Parliamo di un microfono che differisce dagli altri, sia per posizionamento rispetto alla sorgente che per l’utilizzo. Comunemente chiamato microfono a contatto o piezoelettrico (di quest’ultima non sono sicuro del “comunemente”): il Microfono a Cristallo.

Quello che cercherò di fare è di spiegare in maniera generale le caratteristiche e il funzionamento del Microfono a Cristallo, quindi non posso fare altro che augurarti una buona lettura!

ATTENZIONE:
Nell’articolo Microfoni: Classificazione ti ho spiegato come possiamo classificare i microfoni, seguirò lo schema delle caratteristiche per descrivere, in maniera generale, questa categoria di microfoni.

Piezoelettricità

Per capire meglio il funzionamento di questa tipologia di microfoni, dobbiamo fare una piccola parentesi di elettrotecnica.

La piezoelettricità è la proprietà di alcuni materiali cristallini dove avviene una polarizzazione ai due estremi in caso di compressione meccanica, generando tensione elettrica.

Quando viene applicata una compressione sul cristallo, la struttura di quest’ultimo si deforma e perde la condizione di stasi elettrica del minerale, così una faccia del cristallo si carica negativamente e quella opposta positivamente.

Il cristallo si comporta esattamente come un condensatore, quindi se le due facce vengono collegate a un circuito queste genereranno corrente elettrica. Al contrario, se al cristallo applichiamo una tensione, questo si dilata e contrae, generando una vibrazione.

Come è fatto il Microfono

Il microfono a Cristallo (comunemente il Quarzo) fa parte dei microfoni Piezoelettrici, cioè che sfrutta le proprietà dei cristalli piezoelettrici per generare un tensione dalla vibrazione di un corpo vibrante.

In questo caso non posso parlare di capsula o diaframma, dato che il microfono stesso è, per farla breve, una lamina di cristallo con due fili elettrici collegati a questo.

Il microfono viene posto direttamente a contatto con il corpo vibrante che vuole essere registrato, ad esempio su una cassa armonica di una chitarra acustica o sotto il ponte di un violino. In base alla vibrazione della sorgente, il cristallo vibra di conseguenza, comprimendosi, trasformando l’oscillazione in tensione: il segnale audio.

Il segnale audio che ne risulta, sarà anecoico, cioè privo di ambiente, dato che a differenza degli altri microfoni che catturano la pressione atmosferica, questo cattura unicamente le vibrazioni del corpo a cui è a contatto.

Esiste una tecnica poco utilizzata chiamata “a Piezo Bimorfo“, dove viene messo un altro cristallo a contatto con il primo sulla faccia non a contatto con il corpo vibrante. Aumenta la sensibilità, ma avremo meno linearità, perché le vibrazioni arriveranno sempre prima al cristallo a contatto con il corpo vibrante, generando un ritardo sul secondo, che per alcune frequenze sfocia nella controfase.

Il diagramma polare è Omnidirezionale.

Alimentazione

Questa tipologia di microfono non necessita di alimentazione, anzi sarebbe del tutto sconsigliato, anche se il segnale in uscita è davvero scarso. Se alimentassimo il microfono a Cristallo andremmo a generare un rumore di fondo della circuiteria che non esiste, quindi la soluzione migliore per amplificare il segnale è porre il preamplificatore dopo la trasduzione.

Il preamplificatore è alimentato da una batteria da 1,5 V.

Caratteristiche

Ora vediamo le caratteristiche che contraddistinguono dagli altri il microfono a cristallo, non solo dalla tecnologia usata.

Sensibilità

Media

Risposta in Frequenza

La banda passante non è molto estesa, ma comunque soddisfa le varie esigenze. Nel caso di un Piezo Bimorfo, sarebbe molto più stretta.

Impedenza

Alta

E’ l’unica tipologia di microfoni con un’impedenza simile a quella di un segnale di linea, infatti il connettore che viene usato è il TS jack 1/4 e non l’XLR come negli altri.

Caratteristiche Dinamiche

Rumore di fondo

Bassissimo

16 – 0 dBspl

Non avendo circuiteria il rumore di fondo è quasi nullo.

Parametro di Distorzione

Basso – Discreto

70 dBspl

Essendo un solido a muoversi, non ha la stessa libertà di un’oscillazione in aria, quindi distorce con molta facilità.

Gamma Dinamica

Poco Ampia

60 dBspl ca.

La gamma dinamica è poco ampia, infatti è difficile che venga usato per registrazioni in studio, ma solo in casi di necessità lavorative.

Risposta ai Transienti

Pessima

E’ pessima esclusivamente perché i transienti non ci sono! Essendo un solido a muoversi, questo non ha un’elasticità per riprodurre dei rapidi picchi di segnale.

Robustezza

Pessima

Essendo un microfono che riprende i movimenti meccanici, non potrà evitare di trasdurli.

Quando andrai dal dottore, osserva bene lo Stetoscopio, non è altro che un microfono a Cristallo!

Conclusioni

Spero di essere riuscito a spiegarti il funzionamento e le caratteristiche generali che contraddistinguono un Microfono a Cristallo dagli altri.

Se hai dubbi, domande o esperienze da condividere, ti invito a lasciare un commento qui in basso, ti risponderemo quanto prima!