Caratteristiche

Per poter comprendere come funzionano le tecniche è necessario capire le tipologie dei diagrammi polari microfonici

 

Diagrammi Polari

I microfoni possono essere classificati a seconda della maniera in cui rispondono ai suoni provenienti da diverse direzioni.
   Alcuni rispondono allo stesso modo a suoni provenienti da qualunque direzione; altri hanno diversi livelli di uscita a seconda della diversa angolazione delle sorgenti attorno ad essi.

Questa mutevole sensibilità rispetto all'angolazione può essere rappresentata in un diagramma, o risposta, polare.

La rappresentazione grafica di un diagramma polare viene rilevata nel seguente modo:in una camera anecoica, il microfono è esposto ad un suono ad una singola frequenza e la sua tensione di uscita è misurata in funzione della rotazione del microfono stesso e quindi del proprio diaframma. la tensione rilevata a 0° (sull'asse)è definita come "riferimento 0dB" e le tensioni ad altre angolazioni sono rapportate ad esso. In altre parole, i diagrammi polari rappresentano la sensibilità, in decibel (dB) rispetto all'angolo di incidenza, in gradi. Spesso molti di questi diagrammi vengono rilevati a diverse frequenze. Si noti che la rotazione del microfono dovrebbe essere in senso orario se il valore dei gradi aumenta in senso orario.

Un altro modo per rilevare un diagramma polare è quello di usare la spettrometria a ritardo di tempo.

Essa misura la risposta in frequenza ogni 10° attorno al microfono e poi elabora i dati con un procedimento che esegue un disegno polare a diverse fraquenze.

I tre tipi fondamentali di diagramma polare sono l'omnidirezionale l'unudirezionale e il bidirezionale.

I microfono omnidirezionale è senzibile in maniera uguale ai suoni provenienti da qualunque direzzione. L'unidirezionale presenta la massima sensibilità per suoni provenienti dalla parte anteriore e perciò opera una discriminazione rispetto ai suoni provenienti posteriormente o dai lati.

Il bidirezionale è massimamente sensibile ai suoni provenienti dalla parte davanti e dietro il microfono stesso e non considera quelli provenienti dai lati.

La classificazione dell'unidirezionale può essere ulteriormente suddivisa in cardioide supercardioide e ipercardioide 

 

Rappresentazione grafica della risposta polare di un microfono: (a) modalità di attuazione della misurazione; (b) uscita del microfono rispetto all'angolazione, rappresentata  su coordinate rettangolari; (c) uscita del microfono rispetto all'angolazione, rappresentata su coordinate polari

Un microfono ad importanza cardioide è sensibile ai suoni provenienti da una ampio angolo davanti al microfono stesso. É meno sensibile di circa 6dB ai suoni provenienti lateralmente e di 15÷ 25dB a quelli posteriori. Per valutare come lavora un cardioide, parlate da tutte le direzioni mentre ne ascoltate l'uscita. La vostra voce in uscita sarà più forte quando parlate di fronte al microfono e meno forte quando parlate posteriormente.

Il supercardioide perde 8,7dB persuoni provenienti dai lati e ha due "vuoti" (punti di ripresa nulla) a ±125° rispetto all'asse; rispetto all'asse significa "allontanandosi dal davani".

L'ipercardioide perde 12dB dai lati e ha 2 "vuoti" a ±110° rispetto all'asse.

Le figure mostrano diversi diagrammi polari. Da notare che un diagramma polare non e una mappa della zona di ripresa  del microfono; un microfono non diventa immediatamente "morto" al di fuori del suo diagramma polare. Il grafico disegne . 

 

  

      

Vantaggi di ogni impronta

I microfoni omnidirezionali hanno molte caratteristiche che li rendono particolarmente utili per alcune applicazioni.

Si usa l'omnidirezionale quando si ha bisogno di avere:

  • una ripresa totale;

  • unaripresa aggiuntiva della riverberazione della stanza;

  • una ripresa contenuta di vibrazioni e di "vento";

  • una buona risposta alle basse frequenze (nei microfoni a condensatore);

  • un basso costo;

  • maggiore libertà dall'effetto prossimità (rinforzo per vicinanza alle basse frequenze)

Si usano i microfoni direzionali quando si ha bisogno di:

  • evitare di riprendere le caratteristiche acustiche dell'ambiente e il rumore di fondo;

  • attuare tecniche stereofoniche coincidenti o quasi coincidenti

Altre considerazioni sui diagrammi polari

Nella maggior parte dei microfoni è bene che il diagramma polare rimanga invariato a tutte le frequenze. Se non è cosi, si noterà una colorazione per i suoni fuori asse: il microfono avrà una sonorità diversa relativamente ai suoni in asse rispetto a quelli fuori asse.

Diagrammi polari uniformi a diverse frequenze indicano risposte in frequenza simili a tutti gli angoli di incidenza.

In alcuni microfoni a condensatore è presente uno switch per selezionare la zona di ripresa. Un microfono omnidirezionale montato su pannelli ha una impronta semi-sferica. Un unidirezionale ha una impronta semi-supercardioide o semi-cardioide. Il montaggio su pannelli aumenta la direzionalità del microfono e perciò riduce la ripresa delle caratteristiche acustiche della stanza.

 

MSPL

 

Un altra specifica microfonica è MSPL (Maximum Sound Pressure level: massimo livello di pressione sonora). SPL significa misura dell`intensità di un suono. Il suono meno intenso che si possa udire, cioè la soglia dell`udibilità, misura 0dB SPL.

La conversazione normale alla distanza di 30cm misura 70dB SPL. Un suono dolorosamente forte è superiore ai 120dB SPL.

Il massimo SPL è il livello a cui il segnale in uscita  da un microfono comincia a distorcere; questo è il livello al quale di solito il microfono produce il 3% di distorsione armonica totale (THD: Total Harmonic Distorsion). Alcuni costruttori usano 1% THD. Se un microfono Ha un MSPL (SPL massimo) di 125dB SPL, significa che esso Comincia a distorcere in maniera  percepibile quando il suono prodotto dalla sorgente sonora raggiunge i 125dB SPL. Un MSPL di 120dB SPL è buono, di 135dB SPL è ottimo, di 150dB SPL è eccellente.

 

Sensibilità

 

É la misura dell'efficienza di un microfono. Un microfono molto sensibile produce in uscita una tensione relativamente alta per una data sorgente. la sensibilità di un microfono è spesso espressa in "dB re 1 volt (dBV) per microbar". Questa espressione dice quale tensione produce il microfono (in dB relativi ad 1 volt) quando riceve un suono ad 1 kHz e a 74dB SPL. La sensibilità può essere anche espressa in millivolt/Pa dove 1 Pa = 1 pascal, cioè 94dB SPL. Il seguente elenco dà le specifiche tipiche di sensibilità per i tre categorie di microfoni, espresse in dBV/microbar;

  • condensatore: -65 dB (alta sensibilità);

  • bobina mobile: -75 dB (media sensibilità);

  • a nastro o a piccola bobina mobile: -85 dB (bassa sensibilità).

Differenze di pochi dB non sono apprezzabili e la sensibilità di un microfono non influisce sulla qualità del suono. Piuttosto, la sensibilità influisce sulla ascoltabilità del rumore della consolle (fruscio). Per ottenere lo stesso livello in registrazione, una bassa sensibilità microfonica richiede più guadagno (gain) sul mixer rispetto ad una altra e più guadagno solitamente si traduce in maggior rumore.

Se si registrano strumenti non "rumorosi", come la chitarra classica o musica da camera, si sentirà più rumore da mixer con un microfono a bassa sensibilità che con uno ad alta sensibilità, a parità di tutte le altre componenti. Dato che il microfonaggio stereofonico solitamentesi fa a distanza,l'alta sensibilità e un vantaggio.

La sensibilità è spesso chiamata output level (livello di uscita), ma i due termini non sono sinonimi. La sensibilità è l'output level risultante da un particolare livello di pressione sonora SPL in ingresso. Maggiore è l'SPL, maggiore è output di qualunque microfono. 

 

SELF-NOISE

 

Il self-noise (auto-rumore) è il rumore elettrico (fruscio) prodotto da un microfono. Il microfono e posto in un contenitore isolato acusticamente e si misura, in uscita, la tensione di rumore. Il self-noise e definito come "i dB SPL di una sorgente sonora che produrrebbe una tensione in uscita pari al rumore".

Il valore di self-noise è solitamente espresso con una curva di pesatura A, cioè il rumore è misurato attraverso un filtro che collega più strettamente la misura effettuata con il valore del disturbo.

Il filtro taglia le alte e le basse frequenze per simulare la risposta in frequenza dell'orecchio umano. Un self-noise pesato A di 20 dB SPL è accettabile. un buon microfono a condensatore (silenzioso) ha una specifica di self-noise attorno ai 14 dB SPL (A) 

 

Rapporto segnale-rumore

 

Anche se lo si definisce un rapporto, questa è la differenza fra SPL e self-noise, il tutto espresso in dB. Maggiore è il valore SPL della sorgente sonora al microfono, o minore è il self-noise del microfono, migliore è il rapporto sagnale-rumore. per esempio, se il valore SPL del microfono è 94dB e il self-noise del microfono stesso è 24dB, il rapporto segnale-rumore è 70dB. Maggiore è il rapporto segnale-rumore, più pulito è il segnale(più libero da rumore). Dato un SPL di 94dB, un rapporto segnale rumore di 74dB e eccellente, di 64dB è buono.

 

 

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