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Il microfono a elettrete è un microfono a condensatore di piccole dimensioni ampiamente utilizzato in molti dispositivi elettronici. Contiene un materiale elettrete permanentemente carico che mantiene un campo elettrico tra le piastre del condensatore senza bisogno di una tensione di polarizzazione esterna, semplificando notevolmente la progettazione e l'integrazione del microfono.
Conosciuto per le sue prestazioni stabili e l'economicità, il microfono a elettrete rimane una scelta popolare nei microfoni lavalier e headset, nelle radio ricetrasmittenti, nelle apparecchiature di sorveglianza e negli strumenti di misura.
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Microfono a elettrete vs. microfono a condensatore tradizionale
Sia i microfoni a elettrete che i tradizionali microfoni a condensatore funzionano secondo il principio della capacità variabile causata dalla vibrazione del diaframma. Tuttavia, la differenza fondamentale sta nel modo in cui il condensatore viene polarizzato:
- Microfoni a condensatore tradizionali richiedono un'alimentazione esterna ad alta tensione (alimentazione phantom o tensione di polarizzazione dedicata) per polarizzare il condensatore.
- Microfoni a elettrete utilizzano un materiale elettrete a carica permanente incorporato nel diaframma o nella piastra posteriore, eliminando la necessità di una tensione di polarizzazione esterna.
Questo rende i microfoni a elettrete più piccoli, più economici e più facili da integrare nei dispositivi consumer. Negli ultimi anni, i microfoni a condensatore a elettrete hanno compiuto notevoli progressi e sono sempre più utilizzati in molti scenari di registrazione professionale, anche se i microfoni a condensatore tradizionali rimangono preferiti per alcune applicazioni di fascia alta.
I microfoni a elettrete hanno bisogno di alimentazione?
Sebbene il microfono a elettrete contenga uno strato polarizzato in modo permanente, l'amplificatore a transistor a effetto di campo (FET) incorporato richiede una tensione di polarizzazione continua per funzionare. La tensione di alimentazione tipica varia da 1,5 V a 4,5 V, ma in genere si aggira intorno a 2 V.
Modelli diversi possono richiedere tensioni diverse. Una tensione eccessivamente alta o bassa può compromettere le prestazioni e la durata del microfono. Pertanto, è essenziale attenersi alle specifiche della scheda tecnica.
Come funziona un microfono a elettrete?
I microfoni a elettrete funzionano in base al principio del condensatore. All'interno del microfono, il diaframma e l'elettrodo a elettrete formano un condensatore. Le onde sonore fanno vibrare il diaframma, modificando la capacità. L'amplificatore FET incorporato converte queste variazioni di capacità in segnali elettrici.
Esistono due tipi principali di strutture ad elettrete: l'elettrete anteriore e l'elettrete posteriore. La struttura ad elettrete anteriore incorpora il materiale caricato sul diaframma stesso, mentre quella ad elettrete posteriore lo colloca sulla piastra posteriore dietro il diaframma.
Al giorno d'oggi, la maggior parte dei microfoni a elettrete utilizza la struttura a elettrete posteriore perché offre una maggiore stabilità, un rumore ridotto e una migliore risposta in frequenza rispetto al vecchio tipo a elettrete anteriore.
Poiché il materiale dell'elettrete è caricato in modo permanente, il microfono non richiede una tensione di polarizzazione esterna, il che lo distingue dai tradizionali microfoni a condensatore.
Come usare e cablare un microfono a elettrete?
I microfoni a elettrete hanno solitamente due conduttori: positivo (alimentazione) e negativo (massa).
Il cablaggio corretto è fondamentale per garantire il corretto funzionamento del microfono. In genere, il cavo positivo deve essere collegato all'alimentazione di tensione specificata (ad esempio, 2 V), mentre il cavo negativo deve essere collegato a terra.
Si raccomanda di seguire i parametri elettrici e gli schemi di cablaggio forniti nella scheda tecnica del microfono per evitare di danneggiare il componente.
Come identificare la polarità di un microfono a elettrete?
| Passo | Metodo | Piombo positivo | Piombo negativo | Note |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Ispezione visiva | Contrassegnato dal simbolo "+ | Contrassegnato con il simbolo "-". | Controllare prima i simboli per ottenere la massima precisione |
| 2 | Osservare la piazzola del PCB | Pad completamente circondato da maschera di saldatura verde o blu | Pad collegato direttamente all'involucro metallico, senza maschera di saldatura | Usate una lente d'ingrandimento per giudicare meglio |
| 3 | Misurazione con multimetro | Resistenza all'involucro tra 2,2kΩ e 10kΩ | Resistenza all'involucro inferiore a 5Ω | Utilizzare l'impostazione della resistenza da 2kΩ sul multimetro |
| * | Controllare la scheda tecnica | Etichettato come terminale "+ | Etichettato come terminale "- | Il metodo più autorevole, applicabile a tutti i modelli |
Tensione operativa standard per microfoni a elettrete
La tensione di funzionamento tipica dei microfoni a elettrete varia da 1,5 V a 4,5 V. Le tensioni più comuni sono 1,5 V, 2 V, 2,1 V, 2,2 V, 3 V e 4,5 V.
La tensione di alimentazione influisce notevolmente sulle prestazioni del microfono; una tensione eccessiva può causare distorsione, mentre una tensione troppo bassa provoca un segnale debole, una sensibilità ridotta e un cattivo rapporto segnale/rumore.
Si consiglia di attenersi scrupolosamente alle specifiche di tensione riportate nella scheda tecnica del microfono.
Storia: Quando è stato inventato il microfono a elettrete?
Il microfono a elettrete è stato inventato nel 1962 da James West e Gerhard Sessler presso i Bell Labs. La sua struttura semplice, il basso costo e le prestazioni stabili lo hanno reso rapidamente la tecnologia microfonica dominante sul mercato.
Come testare un microfono a elettrete?
Il test di un microfono a elettrete prevede generalmente l'uso di un multimetro per misurare la resistenza e la tensione, al fine di garantire l'alimentazione e il segnale di uscita corretti.
Per test più dettagliati, utilizzare un oscilloscopio e un'apparecchiatura di test audio per valutare la qualità del segnale in base alla scheda tecnica del microfono.
Conclusione
I microfoni a elettrete sono ampiamente adottati per la loro economicità e affidabilità. La comprensione dei loro principi di funzionamento, dell'identificazione della polarità, dei requisiti di alimentazione e del corretto cablaggio è fondamentale per progettare e utilizzare questi microfoni in modo efficace.
