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Scheda 14

Classificazione dei microfoni

Classificazione dei microfoni
A seconda del principio di funzionamento sul quale sono basati, i microfoni possono essere suddivisi in quattro principali categorie:
Figura 3_4
Il microfono a bobina mobile (o dinamico) è costituito da un diaframma al quale è collegata rigidamente una bobina mobile che si muove tagliando le linee di forza di un campo magnetico. La tensione indotta che si preleva ai capi della bobina risulta proporzionale alla velocità con cui essa si muove, oltre che alla sua lunghezza e alla induzione magnetica. Questo tipo di microfono è dotato di eccellenti requisiti sia acustici che elettrici ed è anche di ottima qualità sebbene a volte particolari cavità acustiche debbano essere introdotte per migliorarne la risposta in frequenza all'estremità inferiore della banda audio. Per la sua caratteristica costruttiva esso può essere usato come microfono a pressione o come microfono a gradiente di pressione, ottenendo in entrambi i casi un ottimo risultato. In questo microfono particolari elementi costruttivi lo rendono insensibile agli shock meccanici ed all'effetto Larsen. È purtroppo dotato di un bassissimo livello di segnale d'uscita, del l'ordine di pochi millivolt e necessita di un traslatore per adeguare la bassissima impedenza (circa 200 Ohm) con gli stadi di amplificazione successivi. Essendo questo microfono di tipo magnetodinamico, bisogna tenere anche conto che il suo equipaggio magnetico, inteso come il complesso magnete-bobina mobile, essendo sensibile alle variazioni dei campi elettromagnetici esterni, può venire influenzato dalla presenza nelle sue vicinanze di un trasformatore oppure di un filo percorso da una corrente alternata, generando così ai capi della bobina mobile una corrente proporzionale al disturbo elettrico captato. Per questo motivo le case costruttrici di microfoni dinamici usano inserire nel microfono stesso un'altra bobina avvolta in senso contrario alla principale e connessa elettricamente alla prima. Questa bobina, detta di compensazione, permette una forte attenuazione dei disturbi esterni.
Figura 3_5
Molto schematicamente, un microfono a condensatore, tipico microfono a spostamento, può essere rappresentato da un diaframma, realizzato generalmente con fogli di mylar dorati, che funge da armatura mobile di un condensatore a capacità variabile e da una tensione che carica questo condensatore attraverso una resistenza R di valore molto elevato (è dell'ordine della decina di MOhm). Poiché la carica sul condensatore è praticamente costante in tutto il campo di frequenza audio, risulta che la tensione di uscita è proporzionale agli spostamenti del diaframma e quindi alla pressione che li produce. È indispensabile che i morsetti d'uscita restino scarichi, perciò essi vanno collegati ad un preamplificatore con impedenza d'ingresso molto elevata. Questi tipi di microfono presentano eccellenti caratteristiche tranne che per una certa perdita di consistenza alle basse frequenze, laddove l'effetto del condensatore nel circuito comincia a farsi sentire. Per questo motivo si è sviluppato un microfono analogo (microfono a radiofrequenza) dove il condensatore variabile, ossia la capsula microfonica, non è direttamente interagente con il segnale audio, ma bensì fa parte del circuito di accordo di un oscillatore locale a 5-10 MHz. In tal modo le variazioni di capacità variano l'accordo dell'oscillatore modulando in frequenza la cosiddetta banda base dell'oscillatore stesso. Così facendo lo stadio di oscillazione genera una portante modulata in frequenza contenente l'informazione sonora. Un opportuno circuito denominato discriminatore rivela il segnale di bassa frequenza estraendolo dalla portante. Il segnale presente all'uscita di questo circuito è pronto per essere inviato alla linea microfonica tramite interposizione di un traslatore, utile anche per separare la tensione di alimentazione (normalmente Phantom a 12 o 48 V) dal segnale uscente dal microfono. Esiste anche un altro tipo di microfono che sfrutta un principio simile a quello del microfono a condensatore ed è molto usato per la sua buona qualità ed il suo prezzo molto più vantaggioso di quello dei microfoni a condensatore, di cui non ha però le stesse prestazioni. Si tratta del microfono ad Electret, nel quale la tensione continua esterna richiesta per la polarizzazione del condensatore viene sostituita da cariche elettriche congelate in particolari materiali, fogli di plastica ad elevato numero di polimeri, che una volta sottoposti a tensione di polarizzazione mantengono permanentemente la loro carica elettrica. Le cariche così congelate in modo permanente generano la differenza di potenziale utile alla polarizzazione del condensatore in modo autonomo, svincolandosi da alimentatori esterni. In questo modo l'eventuale circuito di amplificazione può venire alimentato da una batteria inserita nel corpo stesso del microfono.
Figura 3_6
Il microfono a nastro è un caso particolare del microfono a bobina mobile. L'elemento fondamentale di questo microfono è un sottilissimo nastro metallico corrugato che viene posto tra le espansioni polari di un magnete permanente. Esso funge contemporaneamente da elemento trasduttore di energia sonora in energia meccanica e da elemento trasduttore di energia meccanica in energia elettrica. Tra le estremità del nastro è prelevabile una forza elettromotrice che è proporzionale alla velocità con cui esso si muove, alla induzione magnetica e alla sua lunghezza. Contrariamente al microfono dinamico, quello a nastro è particolarmente sensibile agli shock meccanici.
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