Microfono dinamico

Ciao, ben tornato su gregorioferraris.com. In questo articolo ti voglio parlare del microfono dinamico.

Questo articolo fa parte della serie degli articoli sui microfoni, serie in cui ho già trattato il tema dei microfoni a condensatore.

I microfoni dinamici sono, al pari dei condensatori, una categoria di microfoni ampiamente usata. I microfoni dinamici sono ottime soluzioni su determinate sorgenti e in determinati contesti . Possiamo considerare questi microfoni come “l’antitesi” dei microfoni a condensatore. Nelle situazioni dove i condensatori evidenziano le loro criticità, i microfoni dinamici risultano essere la scelta vincente, ma è vero anche al contrario.

Scopriamo insieme quali sono le caratteristiche di questi microfoni.

La trasduzione

Come ho scritto nell’articolo più generale linkato sopra, i microfoni sono dei trasduttori. Con il termine trasduzione in fisica intendiamo il cambio di rappresentazione di un informazione. E’ tipico della trasduzione un certo grado di approssimazione dell’informazione rappresentata dopo il conversione. Ogni tecnologia/forza fisica ha le sue caratteristiche. Nel processo di trasduzione è inevitabile che un’informazione venga alterata tra un formato e l’altro. Parliamo di trasduzione, ad esempio, anche nel caso della conversione Analogico/Digitale. Nel caso appena citato, ad’esempio, il processo consiste nella conversione della tensione di corrente, un segnale continuo nel tempo, In una e serie di dati numerici discreti.

I microfoni invece trasducono un onda acustica in un segnale elettrico. Nel caso dei microfoni dinamici si tratta di una trasduzione elettro-acustica operata su base elettro-meccanica. Per convertire il suono in segnale elettrico è necessario eseguire due passaggi distinti. Il primo consiste nel convertire l’onda sonora in un movimento meccanico, mettendo in vibrazione una componente del microfono. La seconda consiste nello sfruttare leggi fisiche e proprietà del materiale per trasformare la vibrazione in un segnale elettrico .

Anche i microfoni a nastro fanno parte dei microfoni dinamici, ne condividono infatti il principio fisico di trasduzione del suono. Tuttavia i microfoni a nastro sono più simili hai microfoni a condensatore rispetto a un comunissimo microfono dinamico. Per semplicità mi riferirò principalmente ai microfoni a bobina mobile, specificando quando approfondirò i microfoni a nastro. I microfoni a nastro li ho approfonditi in questo specifico articolo.

L’induzione elettro magnetica in breve

La capsula dei microfoni dinamici si basa sul principio dell’induzione elettromagnetica. In particolare si fa riferimento alla legge di Faraday. A ogni campo elettrico è abbinato un campo magnetico e vice versa. La scoperta di Faraday fu che immergendo un materiale conduttore in un campo magnetico si generava una corrente elettrica. Qualsiasi movimento del materiale conduttore nel campo magnetico genera variazione dell’azione del magnetismo sul materiale. Le variazioni dell’azione magnetica generano una variazione di tensione all’interno del conduttore stesso.In’altre parole muovendo il materiale conduttore all’interno del campo magnetico viene generata una variazione di tensione.

Applicando questo concetto al microfono è possibile far vibrare un filo di rame tramite le onde di pressione sonora che investono il microfono. Il filo di rame viene immerso in un campo magnetico, così facendo si ottiene una riproduzione abbastanza fedele del segnala originale.

Microfono dinamico, le caratteristiche

microfono dinamico

Questi microfoni sono conosciuti con diversi nomi. Tra i più utilizzati possiamo ritrovare: microfoni a bobina mobile e microfoni a velocità. I microfoni dinamici sono tra i microfoni più robusti sul mercato, sia a livello timbrico che a livello costruttivo.

Qualità costruttiva dei mcirofoni

La tecnologia costruttiva incorporato in un microfono dinamico è semplice e solida. Un buon microfono dinamico resiste bene agli urti ed è difficile che subisca un danno fisico in fase di trasporto. Discorso diverso è per in microfoni a nastro, che risultano delicati e vanno maneggiati con cura.

Le componenti elettroniche di questi microfoni sono ridotte al minimo. Le parti elettroniche in essi contenuti sono difficilmente danneggiabili. Questa robustezza deriva proprio dalle caratteristiche della tecnologia, che per sua natura usa componenti semplici e estremante resistenti.

Il segnale in uscita dalla capsula microfonica è abbastanza alto da non dover essere amplificato all’interno del microfono stesso. Questo porta questi microfoni virtualmente a non avere problemi di distorsioni, a differenza dei microfoni a condensatore dove c’è il rischio di saturare l’amplificazione. La mancanza di amplificatori interni permette al microfono di funzionare anche senza alimentazione. Se un microfono dinamico è indifferente all’alimentazione Phantom, bisogna fare molta attenzione con i microfoni a nastro. Infatti l’alimentazione Phantom rischia di danneggiare irreversibile il microfono, specialmente modelli vecchi.

Il timbro del microfono dinamico

Per quanto riguarda le proprietà sonore la “robustezza” di questi microfoni deriva solitamente dalla bassa sensibilità che li contraddistingue. La bassa sensibilità necessita di una vicinanza nettamente maggiore alla sorgente. Essendo dotati di bassa sensibilità, questi microfoni sono più lenti a reagire ai transienti. L’inerzia che la massa del microfono stesso deve superare per entrare in movimento è abbastanza elevata. L’energia dissipata dal movimento sarà maggiore. Questo fa si che in picchi dei transienti vengano “smussati” già in fase di ripresa.

Anche la risposta in frequenza risulta essere limitata rispetto allo spettro udibile. La bassa sensibilità e la risposta in frequenza ridotta. Anche se tecnicamente sono “difetti” per un qualsiasi microfono, da cui ci si aspetta la trasposizione più fedele possibile, rendono i microfoni dinamici ottimi in alcuni contesti.

I microfoni a nastro invece risultano essere più sensibili proprio per la minore massa della tecnologia costruttiva. La maggiore sensibilità conferisce ai microfoni a nastro una maggiore sensibilità, paragonabile più vicino ai microfoni a condensatore.

La capsula microfonica

In base alla capsula possiamo distinguere i microfoni dinamici in tre sottocategorie:

  • magnetodinamico
  • elttrodinamico
  • a nastro

Di queste tre categorie di microfoni dinamici la più diffusa è sicuramente la prima. La terza ha trovato una sua nicchia di utenti che l’apprezzano per le sonorità vintage. La tecnologia del nastro viene sfruttata principalmente in sessioni in studio. In live non viene sfruttato in quanto porta molte problematiche dei microfoni a condensatore più criticità proprie. I microfoni elettrodinamici sono ormai poco usati, necessitano di alimentazione esterna per funzionare e quindi sono stati sostituti dai magnetodinamici per maggiore praticità.

Come in tutti i microfoni anche un microfono dinamico è composto da quattro componenti principali: Sospensione, equipaggiamento fisso, equipaggiamento mobile e protezione.

Microfoni dinamci

Capsula di un microfono dinamico

La sospensione dei microfoni dinamico sostiene la membrana incaricata di intercettare le vibrazioni del suono. la membrana è collegata a una bobina di materiale conduttore. Queste due componenti compongono l’equipaggiamento mobile di un microfono dinamico. La bobina è sospesa nell’equipaggiamento fisso, ovvero il magnete che genera il campo magnetico.

Il modo in cui il campo magnetico è generato distingue le due categorie:

  • nei microfoni magnetodinamici il campo elettrico è generato da un magnete. Quindi in questo caso campo magnetico è fisso.
  • I modelli elettrodinamici invece generano il campo magnetico tramite un’altra bobina di materiale conduttore attraversata da ella corrente. Quindi in questo caso il campo magnetico viene indotto secondo necessità dal fonico.
Schema capsula microfono dinamico

microfoni a nastro

capsula microfono a nastro

Nei microfoni a a nastro la bobina è sostituita dai un nastro di metallo conduttore. Il materiale deve essere sottile, leggero e resistente in modo da poter vibrare in sincronia con l’onda sonora che lo investe. Il nastro di metallo è immerso in un campo magnetico permanente generato da due magneti posti ai lati.

Le dimensioni della capsula

Anche se in letteratura la faccenda non viene mai approfondita nella pratica siamo abituati a distinguere i microfoni anche per le dimensioni del diaframma. La massa di un corpo è un fattore fondamentale quando deve vibrare, in grado di cambiare radicalmente il comportamento di un componente meccanico. Questa distinzione viene solitamente applicata ai microfoni a bobina mobile. Sui microfoni a nastro solitamente non viene considerata in quanto la massa dell’equipaggiamento mobile rimane molto bassa.

microfono dinamico capsule
Shure Beta 57 vs Shure Beta 52

La dimensioni della capsula influenzano anche la risposta del microfono. Per la tecnologia del microfono capsule più grandi implicano una massa maggiore da mettere in movimento. La massa maggiore rende la capsula meno reattiva ai transienti, la maggiore dimensione della capsula rende i microfoni anche più reattivi alla ripresa delle basse frequenze.

Shure SM 58 Frequencies response

Capsule grandi quindi significano una risposta migliore sulle basse frequenze, mentre una capsula di medie dimensioni risulta essere più lineari. I microfoni usati per la ripresa di casse di batteria o gli amplificatori di basso hanno diaframmi molto larghi. Questo permette ad escludere le alte frequenze dalla ripresa e colorare il segnale.

microfoni per la cassa specifiche

L’involucro

L’involucro dei microfoni dinamici è sostanzialmente studiato in base all’utilizzo a cui sono principalmente destinati. Il tipico di involucro a “cono gelato” è destinato per lo più a prodotti per uso vocale. Questa forma li rende molto comodi da maneggiare anche senza ricorrere ad aste microfoniche.

Shure SM 58
Sennhieser E 835

Altri microfoni sono stati progettati in modo da essere lunghi e stretti in modo da potersi infilare in spazzi stretti senza ingombrare eccessivamente. Altri invece sono larghi e tozzi, in quanto devono contenere diaframmi molto ampi sono posizionati in posti dove di solito non ci sono problemi di spazio.

Shure SM 57
Shure SM 57
AKG D 115
AKG D112

Un involucro sicuramente iconico dei microfoni dinamici è quello del SM55 della Shure, famoso microfono “vintage” che a tutti richiama subito gli anni 50 e i club dell’epoca.

Shure SM55
Shure SM55

Tuttavia L’SM 55 non è l’unico microfoni dotato di una foggia originale. Un esempio classico sono i microfoni MD 421 e 441 di casa Sennheiser. Dalla forma che ricorda vagamente una pistola, quando usati su un supporto, questi microfoni sono ideali per moltissime sorgenti quali chitarre elettrice, bassi, percussioni, tom della battera e molto altro.

Sennhieser MD 421
MD 421
Sennhieser MD 441
MD 441

Altri design particolari possiamo trovarli sul SM 7B di casa shure e su il RE 320 prodotto dall’Elecrtovoice

SM 7 B
SM 7 B
RE 320
RE 320

Utilizzo del microfono dinamico

Il microfono dinamico è preferibile in molti contesti rispetto a un condensatore. Viene largamente usato in tutti gli eventi dal vivo e anche massicciamente usato in produzioni studio. Molti settori giovano dell’utilizzo di questa tecnologia.

  • Eventi dal vivo
  • comizi e amplificazione del parlato in generale
  • produzioni in studio di registrazione
  • in particolari casi viene utilizzato nell’audiovisivo

Timbrica della ripresa

Shure SM 57 - GTR Amp micking

In studio i microfoni dinamici sono usati molto per sfruttare la loro “durezza” timbrica. Come abbiamo accennato in precedenza i microfoni dinamici hanno una risposta in frequenza limitata e una scarsa reatttività ai transienti. Questo rende disponibile una nuova “palette di colori” disponibile in cui scegliere.

I microfoni dinamici sono ottimi nei casi in cui si debba registrare sorgenti percussive. Possono essere usati anche su i fiati e gli ottoni con ottimi risultati, specialmente su esecuzioni molto spinte. La resistenza alle alte pressioni e lo smussamento dei picchi del segnale rende i microfoni dinamici idonei alla ripresa ravvicinata (close-micking) di queste sorgenti, non avendo componenti che possono distorcere. Smussando i picchi questi microfoni rende più facile la gestione delle sorgenti anche durante la preamplificazione e la registrazione, e danno un incisività maggiore nella composizione.

Altre sorgenti possono giovare della ripresa con i microfoni dinamici, ad’esempio gli amplificatori. Le alte pressioni emesse dagli amplificatori rendono una scelta plausibile l’utilizzo di questi microfoni. La risposta in frequenza limitata permette di escludere o limitare l’importanza di altre per colorare la sorgente. Ad’esempio registrare una chitarra distorta con un microfono dinamico a diaframma piccolo permette di escludere o ridurre l’hum elettrico, permette di limitare e ridurre e l’acidità le alte frequenze che rendono il suono acido.

Rumorosità dell’ambiente

SM 57 Su snare drum

Un’altro motivo per l’utilizzo di questa tecnologia è l’esclusione di sorgenti sonore indesiderati dalla ripresa. Il live ne è un esempio lampante. Oltre alla resistenza agli urti, in questi contesti i microfoni dinamici permettono di escludere al massimo l’influenza degli altri strumenti che suonano sul palco.

La bassa sensibilità li rende più resistenti al fenomeno del feedback. Il feedback, o effetto Larsen, è quel fenomeno dove il segnale in uscita dalla cassa viene ripreso dal microfono che lo rinvia alla cassa. Questo il innesca un loop di segnale che si manifesta con un fischio fastidioso e dannoso per l’attrezzatura e le orecchie. La sensibilità bassa riduce la possibilità di innescare questo fenomeno.

Anche in ambienti di ripresa da studio non ottimale può essere utile utilizzare questi microfoni. In stanze non ottimamente isolate, dove c’è un influenza di rumore dell’esterno della stanza, questi microfoni aiutano a registrare un segnale pulito. Anche in caso di sonorizzazione non ottimale della stanza questi microfoni aiutano a migliorare la ripresa. in questo caso il loro contributo è escludere molto l’influenza della stanza in favore del suono diretto.

Esiste un altra situazione in studio dove è utile l’utilizzo di molti microfoni dinamici è prassi. Si tratta delle prese dirette, dove tutta la band suona insieme. Quando non sono disponibili boot (stanze apposite) separati per i vari strumenti, l’utilizzo di gobos (pannelli fonoassorbenti mobili), distanze e microfoni dinamici consentono di portare a casa il risultato in maniera ottimale.

Quando non usare questo microfono

Quando non usare un microfoni dinamico.
registrazione di una chitarra con un microfono a condensatore

Bassa sensibilità

Questa tecnologia è inadatta per le riprese in cui è necessario mantenere dettaglio sonoro e precisione timbrica. In alcuni casi come ripresi di archi e chitarre acustiche, dove le sfumature timbriche sono importanti, i microfoni dinamici non sono adatti. La loro scarsa sensibilità li rende poco idonei a riprese di strumenti che possono avere un ampia escursione dinamica nel brano, in cui verranno penalizzati i passaggi più flebili proprio per la minore pressione sonora ricevuta dalla capsula. Anche nel caso che la sorgente sia molto caratterizzata dalle componenti di risonanza acustica è meglio preferire altre tecnologie. Quelle componenti più flebili del suono, ma che lo arricchiscono, verrebbero perse. Per esempio una chitarra acustica risulterebbe eccessivamente “cordosa”, o nel violino verrebbe esaltato il suono dell’archetto che struscia sulla corda rispetto a tutto il resto.

Anche riprese ambientali non possono essere registrate tramite questi microfoni. Allontanandosi dalla sorgente i microfoni dinamici perdono la capacità di trasdurre l’onda sonora molto rapidamente. Quindi sono utilizzabili solo su sorgenti e in contesti in cui possono essere messi molto vicini allo strumento. Una classica ripresa chitarra e voce, per esempio, con un microfono dinamico avrebbe probabilmente risultati molto scarsi. Questo esempio è un classico caso dove il microfono deve essere posto relativamente distante, avvicinando il microfono non si avrebbe il giusto bilanciamento tra le sorgenti.

Risposta in frequenza

un caso dove usare il microfono dinamico è sconsigliato sono i suoni con un elevata estensione in frequenza. Questi microfoni sono caratterizzati da una banda passante ristretta. Strumenti “full range”, come esempio i pianoforti non avrebbero una resa piacevole se ripresi con questi microfoni. Anche nel caso che le armoniche superiori siano fondamentali nella timbrica della sorgete, i microfoni dinamici non sono l’ideale. L’esempio lampante di questo caso sono i piatti della batteria, che vengono ripresi con microfoni a condensatore proprio per tenere il suono più intellegibile possibile.

Questi microfoni sono praticamente inutili nella ripresa delle musica colta, e vengono usati principalmente nella musica Pop. Nei casi sopra citati vengono spesso usati dei condensatori electrete, con poca sensibilità. Questo aiuta ad avere una ripresa pulita con pochi problemi di rientri, ma mantengono una buona risposta in frequenza e il suono pieno tipico dei condensatori.

Electrete a clip.
Electrete a clip

Microfono dinamico Conclusioni.

Il microfono dinamico è uno strumento molto flessibile, che in alcuni contesti può essere lo strumento giusto per raggiungere i fini preposti. Sicuramente il sound moderno del Pop, inteso come tutta la musica non colta, deve molto a questa tecnologia. E’ grazie all’utilizzo dei microfoni dinamici che si possono effettuare delle riprese in close-miking così spinti, sonorità che sono tipiche delle batterie, percussioni, chitarre e bassi elettrici per esempio.

Questo microfono è un valido alleato del fonico in vari contesti. In live permette di essere trasportato e maneggiato in tutta fretta con meno timore di danni in caso di cadute o urti accidentali. Sempre in situazioni dal vivo è la soluzione migliore per avere riprese microfoniche riducendo di molto il rischio di feedback con l’impianto.

In studio i microfoni dinamici sono dei colori in più alla propria palette. Spero che nelle conclusioni mi perdonerai questo paragone un pò audace:

Se la i microfoni sono i colori dell’artista, i microfoni dinamici rappresentano i colori pastello.

Questa tecnologia permette la ripresa e la creatività specialmente in close-micking. Infatti con un microfono dinamico ci si può avvicinare così tanto da poter scegliere quale parte dello strumento ascoltare. Sono in’oltre ottimi alleati per superare delle criticità importanti, specialmente con strumenti ad alta emissione e con transienti d’attacco molto accentuati ma relativamente poco significativi nella struttura generale del segnale.

condensatore vs dinamico

Quando bisogna portarsi a casa un risultato in condizioni non ottimali i microfoni dinamici sono sicuramente degli ottimi alleati. Nei casi in cui un microfono dinamico non sia la scelta ottimale è il caso di ricorrere a trasduttori a condensatore, la cui sensibilità e risposta in frequenza riesce a carpire anche le più piccole sfumature timbriche dello strumento.

Come ho detto all’inizio queste due categorie di microfoni sono in antitesi come comportamento, quindi complementari nell’azione. Con un utilizzo accorto di entrambe le tecnologie possiamo raggiungere risultati ottimali su praticamente tutte le fonti e creare il sound che più ci interessa avere per il brano.

Quando pensiamo a come registrare un brano il nostro pensiero quindi non dovrebbe essere microfono dinamico vs microfono a condensatore, ma microfono dinamico feat microfono a condensatore

Mi scuserai l’inglesismo; il mio intento era usare questo piccolo espediente retorico per farti ragionare come scegliendo la tecnologia giusta, per la giusta sorgente, si possa ottimizzare il risultato.

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Microfono dinamico fonti

I segreti dei microfoni – Davide Scullino

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