avrei in mente di realizzare un microfonino da pc giusto un minimo meglio di quelli da pochi euro utilizzando le capsuline electret.
A quanto so le capsuline sono le stesse per cui di base avrei un risultato pressocchè uguale a quello del microfono da 5euro che ho sulla scrivania. A parte la soluzione semplice... comprarne uno migliore... la mia idea è quella di accoppiare 2 o più capsule e sommare i segnali successivamente.
Per quanto ne so una procedura del genere dovrebbe alzare del doppio il rapporto segnale rumore. Come mai non ho mai trovato applicazioni di questo tipo? Ci sono eccezioni che non ho considerato e che rendono impossibile l'applicazione?
Perche', a seconda della geometria (distante tra i microfoni e dalla sorgente) del sistema, si possono venire a creare dei fenomeni di interferenza ( cancellazioni-rinforzi) del segnale in determinate frequenze e zone di ricezione e/o dei fenomeni di "filtraggi a pettine" che degradano moltissimo la qualita' sonora.
In pratica, si fa molto prima ad utilizzare un solo microfono piu' sensibile (di solito piu' direttivo) e/o un ambiente meno rumoroso ovvero un microfono con una tecnologia a basso rumore intrinseco (es. "a condensatore").
P.S. E' interessante notare come sia utilizzata questo tipo di applicazione al trasduttore "inverso", l' altoparlante (rif. "linear array loudspeaker", p. es.), per aumentare la sensibilita' del sistema e/o la direttivita'
P.P.S. AFAIK, rispondendo indirettamente alla tua domanda, il basso rapporto S/N dei canali microfoni e' dovuto, in casi consueti, alla pochezza progettuale degli stadi di ingresso.
In effetti a quanto ho capito i microfoni a cancellazione del rumore (ambientale) funzionano proprio sfruttando questi effetti; la mia intenzione era di disporli più vicini possibile, idealmente dovrebbero essere nello stesso punto ma non so capire se anche una distanza minima avrebbe quegli effetti che descrivevi.
Certo basta provare... ma in attesa di montare il circuitino un pò di discorsi "teorici" non guastano :) .
evvabè lo so mi complico la vita ma, a parte che poco se ne trovano dalle mie parti, alla fine si fa tutto per il gusto di capire le cose, salvo poi inventare l'acqua calda magari ma fa niente :)
Beh però questa è un'applicazione molto diversa non ti pare? Mi sfugge un pò perchè consideri le cose legate sinceramente, buchi nella risposta in frequenza di questo tipo di dispositivo? Il microfono praticamente ha da fare una misura e quella che descrivevo è la ovvia procedura che uno segue per diminuire l'incertezza.
cioè? vuoi dire che se lo amplificassi all'esterno della scheda audio con un semplice operazionale avrei risultati già di molto migliori?
provare sicuramente aiuta :) però anche un ragionamento semplice può portare almeno un po' di luce sulla faccenda... ;)
Ad esempio, ad una frequenza di 8 kHz, la lunghezza d'onda in aria è di circa 4 cm (qualche briciolina di più); perché le variazioni di fase introdotte dalla distanza tra i microfoni siano trascurabili, è necessario che questa distanza sia effettivamente molto piccola rispetto alla lunghezza d'onda: in questo caso, un solo cm, che è suppergiù lo spessore delle due capsule sistemate "schiena contro schiena", introduce già uno sfasamento pari ad 1/4 d'onda, e quindi anche 1/4 di periodo, che è senz'altro abbastanza da incasinare le cose.
Per avere uno sfasamento trascurabile, dovresti avere una distanza almeno 10 volte minore, quindi dell'ordine del mm; non è impossibile, certo, ma richiede una certa attenzione "meccanica" alla disposizione dei due microfoni, e ricordati che nella valutazione della distanza devi considerare la separazione tra i centri delle due membrane vibranti, per cui più di tanto vicino non riuscirai ad andare.
Se ti accontenti di una soppressione del rumore ambientale in una banda più ristretta, potresti filtrare il segnale prodotto dal microfono "posteriore", ma naturalmente lo devi fare con un filtro che non introduca di suo uno sfasamento maggiore di quello che vuoi evitare, altrimenti sei punto e a capo!
Se invece te ne freghi e metti i due microfoni semplicemente "vicini", quello che ti succederà è che fino a quando la distanza è molto piccola rispetto alla lunghezza d'onda (in pratica, fino a frequenze dell'ordine del parlato) hai un'effettiva soppressione del rumore ambientale, ma poi mano a mano che la frequenza si alza la soppressione diminuisce e, per certe frequenze, puoi avere anche delle accentuazioni che percepiresti in pratica come delle "risonanze".
Quindi, riassumiamo e tiriamo le conseguenze: se quello che ti interessa è un microfono per il parlato (qualità telefonica o meno), puoi semplicemente mettere le due capsule il più possibile vicine (nel senso detto sopra), e ti suggerisco di prendere in considerazione le capsuline electret fatte per i cellulari, ce ne sono di molto piccole; poi, per evitare effetti di "risonanza", ti conviene filtrare il tutto con un buon passa passo che tagli alla frequenza alla quale la distanza cominci a diventare significativa.
Se invece quello che ti interessa è una qualità audio "musicale", lascia perdere e compra dei microfoni adeguati, magari con solido di radiazione cardioide :)
Ciao!
--
73 es 51 de i3hev, op. mario
Non è Radioamatore, se non gli fuma il saldatore!
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Ti ringrazio innanzi tutto poi faccio un mea culpa per aver sottovalutato il problema; semplicemente non avevo fatto i conti e, a naso, avrei detto che lo sfasamento fosse molto minore.
Qui devo fare una precisazione. Non intendo sopprimere il rumore ambientale, il mio obbiettivo è migliorare il rapporto S/N della capsula.
Beh penso che un tentativo lo farò appena ne ho l'occasione ma a quanto pare, temo sarà un esercizio col saldatore :)
Beh non è che ci voglio fare i concerti ma un pò meglio del trust da scrivania lo vorrei :)
Un'ultima delucidazione: che succede se le capsuline sono a distanza molto superiore, che so 20cm? Una serie di attenuzioni e risonanze a gogo su tutto lo spettro immagino.
Beh, se pensi che le onde sonore nell' aria possiedono una velocita' (normalmente) di 345 m/s, disponendo due capsule vicine, diciamo 10 mm l' una dall' altra, avrai che una onda sonora, con direzione dell' asse che congiunge le due capsule, raggiunge la prima in un certo tempo (chiamiamolo t0) e l' altra in t0+(10e-3/345)=t0+26us.
Supponi di sommare i segnali di uscita dalle capsule in fase, e, per semplicita', che questi segnali siamo sinusoidali.
Se fai due conti scoprirai che per un segnale di frequenza 17250 Hz, i segnali all' uscita delle due capsule saranno in opposizione di fase tra loro, e sommandoli, otterrai *zero* segnale.
Ecco, quella e' una frequenza per la quale un segnale, come dicevamo prima) con direzione l' asse delle due capsule, distanti tra loro 10mm, otteniamo una "cancellazione".
Se ripeti il calcolo con una frequenza diversa, ad esempio doppia, scoprirai, invece, di ottenere un "rinforzo" (segnale di ampiezza doppia).
Se, inoltre, consideri un segnale in direzione trasversale alla precedente, otterrai che il segnale arrivera' nello stesso istante alle due capsule, e quindi...
Non e' difficile, se hai voglia e tempo, fare un piccolo excel con un grafico e calcolare e visualizzare la risposta complessiva in diverse posizioni e per diverse geometrie e frequenze.
Apparentemente. Trascurando per un attimo che si tratta, in un caso di ricevere e convertire una onda sonora in elettricita', mentre nell' altro di trasdurre un segnale elettrico in una onda sonora, da un punto di vista fisico non ci sono molte differenze: il "campo risultante" sara' la somma vettoriale dei singoli campi dei due trasduttori (come si dice in Fisica).
Dimensionando "opportunamente" la geometria (distanza fra i trasduttori, diametro dei singoli trasduttori, frequenza massima riprodotta, eventuali curve dell' asse di montaggio dei trasduttori) si ottengono dei sistemi di diffusione sonora che permettono di avere caratteristiche di dispersione angolare, e rapporti tra "campo vicino" e "campo lontano" (e' una cosa un po' tecnica, in verita') piu' favorevoli per alcune applicazioni.
Una altra applicazione simile, in tutt' altro campo della elettronica e' l' accoppiamento di antenne: medesimi concetti, con una velocita' dell' onda affatto diversa (300.000 Km/s invece che 345 m/s).
E' possibile accoppiare due antenne (in diversi modi), per ottenere "rinforzi" o "attenuazioni" in determinate direzioni (di solito le antenne, al contrario degli altoparlanti e dei microfoni, si usano per un limitatissimo range di frequenze, idealmente una, quindi non ha tanto senso la "risposta in frequenza" per grandi variazioni della frequenza, quanto, in questi casi, la risposta in funzione dell' angolo da cui arriva il segnale).
risposta
Non ho capito queste due frasi.
Se tu progettassi un preamplificatore audio a basso rumore. Es.
Beh riflettendoci meglio questo vale anche per un sistema di altoparlati anche se forse, almeno per me era meno immediata la cosa. Volevo dire che il microfono in pratica svolge una misura della pressione sonora soggetta all'incertezza dello strumento e la prima cosa che viene in mente per ridurre l'incertezza è ripetere le misure e farne la media. In effetti l'idea mi è venuta documentandomi su una tecnica per ridurre il rumore (la grana in quel caso) nelle fotografie astronomiche; si fanno più foto in sequenza e si fa la media pixel per pixel. Solo che, evidentemente in questo caso la faccenda è un pò diversa a meno di non trovare soluzioni geometriche particolari forse...
Mi viene in mente (lo so una ne faccio e cento ne penso :) ) una disposizione che almeno da un ragionamento qualitativo potrebbe andare bene:
Una serie di microfoni disposti su una circonferenza per il cui centro passa la direzione del corretto utilizzo del microfono. Ammesso che si possa fare l'ipotesi che il microfono risultante sia utilizzato in asse, avrei uno sfasamento uguale per tutti i segnali da sommare. Detta quest'altra idea malsana che mi è frullata per la testa, la ridimensiono un pò da solo... Sarebbe praticamente impossibile utilizzarlo correttamente.
Beh l'ho buttata lì.
Beh più o meno è quello che avevo in mente. La cosa che mi lascia perplesso è come mai il preampificatore della scheda audio non è altrettanto decente? Voglio dire è un circuitino abbastanza banale mi pare un operazionale e via. E' mai possibile che sia tanto scadente il circuito sulla scheda audio?
ti dirò: fino a quando ho letto la tua domanda, non avevo mai fatto i conti nemmeno io, e pensavo anch'io che gli sfasamenti fossero decisamente minori... ma a volte a far due conti si hanno delle sorprese! :)
ah, allora la faccenda è diversa - però anche in questo caso forse un ragionamento ci aiuta... allora, pensiamo un po' al segnale ed al rumore all'uscita:
- il segnale di ciascuna capsula è grosso modo proporzionale alla SPL; se possiamo presumere che i due segnali delle capsule siano ragionevolmente correlati e in fase (quindi sfasamenti modesti) le tensioni si sommano, quindi il segnale è grosso modo +6dB rispetto a quello di una singola capsula;
- il rumore di ciascuna capsula è la somma del rumore ambiente captato (sia acustico che elettrico), e del rumore prodotto internamente, per lo più dall'amplificatore interno della capsula (se c'è); esaminiamoli:
** il rumore captato lo possiamo ragionevolmente supporre uguale per entrambe le capsule (dato che per ipotesi sono vicinissime!), per cui anche in questo caso si sommano le due tensioni e possiamo ritenere che grosso modo sia, come il segnale, +6dB rispetto a quello di una singola capsula;
- infine, c'è il rumore prodotto internamente alla capsula; questi rumori, al contrario di quelli esterni, sono ragionevolmente del tutto incorrelati, per cui quello che si somma è la potenza, e il rumore totale è di +3dB rispetto a quello di una singola capsula.
Quindi usando due capsule abbiamo indubbiamente un vantaggio rispetto alla singola capsula, dato che il rumore interno della capsula praticamente si dimezza rispetto al caso della capsula singola; quel che resta tutto da vedere è quanto conti questo rumore rispetto alla somma dei rumori esterni... secondo me, se il livello acustico è alto questo contributo è sostanzialmente trascurabile, però non avendo mai provato a ragionarci seriamente non ci metterei la mano sul fuoco Beh non è che ci voglio fare i concerti ma un pò meglio del trust da
be', ma per fare che? Per skype il microfonino da scrivania va benissimo, se fai il cantante lirico va già meno bene... :)
esatto :) Hai presente le figure d'interferenza, quelle a strisce chiare e scure? Be', ti viene fuori una di quelle diversa per ciascuna frequenza... :)
Ciao!
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Se ci pensi bene,si puo' fare qualcosa di simile anche per questo caso: l' importante e' che siano segnali ripetitivi (es. per semplificare, la solita onda sinusoidale). Memorizzando e mediando diversi spezzoni nel tempo, puoi ottenere, analogamente alla fotografia astronomica, una riduzione di rumore (non-correlato) di 3dB ogni raddoppio del numero dei campioni base.
Credo di avere capito...
Certo, funziona, ma solo per segnali provenienti esattamente dal centro della circonferenza o dall' asse normale ad essa e passante per il centro.
Un po' limitante... :-)
[Pre Microfonico]
Limitazioni di budget, di specifiche, mettici quello che vuoi: ad esempio, su Futurlec, un Opa2134 costa 3,9USD, mentre un banale TL072 costa 0,55USD.
Non e' nemmeno detto che i progettisti di schede audio o di dispositivi audio vogliano imbarcarsi nel disegno di pre a basso rumore per schede o dispositivi comunque a basso costo-basso profilo, e che riservino i loro sforzi migliori per dispositivi o schede ad alto costo-alto profilo (quello che i consumer chiamano "professionali").
L' Opa2134 ha caratteristiche che non e' che si incontrino tutti i giorni... per il resto e' un "normale" opamp, e il circuito e' un "normale" amplificatore ad opamp.
Se leggi la pagina queste cose sono spiegate, come e' spiegato pure che la capsula usata possiede un "noise floor" di 36 dB SPL, che non e' che sia proprio corrispondente al silenzio di un auditorium, e che il 2134 e' 9 vole meno rumoroso della capsula.
Aggiungici poi che altri tipi di capsule microfoniche, in altre tecnologie (es. nastro o dinamici) abbisognano di circuitazioni o componenti affatto particolari, per contenere il rumore (sempre che siano capsule a bassa sensibilita' ovvero utilizzate per bassi SPL.
Ciao Chissa' se il Padreterno , quando decise di farci due orecchie ...fece questi conti ?
Scherzi a parte , gia' una prova di ascoltare con un solo orecchio (come devo fare io)fa capire cosa succede . Un suono puro sparisce se sposto la testa opportunamente, venendo annullato perche' proveniente da riflessioni diverse!!!
forse no... ma senz'altro ha preso in considerazione che con due orecchie direttive si può determinare la provenienza del ruggito di quella tigre incavolata... :)
Ciao!
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Ciao E servirebbe anche per me quando vado per funghi, per capire dove sono gli amici sparsi nel bosco!! Per me sono sempre a sinistra (la parte dell'orecchio buono !!!)
Ciao Giorgio P.S. Visto che abbiamo tirato in ballo il Padreterno, ti copio Questa mia riflessione:
La vera ragione del mal di schiena
Quando il Padreterno decise di creare l'uomo,la sua vera preocupazione era di mettere l'intelligenza nella testa di una creatura . Il resto ormai l'aveva ben collaudato negli altri animali. Per cui per il fisico prese l'ultimo progetto di animale piu' comodo. L'intelligenza funziono' subito e diede i suoi frutti, che non sempre sono ..buoni !!! A quei tempi tutti gli animali giravano a 4 gambe,solo il Padreterno girava a due gambe !!! Impensabile un Padreterno che gira a 4 gambe !!! E nacque l'INVIDIA,primo frutto maligno della intelligenza. Per questo l'uomo lentamente cerco' di imparare a camminare a due gambe . Quando il Padreterno se ne accorse,ando' su tutte le furie e caccio' l'uomo dal paradiso per il peccato Originale di INVIDIA .(altro che la mela !!!) E disse anche "Soffrirete per tutta la vita di mal di schiena" E non fu una maledizione, ma solo la previsione di un progettista provetto. Disse " Avevo progettato la spina dorsale come una trave orizzontale appoggiata su due o 4 punti, invece voi la usate come colonna verticale, caricata di punta, generando impreviste sollecitazioni alle ultime vertebre, e questa sara' la causa del mal di schiena di cui soffrirete per tutte le future generazioni." E questo si e' naturalmente verificato esattamente!!!
be', in effetti sentirci meno, o peggio ancora non sentire affatto da una parte è un po' una fregatura... però sempre meglio che non sentire da nessuna delle due! Insomma, tanto vale vedere il bicchiere mezzo pieno... :)
rotfl! :)
Insomma, stai dicendo che il mal di schiena me lo tengo fin che campo... vabbe', pazienza, anche qui bisognerà far valere la regola del bicchiere mezzo pieno ;)
Ciao!
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