Microfono: differenze tra le versioni

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{{F|tecnologia audiovideo|febbraio 2013}}

[[File:Various-microphones.JPG|thumb|right|MicrofoniAlcuni esempi di microfono.]]

Il '''microfono''' è un [[trasduttore]] di tipo elettro-acustico in grado di convertire le [[Onda (fisica)|onde]] di [[Pressione acustica|pressione sonora]] in [[segnale elettrico|segnali elettrici]].

Trova applicazione nell'ambito delle [[telecomunicazioni]]; (in particolare nella [[telefonia]]), nel mondo dello [[spettacolo]] ([[musica]], [[Radio (mass media)|radio]], [[televisione]], [[cinematografia]]) e nei sistemi di rilevamento di onde acustiche.

== Tipi di microfono ==

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I microfoni possono essere classificati in base a:

* tipologia del sistema meccanico: (in pratica il tipofunzionamento didel trasduttore): a membrana, a nastro eo a cellula;<ref name=trec>[http://www.treccani.it/enciclopedia/microfono/ Enciclopedia Treccani, "microfono"]</ref>

* grandezza oggetto della trasduzione: a pressione, a gradiente di pressione, a spostamento eo a velocità;<ref name=trec/>

* principio di trasduzione: a variazione di resistenza, elettromagnetici (o magnetici o dinamici), elettrostatici eo piezoelettrici;<ref name=trec/>

* necessità o meno di alimentazione: con cavo eo senza cavo;

* Posizione e distanza: i microfoni, a seconda del modo in cui vengono utilizzati, modificano le loro caratteristiche e peculiarità,; come nel caso dei microfoni Lavalier (da bavero o collarino, con riferimento ai vecchi, pesanti microfoni che venivano appesi al collo mediante un cordino come una collana), ad archetto (guancia o rima buccale, meno sensibile al disturbo ambientale), palmari o "a gelato" (che devono essere impugnati e permettono una grande dinamica).

==Tecnica==

Per il funzionamento del microfono ci si può basare su diversi principi e di conseguenza si modificavaria la tecnica dinecessaria alla sua realizzazione.

=== A variazione di resistenza ===

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

PraticamenteCaduto nonormai piùin utilizzatodisuso, 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 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.

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;<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 mmmillimetri) 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 da un circuito elettrico 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 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 x\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.

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[[File:D104.png|thumb|70px|Microfono piezoelettrico]]

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 che facessero la lorodella comparsa idei microfoni di tipo ''[[Microfono a elettrete|electret]]''.<ref name=trec/>

=== Radiomicrofoni ===

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 [[radiofrequenza|radio]] e una piccola antenna che trasmette il segnale a un ricevitore, posto vicino alla [[Console (musica)|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 audioelettrico eper passarlocondurlo via cavo alla consoleall'acquisitore.

Tali microfoni sono capaci di funzionare anche a decine di metri dal ricevitore, soprattutto in ambienti privi di ostacoli (in particolarecome pareti in muratura). DataA causa però ladella perdita di qualità perdurante necessità dila convertireconversione ilda segnale audioradio ina segnale radioelettrico e poi viceversa, oltre al rischio che si esaurisca la batteria durante launa 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. Con i radiomicrofoni a modulazione digitale si ottiene una qualità molto superiore, paragonabile a quella di un collegamento via cavo.

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 (in inglese 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 [[preamplificatore|preamplificazione]], conversione e trasmissione si trova nel trasmettitore (in inglese bodypack), un piccolo dispositivo che solitamente si tiene agganciato alla cintura, collegato alla capsula mediante un cavetto: ciò consente una libertà di movimento massima, non essendo più necessario sorreggere il microfono con le mani.

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== Caratteristiche tecniche ==

Le principali caratteristiche tecniche dei microfoni sono:

* la [[figura polare]]: ovvero (la diversa sensibilità deldi trasduttoretrasduzione in relazione alla direzione di provenienza del suono);

* la [[banda passante]] / [[risposta in frequenza]];

* la [[dinamica (musica)|dinamica]]:

* la [[sensibilità di un sistema di misura|sensibilità]];

* l'[[impedenza]].

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

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</gallery>

Queste figure polari determinano il tipo di direzionalità del microfono, aiutando a discriminare il suono che si vuole campionare, dal rumore ambientale,; per esempio un microfono omnidirezionale catturerà il suono della voce e tutti i rumori ambientali, ed in alcuni casi il rumore sovrasterà la voce, mentre un microfono cardioide darà maggiore valore alla voce, inisolandola quantoparzialmente essendo leggermente direzionale cattura meno ildal rumore circostante.

=== Interfaccia digitale microfonica ===

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.

===Preamplificazione===

La preamplificazione del microfono dipende sia dalla tecnica costruttiva del microfono, sia dalla distanza che separa il microfono dalla sorgente da registrare,. servePermette sia adi correggere l'intensità del segnale insenza base alla tecnica costruttiva e che non apportaapportare disturbi significativi ede èviene attoprincipalmente principalmenteutilizzato per evitare che il segnale venga rovinato dal rumore di trasmissione dello stesso,; inoltre la pramplificazionepreamplificazione permette di correggere l'intensità del volume in base alla distanza (maggiore amplificazione al crescere della distanza), in quanto a secondoseconda del tipo di posizionamento eè quindinecessario d'uso si deveamplificare più o meno amplificare il volume per evitare che il microfono risulti sordo.

Le problematiche principali della preamplificazione sono date principalmente causate dalla distanza tra il microfono e la sorgente da campionare (voce o suoni specifici). Un esempio chepotrebbe aiutaessere aun capirediscorso taleacquisito situazionein siuna hasala duranteampia uncon discorsovari diffusori acustici che, tramite un microfono lavalier (distante dalla sorgente) in una sala ampia con vari diffusori acustici, il che può portareprovocare aldei fischiofischi (o rientro o feedback, anche detto [[Effetto Larsen|Laarsen]]);, mentre in questo caso il microfono ad archetto, che invece è naturalmente posizionato vicino alla bocca, ne è quasi immune. Invece, qualora il discorso vengavenisse eseguito in una sala sprovvista di diffusori acustici, il microfono verrebbe investito solo dalla sorgente ede innon questosarebbe casopossibile nonapprezzare vi è unala differenza apprezzabile tra unai microfono lavalier ed un archettodue.<br>

I presentatori, oratorie ogli cantantioratori che necessitano di avere le mani libere o che devono muoversi o ballare liberamente sul palcoscenico utilizzano solitamente microfoni ad archetto ma, altrimenti,mentre i cantanti continuano a preferire il microfono palmare (a gelato) per la sua timbrica particolare (effetto prossimità) cui siamo tutti abituati e per la possibilità di modulare la voce e creare effetti acustici allontanando e avvicinando il microfono alla bocca.

== Accessori ==

Possono fare parte del sistema microfonico, a seconda del tipo: trasduttori meccanici ed elettrici, cavità di risonanza, tubi ad interferenza, [[filtro (elettronica)|filtri]], sospensioni, [[alimentatore elettrico|alimentatori]], e amplificatori.

=== Antivento microfonici ===

[[File:Sony ECM-CG50.jpg|thumb|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 [[Consonante occlusiva|consonanti esplosiveocclusive]] (consonanti come "'P",' e "'B", ecc.'),; in questo caso chiamati nel gergogergalmente "anti-pop". Molti microfoni hanno un antivento integraleintegrato 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 ungli urtourti oe 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 ==