I microfoni sono dispositivi di input o output?

Per comprendere appieno i microfoni, è fondamentale capire come funziona l’audio in termini di ingressi, uscite e flusso del segnale. Quando si lavora con l’audio del computer, è essenziale comprendere i dispositivi di input e di output del sistema.

I microfoni sono dispositivi di input o output? Quando un microfono è collegato a un computer(tramite un’interfaccia audio o un altro convertitore analogico-digitale), invia/immette informazioni al computer. Ciò significa che i microfoni sono dispositivi di input. I microfoni digitali con amplificatori per cuffie integrati che ricevono input dai computer sono dispositivi di input/output.

Questo può creare un po’ di confusione, quindi esamineremo le definizioni complete di cosa sono effettivamente i dispositivi di input e output. Parleremo anche dei possibili ingressi e uscite di un microfono senza la struttura di un sistema informatico.

Cosa sono i dispositivi di input e output e perché i microfoni sono considerati dispositivi di input?

Prima di entrare nei dettagli dei microfoni come dispositivi di input, definiamo quali sono i dispositivi di input e output.

Qual è la differenza tra un dispositivo di input e un dispositivo di output? Un dispositivo di input invia/immette informazioni a un sistema informatico, mentre un dispositivo di output riceve/riproduce le informazioni emesse da un sistema informatico. Quando si determina se un dispositivo è un dispositivo di input o output, pensare all’I/O(input/output) del computer.

Con questa definizione, comprendiamo che i microfoni sono dispositivi di input. Un microfono converte le onde sonore in segnali audio, che vengono poi convertiti in dati audio digitali e inviati/immessi a un computer.

I microfoni in genere emettono segnali audio analogici(tensioni CA) che richiedono la conversione in dati digitali per essere compatibili con un computer. Ciò significa che, secondo la nostra definizione di dispositivo di input, il segnale di un microfono deve essere convertito in dati digitali prima che quel microfono possa essere effettivamente considerato un dispositivo di input.

La conversione da analogico a digitale di un segnale del microfono può avvenire in diversi modi:

Interfaccia audio(hub)

Interfaccia audio(hub): le interfacce audio in stile hub sono il tipo più diffuso di interfaccia audio e forniscono il metodo più comune per collegare un microfono a un computer. Uno o più microfoni possono essere inseriti nell’interfaccia audio(a seconda del design) e un convertitore analogico-digitale(ADC) interno converte i segnali analogici in dati digitali che vengono quindi inviati a un computer collegato tramite USB, FireWire, Thunderbolt ecc.

Esempio di interfaccia audio in stile hub: Focusrite Scarlett 2i2(link check price su Amazon):

Interfaccia audio(adattatore)

Interfaccia audio(adattatore): le interfacce audio in stile adattatore sono un metodo molto meno comune per collegare un microfono a un computer. Queste interfacce in genere hanno un ingresso(segnale microfono analogico), un semplice ADC e un’uscita(dati audio digitali). Questi adattatori di solito si collegano a un computer tramite USB.

Esempio di interfaccia audio tipo adattatore: Shure X2U:

microfono digitale

Microfono digitale: i microfoni digitali(venduti in commercio come microfoni USB) hanno ADC interni ed emettono dati digitali direttamente dal corpo del microfono. Questi microfoni si collegano direttamente a un computer tramite USB.

Esempio di microfono USB digitale: Yeti blu:

Tutto questo per dire che i microfoni sono intrinsecamente progettati per essere dispositivi di input, ma i loro segnali devono prima essere convertiti in dati digitali per diventare veramente dispositivi di input per i sistemi informatici.

Ingresso e uscita microfono indipendenti

Quindi, abbiamo discusso di cosa sono i dispositivi di input e output e cosa rende un microfono un dispositivo di input. Parliamo ora degli ingressi e delle uscite di un microfono stesso(senza pensare a un sistema informatico).

Iniziamo definendo un microfono. Un microfono funge da trasduttore, convertendo l’energia delle onde meccaniche(onde sonore) in energia elettrica(segnali audio). Esistono molti tipi di microfoni con molti metodi per convertire le onde sonore in segnali audio, ma questo è lo scopo fondamentale di un microfono ed è adatto alla nostra discussione.

Dal punto di vista elettrico, i microfoni sono progettati per emettere solo segnali audio elettrici(sotto forma di tensioni CA o segnali audio). I microfoni non sono progettati per ricevere segnali audio(ne parleremo più avanti).

Detto questo, alcuni microfoni richiedono elettricità per funzionare correttamente. Tieni presente che ciò non significa che richiedano segnali audio. Significa semplicemente che hanno bisogno di elettricità(sotto forma di tensione CC) per alimentare i loro circuiti interni o per polarizzare le capsule dei loro microfoni. Ancora una volta, questo non fa parte del flusso del segnale o degli ingressi/uscite, ma vale la pena menzionarlo a parte.

Per quanto riguarda gli ingressi, i microfoni non sono progettati per ricevere segnali audio analogici(tensione CA) o digitali.

Invece, i microfoni reagiscono alle onde sonore(cambiando il livello di pressione sonora) attorno ai loro diaframmi. Questa energia d’onda meccanica è l’»input» di un microfono. Ancora una volta, questa energia d’onda meccanica non è un segnale analogico o digitale.

Quindi, in termini di flusso del segnale, i microfoni(nel loro design previsto) possono essere riassunti nei seguenti due punti:

• Solo segnale di uscita dei microfoni: i microfoni trasducono le onde sonore in segnali audio elettrici che vengono quindi emessi dalla connessione di uscita del microfono. Un avvertimento qui è che i microfoni USB digitali hanno ADC interni e quindi emettono dati audio digitali anziché segnali audio analogici. I microfoni sono l’inizio di una linea di flusso del segnale.
• I microfoni sono dispositivi di input: i microfoni inviano/inseriscono dati in un sistema informatico per l’elaborazione. Naturalmente, i segnali audio dal microfono devono prima essere convertiti in audio digitale prima di essere immessi in un computer.

Si prega di notare che, finora, ho parlato del design previsto di un microfono. Nella prossima sezione, discuterò la possibilità che il flusso del segnale del microfono venga invertito.

microfoni come altoparlanti

Il design del microfono è in realtà molto simile al design degli altoparlanti, in particolare il design dei microfoni a bobina mobile dinamici.

La capsula di un microfono dinamico a bobina mobile è progettata con un diaframma che ha una bobina cilindrica di filo conduttore attaccata alla sua parte posteriore. Questa bobina si trova in uno spazio cilindrico senza toccare i magneti all’interno e all’esterno di esso. Come il diaframma si muove in reazione alle onde sonore, così fa la bobina di azionamento. Quando la bobina si muove attraverso il campo magnetico, viene creato un segnale audio elettrico per induzione elettromagnetica.

La stragrande maggioranza degli altoparlanti è progettata in modo simile, solo al contrario e su scala più ampia.

Un altoparlante ha una grande bobina di filo conduttore, che riceve segnali audio elettrici. Questa bobina è collegata a un grande diaframma e si trova in uno spazio cilindrico all’interno di un magnete più grande(progettato per occupare spazio all’interno e all’esterno della bobina). Quando la tensione CA viene inviata attraverso la bobina del driver, l’induzione elettromagnetica fa oscillare la bobina all’interno del campo magnetico, spingendo e tirando il diaframma dell’altoparlante ed emettendo onde sonore.

Quindi cosa ci impedisce di usare gli altoparlanti come microfoni e viceversa?

• Dinamica a bobina mobile: nel caso di microfoni e altoparlanti a bobina mobile, tutto ciò che dovremmo fare è invertire il flusso del segnale.
• Condensatore: nel caso di microfoni a condensatore e altoparlanti elettrostatici, dovremmo invertire il flusso del segnale mantenendo una carica di polarizzazione costante sulla capsula/diaframma del condensatore.
• Nastro dinamico: nel caso di microfoni a nastro e altoparlanti a nastro, avremmo solo bisogno di invertire il flusso del segnale. Anche i design dei nastri sono dinamici e funzionano con l’induzione elettromagnetica. I diaframmi del microfono a nastro sono molto sensibili, quindi non consiglierei di provare a inviare un segnale audio a un microfono a nastro.

Il punto qui è che i microfoni possono essere dispositivi di uscita se il flusso del segnale lo richiede. Naturalmente, i microfoni non sono progettati per essere altoparlanti e il risultato sarebbe poco brillante. Tuttavia, è del tutto possibile forzare un microfono a diventare un dispositivo di output!

Domande correlate

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Le cuffie sono dispositivi di input o output? Quando si tratta di I/O del computer, le cuffie con microfoni integrati sono dispositivi di input/output. Le cuffie sono dispositivi di uscita in quanto il computer invia/invia loro informazioni. I microfoni incorporati sono dispositivi di input in quanto inviano/immettono informazioni al computer.