Microfoni – caratteristiche generali

Musicisti ed appassionati, bentrovati fra le righe di ExitWell, oggi la rubrica MIXER si occuperà di microfoni, elementi chiave in qualsiasi catena audio.

Tutto parte dal suono che viene captato e trasformato da evento fisico di molecole che vibrano nell’aria a segnale elettrico che viene introdotto nel nostro percorso audio e viceversa. Questo processo si chiama trasduzione.

Casse e microfoni sono i nostri trasduttori che si occupano, in un verso e nell’altro, di trasformare molecole in movimento in segnali elettrici (microfoni) e viceversa da segnale elettrico a molecole in movimento nell’aria (casse). Oggi ci occuperemo di dividere i microfoni in famiglie per rendere più semplice la loro comprensione e soprattutto per indirizzare il lettore all’uso di un microfono appropriato all’applicazione necessaria, avendo un minimo di cognizione di causa.

Il microfono è un complesso insieme di elementi elettronici ed elettromeccanici la cui realizzazione, seppur risalente a più di un secolo fa (la parola microfono fu usata per la prima volta nel 1827) e tuttora simile a com’era un tempo. Li hanno miniaturizzati, colorati, ringiovaniti nelle forme, ma alla fine sono sempre loro: chi non ha presente il mitico Sennheiser 441, il microfono a forma di parallelepipedo, molto allungato che usano alla RAI oggi come nel ‘65!

Amarcord a parte, cerchiamo di descrivere meglio i microfoni analizzandone alcune caratteristiche, facendo però la premessa che molti dei concetti che esprimerò saranno semplificati (da un punto di vista elettronico-matematico) per rendere più discorsivo che manualistico questo articolo. I microfoni si dividono in due grandi famiglie: dinamici e a condensatore. I microfoni dinamici sono i classici microfoni “gelato”, da canto live per capirci, come lo Shure SM58 che tutti conoscono; cosi come il mitico Shure SM57 (quello nero a forma di candela) e un microfono ottimo per molte applicazioni.

I microfoni a condensatore sono quelli che si e soliti vedere negli studi di registrazione posti nelle vocal room, con davanti quelle griglie in tessuto per proteggerli da suoni esplosivi di consonanti (e non per proteggerlo dagli sputacchi come molti pensano). Fatta questa prima e sommaria distinzione estetica entriamo un po’ nel particolare. I microfoni dinamici, si basano su un principio elettrostatico secondo cui un solenoide, una bobina, sollecitata dalle onde sonore incidenti sulla capsula del microfono, si muove avanti ed indietro all’interno di un campo magnetico permanente generato da una calamita posta dentro alla capsula del microfono. Secondo un principio fisico che non mi dilungherò a spiegare, ai capi della bobina (simile ad una molla) si crea una differenza di potenziale, diciamo un segnale elettrico, con un onda pari all’onda sonora che ha sbattuto sulla capsula del microfono.
Il funzionamento dei microfoni a condensatore e simile, ma si basa su un principio elettrodinamico. Il condensatore e un elemento elettronico (pre)caricato di una certa quantità di carica elettrica, e composto da due armature, come fossero due pareti, di cui generalmente una fissa ed una mobile; al variare della distanza fra queste il condensatore genererà una differenza di potenziale fra le sue armature. A tutti gli effetti in un microfono a condensatore una delle due armature e la capsula su cui sbatte il suono creando in uscita la solita onda elettrica pari all’onda sonora incidente.

Abbiamo detto che il condensatore di un microfono deve essere precaricato, ma in che modo? Alcuni microfoni hanno una batteria interna, altri più professionali vanno alimentati per mezzo dell’alimentazione Phantom (+48V), sono sicuro che molti di voi l’avranno già sentita nominare senza sapere a cosa servisse…
I microfoni a condensatore sono notoriamente più sensibili di quelli dinamici, sono preferibili per applicazioni in cui le sfumature dinamiche risultano fondamentali, a prescindere dallo strumento in questione, sono microfoni che hanno una risposta ai transienti molto più elevata dei microfoni dinamici, di contro pero i microfoni dinamici sono più duri e permettono l’uso anche in situazioni estreme dove i condensatori sarebbero al limite dell’inutilizzabile. Passiamo ora alle caratteristiche di risposta direzionale dei microfoni, vorrei pero che fosse chiaro che le caratteristiche direzionali sono indipendenti dalla famiglia di appartenenza. Per risposta direzionale, e intuitivo, si intende l’angolo ideale di incidenza del suono sulla capsula del microfono. Diremo che a 0° il suono entra perpendicolarmente alla capsula, mentre a 180° il suono arriva dal retro del microfono, ovviamente 90° e 270° sono i lati ipotetici della capsula. Le risposte direzionali più comuni sono:

•  cardioide
•  supercardioide
•  ipercardioide
•  bidirezionale (anche detto figura ad 8)
•  omnidirezionale
•  direzionale o shogun

La risposta cardioide, a forma di cuore appunto, offre la maggior sensibilità quando il suono e in asse con il microfono (0°), mentre e praticamente insensibile ai suoni che arrivano da 180°, cioè dal retro. In caso di esibizione live, se si usa un microfono cardioide per cantare, e assolutamente consigliabile, per evitare feedback, l’uso di un monitor posto davanti al cantante in modo che il microfono offra il retro al monitor.

Le risposte supercardioide ed ipercardioide, sono simili, una piu stretta dell’altra, e offrono la maggior risposta in asse a 0° dando pero un minimo di riapertura a 180°; differiscono nel fatto che hanno il loro angolo sordo l’uno a 120° (supercardioide) e l’altro a circa 135° (ipercardioide). Questo tipo di risposta, sempre per fare un parallelismo pratico, obbliga nel caso del live di prima all’uso di due monitor posti davanti al cantante con una gradazione consona al tipo di microfono che si sta usando, se si usasse un unico monitor centrale il microfono molto probabilmente andrebbe in feedback facilmente.

La risposta bidirezionale e detta anche figura ad 8 perche disegnando idealmente sulla circonferenza goniometrica l’angolo di risposta vedremmo un 8, in quanto il microfono bidirezionale offre la maggior risposta a 0° e 180° mentre e sordo a 90° e 270°. L’uso di questi microfoni e più comune in studio, sia per la realizzazione di tecniche stereofoniche, sia per altre tecniche creative. La risposta bidirezionale e molto rara, sebbene quasi la totalità dei microfoni a nastro offra questo tipo di diagramma polare.

La risposta omnidirezionale non ha distinzioni di sensibilità in relazione all’angolo incidente del suono sul microfono, riprende a 360° in maniera uniforme. Erroneamente questi microfoni vengono chiamati “panoramici”, ma in se la definizione e del tutto incompleta; e il posizionamento che rende un microfono panoramico, se posto a distanza dalla sorgente anche un cardioide può essere panoramico, e bene distinguere le caratteristiche fisiche dall’uso che se ne può fare.

In ultimo analizziamo gli shotgun; avete presente sul set di un film il microfonista con in mano quell’asta lunghissima che termina con un ciuffo di peli? In fondo all’asta c’è uno shotgun, un microfono sensibilissimo che ha un angolo (in asse a 0°) di ripresa molto stretto per “pescare” a distanza solo una voce o un particolare sonoro in mezzo ai movimenti ed ai rumori indesiderati di cui un set e pieno.

Appuntamento rimandato alla prossima uscita per approfondire le tecniche di posizionamento incluse le tecniche stereofoniche di microfonaggio, una delle arti imprescindibili di ogni tecnico del suono.

Danilo Silvestri