Cos’è un microfono? (Tipi di microfono, esempi e immagini)

Cos’è un microfono? Un microfono è un trasduttore che converte l’energia delle onde meccaniche(onde sonore) in energia elettrica(segnali audio/microfonici). Esistono molti tipi di microfoni e quasi tutti utilizzano un diaframma(reagisce al suono); elemento trasduttore(converte energia); e circuiti(trasporta/trasmette il segnale del microfono).
In questo articolo, approfondiremo la definizione del nostro microfono. Esamineremo anche i diversi tipi di microfoni, descrivendo le loro differenze e come convertono l’energia.
Un microfono è un trasduttore di energia
Il modo più semplice per definire un microfono è che sia un trasduttore.
Cos’è un trasduttore? Un trasduttore è un dispositivo che converte una forma di energia in un’altra.
Nel caso di un microfono, il trasduttore(microfono) converte l’energia delle onde meccaniche(onde sonore) in energia elettrica(segnali del microfono).
Energia delle onde meccaniche(onde sonore)
Che cos’è l’energia delle onde meccaniche? L’energia delle onde meccaniche è l’energia trasportata da un’onda meccanica(un’oscillazione della materia all’interno di un mezzo). Le onde meccaniche, e quindi l’energia delle onde meccaniche, possono essere trasferite solo in mezzi che hanno elasticità e inerzia(gas, liquido, solido).
Le onde meccaniche di cui si occupa un microfono sono onde sonore.
Le onde sonore sono onde meccaniche all’interno della gamma di frequenza udibile da 20 Hz a 20.000 Hz.
I microfoni sono generalmente impostati per catturare le onde sonore nell’aria(un mezzo gassoso). Tuttavia, possono anche captare il suono su supporti solidi(questo è noto come rombo o rumore di manipolazione). Ci sono anche microfoni impermeabili sul mercato che catturano efficacemente il suono in mezzi liquidi.
Energia elettrica
Che cos’è l’energia elettrica? L’energia elettrica è in realtà energia potenziale elettrica. È alimentato da corrente elettrica e potenziale elettrico(tensione) e viene erogato tramite circuiti elettrici. Nei tempi moderni, l’energia elettrica viene raccolta e quasi sempre convertita in un altro tipo di energia(calore, movimento, luce, ecc.).
L’energia elettrica che gestisce un microfono è sotto forma di segnali audio.
I segnali audio sono segnali elettrici CA con frequenze nella gamma udibile o da 20 Hz a 20.000 Hz.
I microfoni emettono segnali microfonici, che sono effettivamente segnali audio.
Dalle onde sonore ai segnali microfonici
Quindi, per ricapitolare, un microfono è un trasduttore che converte l’energia delle onde meccaniche(onde sonore) in energia elettrica(segnali del microfono).
Come definire un microfono specifico
Prima di entrare nelle definizioni di ciascun tipo di microfono, parliamo brevemente della definizione dei singoli microfoni.
Il metodo principale per descrivere un microfono è dal suo tipo di trasduttore(di cui parleremo tra poco) e dalle sue specifiche(che include il tipo di microfono).
Descrivere un microfono particolare in questi dettagli fornirà una solida idea di cosa sia il microfono; come appare; e come funzionerà.
Tipi di trasduttori microfonici(con esempi)
Quindi abbiamo chiaramente definito un microfono come un trasduttore.
Tuttavia, ci sono molti tipi di microfoni e ogni tipo ha il suo modo di agire da trasduttore.
Definiamo i 3 tipi generali di microfoni e come convertono l’energia:
Fare clic qui per un elenco di tutti i tipi/differenziazioni di microfono.
Che cos’è un trasduttore microfono dinamico?
Quando si parla di microfoni dinamici, si intende generalmente microfoni dinamici a bobina mobile. I microfoni a nastro sono anche microfoni tecnicamente dinamici, di cui parleremo tra poco.
Che cos’è un trasduttore dinamico a bobina mobile? L’elemento trasduttore di un microfono dinamico a bobina mobile converte le onde sonore in segnali microfonici mediante induzione elettromagnetica. Lo fa con una bobina conduttrice attaccata al diaframma. Il diaframma/bobina si muove all’interno di un campo magnetico permanente fornito da magneti interni.

Un popolare esempio di microfono dinamico è lo Shure SM58(nella foto sopra).
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Che cos’è un trasduttore per microfono a condensatore?
Che cos’è un trasduttore per microfono a condensatore? L’elemento trasduttore di un microfono a condensatore converte le onde sonore in segnali microfonici attraverso principi elettrostatici. Un diaframma del condensatore fa parte di un condensatore a piastre parallele. Quando il diaframma si muove, la capacità del condensatore cambia e viene creata una tensione CA(segnale del microfono).

Un popolare esempio di microfono a condensatore è il Neumann U 87 AI(nella foto sopra).
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Che cos’è un trasduttore per microfono a nastro?
Come accennato in precedenza, un microfono a nastro è tecnicamente un microfono dinamico, il che significa che il trasduttore a nastro è alimentato dall’induzione elettromagnetica.
Cos’è un trasduttore a nastro? L’elemento trasduttore di un microfono dinamico a nastro converte le onde sonore in segnali microfonici utilizzando l’induzione elettromagnetica. Lo fa con un diaframma conduttivo a forma di nastro. Il diaframma si muove all’interno di un campo magnetico permanente fornito da magneti interni, inducendo una tensione CA(segnale microfono).
La principale differenza tra un microfono dinamico a nastro e un microfono dinamico a bobina mobile è il diaframma.
Il diaframma di un microfono a nastro ha la forma di un nastro; è realizzato in materiale conduttivo(solitamente alluminio); e tipicamente ondulato. Il diaframma a nastro funge da elemento conduttivo nell’induzione elettromagnetica.
Il diaframma di un microfono a bobina mobile è non conduttivo, circolare e relativamente spesso. Una bobina conduttiva è fissata al diaframma circolare e funge da elemento conduttivo nell’induzione elettromagnetica.

Un popolare esempio di microfono a nastro è il Royer R-121(nella foto sopra).
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Definizioni dei tipi di microfono comuni(con esempi)
Finora in questo articolo abbiamo definito il termine «microfono» e discusso i 3 tipi generali di trasduttori microfonici.
Tuttavia, ci sono molte variazioni all’interno dei principali tipi di trasduttori microfonici. Vediamo e definiamo i 9 tipi più comuni di microfoni e forniamo esempi di ogni tipo.
Collegherò i microfoni di esempio ai rivenditori di microfoni online in modo da poter vedere i microfoni in modo più dettagliato e avere un’idea dei loro prezzi.
I 9 tipi più comuni di microfoni sono:
Che cos’è un microfono dinamico a bobina mobile?
Che cos’è un microfono dinamico a bobina mobile? Un microfono dinamico a bobina mobile converte le onde sonore in segnali audio utilizzando l’induzione elettromagnetica. Lo fa con una bobina conduttrice attaccata a un diaframma mobile all’interno di una struttura magnetica.
I microfoni dinamici a bobina mobile sono spesso indicati semplicemente come «microfoni dinamici», mentre i microfoni a nastro dinamici sono generalmente indicati come «microfoni a nastro». Tuttavia, è importante notare che entrambi lavorano sul principio dinamico dell’induzione elettromagnetica.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni a bobina mobile dinamici:

Come la maggior parte delle dinamiche a bobina mobile, tutti e 3 i microfoni sopra hanno risposte in frequenza colorate. La risposta del microfono sintonizza efficacemente l’SM57 per suonare alla grande sulla maggior parte degli strumenti; il D112 alla cassa e ai rullanti per basso; e la RE20 alla voce.
La Shure SM57 ha un diaframma piccolo, mentre l’AKG D122 e l’Electro-Voice RE20 hanno diaframmi grandi. La dimensione del diaframma non è così importante con i microfoni dinamici come lo è con i microfoni a condensatore, ma vale la pena menzionare la differenziazione.
Ecco alcuni punti chiave e generalità sui microfoni a bobina mobile dinamici:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici mediante induzione elettromagnetica.
- Il diaframma è attaccato a una bobina conduttrice all’interno di un campo magnetico permanente.
- Può essere diaframma grande o piccolo.
- Ha dei magneti all’interno del microfono.
- Non richiede alimentazione per funzionare(passivo).
- Spesso ha un trasformatore step-up in uscita.
- Emette segnali audio analogici.
- Resistente all’umidità.
- Robusto.
Che cos’è un microfono a nastro dinamico passivo?
Che cos’è un microfono a nastro dinamico passivo? Un microfono dinamico a nastro converte le onde sonore in segnali audio utilizzando l’induzione elettromagnetica. Lo fa con un diaframma conduttivo a forma di nastro all’interno di una struttura magnetica. I microfoni a nastro passivi non hanno amplificatori interni e quindi hanno un’uscita relativamente bassa.
Quando si fa riferimento a un «microfono a nastro», si intende quasi sempre un microfono a nastro dinamico passivo. Quando ci riferiamo ai microfoni a nastro attivi, a cui arriveremo tra un secondo, è importante notare che il microfono è attivo.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni a nastro dinamici passivi:

Come puoi vedere dagli esempi sopra, i microfoni a nastro sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni.
I microfoni a nastro hanno naturalmente un diagramma polare bidirezionale a causa della natura del gradiente di pressione dei loro diaframmi. Tuttavia, ho incluso l’ipercardioide Beyerdynamic M 160 per dimostrare che non è sempre così.
Ecco alcuni punti chiave e informazioni generali sui microfoni a nastro dinamici passivi:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici mediante induzione elettromagnetica.
- Il diaframma è costituito da un materiale conduttivo, ondulato, simile a un nastro. Si muove all’interno di un campo magnetico permanente.
- Ha dei magneti all’interno del microfono.
- Non richiede alimentazione per funzionare(passivo).
- Spesso ha un trasformatore step-up in uscita.
- Emette segnali audio analogici.
- Un po’ resistente all’umidità.
- Fragile.
- Naturalmente, ha uno schema polare bidirezionale.
Che cos’è un microfono dinamico a nastro attivo?
Che cos’è un microfono dinamico a nastro attivo? Un microfono dinamico a nastro converte le onde sonore in segnali audio utilizzando l’induzione elettromagnetica. Lo fa con un diaframma conduttivo a forma di nastro all’interno di una struttura magnetica. I microfoni a nastro attivi hanno un’uscita relativamente alta ma richiedono alimentazione per far funzionare i loro amplificatori interni.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni a nastro dinamici attivi:

I microfoni a nastro attivi sono un’invenzione relativamente nuova nel mondo dei microfoni. Dei 3 esempi di microfoni sopra elencati, 2 microfoni(Royer R-122 e AEA R84A) sono versioni attive di microfoni passivi(Royer R-121 e AEA R84, rispettivamente).
Ecco alcuni punti chiave e informazioni generali sui microfoni a nastro dinamici attivi:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici mediante induzione elettromagnetica.
- Il diaframma è costituito da un materiale conduttivo, ondulato, simile a un nastro. Si muove all’interno di un campo magnetico permanente.
- Ha dei magneti all’interno del microfono.
- Richiede energia per funzionare(attivo).
- Ha un amplificatore interno.
- Emette segnali audio analogici.
- Non è resistente all’umidità.
- Fragile.
Che cos’è un microfono a condensatore a diaframma piccolo?
Che cos’è un microfono a condensatore a diaframma piccolo? Un microfono a condensatore a diaframma piccolo converte le onde sonore in segnali audio attraverso principi elettrostatici. Lo fa con una capsula a membrana/condensatore a piastre parallele che mantiene una carica fissa. I «diaframmi piccoli» hanno solitamente un diametro inferiore a mezzo pollice.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni a condensatore a diaframma piccolo:

Ho incluso il Neumann M 150 negli esempi di microfoni a condensatore a diaframma piccolo sopra per mostrare che non tutti gli SDC sono microfoni a matita con indirizzo superiore(sebbene di solito lo siano).
Dei 3 esempi di microfoni sopra elencati, 2 sono condensatori «veri»(Neumann KM 184 e M 150). Il DPA 4006A è un microfono a condensatore prepolarizzato/elettrete.
Ecco alcuni punti chiave e informazioni generali sui microfoni a condensatore a diaframma piccolo:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici utilizzando principi elettrostatici.
- Il diaframma fa parte di un elemento condensatore a piastre parallele.
- Il diametro del diaframma è solitamente inferiore a mezzo pollice.
- Possono essere a elettrete, a vero oa tubi.
- Richiede energia per funzionare(attivo).
- Ha un convertitore di impedenza interno e un amplificatore.
- Emette segnali audio analogici.
- Non è resistente all’umidità.
Che cos’è un microfono a condensatore a diaframma largo?
Che cos’è un microfono a condensatore a diaframma largo? Un microfono a condensatore a diaframma largo converte le onde sonore in segnali audio utilizzando principi elettrostatici. Lo fa con una capsula a membrana/condensatore a piastre parallele che mantiene una carica fissa. I «diaframmi grandi» hanno solitamente un diametro di un pollice o più.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni a condensatore a diaframma largo:

Le capsule microfoniche a condensatore a diaframma largo si prestano bene alle opzioni di pattern polare. L’AKG C 414 XLII ha ben 9 modelli selezionabili. Neumann TLM 102 e Rode NT1-A sono microfoni cardioidi.
Dei 3 microfoni sopra elencati, 2 sono condensatori «veri»(l’AKG C 414 XLII e il Neumann TLM 102). Il Rode NT1-A è un condensatore a elettrete.
Ecco alcuni punti chiave e generalità sui microfoni a condensatore a diaframma largo:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici utilizzando principi elettrostatici.
- Il diaframma fa parte di un elemento condensatore a piastre parallele.
- Il diametro del diaframma è in genere un pollice o più.
- Possono essere a elettrete, a vero oa tubi.
- Richiede energia per funzionare(attivo).
- Ha un convertitore di impedenza interno e un amplificatore.
- Emette segnali audio analogici.
- Non è resistente all’umidità.
Cos’è un microfono a condensatore electret?
Cos’è un microfono a condensatore electret? Un microfono a condensatore electret converte le onde sonore in segnali audio attraverso principi elettrostatici. Lo fa con una capsula a membrana/condensatore a piastre parallele che mantiene una carica fissa. Il materiale electret nella capsula consente una carica permanente attraverso le piastre.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni a condensatore electret:

I microfoni a condensatore a elettrete costituiscono la stragrande maggioranza dei microfoni nel mondo. Costituiscono la maggior parte dei microfoni nell’elettronica di consumo e professionale(computer, telefoni cellulari, apparecchi acustici, ecc.). Detto questo, sono comuni anche nei microfoni pro lavalier e nei condensatori a diaframma piccolo e grande.
Gli esempi di microfono electret sopra mostrano un pro lavalier(Sennheiser ME2); un condensatore a diaframma piccolo di fascia alta(DPA 4011A); e un microfono elettrete consumer(Cylewet).
La sezione precedente sui condensatori a diaframma largo presentava il Rode NT1-A, che è un esempio popolare di microfono a condensatore a elettrete a diaframma largo.
Ecco alcuni punti chiave e generalità sui microfoni a condensatore a elettrete:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici utilizzando principi elettrostatici.
- Il diaframma fa parte di un elemento condensatore a piastre parallele.
- L’elemento del condensatore viene caricato permanentemente tramite materiale elettrete.
- Può essere diaframma grande o piccolo.
- Richiede energia per funzionare(attivo).
- Ha un convertitore di impedenza interno e un amplificatore.
- Emette segnali audio analogici.
- Non è resistente all’umidità.
Cos’è un vero microfono a condensatore?
Cos’è un vero microfono a condensatore? Un «vero» microfono a condensatore converte le onde sonore in segnali audio attraverso principi elettrostatici. Lo fa con una capsula a diaframma/condensatore a piastre parallele. A differenza degli elettrete, le capsule del condensatore «vere» non mantengono una carica permanente e quindi richiedono una tensione di polarizzazione esterna per funzionare.
Ecco 3 diversi esempi di veri microfoni a condensatore:

Il termine «vero» condensatore è nato agli albori dei microfoni a condensatore a elettrete. A quel tempo, la tecnologia dell’elettrete era alquanto rozza e dava una cattiva reputazione ai microfoni a condensatore. Il termine «vero» è stato stabilito per separare i condensatori polarizzati esternamente di qualità superiore dagli elettrete di qualità inferiore.
Oggi, la tecnologia electret consente ai microfoni electret di competere con i «veri» microfoni a condensatore, quindi il termine «vero» non è più il punto di forza di una volta.
Dei 3 microfoni sopra, due sono condensatori a diaframma piccolo(Schoeps CMIT 5U e Neumann KM 184). L’AKG C 414 XLS è un condensatore a diaframma largo.
Ecco alcuni punti chiave e generalità sui veri microfoni a condensatore:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici utilizzando principi elettrostatici.
- Il diaframma fa parte di un elemento condensatore a piastre parallele.
- L’elemento del condensatore viene caricato tramite tensioni di polarizzazione esterne.
- Può essere diaframma grande o piccolo.
- Richiede energia per funzionare(attivo).
- Ha un convertitore di impedenza interno e un amplificatore.
- Emette segnali audio analogici.
- Non è resistente all’umidità.
- Sensibile alla temperatura.
Cos’è un microfono a condensatore tubolare?
Cos’è un microfono a condensatore tubolare? Un microfono a condensatore tubolare converte le onde sonore in segnali audio utilizzando principi elettrostatici. Lo fa con una capsula a diaframma/condensatore a piastre parallele con una carica fissa. I tubi a vuoto(valvole) forniscono la necessaria conversione di impedenza e amplificazione del segnale di uscita della cartuccia.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni a condensatore a valvole:

I microfoni a tubo sono più comunemente della varietà a condensatore a diaframma largo(come mostrato nei 3 esempi sopra). Tuttavia, sul mercato ci sono anche microfoni a condensatore con tubo a diaframma piccolo e persino microfoni con tubo a nastro.
Prima dell’avvento del transistor, i microfoni attivi utilizzavano l’elettronica del tubo a vuoto per convertire l’impedenza del segnale di uscita della capsula e amplificarlo prima dell’uscita del microfono.
I microfoni a tubo sono ancora molto ricercati per il loro caratteristico «suono valvolare». I microfoni a tubo vintage, nuovi «boutique» e moderni sono alcuni dei microfoni più costosi sul mercato.
Ecco alcuni punti chiave e informazioni generali sui microfoni a condensatore a valvole:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici utilizzando principi elettrostatici.
- Il diaframma fa parte di un elemento condensatore a piastre parallele.
- L’elemento del condensatore viene caricato tramite tubi a vuoto interni, che sono alimentati tramite alimentatori esterni.
- Di solito sono a diaframma largo.
- Richiede energia per funzionare(attivo).
- Ha un tubo a vuoto interno(convertitore di impedenza e amplificatore).
- Emette segnali audio analogici.
- Non è resistente all’umidità.
Che cos’è un microfono USB?
Che cos’è un microfono USB? Un microfono USB è qualsiasi microfono con un convertitore analogico-digitale interno e una connessione di uscita USB. I microfoni USB possono avere trasduttori dinamici o a condensatore e sono disponibili in una varietà di dimensioni del diaframma e design a capsula.
Ecco 3 diversi esempi di microfoni USB:

Negli esempi di microfono USB sopra, abbiamo un condensatore a elettrete a diaframma piccolo stereo/multi-pattern(Blue Yeti); un condensatore a elettrete a diaframma largo(Audio-Technica AT2020USB); e una dinamica a bobina mobile(Rode Podcaster).
Ecco alcuni punti chiave e generalità sui microfoni USB:
- Converte le onde sonore in segnali microfonici per principio elettrostatico o per induzione elettromagnetica(possono essere trasduttori dinamici o a condensatore).
- Può essere diaframma grande o piccolo.
- Richiede energia per funzionare(attivo).
- Ha un convertitore interno da analogico a digitale.
- Spesso ha un’uscita cuffie interna a latenza zero.
- Emette segnali audio digitali.
- Non è resistente all’umidità.
Elenco completo dei tipi di microfono
Abbiamo coperto alcuni dei principali differenziatori tra i microfoni.
Ci sono altri tipi di microfoni che sono meno popolari, meno accessibili e meno pratici nel mondo. Ci sono anche molti altri modi per differenziare tra diversi microfoni. Nella sezione, ti fornirò un elenco completo dei tipi di microfono.
Ma prima, descriviamo alcuni tipi di trasduttori microfonici che non sono così popolari come quelli descritti sopra:
Che cos’è un trasduttore per microfono liquido?
Che cos’è un trasduttore per microfono liquido? Il microfono a liquido è un’invenzione di Alexandre Graham Bell. Una tazza viene riempita con un liquido conduttore(acqua e acido solforico). Un diaframma si muove secondo le onde sonore, facendo muovere un ago attaccato nel liquido conduttore. Variazioni casuali nella resistenza del circuito causano un «segnale audio».

Che cos’è un trasduttore per microfono in carbonio?
Che cos’è un trasduttore per microfono in carbonio? Un microfono a carbone crea un segnale attraverso una capsula con granuli di carbonio premuti tra due piastre metalliche(diaframma/piastra posteriore). Una tensione attraverso le piastre provoca una corrente attraverso i granuli. Poiché il diaframma mobile altera la pressione e la resistenza dei granuli, viene emesso un segnale del microfono di scarsa qualità.

Che cos’è un trasduttore microfonico a contatto/piezoelettrico?
Che cos’è un trasduttore microfonico a contatto/piezoelettrico? I microfoni piezoelettrici funzionano con materiali piezoelettrici(detti cristalli) che, sottoposti a pressioni variabili(onde sonore), producono una tensione alternata(segnale del microfono). Hanno impedenze di uscita molto elevate e vengono utilizzati principalmente come microfoni a contatto per strumenti acustici o per la registrazione in ambienti ad alta pressione.

Che cos’è un trasduttore per microfono MEMS?
Che cos’è un trasduttore per microfono MEMS? Un microfono MEMS(MicroElectrical-Mechanical System) è inciso su un wafer di silicio utilizzando l’elaborazione MEMS. Una «capsula» per microfono MEMS ha un diaframma e una piastra posteriore fissa su una cavità nella piastra di base. I microfoni MEMS sono progettati con preamplificatori integrati e convertitori da analogico a digitale e segnali audio digitali in uscita.

Che cos’è un trasduttore microfonico laser?
Che cos’è un trasduttore microfonico laser? Un microfono laser è considerato un dispositivo di sorveglianza. I microfoni laser utilizzano i raggi laser per rilevare le vibrazioni sonore su oggetti e superfici. Il raggio laser è diretto su una superficie e si riflette sulla superficie, ritornando a un ricevitore che converte interferometricamente il raggio in un segnale audio.

Domande correlate
Perché un microfono è chiamato microfono? Il termine «microfono» può essere suddiviso in «micro» e «telefono». Micro(dal greco mikros) significa «piccolo» e telefono(dal greco phone) significa «suono» o «voce». Il microfono si traduce in «piccolo suono», che è accurato, poiché i microfoni convertono le onde sonore in piccoli segnali audio.
Qual è lo scopo principale di un microfono? Lo scopo principale di un microfono è catturare le onde sonore che lo circondano e convertirle in segnali audio. Questi segnali audio a livello di microfono possono essere amplificati, registrati, manipolati, riprodotti o utilizzati in altri modi.