Microfono

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Microfono dinamico anni Cinquanta
È un trasduttore, in altre parole, un sistema elettronico che trasforma energia acustica in energia elettrica. Ricorrendo a un paragone, potremmo affermare che il m. è un interprete che permette al linguaggio delle vibrazioni di diventare linguaggio degli impulsi elettrici.
Per rilevarne l’importanza basta ricordare che senza m. sarebbe impossibile il mondo della radio, della canzone e di tutto l’audio usato nel broadcasting.
Si potrebbe affermare che tutti i m. svolgono la stessa funzione e, tuttavia, esiste una varietà enorme di m., ognuno con una propria personalità o colore, capace di rispondere a varie esigenze estetiche del mondo del broadcasting, della produzione musicale, cinematografica, dei concerti, ecc.

1. Tipi di m.

Il primo elemento che fa da mediatore tra l’evento acustico e quello elettrico è il diaframma, una sottile lamina di metallo o di plastica che vibra su sollecitazione della pressione sonora.
Una prima grande classificazione dei m. potrà essere dunque fatta tra:
– trasduttori a pressione;
– trasduttori a gradiente di pressione.
Alla prima categoria appartengono quei m. che espongono il diaframma alla sollecitazione sonora solo da un lato. La tensione elettrica che si genera è la replica della pressione sonora esercitata sul lato del diaframma.
Nella seconda categoria, entrambi i lati del diaframma sono esposti all’evento sonoro. Lo spostamento del diaframma sarà quindi il risultato della differenza di pressioni esercitate su ambo i lati delle superfici del diaframma. Da qui il nome di gradiente di pressione.
Un altro modo di classificare i m. dipende dalla soluzione tecnologica adottata. Lo sviluppo ha prodotto fondamentalmente cinque tipi d’elementi, da cui i m. che li utilizzano prendono anche il nome; a carbone, a cristallo (o ceramica), a bobina mobile, a nastro e a condensatore. I m. a carbone e a cristallo sono usati comunemente nel mondo amatoriale, mentre i rimanenti tre appartengono al mondo professionale.
M. a carbone. L’elemento trasduttore è composto di un cilindro di materiale isolante riempito di granuli di carbone. Il fondo e il ‘coperchio’ sono di metallo. L’evento sonoro colpisce il coperchio, che funziona da membrana, e lo mette in vibrazione, comprimendo o decomprimendo – in modo corrispondente – i granuli di carbone, i quali quando sono compressi fanno passare la corrente, mentre la bloccano quando non lo sono: in questo modo il m. a carbone trasforma le vibrazioni sonore in analoghe variazioni di corrente elettrica.
M. a cristallo. Questo tipo di m. sfrutta le proprietà dei cristalli che, trattati opportunamente, riescono a dare luogo a differenze di potenziale tra le loro superfici come conseguenza di un evento di pressione. Questo fenomeno è noto anche con il nome di effetto piezoelettrico. Nella sua forma più semplice il trasduttore è composto di una lamina di cristallo con le superfici metallizzate per aumentare la conduttività, esposta direttamente al campo sonoro.
M. a bobina mobile. È certamente il più diffuso. L’elemento trasduttore consiste in una bobina mobile, attaccata a un diaframma e immersa in un campo magnetico. Quando le onde sonore colpiscono la membrana del diaframma, le imprimono dei movimenti che si ripercuotono sulla bobina. Questi movimenti provocano lo spostamento della bobina all’interno del campo magnetico alterando il suo stato e inducendo variazioni di voltaggio elettrico. Queste variazioni d’energia elettrica sono analoghe a quelle d’energia acustica che hanno causato le vibrazioni della membrana.
M. a nastro. Nei m. a nastro la membrana e la bobina sono sostituiti da un nastro metallico corrugato sospeso in un forte campo magnetico. Il nastro, messo in vibrazione dal suono, oscilla all’interno del campo magnetico; la conseguente variazione di campo magnetico induce nel nastro un flusso variabile di corrente, analogo all’andamento delle onde sonore. Questo tipo di m. è fragile e non sopporta improvvise e forti variazioni acustiche. I modelli più recenti però hanno una tolleranza ben maggiore di quanto non avessero un tempo; vengono usati per la loro ‘personalità’, per il timbro particolarmente caldo che garantiscono a voce e strumenti.
M. a condensatore. Anziché sfruttare le variazioni elettromagnetiche, questo tipo di m. lavora su variazioni elettrostatiche. Il suo elemento trasduttore è costituito da due superfici parallele separate da una pellicola d’aria. Una delle due superfici è un finissimo diaframma di plastica metallizzata ed è l’unica parte mobile del m. Queste due superfici, o elettrodi, formano un condensatore, un sistema capace di mantenere una carica elettrostatica. Quando l’energia acustica, colpendo la membrana, muove il diaframma avanti e indietro, la carica elettrica varia producendo una variazione di voltaggio e quindi una variazione di segnale. La variazione di segnale, tuttavia, è molto debole; richiede quindi un preamplificatore, generalmente montato vicino alla capsula del m. Si tratta dunque di un m. che per funzionare ha bisogno di energia elettrica: secondo i modelli, questa viene erogata da una batteria collocata all’interno dell’impugnatura o da un alimentatore esterno portatile; oppure può essere fornita direttamente dal mixer attraverso lo stesso cavo di collegamento. In questo caso si parla di ‘corrente fantasma’ (phantom power) proprio perché non ci sono elementi visibili che ne evidenzino la presenza.

2. L’impedenza

Un altro aspetto da tenere presente è l’impedenza. Una volta che il m. ha trasformato l’energia acustica in energia elettrica, questa scorre all’interno di un circuito. La resistenza che questa corrente incontra viene chiamata impedenza. Più bassa è la resistenza più bassa è l’impedenza, viceversa più alta è la resistenza più alta sarà l’impedenza. I m. a bassa impedenza si dimostrano più pratici, perché meno sensibili ai disturbi elettrici o statici che possono provenire da motori o tubi al neon; inoltre possono essere collegati a cavi piuttosto lunghi senza che aumenti significativamente il rumore di fondo. Per un uso professionale è sempre consigliabile usare m. a bassa impedenza.

3. Caratteristiche direzionali dei m.

Non solo i m. hanno elementi trasduttori diversi, ma i modi con cui catturano il suono variano con il variare delle loro caratteristiche tecniche direzionali, cioè con il variare della loro capacità di raccogliere il segnale acustico.
Se per esempio si deve condurre un’intervista sul marciapiede di una strada ad alto traffico, è indispensabile un m. capace di esaltare le voci dell’intervistato e dell’intervistatore, ignorando invece il più possibile i rumori del traffico. In termini tecnici c’è bisogno di un m. direzionale, in grado cioè di raccogliere solo il suono che proviene dalla fonte verso cui è orientato e quindi di tagliare i suoni che provengono dai lati e dal retro della capsula microfonica.
In rapporto alla direzionalità i m. si distinguono in varie categorie:
Tavola 1
Rielaborazione da: CORAZZA G.M. - ZENATTI S.
Dentro la televisione, Gremese, Roma 1999.
m. omnidirezionale: capta il suono in modo quasi uniforme, da qualsiasi parte esso provenga, fatta eccezione per il lato opposto alla capsula in cui risiede l’elemento sensibile;
m. bidirezionale: è sensibile rispetto a una posizione e a quella direttamente contrapposta; ideale quando due persone nello studio radiofonico parlano tra loro da posizioni contrapposte;
m. unidirezionale o cardioide (‘cardioide’ perché la linea del diagramma che indica la sua sensibilità assume la forma di un cuore): il campo di raccolta del suono è in una specifica direzione;
m. supercardioide / ipercardioide / ultracardioide: si caratterizzano per un progressivo restringimento dell’angolo da cui il m. seleziona un determinato suono, a tal punto da isolarlo quasi completamente da altre fonti sonore compresenti nelle immediate vicinanze.
Volendo fare un paragone con la fotografia, i vari tipi di m. corrispondono alle diverse categorie di obiettivi – grandangoli, normali, tele – che un fotografo usa per interpretare la scena.
E come esistono gli obiettivi zoom (multifocale), così, per ragioni di comodità e convenienza, ci sono dei m. che – forniti di due tipi di diaframma e un selettore – hanno risposte polari differenziate. Questi m. vengono chiamati ‘multidirezionali’ (o polidirezionali). Un tipico esempio è il classico AKG 414: grazie a un selettore può diventare omnidirezionale, bidirezionale, cardioide e supercardioide.
Tutte queste caratteristiche sono soltanto in apparenza ‘tecniche’: di fatto costituiscono la gamma di possibilità espressive di cui dispone lo specialista del suono. Solo chi conosce le caratteristiche dei m. è in grado di costruire un preciso spazio acustico.

4. M. per usi specifici

Con la televisione sono nate esigenze estetiche che determinano forma e dimensione dei m. I primi m. erano grossi, ingombranti e nello stesso tempo delicati; per quanto simpatici fossero, non rispondevano alle esigenze estetiche televisive. Il primo m. creato per il look televisivo fu il lavalier (il nome deriva dal fatto che veniva legato attorno al collo). Oggi, si continua a usare questo nome, anche se i m. sono diventati tanto piccoli da poter essere appuntati a una cravatta, al bavero di una giacca o a qualsiasi parte del vestito che sia in prossimità della bocca.
Gli sceneggiati e le commedie televisive esigevano la registrazione in diretta delle voci di attori e attrici. Per evitare che le telecamere inquadrassero i molti microfoni necessari, si nascondevano nei vasi di fiori, sui lampadari, nei soprammobili. C’era comunque la necessità di raccogliere il suono, il più fedele possibile, da lontano con il m. tenuto al di fuori dell’angolo di ripresa: lo strumento adatto – chiamato shotgun microphone (m. fucile: il nome deriva dalla forma allungata come la canna di un fucile e l’impugnatura o il supporto che ricorda quella di un’arma da fuoco) – può essere inserito nella categoria degli ultracardioidi. Infatti la sua caratteristica risposta polare attenua i suoni provenienti da tutte le direzioni eccetto uno stretto angolo conico proprio nella direzione della fonte sonora verso cui viene puntato.
Per alcuni eventi sportivi, nei film o per registrare i suoni di determinati ambienti (ambient sound) si usa il m. parabolico. Consiste di un m. omnidirezionale o unidirezionale puntato sulla parte concava di un riflettore parabolico, che ha la funzione di riflettere e concentrare sul m. le onde sonore provenienti anche da molto lontano.
Per facilitare la mobilità e l’indipendenza fra la camera e i soggetti in azione sono stati sviluppati i radiomicrofoni o m. FM, dei veri e propri sistemi radio rice-trasmittenti (composti da m., trasmettitore, antenna e ricevitore); usano frequenze VHF e UHF (Onde elettromagnetiche) prestabilite e approvate, per non correre il rischio di subire interferenze da parte di altre fonti che operano sulla stessa banda.
Per le trasmissioni sportive sono disponibili m. montati su cuffia. Questo sistema lascia la libertà al cronista di poter muovere la testa per seguire l’evento sportivo mantenendo costante la distanza fra bocca e m. Inoltre il cronista rimane in contatto con la regia senza che i messaggi scambiati disturbino la trasmissione.
I concerti con strumenti acustici in ambienti molto grandi hanno sviluppato l’esigenza di m. in grado di raccogliere il suono in tutta la sua ricchezza timbrica. Questi m. sono chiamati m. a contatto, capaci cioè di raccogliere le vibrazioni che pulsano attraverso i corpi solidi, quali la cassa acustica di un basso o di una chitarra classica. Il suono riprodotto dà la sensazione di essere diretto e quasi privo di riflessioni.

5. La qualità sonora del m.

Le varie esigenze accennate non danno ancora piena ragione della varietà offerta dal mercato. C’è un paragone che può aiutare a capire come mai esistano tanti m. professionali, quello tra il pittore e il sound designer (la traduzione più felice sarebbe ‘architetto del suono’, proprio per la proprietà tridimensionale che ha il suono; in Italia si usano i termini tecnico del suono o ingegnere del suono): maggiore è la possibilità di scelta fra le tonalità sonore, più ricco sarà il paesaggio sonoro che viene dipinto con il suono. Ogni m. ha infatti una sua ‘voce’, un suo modo di interpretare i suoni. Le case produttrici aiutano nella scelta, fornendo diagrammi che rappresentano la risposta alle frequenze tipica di un determinato m. In tali diagrammi sull’asse verticale viene riportata l’ampiezza misurata in dB (Decibel), sull’asse orizzontale vengono riportate le frequenze. Quando la linea che indica il valore della risposta microfonica è orizzontale o piatta viene detta ‘ideale’: il m. è fedele, le diverse frequenze sono riprodotte tutte allo stesso livello. Non è detto però che si debbano usare sempre microfoni di questo genere: esigenze diverse impongono m. a risposta diversa. In ultima analisi sono l’esperienza e l’orecchio del sound designer che trovano la soluzione giusta; tanto più che la resa di un m. non dipende solo dalle sue caratteristiche, ma anche – in determinati ambienti soprattutto – dal punto in cui è collocato rispetto alla fonte sonora e alle superfici esistenti, riflettenti o assorbenti.
Imparare a valutare come ‘suona’ un m., vuol dire sviluppare la propria capacità di ascolto in modo da cogliere quali frequenze vengono esaltate, quali attenuate e quali ignorate; è come imparare a riconoscere la voce di una persona.

6. Effetto prossimità

Molti m. unidirezionali e bidirezionali, se posti molto vicino alla sorgente sonora, sviluppano un incremento delle frequenze basse rispetto alle frequenze medie e a quelle alte. Questo tipo di risposta è conosciuto come ‘effetto prossimità’.
L’effetto prossimità può costituire un vantaggio o uno svantaggio: dipende sempre dalle situazioni. Quando, ad esempio, uno speaker vuole dare alla sua voce un tono di intimità, si avvicina al m. e parla sottovoce: il m. dà alla voce un timbro più corposo, mentre il tono soft suscita in chi ascolta la sensazione di parole suggerite in confidenza; è sufficiente che l’oratore si allontani dal m. e alzi il tono di voce e subito questa apparirà più chiara ed energica, fredda. Allo stesso modo nella ripresa di un concerto si può enfatizzare il timbro di una grancassa o di un violoncello, aggiungendo solidità e carattere al suono della sorgente.
Al contrario, quando una fonte sonora (o una voce) è già ricca di frequenze basse, un ulteriore incremento può causare distorsione o rimbombo (o rifiuto da parte del pubblico).
I m. omnidirezionali non subiscono l’effetto prossimità.

7. Esplorare il mondo che ci circonda

L’idea comune è che il m. sia semplicemente lo strumento che permette alla voce di essere amplificata. In realtà il m. è come un ‘microscopio’ o una ‘telecamera’ che esplora il mondo dei suoni circostanti. L’istinto di sopravvivenza ci porta a ignorare alcuni suoni, specialmente quelli che percepiamo come rumori; inoltre, la nostra società ha posto alla base del conoscere e dell’apprendere il ‘vedere’, ignorando l’ascoltare o relegandolo a funzione secondaria. Un m. e un registratore possono diventare gli strumenti per riscoprire la ricchezza, il fascino e a volte l’orrore dei suoni in cui siamo immersi. Registrare la propria voce per scoprire come gli altri ci sentono, provare a immaginare il volto di persone di cui sentiamo solo la voce o risalire a uno strumento tramite il suono che emette, sono alcuni degli esercizi che possono aprire uno spiraglio sul fantastico mondo dei suoni e dell’ascolto. Una chiara dimostrazione di quanto si viene dicendo è il bellissimo film di W. Wenders Lisbon story, dove un sound engineer con microfono e registratore esplora e insieme svela il fascino dell’antica città.

8. Per un utilizzo cosciente del m.

Usare un m. non vuol dire semplicemente farsi sentire, vuol dire stabilire una serie di relazioni tra noi, l’ambiente e chi ascolta: di volta in volta si possono assumere ruoli di servizio o di potere. Poiché amplifica la voce, il m. mette immediatamente chi parla in posizione di superiorità; l’effetto può risultare sgradevole a chi è in ascolto. Un incontrollato vociare non solo aggredisce gli ascoltatori, ma a lungo andare dà senso di malessere. Saper modulare la voce al m. riuscendo a dar risalto, ritmo e senso a quanto si dice, è un’arte che precede l’uso del m., ma il cui effetto viene enfatizzato proprio da tale uso. È importante dunque imparare a valutare la propria voce amplificata.
Il m. è impietoso verso tutti i nostri suoni provocati volontariamente o involontariamente, perché li amplifica. Avere coscienza che un m. acceso equivale a qualcuno sempre pronto a catturare le nostre parole può prevenire spiacevoli sorprese. Lo stesso vale per il modo con cui si maneggia il m.; ad eccezione di alcuni modelli, tutti i m. amplificano ogni brusco movimento, ogni manipolazione o duro contatto. È segno di rispetto verso chi ascolta evitare ogni rumore inutile (ad esempio, spegnendolo prima di spostarlo).
Se non si usano radiomicrofoni puntati al bavero della giacca o fissati su particolari montature che lo tengono a distanza fissa dalla bocca, bisogna ricordare che il m. non segue i nostri movimenti. Per garantire una qualità costante del suono è importante mantenere la stessa distanza tra la bocca e il m. Gli eventuali movimenti di accostamento o di allontanamento servono per enfatizzare o attenuare una certa colorazione della voce.
La prima volta che si usa un m. conviene provarlo, sia per verificare la potenza dell’impianto e la sonorità dell’ambiente, sia per verificare quali possibilità esso offra alla voce. Chi ha una voce debole e carente di frequenze bassa può sfruttare l’effetto prossimità per dare più corpo alla voce. Una voce forte e ricca di bassi, dovrà trovare la distanza giusta per far sì che il suo suono non rimbombi. Una bella voce è certo un dono; va tuttavia educata all’uso del m.

Bibliografia

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  • WORAM John - KEFAUVER Alan, The new recording studio handbook, ELAR, New York 1990.

Documenti

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Note

Come citare questa voce
Pasqualetti Fabio , Microfono, in Franco LEVER - Pier Cesare RIVOLTELLA - Adriano ZANACCHI (edd.), La comunicazione. Dizionario di scienze e tecniche, www.lacomunicazione.it (27/02/2020).
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