Di recente, il produttore di microfoni Blue ha lanciato sul mercato un microfono da studio di livello professionale al prezzo di 100 dollari, denominato Ember. Da qui, è sorta una domanda cruciale: cosa sono questi connettori XLR e come si utilizzano? Approfondiamo insieme la natura dei connettori XLR e i motivi per cui potrebbero essere una scelta vantaggiosa per il tuo studio.
L’XLR rappresenta uno standard per l’audio professionale. È il tipo di connessione prediletto negli studi di registrazione, nelle stazioni radio e nei concerti dal vivo. La ragione di tale preferenza risiede nella capacità dei cavi XLR di trasmettere un segnale audio bilanciato, fondamentale per ottenere una riproduzione sonora di alta qualità.
Cosa si intende per XLR?
Per iniziare, chiariamo il significato dell’acronimo XLR. Si tratta di un’abbreviazione che sta per X Connector, Locking Connector, Rubber Boot (Connettore X, Connettore Bloccante, Rivestimento in Gomma). Anche se al giorno d’oggi la parte relativa al “rivestimento in gomma” non è sempre presente nel design, il nome è rimasto invariato.
Attualmente, esistono diverse varianti di cavi XLR con un numero variabile di pin (da XLR3 a XLR7), ma in questo contesto ci concentreremo sull’XLR3, ovvero il cavo a tre pin. Questa è, senza dubbio, la tipologia più diffusa.
In sintesi, l’XLR è lo standard di riferimento per l’acquisizione di audio di alta qualità, come quello dei microfoni. Questo è dovuto alla sua capacità di trasmettere un segnale bilanciato che minimizza le interferenze. Sebbene sia la tipologia di connettore più adatta per tali applicazioni, la sua robustezza lo rende uno strumento non strettamente necessario per l’utente medio, a meno che non sia coinvolto nella registrazione o nello streaming audio di alto livello.
Oltre a un microfono XLR e al relativo cavo, avrai bisogno di un’interfaccia audio o un mixer per consentire al tuo computer di “vedere” il microfono. Un’interfaccia audio di base può costare circa 40-50 dollari, mentre modelli più sofisticati possono raggiungere prezzi molto più elevati. L’appassionato medio potrebbe voler investire tra i 150 e i 200 dollari per un’interfaccia di buona qualità, come ad esempio la Focusrite Scarlett 2i2, che rappresenta un ottimo punto di partenza.
Se l’obiettivo è la registrazione casalinga, avrai anche bisogno di una DAW, una stazione di lavoro audio digitale, per catturare l’audio. Si può optare per soluzioni gratuite come Audacity, ma esistono anche alternative eccellenti a costi contenuti, come Reaper. Per una panoramica delle migliori DAW, puoi consultare le nostre recensioni.
L’aspetto tecnico che rende l’XLR superiore ad altri ingressi audio è piuttosto complesso. Approfondiamo insieme i dettagli più rilevanti.
L’Arte del Bilanciamento
Se ti è mai capitato di cambiare le batterie di una torcia, avrai notato che ciascuna batteria ha un lato positivo (+) e uno negativo (-). Collegando solo uno dei due lati della batteria alla lampadina, non accade nulla. È necessario collegare entrambi i poli, positivo e negativo, per accendere la lampadina. Questo è un circuito elettrico: gli elettroni devono compiere un percorso completo, partendo dal polo negativo, passando attraverso il cavo, la lampadina e tornando alla batteria. Allo stesso modo, per l’audio, è necessario che entrambi i lati, positivo e negativo, del segnale siano presenti affinché qualcosa accada. Il microfono genera una spinta di elettroni su un lato del cavo, che vengono indirizzati a un amplificatore e successivamente restituiti all’altro lato del microfono.
Il problema è che molti sistemi audio gestiscono il circuito come se avesse un solo filo, solitamente il conduttore centrale in un cavo coassiale, e uniscono l’altro filo con tutti gli altri componenti elettronici del sistema. Ciò introduce la possibilità che si verifichino diversi tipi di rumore all’interno della catena di segnali audio:
Rumore del loop di massa: dalla mia esperienza trentennale nel campo dell’audio e del video professionale, questo è il problema più diffuso e fastidioso, soprattutto quando sono coinvolti i computer. Si manifesta generalmente come un ronzio a bassa frequenza, ma può anche presentarsi come un fruscio statico o irregolare. I loop di massa si verificano quando l’audio segue due percorsi distinti per raggiungere l’amplificatore: uno attraverso il cavo audio e uno secondario attraverso l’impianto elettrico dell’edificio.
EMI e RFI: trasformatori, motori e apparecchiature elettroniche ad alta frequenza possono generare campi magnetici che inducono una corrente nei cavi audio, creando ronzii e, in prossimità di un trasmettitore AM, anche segnali radio udibili.
Diafonia: si verifica quando un segnale all’interno dello stesso sistema si sovrappone a un altro.
Come risolvere questi problemi? La soluzione, a posteriori, sembra abbastanza ovvia: bisogna isolare entrambi i fili nel percorso del segnale, in modo che la metà positiva e quella negativa del segnale viaggino separatamente da qualsiasi altro elemento. Il vantaggio principale di un segnale audio bilanciato (se implementato correttamente) è che il segnale non entra mai in contatto con il piano di massa degli amplificatori o di altri strumenti nel sistema, eliminando così il rischio di diafonia o loop di massa.
Ad esempio, di recente, durante un concerto live con una band, abbiamo riscontrato un problema con la “traccia click” generata da un dispositivo musicale utilizzato da uno degli artisti sul palco. L’audio della traccia click si infiltrava nelle altre uscite della sua interfaccia audio, e si sentiva un “beep beep beep” nel sistema PA. Il suono era lieve, ma presente. Abbiamo risolto il problema sostituendo i cavi audio sbilanciati con cavi XLR bilanciati.
Un ulteriore vantaggio è la soppressione del rumore. I disturbi EMI e RFI si generano perché un campo magnetico in movimento o variabile induce una tensione su un filo. Nei segnali sbilanciati, il campo magnetico genera una tensione sul lato positivo del segnale, ma non sul negativo (o viceversa). In un cavo bilanciato, invece, i fili sono posizionati uno accanto all’altro, quindi un campo magnetico genera lo stesso segnale su entrambi i lati.
Invertendo la copia della forma d’onda, l’interferenza si annulla e rimane solo il segnale originale che abbiamo inviato sul filo.
Dal lato del trasmettitore, un dispositivo XLR crea una seconda copia dell’audio, invertendola. Dal lato del ricevitore, la copia invertita del segnale viene sommata alla copia originale. Proprio come in matematica, dove -2 + 2 = 0, un segnale audio bilanciato sopprime il rumore proveniente da sorgenti esterne.
Infine, le probabilità di diafonia si riducono drasticamente quando i segnali non condividono un piano di massa. Le apparecchiature di fascia alta che impiegano una catena audio bilanciata internamente sono praticamente immuni dalla diafonia.
Applicazioni Pratiche
Come si traducono in pratica questi concetti? Qual è la loro utilità?
Se stai considerando l’acquisto di Ember, potresti avere in mente lo streaming su Twitch, la registrazione di podcast o di musica. In entrambi i casi, puoi collegare Ember a un mixer USB (come il Mackie Pro FX8), che fungerà da amplificatore per il microfono e da interfaccia audio USB. In aggiunta, puoi collegare un altro microfono per il tuo co-conduttore, e magari uno strumento musicale, un altro computer con Skype o Discord, o semplicemente il tuo smartphone.
Un aspetto fondamentale da tenere a mente è la necessità di un mixer o di un’interfaccia audio dotata di alimentazione phantom (spesso indicata con un interruttore con la dicitura +48V). Poiché il microfono ha bisogno di alimentazione per funzionare, è necessario un dispositivo in grado di fornirla. Questo è uno dei motivi per cui un mixer è una scelta ideale come interfaccia audio, in quanto integra l’alimentazione phantom direttamente nell’unità. Preamplificatori microfonici di fascia alta possono essere dotati di alimentazione phantom, e alcune interfacce audio per computer XLR presentano alimentatori phantom integrati.
Altre Opzioni
Infine, esistono alternative ai connettori XLR per la trasmissione di audio bilanciato.
Le spine TRS Phone possono anch’esse trasmettere segnali bilanciati. I cavi con connettori telefonici sono spesso utilizzati nelle apparecchiature audio professionali per collegare mixer e amplificatori, oltre che per collegare dispositivi per effetti esterni, come processori di riverbero, equalizzatori, compressori e registratori audio. Anche se il connettore è identico (e si tratta dello stesso componente) a quello utilizzato per le cuffie di alta qualità, l’anello viene impiegato per il lato negativo del segnale audio.
È possibile ottenere alcuni dei vantaggi di un cavo audio bilanciato anche attraverso un dispositivo denominato isolatore del loop di massa. Si tratta generalmente di una piccola scatola con due coppie di jack RCA, o talvolta con mini-jack per cuffie. All’interno dell’isolatore di loop di massa è presente un trasformatore audio 1:1, che interrompe i loop di massa. Il collegamento di un computer a un mixer o a un decoder via cavo è quasi sempre causa di rumore del loop di massa e ronzio di corrente alternata. Questo dispositivo risolve quasi sempre tali problematiche. Lo stesso problema si può verificare anche in auto, quando si collega lo smartphone all’autoradio. In tal caso, un isolatore di loop di massa con spinotti per cuffie da 3,5 mm può essere un valido aiuto.
Perché non un microfono USB?
Infine, ti starai forse chiedendo perché il tuo affidabile microfono USB non sia sufficiente.
In realtà, è più che adeguato quando è necessario registrare una sola fonte sonora alla volta. Personalmente, possiedo un ottimo microfono USB Samson per podcasting o streaming, che funziona alla perfezione. Il limite dei microfoni USB è la difficoltà di utilizzarne più di uno contemporaneamente. I dispositivi audio USB hanno ciascuno il proprio clock per i convertitori audio digitali e, se questi clock non sono sincronizzati, si possono verificare pop o interruzioni nelle registrazioni, mentre il software del computer cerca di correggere tali errori.
Inoltre, la gestione dei livelli audio diventa più complessa, poiché mancano le manopole fisiche. Pertanto, quando ho la necessità di interagire con più persone contemporaneamente, preferisco optare per il mio mixer da tavolo e i fidati microfoni da studio collegati tramite XLR.