Amplificazione del suono, meraviglia moderna

LA STORIA biblica narra di molti grandi raduni del popolo di Dio in cui ci fu bisogno che tutti udissero. I libri di Deuteronomio e Giosuè riportano casi in cui Mosè e Giosuè parlarono alla nazione israelita, che allora contava milioni di persone. È possibile che essi, per farsi udire da grandi moltitudini, avessero bisogno di far ripetere le loro parole da altri uomini. Per dire il meno, questo era un sistema lento, che richiedeva molto tempo.

Ogni tanto Gesù ricorreva a mezzi acustici naturali per far giungere ad altri le sue parole di vita. Poteva scegliere una zona montuosa, dove le onde sonore prodotte dalla sua voce potevano viaggiare in linea retta su o giù per un colle, e giungere agli orecchi di ciascun ascoltatore. (Matt. 5:1) Altre volte, quando era incalzato dalla folla su un terreno più pianeggiante, vicino al mar di Galilea, Gesù saliva su una barca e si allontanava un po’ dalla riva. La superficie liscia dell’acqua serviva a riflettere il suono per trasmettere agli ascoltatori sulla riva le onde della sua voce. — Matt. 13:1, 2; Luca 5:3.

Oggi, quando gruppi di una cinquantina di persone o più si riuniscono per ascoltare un oratore, si valgono spesso di quella meraviglia che è l’amplificazione elettronica. Le moderne apparecchiature possono amplificare di molte volte il volume delle parole di un oratore, pur conservando la qualità, il tono e il timbro caratteristici della sua voce. Questo aiuta sia l’oratore che l’uditorio. L’oratore non ha bisogno di fare grandi sforzi per essere comodamente udito. Non deve chiedere troppo alla sua voce o fare innaturali cambiamenti di tono, volume o enfasi. E quelli che ascoltano non devono tendere gli orecchi per afferrare quanto viene detto. Possono concentrarsi senza sforzo per capire quello che odono. Vediamo cosa ci vuole per avere un buon impianto acustico.

Come viene amplificato il suono?

Il primo passo nella moderna amplificazione del suono è quello di convertire in energia elettrica le vibrazioni sonore, che sono una forma di energia acustica o meccanica raggiante. Questa funzione è svolta dal microfono. Le onde sonore che in effetti sono variazioni nella pressione dell’aria, vengono convertite dal microfono in una corrispondente tensione elettrica che varia di frequenza e potenza secondo la “pressione” delle vibrazioni sonore. I microfoni sono necessariamente degli strumenti delicati e si dovrebbero maneggiare con speciale cura.

Dato che il microfono produce un segnale elettrico di bassissima tensione, questo segnale dev’essere rafforzato o amplificato molte migliaia di volte per far funzionare l’altoparlante. A questo scopo, si usa un amplificatore audio. Molti amplificatori sono fatti in modo che possono ricevere i segnali di parecchi microfoni o di altre fonti, combinarli, e quindi amplificare il programma combinato nella potenza necessaria perché l’uditorio oda facilmente. A volte si impiega un preamplificatore separato per potenziare i segnali bassi dei microfoni, miscelarli e quindi distribuire il programma combinato in qualsiasi punto, vicino o lontano, dove può essere ulteriormente amplificato secondo il bisogno. Nei grandi impianti acustici si possono utilizzare molti amplificatori, ciascuno dei quali serve a trasmettere il programma in un’area specifica, dove l’uditorio può consistere di pochi individui o di molte migliaia di persone.

Infine, il segnale elettrico amplificato è inviato a uno o più altoparlanti. L’altoparlante funziona come una specie di microfono a rovescio. La corrente elettrica amplificata fa vibrare una membrana. L’energia elettrica è così trasformata in energia meccanica, producendo di nuovo vibrazioni nell’aria circostante irradiando onde sonore udibili ai nostri orecchi.

Scelta degli elementi

Dal momento che gli obiettivi dell’amplificazione delle parole sono (1) permettere a tutti di udire bene e (2) conservare il timbro naturale della voce di ciascun oratore, è indispensabile scegliere con cura i giusti elementi del vostro impianto acustico. In questo caso si applica il detto che “un oggetto vale quello che costa”. I cosiddetti “affari” di solito non hanno i pregi e la qualità di cui avete bisogno per conseguire i vostri obiettivi. È bene consultare un tecnico esperto quando si acquistano i vari elementi di un impianto acustico. Questo vi permetterà di avere un impianto di buona qualità e di sufficiente potenza, ma non troppo potente o troppo costoso per i vostri bisogni.

Il primo elemento dell’impianto acustico è il microfono. Ciascun tipo di microfono è fatto per un’applicazione specifica. Non ce n’è uno che vada bene in tutti i casi. Per l’amplificazione delle parole, il microfono elettrodinamico è quello che di solito soddisfa meglio le vostre esigenze. È abbastanza fedele, robusto, non dà normalmente fastidi e ha un prezzo ragionevole.

Poi, decidete quale tipo di microfono soddisfa meglio le vostre esigenze dal punto di vista della sensibilità al suono. Dovreste scegliere un microfono ultradirezionale, che capta il suono da tutte le direzioni, o un microfono unidirezionale?

Un microfono unidirezionale è detto anche microfono cardioide perché capta i suoni davanti all’apparecchio secondo uno schema a forma di cuore. Dato che la parte posteriore del microfono cardioide è relativamente inattiva, in genere esso aiuta a ridurre il fenomeno acustico del “feedback”, quel fischio acuto che si ode quando il suono degli altoparlanti è raccolto dal microfono. Tuttavia, col microfono cardioide si perdono alcuni vantaggi. Se l’oratore è leggermente spostato rispetto al microfono, la sua voce può non essere captata bene. Inoltre, il microfono cardioide non è di solito così robusto come altri tipi.

L’uso di un microfono ultradirezionale presenta certi definiti vantaggi. Se non si parla direttamente nel microfono, come accade quando esso è passato da una persona all’altra in un gruppo, il tipo ultradirezionale è molto pratico. Questo microfono è di solito meno costoso e più robusto. Quindi, rende un ottimo servizio in molte applicazioni. Tuttavia, tali microfoni vanno molto più soggetti a captare rumori estranei e a contribuire al “feedback”, specie dove due o più microfoni sono usati contemporaneamente.

Alcuni microfoni tendono a produrre uno sgradevole schiocco se si pronunciano molto vicino ad essi parole contenenti una “p” o una “t”. A questo si ovvierà di solito coprendo il microfono.

Bisogna anche tenere conto dell’impedenza del microfono. Si dice che un microfono è ad alta o a bassa impedenza, e con questo se ne descrivono le caratteristiche elettriche, non necessariamente la qualità o sensibilità. I microfoni ad alta impedenza sono spesso scelti per ragioni economiche. Tuttavia, vi sono certi problemi intrinseci che si riflettono sulla qualità dell’impianto. Per esempio, se il filo del microfono non supera i 15 metri, va bene un impianto ad alta impedenza. Ma se il filo supera i 15 metri, si raccomanda un impianto a bassa impedenza, per ridurre le perdite delle alte frequenze causate dalla capacità del filo. L’impianto a bassa impedenza aiuta anche a evitare che siano captati ronzii e la possibile interferenza di vicine radiotrasmittenti, come CB, radio della polizia, ecc. I microfoni a bassa impedenza dovrebbero essere collegati per mezzo di fili a bassa impedenza, e il loro impiego può richiedere modifiche nell’amplificatore, come l’aggiunta di trasformatori di entrata per ricevere il segnale a bassa impedenza e adattarlo all’amplificatore. Tutte le installazioni sonore professionali utilizzano circuiti equilibrati di microfoni a bassa impedenza.

Il secondo elemento di un impianto acustico è l’amplificatore. Si dovrebbe scegliere un amplificatore dotato di entrata e controllo individuale del volume per ciascun microfono da usare. Ciascun microfono potrà quindi essere regolato in modo indipendente.

Per uditori sino a 200 persone, è bene scegliere un amplificatore con una potenza di uscita di almeno 30 watt. Le sale più grandi richiederanno una potenza molto maggiore. Un amplificatore con componenti a stato solido è di solito più fedele e dà meno fastidi di un amplificatore a tubo. Naturalmente, dobbiamo scegliere un apparecchio adatto per grandi uditori.

Gli altoparlanti sono l’ultimo elemento nella riproduzione del discorso. Ve ne sono di molti tipi. Per le sale piccole possiamo scegliere altoparlanti a colonna, mettendone una da ciascun lato del palco. Sono specialmente pratiche per gli impianti provvisori. Per le installazioni permanenti, un impianto che impiega altoparlanti montati sul soffitto dà di solito ottimi risultati. Se il soffitto è relativamente basso, questo impianto è specialmente raccomandato, perché permette a tutti i presenti nella sala di sedere approssimativamente alla stessa distanza da un altoparlante. Gli altoparlanti sul soffitto dovrebbero essere sistemati in file, distanti l’uno dall’altro circa una volta e mezzo la distanza tra il pavimento e il soffitto. Gli altoparlanti più vicini al palco dell’oratore potrebbero essere collegati in modo da ricevere minore potenza, consentendo un maggior volume all’intero impianto prima che avvenga il fenomeno del “feedback”.

Collegando gli altoparlanti all’amplificatore, si devono adattare le impedenze. A tal fine bisogna scegliere dietro l’amplificatore la presa d’impedenza che più si avvicina all’impedenza dell’altoparlante. La maggioranza degli amplificatori moderni ha un sistema detto “a tensione costante” per usare altoparlanti di caratteristiche diverse. Spesso si usa l’uscita da 25 volt o da 70 volt sul retro dell’amplificatore. In alcuni paesi è comune il valore da 100 volt. Con la tensione più bassa non occorre tubo di protezione per i fili dell’altoparlante. Il sistema a tensione costante richiede l’installazione di un piccolo trasformatore sulla linea di ciascun altoparlante per accoppiare dovutamente l’altoparlante al sistema. Ora siete pronti per far funzionare l’impianto acustico.

Suggerimenti

Il microfono dovrebbe essere sistemato a una quindicina di centimetri dalla bocca dell’oratore, tenendo conto del fatto che alzerà e abbasserà la testa. Deve essere abbastanza vicino da consentire un volume sufficiente senza traccia di “feedback”, ma non così vicino da mettere l’oratore a disagio o da smorzare il suono a causa del normale movimento della testa. Se il microfono è troppo vicino all’oratore, quando sono pronunciate certe parole c’è il problema delle “p” e delle “t”.

Di estrema importanza sono il giusto livello e la buona qualità del suono. Il volume e il tono dell’amplificatore devono essere regolati in modo che la voce di ciascun oratore sia riprodotta conservandone il tono naturale e la chiarezza, permettendo a tutti di udire comodamente e senza sforzo. Se il volume è troppo basso, o la qualità lascia a desiderare, alcune parole andranno perdute, e l’ascoltatore sarà costretto a sforzarsi per capire. Dopo un po’, si stancherà mentalmente, perché la tendenza naturale è di smettere di ascoltare anziché continuare a sforzarsi per afferrare il messaggio. D’altra parte, il suono troppo alto diventa fastidioso e distrae, e l’ascoltatore si stanca. Anche in questo caso l’ascoltatore si distrae e perde il messaggio.

Se un microfono non si userà per parecchi minuti, si dovrebbe spegnere perché non capti parole o suoni estranei. Logicamente, è utile avere qualcuno che si occupi continuamente dell’impianto acustico. Se l’operatore è attento e conosce in anticipo le esigenze di ciascun oratore, tutti trarranno profitto dal programma.

Si dovrebbero usare microfoni mobili per far partecipare l’uditorio? Dipende dalla grandezza dell’uditorio, dalle qualità acustiche della sala e dalla capacità di tutti di udire. Naturalmente, è preferibile che tutti quelli che fanno commenti siano incoraggiati a parlare con un buon volume, piuttosto che perdere tempo spostando i microfoni tra i presenti.

Molti anni fa, Salomone paragonò la parola edificante detta al tempo giusto a “mele d’oro in cesellature d’argento”. (Prov. 25:11) Se l’uditorio è grande, questo vale senz’altro per le parole che hanno a che fare con la vita, quando sono udite e comprese facilmente per mezzo di quella meraviglia moderna che è l’amplificazione del suono.

[Immagine a pagina 13]

Gli amplificatori moderni possono trasformare il ronzio di una mosca in un rombo che riempirà tutta la stanza!