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I microfoni.


 

 

Il microfono, argomento di questo numero di Autoproduzione musicale, è senz’altro l’anello più importante e significativo della catena di ripresa del suono.

Ciò che viene registrato, infatti, dipende essenzialmente dalla capacità del microfono di riprendere le varie fonti sonore con naturalezza e alterandone il meno possibile le qualità originarie, cose non del tutto semplici.

Per questo e altri motivi che analizzeremo in dettaglio, occorre porre la massima attenzione nella scelta del microfono, dedicando a questo prezioso elemento gran parte dell’attenzione, e… delle proprie finanze. Generalmente, infatti, la resa qualitativa è direttamente proporzionale alle qualità progettuali e costruttive del microfono, dunque al suo costo. Mai come in questo caso risparmiare equivale quasi sempre ad accettare un compromesso in termini di risultato sonoro mediocre o scadente.

Come sempre eviterò una trattazione troppo tecnica, soffermandomi invece maggiormente sugli aspetti pratici dell’argomento. Eventuali quesiti specifici o tecnici potranno essere rivolti al mio indirizzo e-mail, riportato nella lista degli autori della presente testata. Risponderò alle domande più significative che mi verranno poste nel più breve tempo possibile e ovviamente in modo assolutamente gratuito.

 

IL MICROFONO

Qual è il suo compito?

Il microfono è un trasduttore che ha il compito di convertire la pressione delle onde acustiche rilevate dalla sua membrana in un segnale elettrico di bassa intensità.

Ogni fonte sonora – come ad esempio un rumore ambientale, l’esecuzione di uno strumento, il canto – provoca una modificazione dell’aria in cui la fonte stessa si propaga. Tale modificazione si esprime sostanzialmente in una variazione di pressione che colpisce la membrana microfonica. Qualunque sia il tipo di microfono, la variazione di pressione viene convertita in una tensione elettrica che, opportunamente amplificata, restituisce la fonte ripresa attraverso un sistema di riproduzione del suono (diffusori acustici o cuffie).

 

TIPI DI MICROFONO

In questo paragrafo esaminiamo le tipologie di microfoni, classificati secondo i diversi principi di funzionamento elettroacustico grazie ai quali convertono l’energia sonora in tensione elettrica. Abbiamo così:

  • Microfono a carbone. E’ un microfono che adopera come trasduttore un diaframma (membrana) mobile, che si muove in risposta alla pressione generata dalle onde sonore e applica una pressione variabile a un contenitore riempito con granuli di carbone, facendo di conseguenza variare la resistenza del microfono stesso;
  • Microfono piezoelettrico. E’ un microfono in cui l’azione delle onde sonore causa la deformazione di una striscia composta da cristalli di materiale piezoelettrico , generando l’emissione di una tensione tra le facce della striscia. E’ altresì conosciuto come “crystal microphone” (microfono a cristalli);
  • Microfono magnetico. E’ un microfono che adopera un diaframma mosso dalle onde sonore. Il diaframma è connesso a un’armatura che varia la propria riluttanza in un campo magnetico e che è circondata da un avvolgimento in rame. Le sue applicazioni più diffuse sono quelle dei microfoni miniaturizzati e dei pickup per chitarra elettrica o basso;
  • Microfono dinamico. Nel microfono dinamico (vedi figura 1), una bobina mobile (generalmente un avvolgimento in rame connesso a un diaframma) è sospesa nel campo magnetico di un magnete fisso, e vibra in risposta alle onde sonore. Ciò induce nella bobina una tensione alternata che varia in risposta alle onde sonore stesse. Il microfono dinamico è in grado di assorbire grandi pressioni sonore senza sovraccarico, dunque è un trasduttore molto robusto e non richiede un’alimentazione esterna. E’ altresì conosciuto come “microfono a bobina mobile”;

 



Figura 1 – Microfono dinamico



  • Microfono elettrostatico. In questo tipo di microfono il trasduttore è costituito da un diaframma mobile (dello spessore di circa un decimillesimo di pollice) e da un elettrodo fisso che insieme formano un condensatore a doppia armatura, alimentato da una corrente continua esterna (nota come alimentazione “phantom”, incorporata in molti mixer e/o registratori) e la cui capacità varia in relazione alle onde sonore che muovono il diaframma. Il microfono elettrostatico necessita di un convertitore di impedenza (preamplificatore) in grado di abbassare l’elevata impedenza di uscita del trasduttore, adattandola all’impedenza di ingresso delle apparecchiature cui il microfono è connesso. E’ meglio conosciuto come “microfono a condensatore” (vedi figura 2). Generalmente il microfono a condensatore possiede una risposta in frequenza piatta, un’elevata sensibilità e una buona risposta ai picchi sonori;

 


Figura 2 – Microfono a condensatore

 

  • Microfono “electret”. E’ un tipo particolare di microfono a condensatore che non richiede alimentazione esterna. A differenza del microfono elettrostatico, nell’electret sia il diaframma che l’elettrodo fisso sono costituiti da uno speciale materiale plastico metallizzato, al quale è stata applicata una carica elettrica permanente (con un procedimento che combina calore e un’elevata corrente di polarizzazione).

 

DIREZIONALITA’ DI UN MICROFONO

Un altro argomento cruciale nella scelta di un microfono riguarda la sua direzionalità.

La direzionalità di un microfono è la sua maggiore o minore sensibilità a captare la fonte sonora, a seconda della posizione di quest’ultima. Alcuni microfoni sono ad esempio più sensibili quando la fonte sonora si trova di fronte, mentre per altri è indifferente la posizione della fonte stessa.

Nella figura 3 sono schematizzati i vari tipi di direzionalità. Avremo così, indifferentemente dal tipo di microfono:

  • Direzionalità “cardioide”: in questo tipo di microfono la risposta alla stimolazione sonora mostra un grafico che ricorda la forma di un cuore umano. Sarà quindi più sensibile quando la fonte si trova di fronte ad esso, mentre la sensibilità diminuisce mano a mano che ci si sposta sui lati del microfono; nessuna sensibilità alle fonti provenienti dal retro del microfono;
  • Direzionalità “ipercardioide”: il microfono mostra la stessa direzionalità del “cardioide”, ma è relativamente sensibile anche alle stimolazioni provenienti dal retro del microfono;
  • “Ultra-direzionale”: vale il discorso fatto per l'”ipercardioide”, ma l’angolo di sensibilità alle fonte frontale è più stretto, cioè se ci si sposta sui lati del microfono, la sua sensibilità diminuisce molto più rapidamente;
  • Direzionalità “figura 8”: il microfono è più sensibile alle fonti provenienti dai lati, e il grafico ricorda quello di un 8 in posizione orizzontale ∞;
  • “Omnidirezionale”: il microfono è sensibile alle fonti sonore provenienti a circa 360°.

 


Figura 3 – Direzionalità del microfono

Nella scelta pratica si deve procedere ovviamente a seconda del tipo di fonte sonora da riprendere. I microfoni che danno generalmente sempre una buona resa sono quelli cardioide o ipercardioide, sia nella ripresa degli strumenti, ma anche e soprattutto nella ripresa della voce: hanno infatti un’ottima direzionalità frontale e, poiché alcuni percepisono anche in parte le onde sonore provenienti dal retro del microfono (ipercardioide), aiutano a conferire alla voce anche un certo “colore”, determinato dalle onde riflesse dalla stanza.

I microfoni “figura 8” sono utili nella ripresa di due voci o di cori, in cui gli esecutori sono disposti ai lati del microfono.

Gli ultra-direzionali sono indicati nei casi in cui le interferenze ambientali devono essere ridotte al minimo possibile, mentre gli omnidirezionali sono validi nelle riprese “ambientali”, nelle quali è indifferente la sensibilità alle fonti sonore.

GAMMA DI FREQUENZE E SENSIBILITA’

Mi soffermo brevemente su due parametri che, oltre alla direzionalità, contribuiscono a “connotare” le qualità di un microfono.

La gamma di frequenze (frequency range) di un microfono è la sua capacità di riprendere e restituire una banda di frequenze, da un limite inferiore a un limite superiore. L’orecchio umano è teoricamente in grado di distinguere tutte le frequenze comprese in una banda che va da 20 Hz (Hz = Hertz, unità di misura delle frequenze) a 20 kHz (1 kHz equivale a 1000 Hz). Tale banda comprende dunque frequenze molto basse (da 20 Hz in su), quali ad esempio il rombo di un tuono o la nota di un basso elettrico, e frequenze alte o molto alte (fino a 20 kHz), quali il soffio del nastro o l’acuto di una cantante lirica. In mezzo si trovano tutte le altre frequenze, generate da ogni tipo di strumento, dalla voce umana o da rumori ambientali. Tanto più la gamma di frequenze di un microfono è estesa verso il basso o verso l’alto, tanto migliore è la sua capacità di rilevare e restituire le frequenze comprese entro la sua banda operativa. L’ideale è una gamma compresa tra 20 Hz e 20 kHz, tipica dei microfoni professionali a condensatore da studio.

La sensibilità (sensitivity) di un microfono è la sua tensione elettrica in uscita a un dato livello di pressione sonora. Generalmente è espressa in mV o in dBV (mV = milliVolts; dBV = deciBelVolts). Maggiore è la sensibilità, più forte sarà il suono ripreso e restituito. Una sensibilità molto elevata, ad esempio, è richiesta quando si vogliono riprendere sorgenti sonore lontane dal microfono o molto deboli.

 

ACCESSORI UTILI

Un accessorio indispensabile è l’asta microfonica, cui montare il microfono con l’adattatore venduto in dotazione. Scegliere un’asta in metallo, robusta e affidabile; non mancano casi in cui un’asta economica e poco robusta ha mandato in fumo le diverse centinaia di euro spese per un buon microfono!

Per migliorare la qualità di quanto ripreso e ridurre al minimo le interferenze generate dall’esterno, si può inoltre dotare il microfono dei seguenti accessori:

  • Filtro “windscreen” (vedi figura 4): è un comune filtro in schiuma sintetica da infilare sulla testa del microfono. Serve a ridurre i rumori generati dalle consonanti scoppiettanti “p” o “t” presenti nel parlato o nel canto, il rumore del respiro e, in caso di riprese all’esterno, riduce il soffio generato dal vento;

 


Figura 4 – Filtro windscreen


  • Filtro “antipop” (vedi figura 5): è un filtro in materiale fonotrasparente (spesso quanto un collant) di forma rotonda, che attraverso un collo flessibile in plastica o in metallo, si aggancia all’asta microfonica e si interpone tra la sorgente da riprendere e il microfono stesso. Serve anch’esso a ridurre le scoppiettanti o il respiro;

 


Figura 5 – Filtro antipop


  • Sospensione antishock (vedi figura 6): è una struttura che si monta direttamente sull’asta microfonica e nella quale si innesta il microfono. Quest’ultimo viene tenuto sospeso da un insieme di molle e bande in gomma che servono a rendere immune il microfono da interferenze quali il calpestio sul pavimento (nel caso di pavimenti in parquet o su un palcoscenico) o da colpi inavveriti all’asta.

 


Figura 6 – Sospensione antishock

 

TECNICHE DI RIPRESA DEL SUONO

Passando dalla teoria alla pratica, è opportuno fornire di seguito qualche suggerimento sulle tecniche di ripresa da utilizzare a seconda delle fonti sonore da riprendere.

  • Canto/voce solista. Adoperare un microfono a cardioide distante dal cantante circa 15/30 cm. Posizionarlo non esattamente di fronte alla bocca, ma leggermente al di sopra o al di sotto, evitando che la fonte sonora e la membrana del microfono formino un angolo a 90°. Se presente sul microfono, attivare il filtro di attenuazione dei bassi (bass filter), altrimenti attivare lo stesso filtro presente sul mixer o sul registratore/amplificatore. Di solito, per attenuare le “scoppiettanti” (“p” o “t”), il filtro incorporato nel microfono dovrebbe garantire buoni risultati; in caso contrario adoperare un filtro windscreen aggiuntivo in schiuma sintetica. Per attenuare il rumore tipico del respiro, usare un filtro antipop separato;
  • Cori. (1) Nel caso di registrazione multitraccia, registrare ciascuna voce separatamente, posizionando il microfono come descritto precedentemente in “canto/voce solista”. (2) Nel caso di registrazione simultanea di diverse voci con un microfono per ogni cantante, usare un microfono ipercardioide per ridurre le interferenze tra cantante e cantante, specie nel caso in cui i cantanti siano in posizione ravvicinata gli uni rispetto agli altri. (3) Se si usa un microfono soltanto per tutto il coro, usare un microfono omnidirezionale o cardioide, e disporre i cantanti in un ampio semicerchio intorno al microfono. (4) Un’altra soluzione è quella di usare una coppia di microfoni, uno per il canale sinistro e uno per il canale destro nella ripresa stereofonica, o direttamente un microfono stereofonico (costituito da due microfoni, uno per ciascun canale, assemblati nello stesso chassis);
  • Tromba e trombone. Usare un microfono a cardioide, da posizionare non esattamente di fronte alla campana della tromba, ma leggermente spostato verso il bordo, soprattutto se il microfono è poco distante dalla fonte. Alcuni trombettisti aggiungono soffio all’esecuzione: in questo caso usare un filtro windscreen. Tenere conto che gli strumenti a fiato emettono livelli sonori molto elevati (fino a 130 dB SPL; SPL = Sound Pression Level – Livello di Pressione Sonora); sarà così necessario attivare il filtro di pre-attenuazione, se è presente sul microfono, o ridurre il guadagno sul mixer/registratore;
  • Sax tenore e soprano. Usare un microfono a cardioide posizionato a una distanza tra 50 cm e 1 m, a metà dello strumento. Il sax emette suoni sia dalla campana sia dal corpo dello strumento (a seconda dei tasti aperti/chiusi), in particolare vicino all’imboccatura;
  • Flauto. Il flauto emette suoni sia dall’imboccatura sia dal primo foro aperto. (1) Usare due microfoni a cardioide, uno direzionato verso la bocca del flautista, lontano circa 2 m dalla bocca stessa e a circa 2,5 m dal pavimento; direzionare l’altro microfono a 90° a destra del flautista. (2) Usare un solo microfono, posizionato un po’ più lontano del primo microfono descritto nell’esempio precedente;
  • Pianoforte a coda. Usare due microfoni a cardioide a diaframma largo, posizionati da 20 a 40 cm sopra alle corde. Direzionare un microfono verso le corde basse (più lunghe) e l’altro verso le note alte (più corte);
  • Pianoforte verticale. Stesso posizionamento descritto per il pianoforte a coda. Sollevare il coperchio del pianoforte e posizionare i microfoni in alto;

 

  • Chitarra elettrica. Usare un microfono a cardioide posizionato di fronte all’altoparlante dell’amplificatore ma distante circa 8-15 cm dal centro dell’altoparlante stesso. Attivare il filtro di pre-attenuazione o il gain del mixer/registratore;
  • Basso elettrico. Stesso posizionamento descritto per la chitarra elettrica;
  • Contrabbasso. Usare un microfono a cardioide a una distanza di circa 40 cm da una delle aperture a “f” sulla cassa dello strumento. Se si registra un contrabbasso in un ensemble strumentale, diminuire la distanza e usare un ipercardioide per evitare le interferenze degli altri strumenti nel microfono del contrabbasso;
  • Violoncello. La tecnica è la stessa descritta per il contrabbasso. Si può anche adoperare un microfono aggiuntivo posizionato un po’ più lontano del microfono principale. Quest’ultimo dovrà avere una differenza di livello di circa 20 dB rispetto al microfono aggiuntivo;
  • Violino e viola. Adoperare microfoni a condensatore a direzionalità cardioide ad alta sensibilità. Puntarli verso le aperture a “f” sul corpo dello strumento, a una distanza tra 1,8 e 2,5 m. Nel caso della viola il microfono dovrà essere un po’ più distante;
  • Chitarra acustica. Un ottimo suono è ottenibile usando un microfono a cardioide, a diaframma largo, posizionato vicino all’apertura sulla cassa e un microfono a diaframma piccolo, vicino al ponte, sperimentando un giusto mix tra i livelli dei due microfoni;
  • Batteria. La ripresa di una batteria è un po’ più complicata, e richiede molta esperienza e pazienza. La tecnica più semplice consiste nell’adoperare due microfoni a condensatori a direzionalità cardioide posizionati sopra la testa del batterista (a una distanza tra 80 e 120 cm). Se le finanze lo permettono, si potrà usare la coppia di cui sopra per riprendere solo i piatti (attenuando le frequenze al di sotto di 1 kHz sull’equalizzatore del mixer/registratore), mentre gli altri pezzi della batteria saranno ripresi come di seguito illustrato. Tamburi: posizionare i microfoni molto vicini alla circonferenza della parte superiore del fusto. Rullante: il microfono deve essere molto vicino (da 3 a 5 cm) alla pelle. Hi-hat: usare un microfono ipercardioide con diaframma piccolo, puntandolo lontano dal tamburo. Grancassa: attivare il filtro di pre-attenuazione; la grancassa emette livelli di pressione sonora molto elevati (circa 160 dB SPL). Rimuovere il coperchio frontale della grancassa e posizionare il microfono dentro al fusto. Il suono sarà tanto più corposo quanto più il microfono sarà lontano dal coperchio posteriore. Evitare di direzionare il microfono verso il punto esatto in cui il batterista batte sul coperchio, dunque spostarlo leggermente.

 

 

QUALITA’ SENZA COMPROMESSI

Che marca acquistare? Mai come in questo caso, la marca di un microfono è quasi sempre direttamente proporzionale alla sua qualità. L’esperienza del costruttore e i materiali adoperati fanno sempre la differenza.

E’ impossibile citare tutti i produttori. Le marche più adoperate negli studi di registrazione professionali sono: AKG, Beyerdynamic, Bruel & Kjaer, Electrovoice, Neumann, Schoeps, Sennheiser e Shure. All’interno della gamma di prodotti dei produttori sopra citati è possibile trovare anche ottimi microfoni caratterizzati da un buon rapporto qualità/prezzo.

Preferire sempre in ogni caso i microfoni con una struttura pesante robusta, in metallo e che mostrino alla vista una certa solidità. Meglio se con cavo staccabile e se dotati di filtro di pre-attenuazione di livello e/o di attenzuazione dei bassi. Alcuni offrono anche l’ottima possibilità di selezionare la direzionalità, con più opzioni: ciò rende facile l’impiego di diverse tecniche di ripresa e seconda della fonte da riprendere, evitando l’acquisto di ulteriori microfoni.

MANUTENZIONE

Come mantenere la qualità sonora del vostro microfono? Di seguito qualche breve consiglio.

Polvere, saliva e tracce di rossetto (se si tratta di una cantante) deteriorano gradualmente ma in modo drammatico la qualità sonora del microfono. Per poter mantenere un suono eccellente nel tempo basterà semplicemente pulirlo con regolarità.

Il corpo del microfono e la griglia di protezione possono essere puliti con alcool isopropilico (alcool denaturato) e poi asciugati con un panno morbido e asciutto.

I filtri windscreen e/o anti-pop vanno invece lavati con una soluzione di acqua e alcool isopropilico (al 70%) o di acqua e detergente neutro e lasciati asciugare perfettamente all’aria aperta.

Da evitare accuratamente gli agenti chimici come acetone, acquaragia, nitrodiluente o altri, che rovinano irrimediabilmente le finiture, asportando le vernici dal corpo del microfono o dalla griglia.

Quando non è in uso, è consigliabile riporre il microfono nella propria valigetta (quasi sempre in dotazione). Di solito nella confezione è presente un piccolo sacchetto in carta traspirante contenente dei granuli di “silica gel”: la sua funzione è quella di assorbire l’umidità relativa presente all’interno della confezione stessa. Se possibile, evitate di gettarla via; ritornerà utile quando vorrete conservare il microfono. Per mantenere efficiente il potere assorbente dei granuli, basterà introdurre la bustina in un forno a microonde, a temperatura minima per circa 5 minuti. Ciò vaporizzerà l’umidità accumulata, restituendo ai granuli il potere assorbente originario.

Evitate in ogni caso di smontare il microfono o di apportare e far apportare modifiche da improvvisati “guru del suono”. Ogni microfono è progettato e costruito con componenti di precisione e in grado di garantire un’appropriata compatibilità tra loro. Ogni modifica, nella quasi totalità dei casi, si traduce in un peggioramento del suono, o, nei casi più gravi, nel danneggiamento di mixer e/o registratori ai quali i microfoni sono collegati.

 

SOUND-CHECK

Qualora dovesse verificarsi uno dei malfunzionamenti seguenti, provate a seguire i consigli riportati nella tabella, prima di contattare il centro di assistenza tecnica. Nella maggior parte dei casi, i “sospetti” malfunzionamenti sono risolvibili con poche accortezze…

Tipo di malfunzionamento

Suggerimenti

Suono assente

  • Controllare il cavo di collegamento, magari provando con un altro cavo
  • Controllare che l’apparecchio cui il microfono è collegato sia regolarmente acceso; che il regolatore di guadagno del preamplificatore del mixer, amplificatore o registratore sia a un livello appropriato; che l’interruttore del canale sia in posizione ON; che il volume del canale sia alzato; che il volume “master” dell’apparecchio cui il microfono è collegato sia alzato; che l’amplificatore e/o le cuffie o i diffusori siano rispettivamente accesi e collegati
  • Nel caso di microfono a condensatore, verificare che l’alimentazione phantom sia accesa
  • Nel caso di microfono dotato di interruttore ON/OFF, verificare che l’interruttore sia in posizione ON
  • Se il microfono è alimentato con batterie (in caso di preamplificatore integrato), verificare lo stato di carica delle batterie


Suono intermittente

  • Controllare il cavo di collegamento, magari provando con un altro cavo


Suono distorto

  • Regolare il guadagno del preamplificatore del mixer, amplificatore o registratore a un livello appropriato


Suono troppo alto

  • Abbassare il guadagno del preamplificatore o il livello del volume del canale; allontanare il microfono dalla fonte sonora
  • Attivare il filtro di pre-attenuazione presente sul microfono


Suono troppo basso e/o non intelleggibile

  • Alzare il guadagno del preamplificatore o il livello del volume del canale; avvicinare il microfono alla fonte sonora
  • Disattivare il filtro di pre-attenuazione presente sul microfono


Rumore di “feedback”

  • Il feedback, o innesco, si verifica a causa del rientro nel microfono della fonte sonora ripresa dal microfono stesso, amplificata ed emessa dai diffusori acustici. In questi casi bisogna ridurre i livelli (guadagno o volume), allontanare il microfono dai diffusori o posizionarlo in modo da minimizzare il rientro


Presenza di rumore di fondo nel segnale

  • Un guadagno troppo elevato può introdurre, oltre a un innalzamento del segnale ripreso, anche l’insorgenza di rumore di fondo, presente sotto forma di soffio. In questo caso bisogna ridurre i livelli di guadagno o volume fino a un livello che permetta l’intelligibilità del suono minimizzando il fruscìo
  • Anche il guadagno troppo basso può esaltare il rumore di fondo. Basterà a questo punto regolare i livelli di guadagno o volume appropriatamente
  • Controllare il cavo di collegamento
  • Optare per un collegamento bilanciato (vedi “Autoproduzione musicale – 2”)


Presenza di “click” o di crepitii nel segnale

  • Controllare il cavo di collegamento
  • Allontanare il cavo di collegamento da cavi di tensione o da fonti di radiazione elettromagnetica (lampade al neon, condizionatori e altri apparecchi elettrici) o da fonti di disturbi in radiofrequenza (telefoni cordless o cellulari)
  • In caso di persistenza, valutare l’opportunità di installare filtri anti-disturbo (vedi “Autoproduzione musicale – 1”)


Presenza di altre voci o di interferenze radio nel segnale

  • Si tratta sempre di interferenze in radiofrequenza generate da apparati CB o da onde radio in modulazione di frequenza (FM) o in modulazione di ampiezza (AM). Nella maggioranza dei casi sono disturbi transitori che durano solo pochi secondi, e sono dovuti al fatto che il cavo di collegamento può fungere da “antenna” in grado di captare le interferenze stesse. In caso di persistenza provare con un collegamento bilanciato, che dovrebbe eliminare in via risolutiva il disturbo


 

ANTEPRIMA

Nel prossimo numero parleremo del mixer, la centrale di connessione, di smistamento e di controllo dei segnali.

 

di Angelo Molinaro

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