La catena dell'audio
Si fa presto a dire “dobbiamo mettere due casse per l’audio”!
Per realizzare un sistema di amplificazione audio dobbiamo tenere presente una serie di elementi: il tipo di sorgente – parlato/cantato, segnale registrato e musica live – il numero di persone e le dimensioni dello spazio in cui vogliamo fare sentire il segnale e se siamo all’interno di un locale o all’aperto.
Vediamo quali sono i dispositivi necessari per realizzare il sistema di amplificazione, cioè quelli che compongono la cosiddetta catena audio.
Consideriamo l’esempio raffigurato nell’immagine, in cui la sorgente è una voce che parla o che canta e che viene ripresa da un microfono.
Come è rappresentato in figura, come prima cosa dobbiamo avere a disposizione un microfono.
Il microfono è un trasduttore che trasforma il segnale acustico, la voce in questo caso, in un segnale elettrico.
Per scegliere il microfono migliore per una data applicazione è necessario verificare le sue caratteristiche. Le caratteristiche principali di un microfono sono: il tipo, la risposta in frequenza ed il modello polare
Ci sono due tipi principali di microfoni: dinamico e condensatore. I microfoni dinamici sono ideali per riprese a breve distanza e possono avere una riposta sonora modellata per adattarsi al meglio alla sorgente che deve riprendere. I microfoni a condensatore riescono a riprendere sorgenti anche a distanza ed hanno una riposta in frequenza lineare, senza colorazioni. La scelta di un microfono dinamico o a condensatore per una voce è soggettiva: scegliete, se avete possibilità di scegliere, il microfono che vi piace d più con quella voce.
Il modello polare indica con quale angolo di ripresa il microfono riprende la sorgente. Il modello polare può essere omnidirezionale o direzionale.
Omnidirezionale
I microfoni omnidirezionali riprendono il suono , allo stesso modo da qualsiasi direzione. Riprendono tutte le riverberazioni e gli echi di una stanza, fornendo come risultato un suono molto “live”, sono utilizzabili per le registrazioni od il broadcast, ma non sono utilizzabili se i diffusori che producono il segnale amplificato si trovano nello stesso ambiente, perché si genera facilmente un forte segnale noto come feedback.
Per maggiori dettagli vedi: https://www.sisme.com/blog/posts/faq/modello-polare-omnidirezionale/
Direzionale
I microfoni direzionali sono progettati in maniera specifica per rispondere meglio al suono che arriva frontalmente, attenuando i suoni che arrivano da altre direzioni.
I modelli direzionali possono essere cardioide, ipercardioide e bidirezionale.
Questi termini stanno ad indicare l’angolo di ripresa frontale più o meno ampio (cardioide più ampio, ipercardioide più stretto). Bidirezionale si riferisce ad una categoria di microfono che hanno la ripresa da entrambi i lati, questo tipo di microfoni normalmente viene utilizzato negli studi di registrazione.
Per maggiori dettagli vedi: https://www.sisme.com/blog/posts/faq/modello-polare-direzionale/
I microfoni possono essere con filo o senza filo, detti anche radiomicrofoni.
I microfoni a filo sono collegati al dispositivo seguente, nel nostro esempio il mixer, tramite un cavo.
Nei microfoni senza filo la capsula microfonica fornisce il segnale ad un trasmettitore, integrato nel manico del microfono, che invia il segnale audio ad un ricevitore. Il ricevitore ha un’uscita audio che va collegata al mixer.
Le caratteristiche dei microfoni per radiomicrofoni sono le stesse dei microfoni a filo, cambia soltanto il tipo di collegamento del segnale (radio o cavo).
Per saperne di più sui radiomicrofoni vedi : https://www.sisme.com/blog/posts/applicazioni/quale-radiomicrofono-scegliere/
Il segnale audio in uscita dal microfono va al mixer. Al mixer possono arrivare più segnali audio (da più microfoni, da strumenti musicali o altre sorgenti).
Il mixer permette di “miscelare” questi segnali e fornirli al dispositivo a valle, un amplificatore nel nostro esempio, come un unico segnale (mono o stereo) che contiene tutti i segnali in ingresso con livelli regolati tramite i controlli disponibili per canale.
I controlli disponibili su ogni canale del mixer variano, in funzione del pregio del mixer stesso, ma comprendono sempre un controllo di guadagno, un controllo di tono ed un controllo di livello di canale.
Il mixer può avere a bordo un processore di effetti, con i relativi controlli, con il quale modificare il segnale. Gli effetti più comuni sono: riverbero, eco, delay, ecc.
Il numero di canali del mixer dipende dal tipo di utilizzo del mixer: per un gruppo live servono molti canali: 24/32/48, mentre in un mixer per DJ o piano bar i canali possono essere da 2 a 12.
L’uscita del mixer va collegata ad un dispositivo che amplifica il livello del segnale, per poi fornirlo ai diffusori.
Come detto all’inizio di questo articolo, la potenza dell’impianto di amplificazione dipende dallo spazio e dal numero di persone a cui vogliamo fornire il segnale amplificato. Da questa valutazione dipende il numero di diffusori che è necessario utilizzare e la loro potenza. La potenza dell’amplificatore deve essere uguale o minore di quella applicabile ai diffusori, secondo le loro specifiche. L’amplificatore può essere esterno o interno al diffusore, in questo caso si parla di diffusori amplificati e l’amplificatore è già stato dimensionato dal costruttore.
Gli amplificatore di potenza possono essere “puri” o avere al loro interno un DSP (Digital Signal Processor) per permettere un ulteriore processamento del segnale.
L’amplificatore audio è un dispositivo che moltiplica il livello del segnale di ingresso e fornisce la corrente per pilotare gli altoparlanti collegati.
La specifica principale per gli amplificatori, oltre al numero dei suoi canali (uno, due, quattro) è la potenza espressa in Watt/ohm. In ohm è indicata l’impedenza dei diffusori (tipicamente 4 o 8 ohm), al diminuire dell’impedenza aumenta la potenza di uscita, ma va verificato il limite minore dell’impedenza a cui quell’amplificatore può lavorare.
Un’altra specifica degli amplificatori è la classe di funzionamento, che discende dalla tipologia dei circuiti di potenza utilizzati. Essa indica pregi e limiti nelle prestazioni di un amplificatore (oltre a influire sul costo della sua realizzazione). La classe di funzionamento viene indicata con una o due lettere:
– Classe A - “la più raffinata” prestazioni ottimali ma consumo elevato
– Classe B - “soluzione poche pretese” prestazioni deficitarie, consumi contenuti
– Classe AB - “una via di mezzo tra A e B” buone prestazioni, la più utilizzata in campo HiFi
– Classe C - “non utilizzata in campo audio”
– Classe D - “detti anche switching” efficienza elevata, i basso consumo e bassa dissipazione di calore
Gli amplificatori in classe D sono sempre più utilizzati per applicazioni professionali, soprattutto dove sono necessarie elevate potenze, con peso ed ingombro contenuti.
Sisme nel suo catalogo propone diverse tipologie di amplificatori di potenza che si differenziano in base al tipo di utilizzo, installazione o touring
I diffusori sono l’ultimo anello della catena dell’audio.
Un diffusore acustico, o anche semplicemente diffusore, è un trasduttore o un insieme di trasduttori, che trasformano il segnale elettrico proveniente da un amplificatore audio in suono.
Sono composti da un contenitore (cabinet) in legno o plastica, con all’interno uno o più altoparlanti (trasduttori). Il suono è generato da una serie di compressioni e rarefazioni dell'aria, che formano le onde sonore.
Un altoparlante è costituito da un magnete permanente che genera un campo magnetico nel quale è immersa una bobina mobile, rigidamente collegata alla membrana dell'altoparlante.
Il segnale elettrico in uscita dall’amplificatore viene applicato alla bobina mobile che, immersa nel campo magnetico, si muove proporzionalmente al segnale stesso e fa muovere la membrana dell’altoparlante, questo movimento genera l’onda sonora.
Le caratteristiche principali di un diffusore sono il numero di vie, la dimensione degli altoparlanti e la risposta in frequenza.
Il numero di vie indica il numero di altoparlanti all’interno del diffusore, ognuno dei quali riproduce una parte di frequenza del segnale. Per esempio nel cabinet di un diffusore a due vie sono installati due altoparlanti uno per le frequenze medio/basse e l’atro per le alte frequenze (tweeter).
Nelle situazioni in cui sia necessario avere una consistente amplificazione delle basse frequenze si può aggiungere uno o più diffusori dedicati, noti come Subwoofer, che amplificano solo le basse frequenze. I subwoofer sono tipicamente presenti nei sistemi dedicati all’amplificazione di segnali musicali, sia riprodotti che live.
I diffusori audio da utilizzare per ciascun impianto di amplificazione vanno selezionati in maniera specifica in base all’utilizzo previsto per quel sistema. Un impianto di amplificazione è sicuramente presente in cinema, teatri, sale convegni, centri commerciali, stazioni ferroviarie, aeroporti, concerti all’aperto , luoghi di culto, ecc. Ognuna di queste situazioni ha bisogno di diffusore selezionati in maniera specifici per poter ottenere la migliore amplificazione audio possibile.
SISME ha nel suo catalogo vari marchi di diffusori audio, vedi di seguito.
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