Il microfono (parte terza)

Illustro una delle principali caratteristiche che i costruttori utilizzano per descrivere le prestazioni di un microfono, la cui comprensione ci può aiutare molto nell’acquisto e nell’utilizzo di molta strumentazione musicale.

E’ importante soprattutto per i musicisti, gli amanti dell’elettronica ma anche per chiunque ascolti musica con una certa cura, conoscere e volendo approfondire i concetti che esporrò.

-Risposta in frequenza
Ho parlato spesso nei precedenti articoli del suono ed accennato a come, in sostanza i matematici, abbiano trovato dei modi, per formalizzare in formule e grafici, il contenuto in frequenza di un suono.

Abbiamo detto che il termine frequenza, volendo semplificare, ci indica quanto vibra la “membrana” che produce un determinato suono, oppure da un altro punto di vista, quanto vibra il timpano del nostro orecchio…..

Il microfono ha il compito di convertire variazioni di pressione in variazioni di tensione, proprio tramite una apposita membrana.

Sorgerà spontaneo domandarsi: questa membrana è in grado di seguire allo stesso modo le oscillazioni pressorie per ogni valore della frequenza ?

Ovviamente la risposta è no.

Sono determinanti sia il principio di traduzione impiegato, che le caratteristiche del materiale con cui si progetta il diaframma.

Senza entrare nel merito di ciò, voglio descrivere lo strumento che comunemente si utilizza, per descrivere come un microfono “risponde alla frequenza” del suono…..

E’ un grafico che si chiama apposta risposta in frequenza oppure (per i più matematici) diagramma di Bode delle ampiezze della funzione di trasferimento del sistema.

Ogni microfono deve riportare la curva che rappresenta la sua sensibilità alla pressione a seconda della frequenza.

Quello rappresentato in figura è un esempio caratteristico:

Non entro nei meriti di come matematicamente si ottiene un grafico del genere perché servirebbero molte pagine solo per questo, comunque si nota quanto sia in realtà molto semplice comprendere il significato del diagramma.

Sull’asse orizzontale sono riportate le frequenze espresse in Hertz come è nella convenzione del sistema internazionale.

Sull’asse verticale, sono riportati i valori dell’amplificazione espressi in decibel (20log10A dove A è il modulo dell’amplificazione).

In sostanza il grafico ci indica quanto il microfono in esame amplifica (o attenua) il suono al variare della frequenza.

Si intuisce come l’ideale sarebbe una uguale amplificazione per ogni valore della frequenza, diagramma piatto, ciò è fisicamente impossibile e diciamo anche inutile.

Perciò si progettano molti tipi di microfoni adatti a riprendere suoni provenienti da alcuni strumenti piuttosto che da altri.

Il grafico riportato ad esempio, attenua molto “suoni” al di sotto di 500Hz e risponde bene fino a 4kHz circa, per quanto detto sulla voce umana, si capisce come un tale microfono sia utilizzabile con decenti risultati per il canto.

In genere la sensibilità alle basse frequenze subisce notevoli variazioni a seconda della distanza del microfono dalla sorgente sonora. Poiché può essere importante valutare questo parametro, in molti casi sono riportate diverse curve per le basse frequenze, a seconda della distanza.

Nella figura un esempio tipico di microfono per la voce:

Trovo veramente potenti i concetti che sto cercando di esprimere in un modo spero comprensibile a molti.

Basti pensare all’enorme applicazione anche solo nel mondo della musica (pick-up per strumenti, altoparlanti, amplificatori, cuffie…..)

Per chi non lo sapesse già, tutte le caratteristiche tecniche di ogni strumento che in buona sostanza sono uguali a quelle che sto descrivendo per i microfoni, devono essere specificate nel libretto delle istruzioni del prodotto acquistato.

Ilario Ferrari