Elettroacustica. Catena elettroacustica. Variazione pressione aria (compressione / rarefazione) Trasduzione elettrica

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1 Elettroacustica Catena elettroacustica Variazione pressione aria (compressione / rarefazione) Trasduzione elettrica A/D D/A Digitalizzazione (sintesi, campionamento) 1

2 variazione pressione aria variazione elettrica Generare la variazione di pressione in funzione del tempo significa riprodurre il suono Con un circuito elettrico possiamo generare l andamento della funzione di pressione del suono nel tempo (oscillatore) Connessione analogica sbilanciata Sono costituite da due conduttori: uno trasporta il segnale, l'altro svolge la funzione di massa. Il conduttore di massa viene utilizzato come schermo contro le interferenze elettrostatiche. Connessione analogica bilanciata Sono costituite da tre conduttori: il cavo che trasporta il segnale, la massa e un altro cavo che trasporta una copia del segnale invertita di fase rispetto alla massa. 2

3 Per arrestare il campo magnetico (in realtà questa tecnica agisce su qualsiasi tipo di disturbo) all'interno del cavo microfonico vengono previsti due conduttori che trasportano il segnale avvolti a spirale. Sul primo conduttore scorre il segnale audio, sul secondo scorre lo stesso segnale invertito di fase. I due conduttori vengono avvolti a spirale perch è in questo modo il campo magnetico investe mediamente entrambi i conduttori allo stesso modo. Quando i due segnali arrivano al mixer, il secondo segnale viene nuovamente invertito di fase e i due segnali cos ottenuti vengono sommati. Questo porta ad un raddoppio dell'ampiezza del segnale originario e una cancellazione del rumore che a questo punto si trova invertito di fase sui due conduttori. TRS jack 1/4": TRS-Tip Ring Sleeve (punta, anello, manica). Si è già accennato ai connettori di tipo jack da 1/4" utilizzati nelle connessioni sbilanciate (jack mono - TS) e quelle bilanciate (jack stereo - TRS). RS jack 1/8": Analoghi ai precedenti ma con dimensioni dimezzate. Consentono una qualità inferiore data la minor superficie metallica esposta per realizzare il collegamento. RCA: Altre denominazioni sono: phono, cinch, tulip. Ha la forma descritta nella figura seguente: Viene utilizzato per le connesioni su impianti Hi-Fi casalinghi e per le connessioni digitali di tipo SPDIF XLR - Cannon: Sono utilizzati per i cavi microfonici: Hanno la forma e le connessioni descritte nella figura seguente 3

4 connessioni digitali Digitale ottico (Toslink) Il formato trasmesso attraverso i connettori ottici è lo S/PDIF (il formato dati digitale introdotto da Sony e Philips) e la trasmissione lungo il cavo ottico avviene, tramite un fascio di luce rossa, attraverso una fibra ottica di plastica o di vetro. Il formato ottico viene utilizzato, oltre che per la trasmissione di un segnale S/PDIF stereo, anche per la trasmissione del formato ADAT, che trasmette in contemporanea 8 canali complessivi Digitale coassiale I connettori digitali di tipo coassiale sono strutturalmente identici ai connettori RCA analogici. Anche in questo caso il formato trasmesso quello S/PDIF. AES EBU I connettori per la trasmissione di dati digitali in formato AES/EBU sono strutturalmente identici ai connettori XLR o Cannon. Il formato AES/EBU è lo standard audio digitale professionale ed è superiore per affidabilit à al formato S/PDIF. Connettore TASCAM Questo è un connettore utilizzato per il collegamento ad apparecchiature Tascam, presente solo su schede audio professionali. In pratica si tratta di un connettore a 25 poli che trasmette 8 canali di audio digitale simultaneamente 4

5 mixer -Gain (guadagno): entrambi gli ingressi, quello di linea e quello microfonico sono dotati di un potenziometro di gain che regola il livello di amplificazione del segnale; spesso lo stesso potenziometro pilota i due circuiti di gain. Tramite uno switch selezioniamo il tipo di ingresso (microfonico o linea) -PAD (attenuazione): permette di attenuare di db segnali di ingresso eventualmente troppo alti. -Invertitore di fase: Da qui in poi il canale diventa unico. Questo stadio consiste in un invertitore di fase (scambia il polo negativo con quello positivo). -Equalizzatore: Equalizzatore parametrico. -Insert: Inserendo un connettore all'interno della presa insert out la connessione diretta insert-out/insert-in viene interrotta e il segnale viene fatto passare attraverso i moduli esterni. -Aux send: mandate ausiliarie 5

6 mute solo fader pan Tipologie microfoni Principio di funzionamento Diagramma polare Come funziona Come capta 6

7 Microfono (elettro)dinamico Sono i pi ù resistenti e sopportano pressioni elevate e per questo vengono comunemente impiegati in situazioni live. La frequenza di risonanza di questo tipo di microfoni di circa 2.5 KHz, questo li rende particolarmente adatti per la riproduzione della voce e delle chitarre. Microfono a condensatore Si rende necessaria l'applicazione di un voltaggio per polarizzare inizialmente il condensatore, definito phantom power, fornito generalmente dal mixer al quale il microfono viene collegato, in particolare ogni canale di un mixer possiede un bottone dedicato al phantom power che applica sul canale una tensione continua di 48V. Dunque la tensione phantom ha il duplice scopo di polarizzare il condensatore all'interno del microfono e di amplificare la corrente proveniente dallo stesso. Diaframma molto sottile che permette una buona riproduzione anche delle frequenze più alte. Si pu ò danneggiare se sottoposto al pressioni sonore molto elevate. Molto delicato dunque poco adatto a situazioni live. Viene soprattutto impiegato in studio. 7

8 Microfono valvolare In generale si utilizza un microfono valvolare(dunque con amplificazione interna realizzata con circuiti a valvole) per avere una risposta più dolce ai transienti, e per avere la tipica morbidezza sulle frequenze acute che caratterizza il suono valvolare. Per loro natura le valvole non hanno una risposta lineare in frequenza, e tendono a rispondere in modo meno pronto soprattutto ai transienti veloci sopra i 7-8 khz. Questo non è affatto sinonimo di suono scuro, ma di suono più cremoso e morbido al di sopra di quella frequenza. Di questa dolcezza si avvantaggiano le sibilanti estreme nel caso della voce, e gli strumenti naturalmente molto ricchi di armoniche, tipo la chitarra acustica o il pianoforte. Registrare uno di questi strumenti con un microfono valvolare consente un maggior controllo sulle estreme alte, e dunque la possibilità di ottenere maggiore presenza e più disponibilità ad interventi successivi, quali appunto l enfasi delle superacute. Talvolta i microfoni non valvolari, pur nella loro linearità, esaltano delle zone sensibili soprattutto della voce, zone in cui il controllo successivo può diventare difficile, se non dotati di apparecchi di ottima qualità. Nella migliore delle ipotesi registrare una voce con un microfono non valvolare impone un attenzione maggiore, e la possibilità di disporre di un ascolto veramente preciso per tamponare subito eventuali problemi in fase di ripresa. Un altro motivo per cui si usano i microfoni valvolari è la tendenza ad introdurre una distorsione armonica progressiva, ma soltanto sulle armoniche pari, cosa particolarmente gradita al nostro orecchio. Questa distorsione, che è a tutti gli effetti una non-linearità della ripresa, porta ad un suono più naturale e delicato che di norma è difficile da ottenere con componenti allo stato solido. Inoltre la distorsione valvolare delle armoniche pari spesso mitiga la distorsione di quelle dispari (aspre e poco piacevoli) frequentemente introdotte da apparecchiature digitali o analogiche di basso livello, e aiuta molto ad equilibrare la qualità generale del suono ripreso. Diagramma polare La direzione viene misurata in gradi. 0 gradi il punto esattamente di fronte al diaframma mentre 180 gradi indica la posizione opposta, cio è dietro al microfono. Ogni corona concentrica, a partire dalla pi ù esterna, indica una perdita di 3 db. 8

9 A-circolare B-cardioide C-figura a 8 D-supercardioide E-ipercardioide Microfono shotgun Il principio di funzionamento consiste nel fatto che qualsiasi suono che non proviene dalla direzione di puntamento, penetra all'interno delle fessure e, a causa della lunghezza del tubo, subisce innumerevoli riflessioni che mediamente si annullano le une con le altre. I suoni provenienti dalla direzione di puntamento percorrono invece il tubo senza ostacoli. Questo microfono viene usato per puntare una precisa sorgente sonora nello spazio, anche a grande distanza. Usatissimo nelle riprese audio cinematografiche. 9

10 Tecniche di microfonaggio stereo MICROFONI COINCIDENTI In questo caso si impiegano due microfoni posizionati nello stesso punto. Per questo motivo le differenze che vengono registrate dai due microfoni sono relative all'ampiezza e non alla fase, infatti il suono investe contemporaneamente i due diaframmi. Ci ò rende questo tipo di tecniche mono-compatibili e dunque adatte per un utilizzo radio-televisivo. MICROFONI VICINI Queste tecniche prevedono l'impiego di due microfoni posti ad una distanza di cm che rappresenta la distanza media tra le orecchie umane. In questo caso, oltre alle differenze di ampiezza, sono registrate anche le differenze di fase tra i due segnali. Questo da una parte migliora la resa dell'effetto stereo ma pregiudica sensibilmente la mono-compatibilit à di questa tecnica. MICROFONI LONTANI I microfoni vengono posti anche a grande distanza gli uni dagli altri. La distanza tra i microfoni dipende dalla dimensione della sorgente sonora. La regola è di mantenere il rapporto 3:1 tra la distanza tra i microfoni tra di loro e la distanza dei microfoni dalla sorgente sonora. Queste tecniche impediscono di avere una compatibilità mono dunque vengono utilizzate solo in determinati contesti. Microfoni coincidenti TECNICA BLUMLEIN basa la sua resa dell'effetto stereo sulla presenza delle riflessioni che vengono captate dai lobi posteriori dei due microfoni. Vengono usati due microfoni con diagramma polare a figura di 8 con un angolo tra i due diaframmi di 90. Questa tecnica risulta particolarmente efficace in presenza di ambienti di elevata resa acustica in cui la presenza delle riflessioni contribuisce in modo determinante alla colorazione del suono. Sul mixer i due segnali vengono tenuti separati e convogliati direttamente sulle uscite. 10

11 Microfoni coincidenti TECNICA XY In questo caso vengono impiegati due microfoni a condensatore con diagramma polare a cardioide con un angolo che varia dai 90 ai 110 gradi (un angolo troppo ampio potrebbe creare un 'buco' nell'immagine stereo). Sul mixer i due segnali vengono tenuti separati e inviati direttamente alle uscite. Microfoni coincidenti TECNICA MID SIDE Prevede l utilizzo di due microfoni, uno con diagramma polare cardioide e uno a figura di 8. Il cardioide riproduce il segnale proveniente da davanti mentre quello a figura di 8 ripeoduce i segnali laterali. I segnali vanno indirizzati nel mixer nella maniera seguente: 11

12 Il segnale centrale viene riprodotto tale e quale mentre quello proveniente dal microfono a figura di 8 viene separato in due. Una parte viene mandata all'altoparlante di sinistra mentre l'altra viene invertita di fase e successivamente mandata all'altoparlante di destra dopo che entrambe sono state attenuate di 3 db (ci ò compensa il fatto che il segnale è stato inizialmente sdoppiato). La mono-compatibilit à è assicurata dal fatto che sommando i due segnali, quello proveniente dal microfono a figura di 8 si elide. L'ampiezza dell'immagine sonora viene stabilita dai controlli panoramici (panpot) che operano sui due segnali laterali. Decodifica dei segnali Mid Side Microfoni vicini TECNICA ORTF Organisation Radio Television Francaise - Questa tecnica francese stabilisce di posizionare i due microfoni a condensatore con diagramma polare a cardioide ad una distanza di 17 cm e ad un angolo di 110 gradi. TECNICA NOS - Prevede l'utilizzo di due microfoni a cardioide posti a 30 cm di distanza con un angolo di 90 gradi. TECNICA OSS Optimum Stereo Sound - Sviluppata in svizzera Vengono impiegati due microfoni omnidirezionali posti ad una distanza di 17 cm con un angolo di 90 gradi. Tra i due microfoni viene posto un disco di schiuma acustica lungo 28 cm (Jacklin Disc) che simula la presenza della testa umana. 12

13 Microfoni lontani notare rapporto 3:1 Il numero dei microfoni varia a seconda della estensione della sorgente sonora da riprendere. Tecniche binaurali Le tecniche binuarali si prefiggono lo scopo di riprodurre il suono esattamente come viene percepito da un ascoltatore. L'ascolto di queste registrazioni deve essere effettuato necessariamente con un paio di cuffie in modo da conservare intatto il realismo della simulazione. La stessa riproduzione su un paio di altoparlanti sarebbe inefficace a causa della vistosa interferenze tra i due segnali. Il sistema di registrazione binaurale Holophonic (1983) messo a punto da Ugo Zuccarelli adotta questo tipo di approccio. 13