Microfono

Microfono dispositivo utilizzato per raccogliere i suoni e trasformarli in segnali elettrici.

Apparecchio elettroacustico, utilizzato in telefonia, radiofonia, registrazione e amplificazione dei suoni.
Il principio di funzionamento del microfono consiste nello sfruttamento delle variazioni di pressione che le oscillazioni delle onde sonore producono nel mezzo di propagazione, per attivare un sistema opportuno che generi un segnale elettrico (una tensione o una corrente).
I primi microfoni, comparsi intorno al 1875, erano massicci e ingombranti, come quello mostrato in questa foto.

Le Principali Caratteristiche

Le principali caratteristiche di un microfono sono:

Sensibilità, che viene espressa dalla tensione del segnale in uscita espressa mV quando in ingresso c’è da un'onda di pressione sonora di un μbar a 1000Hz. I valori di sensibilità sono di solito compresi tra 0,05mV/μbar e 5mV/μbar;

Risposta in frequenza, che è l'intervallo di frequenze in cui il microfono dà tensioni all'incirca proporzionali alla pressione sonora; nel campo acustico, le migliori risposte in frequenza sono, in genere, ottenute dai microfoni a condensatore e da alcuni tipi a bobina mobile;

Impedenza, che permette di calcolare la corrente che il circuito microfonico può fornire all'amplificatore del segnale; le impedenze dei microfoni hanno solitamente valori superiori ai 200ohm;

Direzionalità, la capacità di captare suoni da diverse direzioni. I microfoni sono caratterizzati da "diagrammi polari" che descrivono la direzionalità.

 

Tipi di Microfoni

Il microfono a condensatore, è un condensatore formato di due sottili lamine metalliche(che fungono da armature) e tra loro è usato come dielettrico l’elettrete(un materiale solido che possiede una polarizzazione elettrica persistente, esso può cioè mantenere una carica elettrica per lunghissimo tempo). La lamina posteriore del condensatore è fissa, quella anteriore funge da membrana vibrante. Le onde sonore mettono in vibrazione la membrana facendo variare la distanza tra le due lamine, da cui dipende la capacità elettrica del condensatore: tali variazioni possono essere usate per produrre un segnale elettrico.
I microfoni a carbone, impiegato principalmente negli apparecchi telefonici: consiste di una capsula metallica riempita di granuli di carbone, attraversata da corrente elettrica. Le onde sonore provocano le vibrazioni di una membrana a contatto con i granuli di carbone; tali vibrazioni producono variazioni della pressione esercitata sui granuli, da cui dipende la resistenza elettrica di questi ultimi, e quindi l'intensità della corrente circolante nel circuito, ne deriva una corrente variabile.

Il microfono piezoelettrico o a cristallo, sfrutta l'effetto piezoelettrico che si manifesta in alcuni cristalli quando vengono sottoposti a sollecitazioni meccaniche (quali variazioni di pressione). Quando le onde sonore mettono in vibrazione la membrana del microfono, quest'ultima fa variare la pressione esercitata su una lamina di cristallo piezoelettrico, generando tra le due facce del cristallo una leggera differenza di potenziale.

I microfoni dinamici si distinguono quelli a nastro e quelli a bobina mobile. Nei primi, un sottile nastro metallico viene fissato alla membrana e sottoposto all'azione di un campo magnetico; quando le onde sonore colpiscono la membrana facendo vibrare il nastro, la variazione di flusso del campo magnetico attraverso il nastro produce una piccola differenza di potenziale per effetto dell'induzione elettromagnetica. Un microfono a bobina mobile funziona essenzialmente in base allo stesso principio, ma il nastro è sostituito da una bobina di filo leggero. Di impiego molto comune, i microfoni dinamici sono caratterizzati da una risposta piuttosto uniforme fino ad alti valori della frequenza; i microfoni a bobina mobile hanno doti di sensibilità e resistenza, quelli a nastro di fedeltà nella riproduzione del timbro.