Di cosa sono fatti i diaframmi dei microfoni? (Tutti i tipi di diaframma)

Il diaframma di un microfono è il componente principale del trasduttore del microfono. Senza un diaframma per reagire alle onde sonore, un microfono non ricreerà alcuna onda sonora come segnale audio. È necessario prestare particolare attenzione nella progettazione e produzione di questi diaframmi in modo che funzionino correttamente all’interno del microfono.

Di cosa sono fatti i diaframmi dei microfoni? I diaframmi del microfono sono realizzati con materiali durevoli e flessibili che mantengono la loro resistenza anche in condizioni di forte stress e sono estremamente sottili(spesso solo micron). I diaframmi(o la capsula in alcuni condensatori) devono includere anche materiale conduttivo per generare il segnale elettrico dal microfono.

In questo articolo esamineremo i materiali utilizzati per realizzare i diaframmi dei principali tipi di microfoni: il microfono dinamico, il microfono a nastro e il microfono a condensatore.

Di cosa sono fatti i diaframmi dei microfoni dinamici a bobina mobile?

I diaframmi dei microfoni dinamici a bobina mobile sono generalmente realizzati in BoPET(polietilentereftalato biassialmente orientato) con il marchio Mylar.

Il tipo, il grado e lo spessore esatti di BoPET variano da microfono a microfono e da produttore a produttore.

BoPET funziona molto bene sui diaframmi dei microfoni dinamici in cui il diaframma stesso non ha bisogno di essere elettricamente conduttivo. Il materiale BoPET è la scelta preferita per la sua elevata resistenza alla trazione e stabilità combinate con la sua flessibilità. Può essere allungato duramente e ancora flessibile per reagire con precisione alle onde sonore.

resistenza, stabilità chimica e dimensionale, trasparenza, riflettività, proprietà barriera ai gas e agli aromi e isolamento elettrico.

Questi diaframmi hanno bobine conduttrici attaccate alla schiena. Una tipica bobina mobile è costituita da un filo di rame isolato di diametro molto piccolo che viene avvolto molte volte.

Il rame è più comune non solo per il suo prezzo, ma anche perché aiuta a massimizzare l’induzione elettromagnetica e a produrre un forte segnale audio.

• Il rame è altamente conduttivo(5,96 × 10 ⁷ Siemens per metro).
• Il rame è leggero(8,96 g/cm ³) e consente alla combinazione membrana/bobina di essere più reattiva rispetto ai materiali più pesanti.

Di cosa sono fatti i diaframmi dei microfoni a nastro dinamici?

I microfoni a nastro devono reagire accuratamente alle onde sonore pur essendo conduttivi e allentati in termini di sospensione all’interno del deflettore del microfono a nastro.

I diaframmi dei microfoni a nastro sono quasi sempre realizzati in alluminio.

L’alluminio non è solo conduttivo, ma è anche relativamente resistente quando è così sottile(i diaframmi a nastro hanno in genere uno spessore inferiore a 5 micron). L’ondulazione aiuta ad aggiungere forza e flessibilità al diaframma, poiché i nastri sono solitamente sospesi abbastanza liberamente all’interno del deflettore.

• L’alluminio è conduttivo(3,77 × 10 ⁷ Siemens per metro), ma meno del rame(5,96 × 10 ⁷ Siemens per metro).
• L’alluminio è molto leggero(2,7 g/cm ³) e consente al diaframma di essere reattivo anche a sollecitazioni inferiori.

Alcuni dei primi diaframmi dei microfoni a nastro erano realizzati in duralluminio, un nome commerciale per le leghe di alluminio induribili all’invecchiamento, ovvero le leghe di alluminio-rame. Sebbene questo materiale abbia aumentato la durata del diaframma a nastro, lo ha fatto a un costo elevato per le prestazioni del diaframma.

Il duralluminio non ha preso piede come materiale di nastro comune, soprattutto perché i progressi tecnologici sono migliorati rispetto al nastro di alluminio ondulato standard.

Crowley e Tripp Ribbon Microphones hanno sviluppato un nanomateriale resistente per diaframmi a nastro chiamato Roswellite. La tecnologia non ha mai preso piede e da allora Shure Microphones ha acquistato l’azienda.

Di cosa sono fatti i diaframmi dei microfoni a condensatore?

I microfoni a condensatore, come i microfoni dinamici, hanno spesso diaframmi in BoPET(Mylar). Tuttavia, questi diaframmi devono essere elettricamente conduttivi affinché la capsula del condensatore funzioni correttamente. Pertanto, questi diaframmi sono spesso spruzzati con oro.

Colando l’oro sulla superficie di un diaframma in Mylar, aumentiamo leggermente la forza del diaframma senza influire notevolmente sulla sua reattività al suono. Ancora più importante, convertiamo il diaframma BoPET non conduttivo(anche isolante) in un diaframma conduttivo.

L’oro non solo consente alla capsula di funzionare correttamente, ma aiuta anche il microfono a suonare alla grande. Lo sputtering dell’oro è in circolazione da molto tempo sui diaframmi del condensatore.

• L’oro è conduttivo(4,11 × 10 ⁷ Siemens per metro). È più conduttivo dell’alluminio(3,77 × 10 ⁷ Siemens per metro) ma meno conduttivo del rame(5,96 × 10 ⁷ Siemens per metro).

Le precedenti capsule microfoniche a condensatore(come il classico M7 di Neumann) utilizzavano plastica in PVC(cloruro di polivinile) per il loro diaframma.

Il PVC è un polimero plastico sintetico che, se realizzato con l’aggiunta di plastificanti ftalati, diventa morbido e flessibile. Questo materiale può mantenere una resistenza sufficientemente significativa quando viene allungato per fungere da diaframma del microfono.

Il PVC non è elettricamente conduttivo e quindi dovrebbe essere spruzzato con materiale elettricamente conduttivo(come l’oro).

Il PVC si è rivelato abbastanza rigido e non molto resistente. Ci sarebbero spesso problemi con l’usura del diaframma, specialmente intorno all’anello di tensione della capsula. Quindi i produttori sono passati al Mylar un bel po’.

Alcuni produttori di microfoni a condensatore hanno sperimentato con diaframmi in alluminio. L’alluminio funge da materiale reattivo del diaframma oltre ad essere conduttivo. Tuttavia, l’alluminio non è efficace come il tipico Mylar e l’oro sputter, quindi non ha davvero preso piede nella produzione.

I condensatori elettrete anteriori hanno materiale elettrete nei loro diaframmi o addirittura hanno i diaframmi realizzati interamente in materiale elettrete.

Il materiale electret è un materiale dielettrico che ha una carica elettrica quasi permanente e viene utilizzato per caricare le capsule dei microfoni a condensatore electret. Le capsule dei condensatori, che sostanzialmente agiscono come condensatori a piastre parallele, richiedono una carica costante per funzionare correttamente. Questa carica può essere fornita tramite una tensione di polarizzazione CC o tramite materiale elettrete nella capsula.

Domande correlate

Cos’è una capsula microfonica?

Una capsula del microfono si riferisce al diaframma del microfono e all’alloggiamento attorno a quel diaframma che insieme fungono da trasduttore del microfono. Il termine capsula si riferisce tipicamente a questo gruppo nei microfoni a condensatore, sebbene possa essere applicato anche ai microfoni dinamici.

Quali sono i diversi tipi di microfoni?

I microfoni possono essere suddivisi in diverse categorie, sebbene il «tipo» di microfono si riferisca generalmente al tipo di trasduttore microfonico. In questo caso, i due tipi principali di microfono e condensatore e dinamici, sebbene ne esistano altri tipi e sottotipi, tra cui:

• dinamica della bobina mobile
• nastro dinamico
• Condensatore
• condensatore a tubi
• condensatore a elettrete
• Piezoelettrico
• Liquido
• Carbone
• MEMS
• Fibra ottica
• Essere