Installazione impianto audio microfonico: le problematiche

Il sistema perfetto dovrebbe essere naturale e fornire un'alta intelligibilità del parlato.

 Ci sono molti fattori che contribuiscono ai grandi sistemi audio installati - inclusi il microfono, l'acustica della stanza e il rumore di fondo. 

1. Lo scopo del sistema

Cos'è un sistema microfonico? 

Quando parliamo di microfoni in combinazione con un impianto audio, pensiamo principalmente a sistemi microfonici installati in modo permanente in tutti i tipi di spazi in cui il parlato è amplificato: sale conferenze, aule, edifici di culto, aule di tribunale e così via. 

Un sistema di microfoni non include solo i microfoni. 

Comprende anche il resto della catena del suono tra cui preamplificatori, dispositivi di missaggio, amplificatori di potenza, altoparlanti - e la stanza stessa! 

Cosa dovrebbe fare il sistema audio 

Lo scopo del sistema microfonico è quello di fornire un'amplificazione sufficiente e stabile - nessun rumore del sistema udibile, suono naturale e privo di distorsioni e un'eccellente intelligibilità del parlato. 

Il sistema dovrebbe essere facile da usare. 

Alcuni sistemi sono controllati manualmente, tuttavia, spesso sono controllati da alcuni hardware / software intelligenti che assicurano che il microfono giusto sia acceso al momento giusto e al giusto livello. 

Cosa non dovrebbe fare il sistema audio

Molto spesso ci si imbatte in impianti audio di scarsa qualità. 

Questi presentano un'elevata distorsione, scarsa risposta in frequenza, fastidiosi rumori del sistema, rumore dei telefoni mobili in roaming, scarsa intelligibilità e amplificazione instabile con conseguente feedback acustico. 

L'obiettivo di un buon sistema è minimizzare questi problemi. 

2. Acustica della stanza

I microfoni installati in ambiente  non sono i soli responsabili per un sistema perfettamente installato. La stanza - specialmente l'acustica della stanza - influenza notevolmente le prestazioni del sistema finale. 

Riverbero 

Il tempo di riverbero di una stanza è il tempo impiegato da un suono per decadere di 60 dB dopo che il suono si è fermato.

Spesso usiamo il termine "RT60". Il tempo di riverbero ottimale di una stanza dipende dall'applicazione della stanza. 

Un talk studio dovrebbe avere un tempo di riverbero breve (<0,5 sec).

Una sala da concerto per musica sinfonica è nella gamma di 2.2-2.4 sec. 

Le chiese antiche, spesso costruite come stanze grandi con superfici dure, possono avere un tempo di riverbero molto lungo (5-8 sec).

In queste stanze è difficile ottenere un'elevata intelligibilità del parlato perché il riverbero "spalma" le parole. 

 

Considerare tutti i suoni in ritardo come rumore, che riduce il rapporto segnale / rumore del sistema. Se il riverbero dura più di due secondi, può essere difficile ottenere un'elevata intelligibilità. 

Quando si pianifica uno spazio utile per le applicazioni di conversazione, considerare il tempo di riverbero della stanza. 

Una stanza per il parlato naturale, senza amplificazione audio, normalmente ha un tempo di riverbero un po 'più lungo rispetto a una stanza con un sistema audio installato. 

Rumore

Il rumore acustico di una stanza deriva in parte dall'ambiente esterno, come il rumore del traffico o le vibrazioni dei treni e dei trasporti sotterranei. 

La qualità del suono e l'isolamento delle vibrazioni dettano il livello di questo rumore. 

Anche il rumore interno di installazioni come HVAC, ventilatori nei proiettori e alimentatori può essere molto fastidioso. 

Anche se le persone hanno la capacità di bloccare fonti di rumore costanti, questo tipo di rumore riduce l'intelligibilità del parlato e aumenta la fatica dell'ascoltatore. I sistemi di ventole possono anche produrre rumore del vento nei microfoni nelle vicinanze. 

Anche i sistemi di altoparlanti mal progettati possono produrre ronzio o sibilo a causa di una cattiva strategia di cablaggio o di impostazioni errate del guadagno. 

Questo, ovviamente, non dovrebbe mai accadere in un'installazione di qualità.

In una stanza ottimizzata per le applicazioni vocali, il rumore dovrebbe essere sempre il più basso possibile. 

Le curve di valutazione del rumore (NR) o Noise Criterion (NC) vengono applicate per documentare il rumore di fondo. 

Queste curve si applicano anche quando si descrivono i requisiti della stanza all'inizio di un progetto. Il rumore di installazione tipico non deve superare NR / NC-30. In alternativa, può essere applicato SPL ponderato A. 

In media, il suono ponderato A fornisce numeri approssimativamente 4-5 dB più alti rispetto a NR / NC. (Esempio: la curva NR-25 sottostante può essere ricalcolata a 29 dB (A). 

Rumore elettrico

A volte il rumore elettrico può diventare udibile. 

I campi elettromagnetici da cavi di alimentazione, dimmer luce e telefoni cellulari possono essere rilevati e convertiti in rumore udibile. 

Il livello di rumore elettrico riprodotto dal sistema dovrebbe preferibilmente essere 10 dB sotto il livello del rumore acustico nella stanza (cioè NR / NC 20). 

Sensori ad ultrasuoni

Una forma delicata di rumore è il suono emesso dai sensori a ultrasuoni, che normalmente funzionano nell'intervallo 30-50 kHz. 

La maggior parte dei microfoni sono sensibili a questo suono inaudibile e il suo livello di pressione sonora (SPL) è piuttosto alto (> 100 dB SPL) - spesso superiore a quello di una persona che parla. 

A causa di ciò, il suono ultrasonico potrebbe attivare circuiti di livello automatico. È importante rimuovere questi sensori dalle stanze con i microfoni, o almeno programmarli per lavorare alla massima frequenza possibile.

3. Dove sono gli altoparlanti?

Distribuzione di altoparlanti

Dovrebbe essere ovvio che posizionare un microfono davanti a un altoparlante che fornisce il segnale amplificato di quel microfono è una cattiva idea.  

Il potenziale rischio di feedback acustico è alto. 

Gli altoparlanti normalmente esibiranno una certa direzionalità, almeno alle frequenze più alte. 

Ciò dovrebbe generare meno suono dietro l'altoparlante rispetto a quello frontale. Pertanto, la regola di base è posizionare i microfoni dietro gli altoparlanti o almeno fuori asse. 

Nei sistemi con diffusori a soffitto distribuiti, c'è un alto rischio che i microfoni siano di fronte a (appena sotto) un altoparlante. 

Una soluzione comune è quella di spegnere gli altoparlanti più vicini.

Guadagno prima che il feedback sia un parametro essenziale in tutti i sistemi di microfoni. 

Ricorda che la catena include tutti i componenti che il sistema passa e la stanza. 

Maggiore è il tempo di riverbero, maggiore è il rischio di feedback acustico. 

Più i microfoni sono aperti più è alto il rischio. 

 4. Specifiche del microfono

Cosa cercare

Il microfono scelto dovrebbe essere in grado di captare la voce alla distanza a cui è pianificato di essere utilizzato. 

Una maggiore direttività aiuta a ridurre il rischio di feedback acustico. 

Più lontano si mette un microfono dalla persona che parla, è necessaria una maggiore direttività. 

Il livello del parlato dovrebbe essere nel mezzo della gamma dinamica dei microfoni.

Nessuna vibrazione dai supporti dovrebbe essere trasmessa tramite il microfono. 

Sensibilità

La sensibilità di un microfono è definita dalla grandezza dell'uscita quando il microfono è posizionato in un campo sonoro in cui è presente un SPL di 94 dB. 

Se il microfono è molto vicino alla persona che parla, una sensibilità di 1-5 mv / Pa va bene. 

Se il microfono è più lontano, una sensibilità più alta, per esempio, 20 mV / Pa è adeguata. 

Se un microfono ha una sensibilità troppo bassa, un sacco di guadagno potrebbe rendere udibile l'auto rumore. 

Sensibilità al respiro e rumore meccanico
Raramente si trovano dati specifici sulla sensibilità del microfono a vibrazioni respiratorie / pop o meccaniche. 

Se il microfono è molto vicino alla persona che parla, l'alito rumoroso può diventare un problema. 

La soluzione è di solito dotare il microfono di un antipop o addestrare le persone a parlare direttamente nel microfono.

Inoltre, deve essere considerata la sensibilità del microfono alle vibrazioni meccaniche. 

Soprattutto quando si tratta di microfoni da tavolo. In questo caso, la cosa migliore da fare è applicare uno shock mount dedicato. 

Caratteristiche direzionali, angolo di apertura, indice di direttività (DI)

La selezione di un microfono con la direttività corretta è fondamentale. 

Nelle specifiche, la direzionalità viene spesso presentata come un modello polare. 

Un modello cardioide ha una direttività superiore rispetto a un modello omnidirezionale e uno supercardioide ha una direttività persino maggiore di un cardioide.

La direttività indica che il suono in asse è preferito e il suono proveniente da altre direzioni è più o meno soppresso. 

Nella maggior parte delle situazioni, è richiesta un'elevata direttività. 

Talvolta i microfoni direzionali sono descritti dal loro angolo di apertura. 

Questo è definito come l'angolo davanti al microfono dove l'uscita scende di 6 dB con riferimento alla sensibilità sull'asse. 

Va notato che i modelli polari e gli angoli di apertura possono cambiare con la frequenza. 

Tuttavia, non tutti i microfoni possono essere facilmente classificati da un modello polare o da un angolo di apertura. 

Una descrizione migliore di un microfono è il fattore di direttività o l'indice di direttività, (DI). 

Un numero più alto significa maggiore direttività. L'indice di direttività è presentato come funzione della frequenza. 

Se il microfono è vicino all'altoparlante, un microfono cardioide va bene (indice di direttività = 1,7 dB). 

Se il microfono è più lontano, un microfono supercardioide (Directivity ≥1.9 dB) è la soluzione migliore. 

5. Tipi di microfoni

Microfoni fissi

I microfoni in posizioni fisse, ad esempio montati su tavoli, leggii o sul soffitto, sono spesso preferiti nelle installazioni. 

Il cablaggio è nascosto e la distanza microfono / altoparlante è costante. L'unica cosa che varia è l '"oggetto" davanti al microfono - la persona che parla - che, di fatto, cambia il campo sonoro attorno al microfono. 

Microfoni palmari 

I microfoni palmari, cablati o wireless, sono talvolta una necessità. 

Per oratori esperti questo non è un problema. 

Tuttavia, i diffusori non addestrati possono tenere il microfono alla distanza sbagliata dalla bocca o puntare nella direzione sbagliata. 

In molte installazioni, il microfono palmare è solo un microfono di riserva per situazioni non considerate. 

Microfoni per cuffie

I microfoni delle cuffie sono efficienti grazie alla loro posizione vicino alla bocca. 

Questo è spesso preferito per i diffusori che devono muoversi nella stanza durante le loro presentazioni, ad esempio davanti a una lavagna o uno schermo. 

Ci sono diversi modelli di microfoni per cuffie tra cui scegliere. 

È necessario considerare quali caratteristiche sono importanti. 

La cuffia omnidirezionale è la più facile da gestire perché il suono è molto coerente (quasi) indipendente dal posizionamento ed è il meno sensibile al vento / pop e alla maneggevolezza. 

Un microfono cardioide deve essere tenuto in una posizione stabile. 

Le cuffie con doppio orecchio sono molto efficienti. 

Tuttavia, la soluzione dell'orecchio singolo spesso si adatta meglio alle variazioni del microfono tra i diffusori e - a seconda dello stile di capelli - non dà all'utilizzatore una brutta giornata. 

Microfoni lavalier 

I tipi di microfoni lavalier sono comuni. 

Va notato che il livello del discorso è inferiore di circa 10 dB (rispetto a una posizione sulla guancia) perché il microfono è posizionato sul petto dell'altoparlante.  

Un altro problema importante con i microfoni lavalier è che l'intervallo di frequenza 2-4 kHz è ridotto, il che diminuisce l'intelligibilità del parlato. 

Possono essere applicati tipi di lavalier direzionali, tuttavia devono essere indicati nella giusta direzione. 

  6. Posizionamento del microfono

L'importanza dell'ottimizzazione del posizionamento
Le regole generali del posizionamento del microfono sono:

1.     Il più vicino possibile alla fonte (persona che parla) (ma sii consapevole del respiro pesante e delle irritazioni)
2.     Il più lontano possibile da altri microfoni
3.      Il più lontano possibile dagli altoparlanti
4.     Mai diretto verso gli altoparlanti
5.     Nessuna possibilità potenziale di ottenere ostacoli tra l'altoparlante e il microfono (come i manoscritti)

Supporto da tavolo

sui tavoli conferenza e leggii un supporto da tavolo cellulare può essere utilizzato - soprattutto se buchi non possono essere eseguiti in. 

Supporto da tavolo - leggio / pulpito

Un attacco da tavolo è pratico perché il microfono ha una posizione fissa. Un collo di cigno può aiutare a puntare il microfono nella giusta direzione. La lunghezza del collo d'oca è determinata dalla posizione dell'altoparlante: in piedi o seduti. 

Supporto da pavimento

I supporti da pavimento si applicano raramente in installazioni fisse. Sebbene un piedistallo possa fornire una base per un microfono palmare. 

Soffitto, sospeso

Sospendere i microfoni dal soffitto è spesso una soluzione pratica. I microfoni sono (quasi) fuori dalla vista. I microfoni sono normalmente anche fuori portata fisicamente, quindi non c'è rumore di movimentazione. I microfoni a soffitto dovrebbero essere altamente direttivi. 

Distanza tra i microfoni

Una regola comune (regola 1: 3) è che quando si utilizza un microfono, gli altri microfoni aperti dovrebbero essere almeno tre volte più lontani (dal primo microfono). Questo serve a prevenire la colorazione del suono (filtro a pettine). 
 

7. Sbarazzati delle vibrazioni

Rumore indotto

Il suono può essere trasmesso da strutture rigide come un piano del tavolo. 

Quindi, se un microfono viene posizionato su un tavolo, le vibrazioni meccaniche causate dagli oggetti che colpiscono il tavolo potrebbero finire come suoni nel sistema. 

Per evitare che le vibrazioni entrino nel microfono, dovrebbe essere isolato meccanicamente dalla struttura a cui è collegato.

In linea di principio, la maggior parte dell'isolamento sfrutta la sospensione elastica. 

La struttura vibra ma il microfono è stabile. 

Sembra facile, tuttavia qualsiasi sospensione elastica ha una risonanza. Si spera che la risonanza sia progettata per essere a una frequenza molto bassa, al di sotto della gamma di frequenze del parlato. 

Al di sotto della frequenza di risonanza, il movimento della struttura portante (tavolo o lecturn) e il microfono sospeso sono esattamente gli stessi.  

Alla frequenza di risonanza, il movimento del microfono è molto più alto del movimento della struttura. 

Ammortizzatori per supporti

È inoltre possibile applicare un supporto antiurto per il microfono sulla parte superiore di un supporto microfonico. 

8. Mescolare i segnali del microfono

Mixer manuali

Tutti i microfoni devono essere bilanciati e attivati ​​/ disattivati ​​quando necessario. 

Un dispositivo di missaggio - e una persona dietro di esso - può fare il lavoro. 

Tuttavia, molte installazioni implicano la miscelazione completa o parzialmente automatica. 

Auto-mixer

La maggior parte delle sale conferenze sono progettate per funzionare senza l'intervento di tecnici. 

Gli utenti sono lasciati con un piccolo pannello per controllare la luce, i proiettori, le tende e il suono. 

Quando è in uso più di un microfono, è necessario un certo controllo. L'auto-mixer è la soluzione. 

I mixer automatici hanno un rilevamento incorporato dei canali attivi. 

I canali attivi sono attivati; quelli non attivi rimasti. 

I circuiti prioritari possono determinare quali microfoni devono essere aperti. 

Un'impostazione di livello automatica ridurrà il livello di ciascun microfono man mano che vengono accesi più microfoni. 

Nelle configurazioni più grandi per le conferenze, la gestione delle priorità può essere molto complessa per consentire alla persona giusta di parlare al momento giusto. 

9. Collegamento dei microfoni

Connessioni silenziose

Le connessioni dovrebbero essere completamente privo di rumore. 

Ciò vale per i contatti, l'attivazione / disattivazione dei microfoni, ecc. Il cablaggio (ei microfoni) non devono rilevare e riprodurre alcun rumore elettromagnetico, né LF né RF. Niente è più fastidioso del suono indesiderato nel sistema. 

Cavi

Alcuni microfoni possono avere cavi sbilanciati (alloggiamento del microfono in miniatura senza connettore incorporato).

Tuttavia, il cablaggio sbilanciato deve essere il più corto possibile. Il cablaggio audio analogico principale deve sempre essere bilanciato. 

Applicazioni wireless per l'installazione

I trasmettitori wireless possono essere applicati a tutti i microfoni indossati sul corpo. 

Anche i microfoni nei pulpiti mobili possono beneficiare dell'applicazione di sistemi wireless. Questo lascia il palco privo di cavi.

I sistemi di Digital Network Conference con distribuzione di segnali digitali stanno diventando più comuni. Gli indirizzi IP sono assegnati ai singoli microfoni o alle basi del microfono. Tuttavia, la distribuzione del segnale deve essere eseguita correttamente. 
 

10.Verifica e calibrazione del sistema

Polarità dei microfoni 

Secondo gli standard, i microfoni dovrebbero fornire una tensione positiva sul pin "caldo" per la pressione positiva davanti al diaframma.

Sfortunatamente, alcuni microfoni sono fabbricati per fornire una tensione negativa per una pressione positiva. 

Se tutti i microfoni di un'installazione hanno la stessa polarità - positiva o negativa - questo non è un problema. 

Tuttavia, l'applicazione di una miscela di tipi può causare problemi. Controllare la polarità di tutti i microfoni con un dispositivo di controllo della polarità o simili. 

Impostazione del guadagno (guadagno prima del feedback)

Un sistema microfonico dovrebbe essere stabile senza tendenza a creare feedback acustico. 

Sfortunatamente, i feed potrebbero ancora verificarsi. Una buona regola è lasciare un po 'di margine di sicurezza nel sistema. 

Soprattutto nei casi in cui le persone che parlano si muovono molto vicino al microfono. 

La presenza di qualsiasi oggetto come la testa o il busto di una persona può modificare l'apparente direttività del microfono. 

Inoltre, tutti i microfoni di una linea, ad esempio che coprono un pannello, dovrebbero avere la stessa sensibilità per consentire una facile impostazione del guadagno. 

Numero di microfoni aperti

 
Il numero di microfoni aperti e amplificati deve essere ridotto al minimo. 

Raddoppiando il numero di microfoni aperti si riduce l'headroom di 3 dB. Inoltre, i microfoni più aperti raccolgono più rumore di sottofondo dalla stanza. 

Il livello assoluto

Lo scopo del sistema microfonico è quello di avvicinare la voce della persona che parla all'ascoltatore. 

Questo è il motivo per cui l'SPL riprodotto non deve superare l'SPL conversazionale. 

Vale anche la pena conoscere: l'intelligibilità del parlato diminuisce quando il livello di ascolto supera circa 80 dB SPL. 

Microfoni di alta qualità, calibrazione e allineamento adeguati fanno funzionare al meglio il sistema audio.