Tutti i microfoni hanno trasformatori e transistor? (+ Esempi di microfono)

Nella mia ulteriore indagine su come funzionano i microfoni, ho scoperto che trasformatori e transistor sono componenti chiave in molti microfoni.

Tutti i microfoni hanno i trasformatori?

Sebbene i trasformatori siano comuni nei microfoni, non sono certamente necessari. Quasi tutti i microfoni passivi a tubo ea nastro hanno trasformatori di uscita. Molti microfoni dinamici ea condensatore hanno trasformatori. Condensatore a elettrete e microfoni a nastro attivi raramente, se non mai, hanno trasformatori.

Tutti i microfoni hanno i transistor?

I transistor sono essenziali nei circuiti microfonici attivi che non utilizzano tubi a vuoto. I transistor(spesso FET o JFET) si trovano nei microfoni a condensatore a nastro tubeless e attivi. Non fanno parte della progettazione di microfoni passivi o microfoni a tubo.

Perché alcuni microfoni utilizzano trasformatori e perché alcuni microfoni utilizzano transistor? Perché alcuni microfoni usano entrambi mentre altri non usano nessuno dei due? Questo articolo approfondirà queste domande.

Un’importante introduzione all’impedenza del microfono e ai livelli di uscita

Prima di entrare nella discussione se i microfoni e i tipi di microfono specifici dispongono di trasformatori e/o transistor, è essenziale comprendere l’impedenza e le uscite del microfono.

impedenza del microfono

Cos’è l’impedenza? L’impedenza può essere dovuta alla resistenza elettrica contro i segnali CA(come i segnali audio/microfonici). L’impedenza elettrica impedisce il flusso di elettroni in un circuito. Per un trasferimento ottimale del segnale CA da un dispositivo all’altro, è fondamentale che l’impedenza della sorgente sia una frazione dell’impedenza del carico.

Come regola generale, l’impedenza della sorgente dovrebbe essere almeno 1/10 dell’impedenza di carico.

Cosa sono la sorgente e l’impedenza di carico? Dipende dal nostro punto di riferimento.

• A seconda del microfono, l’impedenza di carico sarebbe l’impedenza di ingresso del successivo dispositivo collegato in linea(il più delle volte un preamplificatore). L’impedenza di uscita del microfono dovrebbe essere molto inferiore all’impedenza di ingresso del preamplificatore(impedenza di carico) per un flusso del segnale ottimale.
• Secondo il preamplificatore del microfono, l’impedenza della sorgente sarebbe l’impedenza di uscita del microfono collegato.

I microfoni professionali hanno impedenze di uscita basse(gamma da 50 Ω a 600 Ω) per funzionare bene con preamplificatori microfonici professionali.

Tuttavia, gli elementi del trasduttore del microfono(il diaframma e la capsula del microfono, la cartuccia o il deflettore a nastro) non emettono sempre segnali con l’impedenza corretta. Lo stesso vale per i segnali di uscita delle valvole a vuoto all’interno dei microfoni a valvole.

Sia i trasformatori che i transistor fungono da convertitori di impedenza. A seconda del microfono, possono aumentare o diminuire l’impedenza del segnale per fornire la corretta impedenza di uscita del microfono.

Livelli di uscita del microfono

Qual è il segnale di uscita del microfono? Un segnale di uscita del microfono è un segnale audio a livello del microfono(una tensione CA in genere compresa tra 1 e 10 millivolt o tra -60 e -40 dBV). È una rappresentazione elettrica del movimento del diaframma, che si muove in risposta alle onde sonore. Nei microfoni professionali, questo segnale è generalmente bilanciato ea bassa impedenza.

I livelli di uscita del microfono sono spesso compresi attraverso le specifiche di sensibilità del microfono.

La sensibilità del microfono ci dice la forza del segnale di uscita di un microfono quando il microfono è soggetto a un tono di 94 dB SPL(1 Pascal) 1 kHz al suo diaframma.

I tipi di microfono generali hanno le seguenti classificazioni di sensibilità:

• Microfoni dinamici passivi: 0,5-6 mV/Pa(da -66 a -44 dBV/Pa).
• Microfoni attivi a nastro e a condensatore(entrambi FET e microfoni a tubo): 8 e 32 mV/Pa(da -42 dBV a -30 dBV/Pa).

Questi segnali di livello del microfono richiedono un guadagno del preamplificatore per potenziarli ai segnali di livello di linea. A livello di linea, questi segnali audio funzionano bene in apparecchiature professionali(mixer audio, registratori, interfacce, ecc.).

Tuttavia, gli elementi del trasduttore del microfono(il diaframma e la capsula del microfono, la cartuccia o il deflettore a nastro) non emettono sempre segnali a livello del microfono. Spesso emettono basse tensioni che richiedono sia l’amplificazione che la conversione di impedenza prima che raggiungano il jack di uscita del microfono.

Sia i trasformatori che i transistor agiscono per alterare i livelli di uscita del microfono. Il più delle volte questo serve per amplificare il segnale del microfono in modo che non faccia affidamento su grandi quantità di guadagno del preamplificatore per portarlo al livello di linea.

Un’altra nota importante sui segnali di uscita del microfono è che i microfoni professionali emettono segnali audio bilanciati.

Cos’è l’audio bilanciato? L’audio bilanciato è un metodo pulito per trasportare l’audio su 3 conduttori. Due conduttori(pin 2 e 3 di una tipica uscita microfonica XLR) portano lo stesso segnale audio ma a polarità inversa l’uno dall’altro. L’altro conduttore(pin 1) funge da massa.

Su un ingresso bilanciato, le differenze tra i pin 2 e 3 vengono effettivamente sommate insieme da un amplificatore differenziale. Questo processo produce un segnale audio pulito poiché l’amplificatore differenziale cancellerà qualsiasi rumore identico sui pin 2 e 3(questo è noto come rifiuto di modo comune).

I trasformatori possono convertire efficacemente un segnale sbilanciato(costituito solo da massa e un singolo conduttore di segnale) in un segnale bilanciato tramite una presa centrale sull’avvolgimento secondario.

I transistor non emettono audio bilanciato per impostazione predefinita. Il segnale audio da un transistor può essere bilanciato attraverso il circuito del microfono o tramite un trasformatore.

Che cos’è un trasformatore e qual è la sua funzione in un microfono?

Cos’è un trasformatore? Un trasformatore è un dispositivo elettrico passivo che riduce o aumenta la tensione di una corrente alternata. I trasformatori lo fanno per induzione elettromagnetica. Due bobine conduttrici circondano un nucleo magnetico. La bobina primaria funge da tensione di «ingresso». La bobina secondaria, con più o meno avvolgimenti, «emette» una tensione aumentata o ridotta.

Un trasformatore di base è costituito da un unico nucleo magnetico e due avvolgimenti di bobina conduttori(il primario e il secondario).

Nel caso dei microfoni, l’avvolgimento primario fa parte di un circuito che trasporta il segnale dal diaframma. L’avvolgimento secondario fa parte del circuito che porta il segnale audio «trasformato» all’uscita del microfono.

È importante notare che gli avvolgimenti non si toccano, sebbene siano entrambi avvolti attorno allo stesso nucleo magnetico.

Quando la corrente alternata passa attraverso l’avvolgimento primario, induce un flusso magnetico variabile nel nucleo magnetico. Questo flusso magnetico variabile induce quindi una tensione CA attraverso l’avvolgimento secondario.

L’effetto di una tensione CA sul flusso magnetico(o viceversa) dipende da tre fattori:

1. Il numero di loop nella bobina.
2. La velocità della bobina attraverso un campo magnetico.
3. La forza del campo magnetico.

Gli avvolgimenti del trasformatore sono fissi e il magnete è permanente. Pertanto, l’unico fattore che(in condizioni ideali/senza perdite) cambia la tensione nell’avvolgimento secondario rispetto al primario è il numero di spire nella bobina.

Questo porta con sé 3 possibilità generali:

1. Trasformatore step -up: i trasformatori step-up hanno più accensioni nell’avvolgimento secondario e aumentano(«push up») la tensione.
2. Trasformatore step-down: I trasformatori step -up hanno meno giri nell’avvolgimento secondario e abbassano(«step down») la tensione.
3. Trasformatore di impedenza: i trasformatori di impedenza hanno lo stesso numero di giri in ogni avvolgimento. In condizioni senza perdite, non aumentano né diminuiscono la tensione. Sono usati per isolare elettricamente due circuiti; proteggere il microfono da tensioni continue(es: alimentazione phantom); e per bilanciare il segnale del microfono.

trasformatori microfonici

I trasformatori sono utilizzati nei microfoni per diversi motivi:

• Per aumentare la tensione, e quindi la potenza, del segnale del microfono.
• Per convertire l’impedenza del segnale del microfono a un livello utilizzabile.
• Per bilanciare il segnale del microfono in uscita.
• Per bloccare l’ingresso di tensione CC al circuito del microfono.

I trasformatori possono essere trovati nei seguenti tipi di microfoni:

• Microfoni dinamici a bobina mobile.
• Microfoni a nastro passivi.
• Microfoni a nastro attivi.
• Veri microfoni a condensatore.
• microfoni a tubo.

Che cos’è un transistor e qual è la sua funzione in un microfono?

Cos’è un transistor? Un transistor è un dispositivo a semiconduttore attivo in grado di amplificare o commutare segnali elettronici ed energia elettrica. I transistor funzionano fondamentalmente con una tensione/corrente applicata a uno dei terminali del transistor e controllano la corrente attraverso l’altra coppia di terminali.

I transistor nei microfoni sono solitamente FET(transistor ad effetto di campo) o JFET(transistor ad effetto di campo con gate di giunzione).

Si prega di notare che non sono un ingegnere elettrico e non comprendo appieno questi dispositivi. Li spiegherò qui in termini semplici.

FET e JFET funzionano con 3 terminali:

1. Cancello.
2. Font.
3. Drenare.

Di seguito è riportato un semplice diagramma di un transistor ad effetto di campo con gate(G), source(S) e drain(D):

Applicando una tensione al gate, alteriamo la conduttività tra drain e source. In questo modo, possiamo utilizzare una tensione di gate per controllare la corrente che esce dalla sorgente e viene scaricata.

L’impedenza di ingresso al gate è estremamente alta, mentre l’impedenza di uscita è molto più bassa in uscita dal FET/JFET.

Quando i microfoni attivi sono progettati con transistor, il segnale elettrico dalle loro capsule viene applicato al gate del FET/JFET. Questa tensione CA della capsula controlla quindi il flusso di un segnale elettrico più forte con meno impedenza all’uscita FET/JFET.

Questo rende il FET/JFET un eccellente convertitore di impedenza, che è il suo lavoro principale nei microfoni.

L’impedenza di uscita di una capsula del condensatore ha un’impedenza molto elevata. Posizionando un transistor(con un’impedenza di ingresso estremamente alta) subito dopo la capsula si converte l’impedenza a un valore inferiore prima che il segnale si degradi gravemente mentre viaggia attraverso il circuito.

Il FET/JFET funge anche da tipo di amplificatore. Il segnale di basso livello ad alta impedenza dalla capsula funge solo da driver per un segnale di uscita più forte dal transistor. Un segnale relativamente debole all’ingresso FET/JFET genera un segnale del microfono più forte all’uscita.

transistor microfonici

I transistor sono utilizzati nei microfoni per diversi motivi:

• Per ridurre l’alta impedenza del segnale del microfono a un livello utilizzabile.
• Per aumentare la tensione e quindi amplificare il segnale del microfono.

I transistor possono essere trovati nei seguenti tipi di microfoni:

• Microfoni a nastro attivi.
• Microfoni a condensatore a elettrete.
• Veri microfoni a condensatore.
• Microfoni lavalier/miniatura.

Tutti i microfoni hanno trasformatori e transistor?

La risposta rapida è no. Non tutti i microfoni hanno trasformatori e transistor.

Alcuni microfoni non hanno nessuno dei due, altri hanno entrambi e alcuni ne hanno solo uno.

Sebbene esistano alcuni design di microfoni standard che includono trasformatori e/o transistor, generalmente dipende dai design specifici del microfono specifico in questione.

Facciamo un rapido elenco di design di microfoni che hanno sempre o non hanno trasformatori o transistor:

• I microfoni passivi non hanno mai transistor(microfoni a nastro a bobina mobile passivi e dinamici).
• I microfoni a valvole non hanno mai transistor(le valvole a vuoto e i transistor hanno la stessa funzione nei microfoni).
• I microfoni a nastro passivi hanno sempre dei trasformatori(non ne ho trovato uno che non lo sia).
• I microfoni lavalier/miniatura non hanno trasformatori(i trasformatori sono troppo grandi per adattarsi fisicamente al design).
• I condensatori a elettrete non hanno mai trasformatori(non ne ho trovato uno che lo faccia).

A parte gli assoluti sopra elencati, la questione se un microfono abbia un trasformatore, un transistor, nessuno dei due o entrambi è specifica per quel microfono.

Esaminiamo alcuni tipi di microfono comuni e alcuni esempi specifici di microfoni che hanno trasformatori e/o transistor nel loro design.

Ancora una volta, i tipi di microfoni di cui parleremo sono:

I microfoni dinamici a bobina mobile hanno trasformatori?

Alcuni microfoni a bobina mobile dinamici hanno trasformatori di uscita e altri no.

I microfoni dinamici a bobina mobile hanno spesso trasformatori step-up alle loro uscite.

Il segnale elettrico emesso da un diaframma/cartuccia a bobina mobile è spesso di tensione e impedenza molto basse. Un trasformatore step-up aumenta efficacemente questa tensione CA a un segnale di uscita a livello di microfono senza aumentare l’impedenza a livelli inutilizzabili.

Inoltre, il trasformatore elevatore bloccherà efficacemente qualsiasi potenziale tensione CC nell’avvolgimento secondario dal passaggio all’avvolgimento primario. Ciò protegge la cartuccia a bobina mobile e i circuiti passivi dall’alimentazione phantom potenzialmente dannosa.

I buoni trasformatori di uscita costano un sacco di soldi quando si tratta di microfoni dinamici a bobina mobile relativamente economici.

Al contrario, trasformatori economici/economici riducono le prestazioni dei microfoni. I trasformatori economici sono rumorosi e producono una distorsione non lineare a livelli di segnale relativamente bassi.

Pertanto, la progettazione di un microfono a bobina mobile con un buon trasformatore ne aumenterà il prezzo.

La progettazione di un microfono dinamico con un trasformatore di uscita decente abbasserà il prezzo, ma si tradurrà in una significativa colorazione del suono e livelli di distorsione inferiori.

Quando si tratta di trasformatori economici, è meglio non mettere un trasformatore sul microfono dinamico a bobina mobile. Questo renderà un microfono economico con un suono migliore.

Gli svantaggi di un microfono senza trasformatore sono che non è necessariamente protetto da tensioni CC come l’alimentazione phantom e l’uscita può essere più debole senza alcun aumento di tensione.

Il leggendario Shure SM57 è un esempio di microfono a bobina mobile con trasformatore dinamico.

Trasformatore Shure SM57: Shure 51A303

• Sensibilità: -56,0 dBV/Pa(1,6 mV)
• Impedenza di uscita: 150 Ω(310 Ω effettivi)

Il trasformatore di uscita dello Shure SM57 è in parte responsabile del suo notevole aumento di presenza(a volte indicato come «clacson»).

Un comune mod Shure SM57 consiste nel rimuovere completamente il trasformatore dal circuito e legare semplicemente i due cavi della bobina mobile ai pin 2 e 3. Questo è noto come «mod di funzionamento del nastro».

La rimozione del trasformatore dall’SM57 fa alcune cose:

• Ridurre i livelli di uscita(niente più picchi di tensione).
• Aumenta la fascia bassa(il trasformatore relativamente a basso costo riduce la fascia bassa).
• Riduce l’impedenza di uscita(nessun ulteriore aumento dell’impedenza).

Un’altra mod comune per Shure SM57 è quella di sostituire l’economico trasformatore Shure 51A303 con un trasformatore TAB Funkenwerk AMI T58 di fascia alta.

La mod AMI T58 migliora il suono dell’SM57, rendendolo notevolmente più chiaro e caldo.

L’Electro-Voice RE320 è un esempio di microfono dinamico a bobina mobile senza trasformatore.

• Sensibilità: 2,5 mV/pascal
• Impedenza di uscita: 150 Ω

Come vengono bilanciati i segnali dei microfoni dinamici senza trasformatore?

I cavi prelevati da ciascuna estremità della cartuccia del diaframma/bobina mobile sono intrinsecamente bilanciati fintanto che non sono collegati a terra.

Collegando i cavi della bobina mobile ai pin 2 e 3 e aggiungendo una massa al pin 1(collegato allo chassis del microfono), è possibile ottenere un segnale bilanciato.

I microfoni dinamici a bobina mobile hanno transistor?

No, i microfoni a bobina mobile non hanno transistor.

I microfoni a nastro dinamici passivi hanno trasformatori?

Tutti i microfoni a nastro dinamici passivi sono dotati di trasformatori.

Gli elementi/diaframmi del microfono dinamico a nastro passivo generalmente emettono segnali elettrici anche con un segnale inferiore rispetto alle loro controparti a bobina mobile. Traggono grande vantaggio dalle caratteristiche di amplificazione di un’uscita accoppiata a trasformatore step-up.

Il segnale a bassa impedenza a bassa tensione proveniente dall’elemento a nastro viene potenziato dal trasformatore. È effettivamente potenziato a un segnale di livello microfonico con una bassa impedenza che gli consentirà di funzionare con preamplificatori professionali e altri dispositivi.

È anche importante notare che i diaframmi a nastro sono molto fragili. Senza un trasformatore per bloccare la tensione CC, qualsiasi istanza di alimentazione phantom probabilmente friggerebbe il nastro. Per questo motivo, i tapis roulant passivi sono progettati con trasformatori di uscita.

Il Royer R-121 è solo un esempio di microfono a nastro dinamico passivo. Come tutti i microfoni a nastro passivi, ha un trasformatore.

Trasformatore Royer R-121: personalizzato

• Sensibilità: -47 dBV/Pa
• Impedenza di uscita: 300 Ω @ 1K(nominale)

I microfoni a nastro dinamici passivi hanno transistor?

No, i microfoni a nastro passivi non hanno mai transistor.

I microfoni a nastro attivi dinamici hanno trasformatori?

I microfoni a nastro attivi hanno trasformatori, ma non sono i nostri tipici trasformatori di uscita. Piuttosto, i trasformatori boost in questi microfoni attivi sono posizionati immediatamente dopo l’elemento a nastro. I loro segnali di uscita passano quindi attraverso circuiti attivi e transistor prima che venga emesso il segnale del microfono.

Nel design del nastro attivo, il trasformatore svolge gran parte del lavoro pesante in termini di amplificazione del segnale.

Quando il trasformatore aumenta la tensione, aumenta anche l’impedenza del segnale.

In teoria, il rapporto di tensione step-up è uguale al rapporto di spire tra l’avvolgimento primario e quello secondario. Tuttavia, il rapporto di impedenza è uguale al quadrato del rapporto di spire.

Ad esempio, supponiamo di avere un trasformatore 1:12(un rapporto non raro) all’uscita del nastro. Questo trasformatore step-up aumenterebbe la tensione di 12x(e diminuirebbe la corrente di ₁ /12x), aumentando l’impedenza di ^{12x2x o} 144x.

Pertanto, i trasformatori nei microfoni a nastro attivi producono un segnale a livello di microfono ad alta tensione, ma l’impedenza è troppo alta per l’uso pratico con altre apparecchiature professionali. È qui che entra in gioco il circuito attivo.

Il «circuito amplificatore» attivo agisce più come un convertitore di impedenza, riducendo l’elevata impedenza del segnale di uscita potenziato del trasformatore a livelli utilizzabili.

I transistor(FET o JFET) nei microfoni a nastro attivi sono il fulcro di questo circuito attivo. Il segnale ad alta impedenza che esce dal trasformatore viene effettivamente convertito in un segnale a bassa impedenza con variazioni di guadagno relativamente piccole(se presenti).

Royer R-122 è in realtà il primo tapis roulant attivo al mondo. Il Royer R-122 MKII di seconda generazione è un eccellente esempio di microfono a nastro attivo con trasformatore oggi sul mercato.

Trasformatore Royer R-122: toroidale personalizzato

• Sensibilità: -36dBV/Pa
• Impedenza di uscita: 200 Ω @ 1K(nominale)

Sebbene l’R-122 MKII contenga un «circuito di amplificazione» attivo, è il trasformatore che fa la maggior parte del lavoro pesante quando si tratta di guadagno del segnale.

L’elettronica attiva e i transistor ad effetto di campo bilanciati agiscono principalmente per fornire sempre un carico perfetto sull’elemento a nastro e per convertire l’impedenza del segnale di uscita del trasformatore a nastro prima che raggiunga l’uscita.

Diamo un’occhiata al Royer R-122V, la versione tubolare dell’R-122.

L’R-122V ha in realtà 2 trasformatori nel suo design: il trasformatore step-up all’uscita del nastro e un trasformatore step-down Jensen all’uscita(che si trova all’interno dell’alimentatore del microfono esterno).

Il trasformatore step-up, come la maggior parte dei trasformatori microfonici a nastro attivi, è posizionato tra l’uscita del nastro e il convertitore di impedenza attiva(in questo caso, la valvola a vuoto JAN 5840W).

Il trasformatore step-up amplifica essenzialmente la tensione di uscita del nastro. L’aumento di impedenza inerente a un trasformatore step-up viene convertito dal tubo e quindi ulteriormente ridotto dal trasformatore step-down di uscita Jensen.

Come la maggior parte dei microfoni a valvole, l’R-122V è progettato con un trasformatore step-down all’uscita. Questo trasformatore aiuta a ridurre l’impedenza a livelli utilizzabili bilanciando il segnale audio dal tubo all’uscita del microfono.

Fare clic qui per passare alla nostra discussione sui microfoni a condensatore a valvole e se hanno trasformatori e/o transistor.

I microfoni a nastro dinamici attivi hanno transistor?

I microfoni a nastro attivi avranno transistor(FET o JFET) a meno che non utilizzino tubi.

Come abbiamo appena discusso, i transistor e i circuiti attivi nei microfoni a nastro attivi di solito vengono dopo il trasformatore.

Dopo che il trasformatore ha aumentato il segnale di uscita del nastro e l’impedenza di quel segnale, il circuito del transistor deve fungere da convertitore di impedenza. È essenziale disporre di un circuito a transistor per ridurre l’impedenza a un livello utilizzabile senza influire notevolmente sul livello sonoro o sulla tensione del segnale.

L’AEA A440 è uno dei tanti microfoni a nastro FET attivi.

• Sensibilità: 30 mV/Pa(-33,5 dBV)
• Impedenza di uscita: 92 Ω

Ancora una volta, ecco il Royer R-122V. È un esempio di microfono a nastro attivo che utilizza l’elettronica del tubo invece di un circuito a transistor.

• Sensibilità: -36dBV
• Impedenza di uscita: 200 Ω

La valvola a vuoto R-122V fornisce conversione di impedenza e piccole quantità di «amplificazione».

Come il circuito a transistor nei microfoni a nastro attivi tubeless, il tubo a vuoto dell’R-122V è posizionato dopo il trasformatore step-up di uscita del nastro. Il tubo agisce per ridurre l’impedenza del segnale aumentato.

A differenza dei microfoni a nastro attivi basati su transistor, i microfoni a nastro a tubo hanno anche trasformatori di uscita. Questi trasformatori di uscita riducono effettivamente la tensione e l’impedenza a livelli professionali all’uscita del microfono.

I microfoni a condensatore a elettrete hanno dei trasformatori?

Non ho trovato microfoni a condensatore electret con trasformatori.

L’amplificazione, la conversione dell’impedenza e il bilanciamento avvengono all’interno delle schede a stato solido dei microfoni a elettrete.

I microfoni a condensatore Electret hanno transistor?

Sì, i microfoni a condensatore electret richiedono transistor(FET o JFET) per ridurre l’impedenza e amplificare i segnali delle capsule electret.

L’uscita di una capsula condensatore(electret o meno) ha un’impedenza estremamente elevata. I microfoni Electret si affidano ai loro transistor per convertire efficacemente questa impedenza a un livello utilizzabile.

Il Rode NT1-A è un popolare esempio di microfono a elettrete di qualità professionale.

• Sensibilità: 31,9 dBV/Pa(25,00 mV a 94 dB SPL)
• Impedenza di uscita: 100 Ω

I «veri» microfoni a condensatore hanno dei trasformatori?

Alcuni veri condensatori FET hanno trasformatori di uscita mentre altri no. Molti modelli precedenti hanno trasformatori di uscita, mentre i modelli più recenti sono progettati con o senza trasformatori.

Il termine «vero condensatore» significa essenzialmente che il microfono a condensatore non è né a tubo né a elettrete. In altre parole, i «veri condensatori» hanno capsule polarizzate esternamente e richiedono transistor(piuttosto che tubi a vuoto) per convertire i segnali ad alta impedenza dalla capsula del microfono in segnali a bassa impedenza all’uscita.

I trasformatori di uscita dei veri microfoni a condensatore sono trasformatori step-down.

I transistor(FET/JFET) nei microfoni a condensatore fanno un ottimo lavoro nel ridurre l’impedenza del segnale di uscita della capsula mentre essenzialmente lo amplificano. Il trasformatore di uscita riduce ulteriormente l’impedenza del segnale in modo che l’uscita del microfono possa essere utilizzata efficacemente con apparecchiature professionali.

Il Neumann KM 84(fuori produzione) è un eccellente esempio di vecchio microfono FET con trasformatore di uscita.

Trasformatore Neumann KM 84: Haufe BV107

• Sensibilità: 10 mV/Pa
• Impedenza di uscita: 150 Ω

Si prega di notare che il KM 84 è stato sostituito dal più recente KM 184, che non ha un trasformatore di uscita.

Il NEAT King Bee è un eccellente esempio di microfono moderno con trasformatore di uscita.

Trasformatore Neat King Bee: personalizzato

Transistor: 2SK170 JFET

• Sensibilità: 26,0 mV/Pa
• Impedenza di uscita: 150 Ω

Il Neumann TLM 103(TLM sta per Transformer-Less Microphone) è un eccellente esempio di un moderno microfono «vero» senza trasformatore.

• Sensibilità: 23 mV/Pa
• Impedenza di uscita: 50 Ω

Il TLM 103 si basa interamente sul suo FET attivo e sui circuiti di uscita basati sull’amplificatore operazionale per ridurre l’impedenza e aumentare la tensione del segnale di uscita della sua cartuccia.

Secondo Neumann, il suo circuito attivo ha diversi vantaggi rispetto ai trasformatori di uscita. Questi vantaggi includono rumore ridotto e distorsione armonica; amplificazione più pulita(meno colorata); e una maggiore uscita di corrente.

I «veri» microfoni a condensatore hanno i transistor?

Sì, tutti i veri microfoni a condensatore FET hanno transistor. Questi microfoni tubeless richiedono circuiti attivi basati su transistor per convertire l’alta impedenza delle loro uscite a capsula in impedenze inferiori che consentono ai segnali di viaggiare su qualsiasi lunghezza significativa di cavo.

Il NEAT King Bee è un buon esempio di microfono a «vero condensatore».

Transistor: 2SK170 JFET

Trasformatore Neat King Bee: personalizzato

• Sensibilità: 26,0 mV/Pa
• Impedenza di uscita: 150 Ω

I microfoni a condensatore a valvole hanno dei trasformatori?

Sì, la maggior parte dei microfoni a condensatore a valvole ha trasformatori di uscita.

I tubi a vuoto svolgono essenzialmente lo stesso lavoro dei FET e dei JFET. Convertono l’impedenza e forniscono «amplificazione» al segnale di uscita di una cartuccia a condensatore. In realtà forniscono il proprio segnale elettrico che è controllato dal segnale di uscita dall’uscita della capsula del condensatore.

Pertanto, le valvole a vuoto nei microfoni a tubo forniscono una certa conversione di impedenza e generano tensioni più elevate di quelle che le capsule sono in grado di produrre. Tuttavia, non bilanciano il segnale audio dalla capsula, né di solito riducono abbastanza l’impedenza.

Per questi motivi, i trasformatori step-down sono comunemente progettati in uscite microfoniche a condensatore a valvole.

I trasformatori step-down agiscono per ridurre l’impedenza a livelli utilizzabili bilanciando il segnale audio all’uscita del microfono.

Un eccellente esempio di un moderno microfono a condensatore a valvole con trasformatore di uscita è il Sony C-800G.

Trasformatore Sony C-800G: personalizzato

• Sensibilità(Uni): -32.0dB/Pa
• Sensibilità(Omni): -35,0dB/Pa
• Impedenza di uscita: 100 Ω

Un moderno esempio di microfono a condensatore valvolare senza trasformatore è il Neumann M 150 Tube.

• Sensibilità: 20 mV/Pa
• Impedenza di uscita: 50 Ω

La valvola Neumann M 150, come la TLM 103 menzionata sopra, utilizza un circuito di uscita basato su amplificatore operazionale(con transistor) per bilanciare e convertire l’impedenza del suo segnale di uscita.

I microfoni a condensatore a valvole hanno i transistor?

Sebbene i transistor e le valvole a vuoto svolgano le stesse funzioni nei microfoni attivi(entrambi agiscono come convertitori di impedenza e «amplificatori» del segnale di uscita della capsula), alcuni microfoni a valvole avranno transistor.

In origine, le valvole a vuoto erano necessarie nei microfoni a condensatore professionali. Il JFET è stato brevettato per la prima volta da Heinrich Welker nel 1945, ma è stato solo nel 1965 che il primo microfono a condensatore è stato costruito utilizzando circuiti FET anziché elettronica a valvole(quel microfono era il Sony C-38 FET).

Da allora, i produttori hanno continuato a migliorare i circuiti a transistor dei microfoni attivi.

I transistor hanno il potenziale per produrre un suono tecnicamente più perfetto, mentre si dice che le valvole a vuoto abbiano più «carattere».

Detto questo, i FET e le valvole svolgono la stessa funzione e quindi i microfoni generalmente non sono progettati con entrambe le unità.

Tuttavia, ci sono sempre delle eccezioni alle regole.

Diamo un’altra occhiata al microfono Neumann M 150 Tube, che utilizza un tubo a vuoto e transistor nel suo design.

• Sensibilità: 20 mV/Pa
• Impedenza di uscita: 50 Ω

Il tubo Neumann M 150 utilizza un tubo a vuoto 6111 per aumentare il livello della capsula e fornire la conversione dell’impedenza.

L’uscita sbilanciata del 6111 viene quindi fatta passare attraverso un circuito di uscita a transistor che bilancia il segnale ottimizzando ulteriormente la sua impedenza.

I microfoni lavalier/miniatura hanno dei trasformatori?

No. I trasformatori sono generalmente troppo grandi per stare all’interno di piccoli microfoni lavalier.

I microfoni Lavalier sono generalmente condensatori a elettrete, quindi i loro circuiti agiscono per bilanciare i segnali audio e convertire l’impedenza. Per quanto riguarda le lav dinamiche(come la Shure SM11 CN di cui parleremo tra poco), la testina emette un segnale bilanciato e può essere utilizzata come uscita microfonica.

I microfoni lavalier/miniatura hanno i transistor?

Poiché la maggior parte dei microfoni lavalier sono elettrete, richiedono transistor per ridurre l’impedenza a un livello utilizzabile all’uscita del microfono.

Detto questo, non tutti i microfoni lavalier sono elettrete(o condensatori per quella materia), e quindi non tutti i microfoni lavalier richiedono un circuito a transistor di conversione di impedenza.

Il Sennheiser MKE2 è un esempio di microfono lavalier a condensatore electret che richiede un transistor.

• Sensibilità: 5 mV/Pa
• Impedenza di uscita: 1000 Ω

Lo Shure SM11 CN è un esempio di microfono lavalier dinamico che non ha transistor nel suo design.

• Sensibilità: -64dBV/Pa(0,60 mV
• Impedenza di uscita: 150 Ω(200 Ω effettivi)

Domande correlate

Cos’è un microfono a condensatore electret? Un microfono a condensatore electret ha una capsula carica permanentemente. Ciò si ottiene aggiungendo materiale elettrete a una delle piastre della capsula del condensatore a piastre parallele del condensatore. I condensatori a elettrete sono ancora attivi e richiedono elettricità per alimentare i loro transistor(convertitore di impedenza/amplificatore).

Cos’è un microfono a condensatore tubolare? Un microfono a condensatore a tubo utilizza un tubo a vuoto(piuttosto che un transistor) per amplificare e regolare l’impedenza del segnale di uscita della capsula del condensatore. L’uscita di una valvola è generalmente ancora ad alta impedenza, quindi sull’uscita vengono spesso utilizzati trasformatori step-down per ottimizzare l’impedenza di uscita del microfono.