Che cos'è un microfono digitale?
Un microfono digitale è un dispositivo per raccogliere onde sonore analogiche e convertirle in segnali elettronici attraverso l'uso della tecnologia digitale. Laddove i microfoni convenzionali operano secondo un principio di elaborazione elettronica delle differenze di tensione causate dalle vibrazioni del suono contro le superfici metalliche, i microfoni digitali utilizzano wafer dielettrici o trasduttori a film sottile per catturare il suono. Ciò consente una costruzione ridotta, un'immunità efficace al rumore e una riproduzione del suono più precisa. I microfoni digitali compaiono in applicazioni di fascia bassa e di fascia alta, inclusi giocattoli, computer, telefoni e studi audio.
Un grande mercato per la tecnologia dei microfoni digitali è l'industria della telefonia mobile, poiché questa tecnologia offre numerosi punti di forza, come la cancellazione del rumore, il basso consumo energetico e i bassi costi di produzione. La tecnologia si trova in genere in computer e tablet, nonché nei design dei microfoni convenzionali. I microfoni desktop siedono su uno stand e vengono utilizzati per le chiamate in conferenza o il dettato. I microfoni per cuffie vengono spesso utilizzati per giocare o chattare online. I microfoni da studio consentono registrazioni di qualità per musica, podcast o registrazioni vocali professionali.
La maggior parte delle tecnologie di microfoni digitali funzionano convertendo le onde sonore audio analogiche in segnali digitali. In sostanza, un sensore digitale riceve le vibrazioni delle onde e le traduce in segnali elettronici. Lo fa tagliando un'onda in una serie di valori digitali che possono essere facilmente elaborati, filtrati o rielaborati per ottenere effetti. I microfoni si collegano tramite cavi con jack o porte USB (universal serial bus).
I trasduttori di sistemi microelettromeccanici (MEMS) utilizzano un film sottile per rilevare i cambiamenti di capacità causati dal suono. I wafer complementari a ossido di metallo-semiconduttore (CMOS) impiegano strutture metallo-dielettriche incise in un diaframma, funzionando come un timpano digitale. Entrambi i metodi digitalizzano i segnali e consentono una moltitudine di opzioni di elaborazione.
I convertitori analogici digitali (DAC) sono chip che si trovano in schede audio, lettori o altoparlanti. Questi trasformano i dati digitali in tensione, corrente o carica elettrica di un segnale analogico. Gli oratori lavorano su principi simili ai microfoni, ma al contrario.
I dispositivi MEMS utilizzano un diaframma sensibile alla pressione in silicio inciso nel silicio. Sebbene facili da produrre, questi componenti hanno larghezze di banda più strette e sono più costosi e più fragili di quelli dei microfoni a condensatore ad elettrete (ECM). I componenti MEMS impiegano spesso un transistor ad effetto di campo (JFET) a gate di giunzione collaudato. Questo transistor impedisce e regola la corrente elettrica e funge da preamplificatore del microfono, un componente che aumenta il suo segnale di uscita dalle piccole onde sonore dell'ingresso analogico: ad esempio una voce.
Le innovazioni CMOS offrono numerosi vantaggi rispetto ai diaframmi MEMS. Questi possono includere una distorsione armonica ridotta, impostazioni di guadagno migliorate e uscita digitale diretta. Con tali distinzioni tecniche, diventa chiaro che un microfono non è necessariamente un vero microfono digitale solo perché ha un display digitale.
Con il proseguimento dello sviluppo della tecnologia dei microfoni digitali, i prezzi sono diminuiti e i prodotti di qualità sono diventati più disponibili. I microfoni diventano più capaci di catturare il vero suono senza rumore estraneo o incoerenze. La digitalizzazione offre agli utenti di tutti i livelli molte opzioni creative. I dispositivi portatili funzionano meglio in ambienti rumorosi e gli utenti sviluppano più supporti di livello professionale a prezzi al consumo.