Che cos’è l’alimentazione phantom e come funziona con i microfoni?

L’alimentazione phantom è spesso necessaria per il corretto funzionamento del microfono. Cosa c’è di così «fantasma» in questo metodo di alimentazione e perché è così popolare tra i microfoni? Lo scopriremo in questo articolo!

Cos’è l’alimentazione phantom? L’alimentazione phantom è una tensione CC(tipicamente +48 V) che fornisce alimentazione ai componenti attivi all’interno di alcuni microfoni attivi. Questa energia elettrica viene trasmessa attraverso gli stessi cavi audio bilanciati che trasportano il segnale audio. Il termine «fantasma» deriva dal fatto che non esiste un cavo di alimentazione evidente.

In questa guida completa e dettagliata, sveleremo il mistero dell’alimentazione phantom e spiegheremo tutto ciò che devi sapere sull’alimentazione phantom e sul suo ruolo con i microfoni.

Cos’è l’alimentazione phantom?

Come accennato in precedenza, l’alimentazione phantom è un metodo per fornire alimentazione ai microfoni. È fornito da preamplificatori microfonici separati, console di missaggio, interfacce audio e alimentatori phantom.

L’alimentazione phantom viaggia dalla sorgente(all’ingresso del microfono) al microfono attraverso lo stesso cavo che invia il segnale audio del microfono dal microfono all’ingresso del microfono.

Non ci sono cavi di alimentazione dedicati per microfoni alimentati phantom. Piuttosto, il microfono è alimentato attraverso lo stesso cavo che trasporta il segnale audio, da cui il nome «alimentazione phantom».

L’alimentazione phantom standard è di +48 volt CC e di solito è ciò che otterrai dagli alimentatori phantom professionali. Tuttavia, l’alimentazione phantom varia tecnicamente da 12 a 48 volt con varie correnti nominali comprese tra 4 e 22 milliampere.

La tensione di alimentazione phantom viaggia attraverso cavi audio bilanciati. Più specificamente, si applica ugualmente al pin-2 e al pin-3 rispetto al pin-1 sui cavi XLR bilanciati.

Per verificare l’alimentazione phantom, le misurazioni della tensione tra pin-2 e pin-1 e pin-3 e pin-1 leggeranno livelli identici. Non c’è tensione presente tra pin-2 e pin-3.

Sebbene +48 V sia lo standard, altre tensioni fantasma comuni includono:

• +12 VCC
• +15 VCC
• +18 VCC
• +24 VCC
• +48 VCC

L’alimentazione phantom viene utilizzata per alimentare i componenti attivi dei microfoni attivi. In generale, viene utilizzato per alimentare i convertitori di impedenza e i preamplificatori interni dei microfoni attivi insieme ad altri circuiti attivi. Viene anche utilizzato per polarizzare le capsule dei microfoni a condensatore che richiedono una polarizzazione esterna.

Si noti che non tutti i microfoni attivi funzionano con alimentazione phantom. Anche la polarizzazione CC e gli alimentatori esterni sono comuni, a seconda del tipo di microfono. Maggiori informazioni su questo nella sezione Altri metodi di alimentazione del microfono.

È anche importante notare che i microfoni moderni che non richiedono l’alimentazione phantom sono progettati essenzialmente per ignorarla se viene applicata.

Come funziona l’alimentazione phantom?

Ora che abbiamo una conoscenza superficiale dell’alimentazione phantom, vediamo come funziona.

fonti di alimentazione fantasma

L’alimentazione phantom viene infine prodotta utilizzando l’elettricità dalla rete elettrica o dalle batterie che alimentano la fonte di alimentazione phantom. Le fonti di alimentazione phantom includono:

• Alimentatori phantom indipendenti.
• Preamplificatori microfonici.
• Interfacce audio.
• Console di missaggio audio.

Le sorgenti sopra elencate contengono unità attive che convertono l’alimentazione di rete o la batteria in alimentazione phantom per i microfoni.

Come discusso, l’alimentazione phantom è in genere +48 volt di corrente continua. Questo 48 V CC è progettato per passare attraverso cavi audio bilanciati su linee audio.

Con il tipico cavo per microfono XLR, ciò significa che l’alimentazione phantom invia +48 volt sui pin 2 e 3(rispettivamente audio positivo e negativo) rispetto al pin 1(ritorno).

Il Rode NT1-A(nella foto sotto) è un microfono a condensatore con alimentazione phantom con uscita XLR:

Con i cavi audio TRS(tip-ring-sleeve), ciò significa che l’alimentazione phantom invia +48 volt nella punta e nell’anello(audio positivo e negativo, rispettivamente) rispetto al manicotto(ritorno).

Si noti che i microfoni in genere ricevono l’alimentazione phantom tramite il cavo XLR collegato, ma in alcune situazioni di routing, l’alimentazione phantom può essere instradata attraverso uno scomparto breakout(tramite cavi TRS) prima di raggiungere il microfono.

Alimentazione phantom e cavo audio bilanciato

Per semplicità, parleremo dell’alimentazione phantom tramite un comune(e tipico) cavo XLR bilanciato a 3 pin. I cavi XLR si collegano come segue:

• Pin 1: filo di terra/schermo
• Pin 2: filo segnale audio positivo
• Pin 3: cavo segnale audio negativo

Fondamentalmente, l’audio dalla capsula microfonica viene inviato ai pin 2 e 3(rispetto al pin 1) del cavo XLR. I segnali audio sono AC e il pin 2 porta un segnale microfono a polarità positiva, mentre il pin 3 porta una versione a polarità negativa invertita dello stesso segnale.

Quindi i segnali audio sui pin 2 e 3 sono completamente sfasati tra loro. Sull’ingresso del microfono bilanciato(preamplificatore, interfaccia, mixer, ecc.), un amplificatore differenziale aggiunge la differenza tra i pin 2 e 3. Ciò significa che il segnale audio risultante è effettivamente la somma di due segnali audio in fase.

Questa configurazione di cablaggio consente il rifiuto della modalità comune(CMR). CMR è la cancellazione di segnali simili sui pin 2 e 3.

Ad esempio, qualsiasi rumore o interferenza elettromagnetica nel cavo influirà allo stesso modo sui pin 2 e 3. Allo stesso modo, l’alimentazione phantom applica gli stessi 48 volt CC ai pin 2 e 3.

Cosa c’entra questo con l’alimentazione phantom? Bene, poiché l’alimentazione phantom viene inviata tramite cavi bilanciati, non influisce sul suono dell’audio né aggiunge rumore al segnale!

Utilizzo dell’alimentazione phantom per alimentare i microfoni

Quindi sappiamo che l’alimentazione phantom è una tensione CC sui cavi audio di un cavo bilanciato(pin 2 e 3 di un XLR). Questa tensione è fornita da un circuito di ingresso del microfono e viaggia attraverso il cavo fino al jack di uscita del microfono per l’uso all’interno del microfono.

I microfoni, indipendentemente dal fatto che richiedano o meno l’alimentazione phantom per funzionare, sono progettati per prendere efficacemente ciò di cui hanno bisogno e bloccare ciò di cui non hanno bisogno dall’alimentazione phantom fornita.

Per i microfoni passivi, la tensione CC si interrompe generalmente appena all’interno del corpo del microfono. Questo blocco può essere ottenuto con un trasformatore di uscita come nel caso dei microfoni a nastro passivi. Può anche essere ottenuto con condensatori di blocco nel circuito di uscita del microfono.

I microfoni dinamici a bobina mobile a volte non hanno trasformatori di uscita. Tuttavia, i tuoi pod normalmente non saranno influenzati negativamente dall’alimentazione phantom.

I microfoni che richiedono l’alimentazione phantom per funzionare correttamente sono progettati con i circuiti adeguati per inviare l’alimentazione phantom dove è richiesta. Allo stesso modo, il circuito è progettato per impedire alla tensione di alimentazione phantom CC di entrare nei circuiti dove non è necessaria o di raggiungere componenti che potrebbero danneggiarsi.

Fondamentalmente, i microfoni che necessitano di alimentazione phantom lo accetteranno e quelli che non lo ignorano.

Con quei microfoni che ne hanno bisogno, l’alimentazione phantom viene utilizzata per le seguenti funzioni:

• Accensione del convertitore di impedenza.
• Alimentazione dei componenti del circuito attivo.
• Polarizzare capsule polarizzate esternamente.

Sebbene +48 V CC sia la tensione standard per l’alimentazione phantom, non tutti i microfoni con alimentazione phantom richiedono tutti i 48 volt. Alcuni potrebbero richiedere solo 9 V CC, mentre altri potrebbero richiedere anche più dei 48 V completi.

Qualunque sia la tensione richiesta, il microfono sarà progettato con i circuiti appropriati per aumentare o ridurre l’alimentazione phantom per un’alimentazione adeguata.

Alcune interfacce, console o altri alimentatori di fascia bassa di livello consumer non forniranno tutti i 48 volt nel tentativo di ridurre i costi. Una tensione di alimentazione phantom inferiore può influire negativamente sulle prestazioni del microfono.

Per la tensione di uscita effettiva di un alimentatore phantom, vedere la scheda tecnica del dispositivo. In alternativa, utilizzare un voltmetro per controllare la tensione tra i pin 2 e 1 e i pin 3 e 1.

Accensione e spegnimento dell’alimentazione phantom

Quasi tutti gli alimentatori phantom hanno interruttori per accendere e spegnere l’alimentazione phantom.

Le sorgenti P48 di apparecchiature audio di fascia alta(console di missaggio, interfacce audio, ecc.) spesso offrono interruttori di alimentazione phantom individuali per ciascun canale. Altre sorgenti possono avere un unico interruttore per tutti i canali o alcuni interruttori che controllano più canali ciascuno.

fonti di alimentazione fantasma

Come accennato in precedenza, l’alimentazione phantom proviene dall’alimentazione principale. Esistono diverse fonti che producono effettivamente alimentazione phantom. I 2 principali alimentatori phantom sono:

preamplificatori microfonici

I preamplificatori microfonici in genere hanno un circuito di alimentazione phantom integrato con un interruttore on/off. Poiché quasi tutti i microfoni sono collegati a preamplificatori microfonici, ha molto senso includere un circuito di alimentazione phantom all’ingresso del microfono.

Gli ingressi microfonici XLR sui preamplificatori microfonici hanno in genere circuiti di alimentazione phantom.

Questi preamplificatori microfonici possono essere trovati in tutti i tipi di dispositivi audio, inclusi:

• Preamplificatori microfonici indipendenti.
• Console di missaggio audio.
• Interfacce audio.

Un ottimo esempio di interfaccia audio economica è Focusrite Scarlett 2i2:

Ricorda che non tutti i preamplificatori microfonici forniranno lo standard completo di +48 V CC. Alcuni preamplificatori di bassa qualità forniranno un po’ meno. Altri ancora sono progettati specificamente per fornire una tensione diversa da +48V (più avanti in questo articolo sugli altri alimentatori phantom).

Alimentatori phantom indipendenti

Ci sono anche unità di alimentazione phantom stand-alone sul mercato. Queste unità non sono così popolari in quanto la maggior parte degli ingressi microfonici sono integrati con un circuito di alimentazione phantom. Tuttavia, sono necessarie unità separate se si desidera collegare un microfono con alimentazione phantom a un ingresso che non fornisce l’alimentazione phantom corretta(o qualsiasi alimentazione phantom, se è per questo).

Sul mercato sono disponibili unità di alimentazione phantom stand-alone alimentate a batteria e alimentate da presa a muro.

Neewer ha sul mercato un alimentatore phantom a 1 canale 48V:

Il circuito di alimentazione fantasma

L’audio analogico e l’alimentazione phantom possono essere considerati circuiti elettrici.

I circuiti microfonici vanno da molto semplici(con microfoni dinamici passivi) a incredibilmente complicati(con alcuni microfoni a condensatore). Ciò è particolarmente vero se non comprendiamo la teoria dei circuiti elettrici.

A questo proposito, vorrei iniziare dicendo che non sono un esperto di teoria dei circuiti elettrici.

Un’importante precauzione di sicurezza con l’alimentazione phantom consiste nell’attivarla solo dopo aver collegato il microfono alla sorgente. Ciò contribuirà a prevenire i cortocircuiti elettrici e a proteggere i circuiti interni del microfono in questione.

Si noti che con i seguenti 2 circuiti di base, disegneremo i diagrammi con alimentazione phantom standard a +48 volt CC.

Alimentazione Phantom di base: circuito microfono a condensatore

Ecco un diagramma semplificato di un alimentatore phantom(e ingresso microfono) sulla destra che fornisce alimentazione phantom a una capsula del microfono a condensatore sulla sinistra:

Come vediamo sopra, l’alimentatore phantom, quando acceso, passa attraverso resistori di uguale valore. Nel caso standard +48 Vdc, questi resistori sono standardizzati per essere 6,8 kΩ e consentono la stessa potenza sui pin 2 e 3 insieme a un’adeguata reiezione di modo comune. Questi sono solitamente resistori a film metallico a basso rumore.

Come vedremo nella sezione sugli standard di alimentazione phantom, il valore dei resistori non è importante quanto il fatto che siano abbinati per fornire esattamente la stessa tensione su entrambi i pin.

I condensatori C1 e C2 impediscono all’alimentazione phantom CC di entrare nello stadio dell’amplificatore differenziale di ingresso del microfono.

Il +48 V CC compare sui pin 5 e 8 del trasformatore audio. L’alimentazione del preamplificatore del microfono viene rimossa dal pin 6.

La massa e l’alimentazione negativa per il preamplificatore provengono dal pin 1. L’uscita audio del preamplificatore appare attraverso il primario del trasformatore.

Poiché l’alimentazione viene prelevata dal centro del trasformatore, qualsiasi audio viene annullato e il risultato è pura CC al preamplificatore.

Phantom Power di base: circuito microfono dinamico

L’idea qui è che non c’è flusso di corrente per completare un percorso del circuito che invia l’alimentazione phantom a terra. L’elemento dinamico è isolato da terra, il che significa che non sarà danneggiato da un’alimentazione phantom applicata correttamente.

In alternativa, i microfoni dinamici avranno un trasformatore di uscita che non trasmette alcuna tensione CC all’elemento microfono. Questo vale per tutti i microfoni a nastro, che hanno diaframmi molto sensibili.

Come vedremo in seguito, questi microfoni passivi possono comunque essere danneggiati dall’alimentazione phantom in caso di cortocircuito o sbalzo di tensione.

Quali tipi di microfoni richiedono l’alimentazione phantom?

I microfoni attivi richiedono alimentazione per funzionare correttamente. Molti di questi microfoni utilizzano l’alimentazione phantom, ma non tutti. Quindi quali tipi di microfoni richiedono l’alimentazione phantom e quali no?

Microfoni che non richiedono alimentazione phantom

Iniziamo osservando i microfoni che non richiedono alimentazione phantom:

Microfoni dinamici a bobina mobile

I microfoni dinamici a bobina mobile sono trasduttori che funzionano secondo il principio dell’induzione elettromagnetica. L’induzione elettromagnetica è un processo elettrico passivo.

Inoltre, non ci sono componenti elettrici attivi(amplificatori, convertitori di impedenza, ecc.) nei microfoni dinamici a bobina mobile che richiedono alimentazione phantom per funzionare.

Microfoni a nastro dinamici passivi

I microfoni a nastro passivi funzionano anche secondo il principio passivo dell’induzione elettromagnetica.

I microfoni a nastro in genere non hanno componenti attivi, quindi non richiedono alimentazione phantom.

Microfoni DC polarizzati a elettrete

I microfoni a elettrete con polarizzazione CC, come la maggior parte dei microfoni lavalier in miniatura, sono certamente attivi ma non richiedono alimentazione phantom.

Piuttosto, questi microfoni sono alimentati da una tensione di polarizzazione CC. Questi microfoni sono in genere progettati con cavi microfonici sbilanciati e sono alimentati con una tensione di polarizzazione CC(che è tipicamente di 5 volt CC invece dei 48 volt CC dell’alimentazione phantom).

microfoni a tubo

Anche i microfoni a tubo sono microfoni attivi, ma richiedono più potenza di quella che l’alimentazione phantom può fornire. I microfoni a valvole richiedono alimentatori esterni per alimentare adeguatamente i loro componenti attivi(valvole e capsule).

Microfoni che richiedono alimentazione phantom

I microfoni che richiedono alimentazione phantom includono:

Microfoni a condensatore a elettrete FET

I microfoni Electret FET includono i microfoni DC polarizzati sopra menzionati. Tuttavia, molti microfoni a elettrete richiedono l’alimentazione phantom per funzionare correttamente.

Questi microfoni a elettrete sono generalmente microfoni da studio, ma vanno dal consumer al professionale.

Le capsule microfoniche a condensatore electret sono costruite con materiale electret nel loro design e sono caricate quasi permanentemente. Il materiale electret(un portamento tra elettrico e magnete) mantiene una carica permanente attraverso la capsula del condensatore.

Pertanto, non è necessaria alcuna alimentazione esterna(come l’alimentazione phantom) per polarizzare la capsula dei microfoni a elettrete.

Invece, l’alimentazione phantom viene utilizzata per alimentare correttamente i convertitori di impedenza(FET) e talvolta gli altri componenti elettrici attivi nel circuito del microfono a elettrete.

Veri microfoni a condensatore

Quasi tutti i veri microfoni a condensatore FET richiedono alimentazione phantom. I veri microfoni a condensatore, per la maggior parte, sono microfoni da studio, quindi l’alimentazione phantom dovrebbe essere disponibile in più situazioni in cui viene utilizzato un vero condensatore.

Come il microfono electret, i veri condensatori richiedono l’alimentazione phantom per alimentare correttamente i loro convertitori di impedenza(FET) e gli altri componenti elettrici attivi.

A differenza delle capsule a elettrete, le capsule per microfoni a condensatore vero richiedono una tensione di polarizzazione esterna. Questa tensione è fornita anche dall’alimentazione phantom.

Microfoni a nastro dinamici attivi

I microfoni a nastro attivi sono trasduttori passivi in ​​quanto convertono comunque il suono in audio utilizzando l’induzione elettromagnetica.

Tuttavia, il segnale del microfono di basso livello proveniente dall’elemento a nastro viene elaborato e amplificato dai componenti attivi prima che il segnale audio lasci il microfono.

Questi componenti attivi(convertitori di impedenza, amplificatori, ecc.) richiedono generalmente l’alimentazione phantom per funzionare correttamente.

Panoramica dei tipi di microfono e alimentazione phantom

In breve, diamo un’occhiata a una tabella per definire rapidamente quali tipi di microfoni necessitano di alimentazione phantom e quali no:

tipo di microfono	Richiede alimentazione phantom?
dinamica della bobina mobile	No
Nastro dinamico(passivo)	No
Nastro dinamico(FET attivo)	sì
Nastro dinamico(tubo attivo)	No(alimentazione esterna)
Condensatore a elettrete(FET) – piccoli componenti	No(sorgente di polarizzazione CC)
Condensatore a elettrete(FET) – componenti di grandi dimensioni	sì
Vero condensatore(FET)	sì
Vero condensatore(tubo)	No(alimentazione esterna)
USB	No(alimentato tramite USB)
Digitale	Sì(alimentazione phantom digitale)

Standard di alimentazione phantom

L’alimentazione phantom è standardizzata secondo IEC 61938:2018 dal Comitato per gli standard della Commissione elettrotecnica internazionale(IEC). Questo documento è anche noto come «Sistemi multimediali: guida alle caratteristiche consigliate delle interfacce analogiche per l’interoperabilità».

La norma IEC 61938 definisce 3 diversi livelli di tensione per l’alimentazione phantom:

• P12(12 volt CC).
• P24(24 volt CC).
• P48(48 volt DC, che è lo standard professionale).

L’alimentazione phantom è una tensione positiva applicata a entrambi i conduttori di segnale di un cavo bilanciato. Entrambi i conduttori sono alimentati tramite resistori di uguale valore:

• 680 Ω per 12V
• 1,2 kΩ per 24 V
• 6,81kΩ per 48V

Questa simmetria nei circuiti serve a mantenere una buona reiezione di modo comune nell’amplificatore differenziale del circuito di ingresso del microfono. I resistori accoppiati devono corrispondere entro lo 0,1% l’uno dall’altro.

Sono state sviluppate due varianti specializzate di alimentazione phantom per applicazioni specializzate:

• P12L(applicazioni a bassa potenza).
• SP48(applicazioni di superpotenza).

Diamo un’occhiata alle specifiche di ciascuno dei 5 standard di alimentazione phantom definiti dalla norma IEC 61938(fonte):

Standard di alimentazione phantom	Voltaggio	Corrente(max)	Corrente(nominale)	resistori corrispondenti
P12L(applicazioni a bassa potenza)	12V +/- 1V	8 mA	4mA	Resistenze di potenza da 3300 ohm
P12	12V +/- 1V	15 mA	15 mA	Resistenze di potenza da 680 ohm
P24	24V +/- 4V	10 mA	10 mA	Resistenze di potenza da 1200 ohm
P48(standard)	48V +/- 4V	10 mA	7mA	Resistenze di potenza da 6800 ohm
SP48(Applicazioni Super Power)	48V +/- 4V	22 mA	22 mA	Resistenze di potenza da 2200 ohm

È importante notare che alimentatori phantom di qualità inferiore potrebbero non fornire le tensioni standard complete.

Phantom Power funziona solo con XLR?

Sebbene la stragrande maggioranza degli alimentatori phantom invii P48 tramite connessioni/cavi XLR bilanciati, P48 non richiede necessariamente XLR per funzionare correttamente.

Finché il cavo è bilanciato, sarà in grado di passare l’alimentazione phantom.

Un esempio comune di cavo bilanciato non XLR che passa l’alimentazione phantom è il tipico cavo TRS utilizzato in un patch bay da studio.

Cavi «patch» TRS da 1/4″ molto più piccoli dei cavi XLR e sono più facili da patchare. Non solo si collegano e si disconnettono più facilmente, ma le loro dimensioni consentono più percorsi di patch in un’unità patch bay più piccola.

Il connettore TRS è analogo al connettore XLR nei seguenti modi:

Filo/conduttore	Connettore XLR	Connettore TRS
Terra/Scudo	pin 1	Manica
audio positivo	pin 2	Consiglio
audio negativo	pin 3	Squillo

Un esempio di cavo patch di fascia media di buona qualità è il Seismic Audio SATRX-3-6(link per controllare il prezzo per una confezione da 6 su Amazon).

Questi cavi patch TRS generalmente non si collegano direttamente a un’alimentazione phantom o direttamente a un microfono. Al contrario, i cavi patch vengono utilizzati nelle configurazioni di routing e passeranno l’audio e l’alimentazione phantom da un punto all’altro.

Detto questo, c’è una grande ragione per cui gli alimentatori phantom utilizzano XLR invece di TRS. Questo motivo è un cortocircuito elettrico(o mancanza di esso).

I cavi XLR sono progettati con 3 pin. I pin audio 2 e 3 hanno la stessa lunghezza, mentre il pin di massa 1 è leggermente più lungo. Ciò significa che quando un connettore XLR è collegato, è collegato a terra prima che il circuito audio(e l’alimentazione phantom) siano completi. Poiché i pin 2 e 3 hanno la stessa lunghezza, sono collegati contemporaneamente e non si verifica alcun cortocircuito.

Le connessioni TRS, invece, sono progettate in sequenza.

Quindi, quando si collega una spina TRS a una presa TRS, la punta della spina colpisce prima la manica, poi l’anello, quindi la punta della presa. Segue l’anello della spina, che colpisce il manicotto prima del collegamento all’anello del connettore. Una volta che il TRS è completamente collegato, il TRS del jack è completamente collegato al TRS del connettore.

Tuttavia, collegando o scollegando fisicamente questi connettori TRS, causiamo cortocircuiti elettrici(quando la punta si collega all’anello, ad esempio). Questi cortocircuiti possono causare un flusso improprio di alimentazione phantom che può danneggiare il microfono.

Per questo motivo, si sconsiglia l’»hot patching»(collegamento e scollegamento dei cavi patch) mentre l’alimentazione phantom è attiva.

In breve, le connessioni XLR non si agganciano e sono molto più sicure del cavo TRS quando si tratta di trasportare alimentazione phantom.

Parlando di sicurezza, questo ci porta alla sezione successiva.

Il potere fantasma è pericoloso?

In generale, l’energia fantasma non è pericolosa. Non ho mai sentito parlare di energia fantasma che causa danni fisici a nessuno, per esempio. Tuttavia, è possibile che l’alimentazione phantom danneggi i microfoni.

È importante sapere in che modo l’alimentazione phantom può influire negativamente sui microfoni in modo da essere meglio attrezzati per utilizzare il P48.

Ad esempio, alcuni preamplificatori microfonici multicanale possono applicare l’alimentazione phantom solo a più canali anziché per canale. Sapere se un microfono può gestire o meno l’alimentazione phantom è essenziale in queste situazioni.

Le situazioni che potrebbero causare il danneggiamento di un microfono da parte dell’alimentazione phantom includono:

Danni all’alimentazione phantom da cortocircuito elettrico

Il cortocircuito elettrico, menzionato in precedenza, invierà momentaneamente la tensione di alimentazione phantom a un driver audio anziché a entrambi. Anche un istante di cortocircuito elettrico può causare l’ingresso di tensione CC nelle parti sbagliate del microfono e danneggiare il microfono.

Danno da energia fantasma per picco di energia

Gli sbalzi di tensione possono sovraccaricare il circuito di alimentazione phantom. Il picco di corrente elettrica può friggere alcuni fili o componenti all’interno del circuito.

I condizionatori di potenza sono sempre consigliati in studio o in qualsiasi altra situazione in cui vengono utilizzati microfoni e apparecchiature audio costosi.

Danni all’alimentazione phantom su microfoni sbilanciati

L’alimentazione phantom richiede una connessione bilanciata per funzionare correttamente. Se l’alimentazione phantom viene forzata attraverso un cavo sbilanciato a un microfono sbilanciato, i 48 volt del cavo audio possono sovraccaricare il microfono e causare gravi danni.

Esempi di microfoni sbilanciati includono molti microfoni per karaoke e persino molti dei microfoni lavalier DC bias professionali sul mercato.

Phantom Power danneggerà un microfono che non ne ha bisogno?

La maggior parte dei microfoni ha uscite bilanciate con il circuito di uscita appropriato per accettare l’alimentazione phantom o, nel caso in cui il microfono non richieda l’alimentazione phantom, per impedire che entri nel circuito del microfono.

Un esempio di ciò è il trasformatore di uscita accoppiato che fa passare solo la tensione CA(il segnale del microfono). Avere un trasformatore sull’uscita del microfono lo proteggerà dalla corretta alimentazione phantom.

Alcuni microfoni dinamici sono senza trasformatore, ma possono gestire l’alimentazione phantom che entra nei loro circuiti passivi.

Pertanto, la maggior parte dei microfoni di livello professionale dotati di uscite bilanciate non verranno danneggiati da un’adeguata alimentazione phantom.

Una preoccupazione comune con i microfoni a nastro è la possibilità che l’alimentazione phantom distrugga il fragile diaframma a nastro. I microfoni a nastro passivi, quindi, sono progettati con trasformatori di uscita per proteggerli dalla tensione continua.

I microfoni che molto probabilmente verrebbero danneggiati dall’alimentazione phantom, anche se applicata correttamente, sono microfoni sbilanciati. Pensa ai microfoni lavalier bodypack e ai microfoni per karaoke.

Fortunatamente, questi microfoni non hanno connettori XLR, quindi ci vorrebbe un po’ di sforzo(e adattatori) anche per applicare l’alimentazione phantom ai microfoni in primo luogo.

L’alimentazione phantom danneggerà i ricevitori wireless?

Come i microfoni professionali, la maggior parte dei ricevitori per microfoni wireless ha uscite bilanciate. Questi circuiti di uscita in genere hanno i blocchi di alimentazione phantom necessari per mantenere i ricevitori al sicuro.

Microfoni e batterie alimentati Phantom

Ci sono alcuni microfoni sul mercato che offrono la possibilità di alimentare il microfono con batterie o alimentazione phantom.

Si consiglia, con questi microfoni, di rimuovere le batterie interne quando si utilizza l’alimentazione phantom per prevenire possibili corrosione e perdite della batteria.

In questi casi, l’alimentazione phantom può essere pericolosa danneggiando le batterie, anche se questo non è un grosso problema.

Storia dell’alimentazione phantom e del primo microfono alimentato phantom

L’alimentazione phantom è emersa negli anni ’60 quando i produttori di microfoni hanno iniziato a utilizzare transistor invece di tubi a vuoto nei loro microfoni a condensatore.

L’alimentazione phantom è emersa come metodo per alimentare questi microfoni a stato solido attraverso lo stesso cavo che trasporta l’audio del microfono anziché una fonte di alimentazione esterna(come i microfoni a tubo).

Dalle valvole ai transistor

Il tubo a vuoto è stato inventato nel 1904 da Sir John Ambrose Fleming.

Nel 1905, Lee De Forest inventò il primo tubo a vuoto a triodo(il tubo di base utilizzato nei microfoni). Il brevetto del tubo a vuoto a triodo fu concesso nel 1906.

Fu solo nel 1928 che fu rilasciato il primo microfono a condensatore a valvole. Questo microfono era il Neumann CMV3(meglio conosciuto come «la bottiglia»).

I microfoni a valvole, in base alla progettazione, richiedono molta potenza per polarizzare correttamente le loro capsule e riscaldare le loro valvole a vuoto. Questa alimentazione è fornita da alimentatori esterni che si collegano alla parete.

Nel 1947, Bell Labs fece un passo avanti nel mondo tecnologico con la sua nuova invenzione: il transistor.

I transistor potrebbero svolgere efficacemente il ruolo di tubi a vuoto con l’ulteriore vantaggio di essere più piccoli e di richiedere meno potenza per funzionare correttamente.

Nella tipica moda della tecnologia audio, ci è voluto del tempo prima del primo microfono a transistor. Nel 1965 Schoeps ha prodotto il CMT20, il primo microfono a stato solido al mondo. Nel 1966 Neumann ha prodotto il CMV3, il primo microfono al mondo con alimentazione phantom.

Chi ha inventato il potere dei fantasmi?

Quello che oggi conosciamo come «mic phantom power» ha avuto origine presso la NRK(Norwegian Broadcasting Corporation). A causa della mancanza di luce diurna nei mesi invernali in Norvegia, i suoi studi erano dotati di illuminazione ausiliaria, alimentata da un alimentatore di +48 volt CC.

Negli anni ’60, i produttori di microfoni iniziarono a introdurre la tecnologia a transistor nei loro microfoni. Neumann GmbH, desiderosa di portare i suoi nuovi microfoni a stato solido in Norvegia, visitò la NRK nel 1966.

I nuovi microfoni a stato solido di Neumann richiedevano meno energia rispetto ai microfoni a tubo che hanno preceduto i microfoni a stato solido sul mercato. C’era la possibilità di alimentare questi microfoni senza un alimentatore esterno, ma tramite lo stesso cavo che trasportava il segnale audio.

E così è stato deciso che Neumann avrebbe progettato i suoi microfoni per funzionare con l’alimentazione a +48 volt CC fornita dagli studi NRK. Questa tensione CC funzionerebbe sui pin 2 e 3 di un connettore XLR a 3 pin.

Da allora, +48 V CC è diventato lo standard(in DIN 45596) per l’alimentazione phantom dei microfoni.

Il primo microfono con alimentazione phantom

Sebbene Schoeps abbia prodotto il primo microfono a stato solido con transistor nel 1965(lo Schoeps CMT 20), è stato Neumann a produrre il primo microfono ad alimentazione phantom.

Questo microfono non è altro che il leggendario Neumann KM 84.

Il KM 84(ora fuori produzione) era un microfono a condensatore a matita a diaframma piccolo con una capsula polarizzata esternamente e un diagramma polare cardioide.

L’alimentazione phantom ha effettivamente polarizzato la capsula del KM 84 e alimentato il suo circuito FET attivo. Questo microfono utilizzava un trasformatore di uscita.

Che cos’è l’alimentazione phantom digitale?

Prima di entrare negli altri metodi per alimentare il microfono, discutiamo dell’alimentazione phantom digitale.

L’Audio Engineering Society(AES) ha pubblicato una serie di standard chiamata AES 42 che specifica 10 volt CC di alimentazione phantom per i microfoni digitali.

I microfoni digitali conformi allo standard AES 42 funzioneranno con questa alimentazione phantom a 10 V CC. La corrente di alimentazione phantom digitale può raggiungere i 250 mA.

L’alimentazione phantom digitale viene fornita allo stesso modo della normale alimentazione phantom, sebbene la stragrande maggioranza delle sorgenti P48 analogiche non fornisca P10 digitale. Al contrario, gli alimentatori phantom digitali inviano la loro alimentazione tramite connettori XLR o XLD.

XLD è semplicemente una variante codificata del cavo XLR con lo stesso cablaggio ma uno slot diverso per la connessione che aiuta a prevenire l’intercambiabilità dei dispositivi analogici e digitali.

Altri metodi di alimentazione del microfono

È importante sapere che l’alimentazione phantom non è l’unico modo per alimentare i microfoni attivi. In effetti, esistono molti altri metodi per inviare alimentazione ai microfoni che lo richiedono.

Questi metodi di alimentazione includono:

polarizzazione CC

Il bias è una tensione CC generalmente compresa tra 1,5 e 9 volt che viaggia su un singolo conduttore audio.

Pertanto, il DC-Biasing è un metodo di alimentazione popolare per microfoni lavalier sbilanciati in miniatura ed è spesso fornito da trasmettitori lavalier wireless.

A causa delle basse tensioni delle alimentazioni di polarizzazione CC, questo metodo di alimentazione è riservato principalmente all’alimentazione dei JFET dei microfoni miniaturizzati lav a elettrete. Con questi microfoni, solo il convertitore di impedenza richiede alimentazione e una piccola tensione di polarizzazione CC è sufficiente per alimentarli correttamente.

T-Power(potenza AB)

T-Power(T12) è uno standard del Deutsches Institut für Normung(Istituto tedesco per la standardizzazione) scritto nella norma DIN 45595.

È stato uno dei primi metodi per alimentare i microfoni a condensatore tramite i cavi audio. Tuttavia, l’alimentazione phantom ha effettivamente sostituito l’alimentazione T come tecnica standard per l’alimentazione dei microfoni.

Con l’alimentazione T, vengono applicati 12 volt CC ai resistori da 180 Ω tra il cavo audio positivo(pin 2) e il cavo audio negativo(pin 3). Questi 12 volt di differenza di potenziale tra i pin 2 e 3 potrebbero assorbire una corrente elevata su questi pin, causando probabilmente danni permanenti ai microfoni dinamici ea nastro. Non c’è da stupirsi che il metodo di alimentazione phantom più sicuro abbia sostituito T-power.

collegare l’alimentazione

Plug-in-power(PiP) è coperto dallo standard giapponese CP-1203A:2007 e IEC 61938.

L’alimentazione plug-in viene utilizzata per alimentare microfoni electret di livello consumer che si collegano a apparecchiature audio di consumo come registratori portatili e schede audio per computer.

È una sorgente a bassa corrente che fornisce +5 volt CC. Questo metodo invia l’alimentazione attraverso un cavo sbilanciato, utilizzando la guaina/schermatura come ritorno.

PiP funziona in modo simile alla polarizzazione CC in quanto funziona su una linea sbilanciata ed è generalmente utilizzato solo per alimentare i convertitori di impedenza di microfoni con bassi requisiti di alimentazione.

Alimentatori esterni

Per i microfoni che richiedono più alimentazione di quella fornita dall’alimentazione phantom, potrebbe essere necessaria un’alimentazione esterna. Questo vale praticamente per tutti i microfoni a valvole.

I tubi a vuoto forniscono essenzialmente la stessa funzione dei FET. Cioè, entrambi agiscono come convertitori di impedenza e pseudoamplificatori per il segnale del microfono.

Una grande differenza, tuttavia, è la quantità di energia richiesta da ciascuno. Mentre i transistor microfonici possono funzionare con alimentazione phantom, le valvole microfoniche richiedono molta più potenza e quindi un alimentatore esterno in grado di fornire questa potenza.

Un esempio di microfono con alimentazione esterna è il microfono tubolare Rode NTK.

batterie

Alcuni microfoni funzionano a batterie. Spesso questi microfoni avranno la possibilità di alimentare il microfono direttamente con una delle tecniche sopra menzionate.

Uno di questi microfoni a batteria è il Beyerdynamic MCE72:

Domande correlate

È possibile utilizzare un microfono a condensatore senza alimentazione phantom? Sebbene tutti i condensatori siano attivi, molti microfoni a condensatore sono progettati per funzionare con metodi di alimentazione diversi dall’alimentazione phantom. Questi metodi di alimentazione includono DC bias, alimentatori esterni, T-power e batterie.

Qual è la differenza tra un microfono a condensatore e un microfono dinamico? La principale differenza tra microfoni a condensatore e dinamici è l’elemento trasduttore. I microfoni a condensatore hanno capsule attive che funzionano su principi elettrostatici, mentre i microfoni dinamici hanno capsule passive che funzionano su induzione elettromagnetica.