Che cos’è la risposta ai transitori del microfono e perché è importante?

Ci sono molte specifiche che ci aiutano a capire la natura e le prestazioni di un microfono. La risposta transitoria è una di quelle specifiche che è difficile da misurare e non compare nelle schede tecniche, ma è importante capire se vogliamo capire la vera natura di un microfono.

Che cos’è la risposta ai transitori del microfono?

La risposta transitoria, come suggerisce il nome, si riferisce alla risposta del diaframma di un microfono alle onde sonore transitorie. Un transitorio è un picco rapido nell’ampiezza di un suono che è meglio descritto come il battito iniziale di un tamburo. La risposta transitoria è la velocità o la lentezza con cui il microfono risponde al transitorio.

In questo articolo, esamineremo la risposta transitoria del microfono in modo più dettagliato, coprendo i fattori che costituiscono la risposta transitoria di un microfono e osservando le risposte transitorie generali di vari tipi di microfoni.

Risposta transitoria del microfono

Prima di entrare nella nostra discussione sulle risposte transitorie, è essenziale capire cos’è un transitorio.

Cosa sono i transitori audio/audio?

I transitori, nel suono e nell’audio, sono aumenti momentanei dell’ampiezza delle onde sonore(energia delle onde meccaniche) o dei segnali audio(energia elettrica).

È più facile visualizzare un transitorio che spiegarlo a parole, quindi diamo un’occhiata a un semplice segnale audio:

I suoni(in particolare quelli percussivi) tenderanno ad avere dei transitori all’inizio delle loro onde sonore.

Ad esempio, un rullante avrà un grande transitorio rispetto al corpo del suo suono.

Una tromba, ad esempio, potrebbe avere un piccolo transitorio se suonata a bassa voce o un forte transitorio se suonata forte e instabile. I transitori nella maggior parte degli strumenti dipendono fortemente dal metodo/stile con cui vengono suonati. Lo stesso vale per la voce umana, dove un breve urlo avrebbe un transitorio pronunciato mentre «oo-ing e ah-ing» probabilmente produrrebbe transitori bassi.

I pad synth sono spesso progettati in modo che i loro transitori siano appena riconoscibili, se non del tutto.

Parlando di sintetizzatori, se hai familiarità con gli inviluppi di sintetizzatori ADSR(Attack, Decay, Sustain e Release), puoi pensare al transitorio come al punto tra attacco e sostegno(sebbene sui sintetizzatori possiamo eliminare efficacemente il transitorio avendo il sustain di ampiezza è uguale all’ampiezza massima del synth patch).

Qual è la risposta transitoria di un microfono?

Quindi ora che abbiamo una solida idea di cosa costituisce un transitorio audio/suono, possiamo discutere più chiaramente le risposte ai transitori del microfono.

Le onde sonore cambiano la pressione locale mentre viaggiano attraverso un mezzo. Quando un’onda sonora raggiunge il diaframma di un microfono, provoca variazioni di pressione sul diaframma.

Una differenza di pressione tra la parte anteriore e quella posteriore del diaframma del microfono fa muovere il diaframma. Questo movimento coincide con le onde sonore che colpiscono il diaframma del microfono, consentendo al microfono di convertire efficacemente queste onde sonore in segnali audio elettrici con precisione e chiarezza sorprendenti.

I transitori, come discusso, sono grandi variazioni di pressione all’inizio di un suono. Pertanto, la risposta transitoria di un microfono ci dice come il diaframma di un microfono reagirà ai picchi di pressione transitori e quanto sarà accurato il microfono nell’emissione di un segnale audio che rappresenta i suoni transitori.

Se un microfono ha una risposta transitoria accurata, ricreerà i suoni transitori nel segnale audio con una precisione incredibile. Se la risposta transitoria è troppo vicina, colorerà il suono(proprio come fa la compressione). Se la risposta transitoria è troppo veloce, probabilmente causerà una rappresentazione imprecisa del suono nel segnale audio.

La risposta transitoria di un microfono non si riferisce solo alla sua reazione iniziale a un suono transitorio. La risposta transitoria di un microfono ha molto a che fare con la capacità del suo diaframma di tornare nella posizione di riposo dopo che il transitorio iniziale ha causato il movimento.

In altre parole, la risposta transitoria ha a che fare con l’inerzia del diaframma di un microfono. I diaframmi con un’inerzia maggiore inizieranno a muoversi più lentamente e impiegheranno più tempo per tornare alla posizione di riposo.

Risposta transitoria lenta e sua somiglianza con la compressione del segnale

Alcuni microfoni, come molti microfoni dinamici a bobina mobile, hanno risposte transitorie lente.

Maggiori informazioni sui microfoni dinamici più avanti.

Una risposta transitoria straordinariamente lenta colora sicuramente il suono. Analizziamo i motivi:

Innanzitutto, l’elevata inerzia del diaframma significa che il microfono reagirà un po’ lentamente ai transitori. Il suono transitorio raggiungerà il diaframma, ma il diaframma non reagirà immediatamente.

In secondo luogo, una volta che il diaframma inizia a muoversi(cosa che avviene lentamente), ci vorrà più tempo per smettere di muoversi. Anche dopo la scomparsa del breve transitorio del suono, il diaframma può continuare ad oscillare con ampiezze relativamente elevate.

In breve, una risposta transitoria lenta significa che un segnale del microfono ricreerà efficacemente il suono transitorio con un attacco più lungo e sostenuto. Il segnale del microfono produrrà una coda più forte del transitorio che agisce per colorare il suono.

Questo «sostegno» aggiunto è essenzialmente ciò che fa un compressore audio quando riduce il volume dei transitori in un segnale audio. Sia che riduciamo l’ampiezza dei transitori(come con il compressore) o aumentiamo l’ampiezza della coda(come con una risposta transitoria lenta), arriviamo essenzialmente alla stessa conclusione: un segnale audio compresso che esagera la coda e riduce la nitidezza. del transitorio.

Questo può aiutare i transienti a suonare meno aspri, più pieni e incisivi. Al contrario, la sua colorazione può offuscare il carattere di alcuni strumenti, portando a risultati spenti e mal definiti.

Superamento della risposta transitoria

L’overshoot, nei segnali elettrici, si riferisce all’evento in cui un segnale supera il suo target. Con i microfoni, l’overshoot è quando il diaframma reagisce troppo rapidamente e/o si sposta troppo lontano quando è soggetto a un suono transitorio.

Questa può sembrare una buona cosa. Non vogliamo una risposta transitoria veloce per riprodurre accuratamente le onde sonore come segnali audio?

Ti assicuro che questo non è così buono come pensiamo immediatamente.

Quello che accade fondamentalmente quando un microfono ha problemi di overshoot è questo: il suono transitorio colpisce il diaframma e il diaframma si muove molto rapidamente. Fin qui tutto bene. Tuttavia, il diaframma si sposta all’indietro a causa di vincoli fisici prima che il transitorio dell’onda sonora provochi una diminuzione(o un aumento) della pressione per spostare il diaframma.

Quindi il diaframma oscilla più velocemente di quanto l’onda sonora dovrebbe farlo oscillare. Questo è spesso impercettibile, ma provoca una distorsione nel segnale del microfono.

I problemi di fase che derivano dal superamento possono causare una risposta di fascia alta un po’ «minuscola».

I microfoni a condensatore economici a volte esagerano.

Maggiori informazioni sui microfoni a condensatore più avanti.

Inerzia e altri fattori di risposta ai transitori del microfono

Come accennato in precedenza, l’inerzia del diaframma è il fattore principale nella risposta transitoria di un microfono.

Intertia è la resistenza di un corpo fisico al cambiamento del movimento. Nel caso di risposta transitoria del microfono, si tratta della tendenza del diaframma del microfono a rimanere a riposo o, in alternativa, a mantenere l’oscillazione(una volta che il diaframma è in movimento).

Ma quali fattori influenzano l’inerzia del diaframma di un microfono? Ci sono 2 fattori principali:

peso del diaframma

Il peso del diaframma è un fattore importante nella risposta transitoria di un microfono.

In generale, più pesante è il diaframma, maggiore è l’inerzia e più lenta è la risposta transitoria. Al contrario, diaframmi più leggeri in genere significano risposte transitorie più rapide e accurate, ma possono anche mostrare un superamento.

Tensione del diaframma

La tensione del diaframma è un altro fattore importante nella risposta transitoria di un microfono.

In generale, i diaframmi fortemente tesi reagiranno rapidamente al suono e torneranno rapidamente alla posizione di riposo. I diaframmi più larghi spesso reagiscono più lentamente e quasi sempre impiegheranno più tempo per smettere di oscillare una volta che si sono spostati dalla posizione di riposo.

Tipiche risposte transitorie di vari tipi di microfoni

Quando si apprende un nuovo argomento, è bene conoscere le generalità e avere degli esempi.

Concentriamoci ora sulle tipiche risposte transitorie dei seguenti 4 tipi di microfoni.

Nota che ci sono molti altri tipi di microfoni. Tuttavia, questi sono i quattro tipi che presentano notevoli differenze quando si tratta di risposta transitoria.

Tipica risposta transitoria del microfono dinamico a bobina mobile

I microfoni dinamici a bobina mobile hanno bobine conduttrici relativamente pesanti attaccate ai loro diaframmi. Questo rende i loro diaframmi, nel complesso, abbastanza inerti.

La tipica risposta transitoria di un microfono a bobina mobile è lenta, conferendo ai microfoni dinamici un suono alquanto compresso. A seconda delle dimensioni e del peso del diaframma, un microfono dinamico può persino suonare noioso e senza vita(il che è effettivamente vantaggioso in alcune situazioni come il microfono per grancassa).

Un esempio estremo di microfono dinamico a bobina mobile con risposta transitoria lenta è lo Shure Beta 52A. Questo microfono suona alla grande sulla cassa grazie ai suoi bassi pieni e alla risposta opaca(). Altrimenti, però, di solito è una scelta terribile.

Tipica risposta transitoria del microfono dinamico a nastro

I diaframmi del nastro del microfono hanno una forma strana. Sono estremamente sottili; di forma rettangolare; ondulato e incollato su ciascun lato della sua lunghezza(invece che attorno al suo perimetro come gli altri diaframmi).

Questi diaframmi sono molto leggeri ma sono tesi in modo molto lasco.

Il risultato è solitamente una risposta transitoria molto accurata. In generale, i microfoni a nastro non superano, non suonano compressi o «lenti».

Un esempio di microfono a nastro dal suono naturale con un’accurata risposta ai transienti è il famoso Royer R-121:

Tipica risposta transitoria del microfono a condensatore a diaframma piccolo

I condensatori a diaframma piccolo(SDC) sono generalmente leggeri e collegati abbastanza strettamente.

Questi microfoni rappresentano alcuni dei microfoni di misurazione più accurati al mondo e tendono ad avere risposte transitorie molto accurate.

Un ottimo esempio di SDC dal suono naturale con una rapida risposta ai transienti è il Neumann KM 184:

Si noti che alcuni SDC economici superano il limite e possono generare informazioni transitorie distorte.

Tipica risposta ai transitori del microfono a condensatore a diaframma largo

I condensatori a diaframma grande(LDC), come suggerisce il nome, hanno diaframmi più grandi rispetto alle loro controparti SDC.

Questi diaframmi più grandi sono leggermente più larghi e più pesanti, quindi le risposte transitorie LDC spesso non sono accurate come le risposte SDC.

Detto questo, i PMA sono spesso sintonizzati tenendo conto della precisione quando si tratta di risposta ai transienti e molti PMA suonano in modo molto accurato quando si riproducono i transienti.

Un ottimo esempio di LDC con risposta transitoria veloce è l’AKG C 414 XLII multi-pattern:

Domande correlate

Qual è la sensibilità di un microfono?

La sensibilità del microfono si riferisce all’intensità del segnale di uscita(in mV o dBV) che un microfono produrrà se sottoposto a un determinato livello di pressione sonora(in Pa o dB SPL). I valori di sensibilità vengono generalmente misurati con un tono SPL di 1000 Hz 94 dB sulla capsula del microfono.

Che cos’è una risposta in frequenza del microfono?

La risposta in frequenza del microfono si riferisce alla sensibilità del microfono dipendente dalla frequenza. L’intervallo di risposta indica l’intervallo generale delle frequenze udibili(da basse ad alte) che un microfono riprodurrà. Un grafico ci dice la variazione di sensibilità in questo intervallo.