazione alla direzione di provenienza del suono), la [[banda passante]] o [[risposta in frequenza]], la [[dinamica (musica)|dinamica]], la [[sensibilità di un sistema di misura|sensibilità]] e l'[[impedenza]]. Poi, vi sono anche alcune caratteristiche [[Psicoacustica|psicoacustiche]] difficilmente classificabili in quanto più soggettive, come la trasparenza del suono, la risposta ai transienti, la selettività{{Chiarire}}, la resa sulle armoniche, ecc.

=== Figura polare dei microfoni ===

{{vedi anche|Figura polare}}

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[[File:Screen shoot from Audacity from (Scuola OnLine? PodCast file mp3 con Smartphone!!! 2019 – 2023 (di Paolo Villa) IC0xqB.png|thumb|Curve corrette di [[Audio digitale|registrazione audio]]]]

[[File:Screen shoot from Audacity from (Scuola OnLine? PodCast file mp3 con Smartphone!!! 2019 – 2023 (di Paolo Villa) DMeNpt.png|thumb|Curve scorrette di [[Audio digitale|registrazione audio]] (clip)]]

Lo standard AES42<ref>{{Cita web|url=https://www.aes.org/publications/standards/search.cfm?docID=38|titolo=AES Standard » AES42-2020: AES standard for acoustics — Digital interface for microphones|sito=www.aes.org|accesso=2024-11-15}}</ref>, pubblicato dalla [[Audio Engineering Society]], definisce una interfaccia digitale standard per i microfoni. Quelli conformi a questo standard emettono direttamente un [[segnale digitale]] dalla loro uscita con [[connettore XLR]] maschio, invece di un [[Audio|segnale analogico]]. I microfoni digitali possono essere usati solo con equipaggiamento che dispone di connessioni conformi allo standard AES42, oppure tramite l'utilizzo di una interfaccia adeguata di conversione.

Vari microfoni di alta qualità, che operano in conformità con questo standard, sono già disponibili da alcuni produttori di microfoni. Lo scopo è quello di migliorare la ripresa sonora e ridurre i rumori captati sulle [[Linea di trasmissione|linee di trasmissione]] analogiche, digitalizzando il segnale fin dalla sorgente, specialmente negli impianti audio molto complessi. Tuttavia, per ora, il mercato dei microfoni "analogici", offre livelli qualitativi che difficilmente vorranno essere persi dagli “addetti ai lavori”.

=== Preamplificazione ===

{{Vedivedi anche|Preamplificatore|Preamplificatore a valvole}}

La preamplificazione del microfono dipende sia dalla tecnica costruttiva del microfono stesso, sia dalla distanza che separa il microfono dalla sorgente sonora da [[Ripresa|riprendere]]/[[Registrazione e riproduzione sonora|registrare]]. Permette di adeguare il [[Guadagno (elettronica)|guadagno]] e correggere l'intensità del segnale all'ingresso della linea microfonica, migliorando la registrazione del suono e senza apportare disturbi significativi, per cui viene usato principalmente per evitare o minimizzare che il segnale sia rovinato dal rumore di trasmissione dello stesso; inoltre, la preamplificazione permette di correggere l'intensità del volume in base alla distanza (maggiore amplificazione al crescere della distanza), in quanto a seconda del tipo di posizionamento è necessario amplificare più o meno il volume per evitare che il microfono risulti “sordo”, e a volte permette anche di correggere l'equalizzazione del suono.

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== Note ==

<references/>

== Bibliografia ==

* Michele Faggi, ''Musica e radio online: realizzare un podcast partendo da zero'', ed. RGB, 2006, ISBN 88-6084-012-0

* Paolo Villa, "[[:File:Scuola OnLine? PodCast file mp3 con Smartphone!!! 2019 – 2023 (di Paolo Villa) prima pubblicazione Commons Wkimedia.pdf|Quale microfono per fare podcast? (Guida per fare podcast in modo semplice per voce con audacity 2019-2023) pdfPDF]]"

== Voci correlate ==