A Beginner’s Introduction to Microphone Polar Patterns

Microphone Polar PatternsPrzeczytałeś tony opisów produktów…

I widzisz te same 3 słowa pojawiające się w kółko…

Cardioid, Omnidirectional, and Figure-8.

Ale co one właściwie znaczą?

I dlaczego są tak ważne przy wyborze odpowiedniego mikrofonu?

Jeśli masz pytania i chcesz odpowiedzi…

to oto, co mam dla Ciebie:

W tym poście, zebrałem ten łatwy do czytania przewodnik zatytułowany…A Beginner’s Introduction to Microphone Polar Patterns.

Po pierwsze…

Szybka definicja…

Obiegunowanie mikrofonu to trójwymiarowa przestrzeń otaczająca kapsułę, w której jest on najbardziej wrażliwy na dźwięk.

3 podstawowe wzorce to:

  • omnidirectional
  • figure-8
  • cardioid

Oto schemat pokazujący jak one wyglądają:

Microphone Polar Pattern Diagram

Jak widać…

  • Mik 1 ma wzorzec dookólny – co oznacza, że cały czerwony obszar jest tak samo wrażliwy na dźwięk.
  • Mikrofon 2 ma wzór 8 – co oznacza, że dwa niebieskie obszary z przodu i z tyłu są wrażliwe, podczas gdy boki są ignorowane.
  • Mikrofon 3 ma wzór kardioidalny – co oznacza, że zielony obszar z przodu mikrofonu jest najbardziej wrażliwy, boki są mniej wrażliwe, a tył jest ignorowany.

Wspólne odmiany

Poza 3 podstawowymi wzorcami, można również zobaczyć:

  • Superkardioidalny – który jest jak kardioida, ale NARROWER, z małym bulbem tylnej czułości.
  • Hiperkardioidalny – który jest jak superkardioidalny, ale wąski nadal, i z większą żarówką z tyłu.

Niektóre myszy, znane jako „multi-pattern mics” pozwalają przełączać się między kilkoma opcjami wzoru polarnego w razie potrzeby.

A oto skąd wzięła się cała ta technologia…

Jak powstały te wzorce biegunów

W najwcześniejszych dniach technologii mikrofonowej, istniały tylko 2 wzorce biegunów:

  1. Omnidirectional
  2. Figure-8

Omnidirectional Mics

Początkowo znane jako „ciśnienie” mikrofony, ich membrany mierzyły ciśnienie dźwięku w jednym punkcie w przestrzeni.

Ponieważ nie posiadały one informacji o kierunku, były jednakowo czułe na dźwięk ze wszystkich kierunków.

Mikrofony ósemkowe

Powszechnie znane jako mikrofony „gradientu ciśnienia”, mierzyły one RÓŻNICĘ w ciśnieniu po obu stronach otwartej membrany.

To oznaczało, że były bardzo czułe na dźwięk z przodu i z tyłu, ale prawie całkowicie głuche po bokach.

Narodziny mikrofonów kardioidalnych

W końcu ktoś odkrył, że łącząc sygnały zarówno z mikrofonów dookólnych, jak i z mikrofonów typu ósemka…

Oto, co się dzieje:

  • Z przodu – pozytywne sygnały łączą się i są 2x silniejsze.
  • Po bokach – sygnał z mikrofonu dookólnego pozostaje taki sam.
  • Z tyłu – ujemny sygnał z figury 8 niweluje dodatni sygnał z omni.

W rezultacie otrzymaliśmy to, co dziś znamy jako standardową kardioidalną charakterystykę kierunkową.

Oto diagram ilustrujący to zjawisko:

kardioidalny układ biegunowy

W końcu inżynierowie zaprojektowali nowe kapsuły kardioidalne, które były w istocie hybrydami oryginalnych dwóch wzorów. Wkrótce potem pojawiły się kolejne wzory:

Superkardioidalny/Hyperkardioidalny

Kolejny znaczący postęp nastąpił, gdy ktoś zdał sobie sprawę, że wzory kardioidalne można uczynić jeszcze bardziej kierunkowymi poprzez zmieszanie większej ilości sygnału figury 8 z mniejszą ilością sygnału dookólnego.

Jako efekt uboczny, stworzyłoby to również niewielką bańkę czułości wychodzącą z tyłu.

Ten nowy wzór stał się znany jako superkardioidalny, a jego węższa wersja jako hiperkardioidalna.

Na tym przykładowym schemacie pokazuję jak to działa poprzez połączenie 1 części omni z 2 częściami figure-8:

superkardioidalna hiperkardioidalna

Cool huh?

A teraz przejdźmy dalej…

Jak działają mikrofony wielozakresowe

Nie wymagając osobnego mikrofonu do każdego zadania… inżynierowie wpadli na genialny pomysł, aby zmieścić mnóstwo wszechstronności w jednym mikrofonie.

Zdali sobie sprawę, że… po prostu zmieniając sygnał wyjściowy z dwóch kapsuł kardioidalnych umieszczonych plecami do siebie, można odtworzyć praktycznie każdy wzorzec biegunowy, jaki można sobie wyobrazić.

Na przykład:

  • Połączenie obu sygnałów kardioidalnych daje wzór dookólny.
  • Połączenie obu, ale odwrócenie polaryzacji jednego z nich, daje wzór ósemkowy.
  • Wyłączając jeden, a używając drugiego, otrzymujemy wzór kardioidalny.

I w ten sposób ostatecznie otrzymaliśmy mikrofony z wieloma wzorami, których używamy dzisiaj.

Najsłynniejszy przykład tego typu mikrofonu? Mikrofon USB znany jako Blue Yeti Pro – (Amazon/B&H/GuitarC/MusiciansF/Thomann). Sprawdź to.

Następnie zobaczmy, jak te wszystkie wzorce są używane do nagrywania rzeczy…

Kiedy używać kardioidalnych

Zaleta używania mikrofonów kardioidalnych wydaje się prosta, prawda? Nagrywa tam, gdzie go skierujesz i ignoruje wszystko inne. Dlatego jest to oczywisty wybór dla mikrofonów wokalnych.

Ale oto kilka mniej oczywistych przykładów, kiedy jest to wyjątkowo użyteczne:

  • Miking zestawu perkusyjnego – Przy tak wielu instrumentach tak blisko siebie, izolacja może wydawać się niemożliwa. Ale to MOŻLIWE, z odpowiednimi mikrofonami kardioidalnymi, umieszczonymi we właściwych miejscach.
  • Występy na żywo – Na scenie, kiedy dźwięki dochodzą do Ciebie ze wszystkich stron, mikrofony kardioidalne świetnie utrzymują izolację i zapobiegają sprzężeniom.
  • Nieprzetworzone pomieszczenia – W pomieszczeniach o słabej akustyce, bliskie mikrofonowanie z mikrofonami kardioidalnymi może zdziałać cuda w minimalizowaniu odbitego dźwięku.

Teraz mogą wydawać się idealne w większości przypadków…ale kardioidalne mikrofony mają wady…

Dwie NAJWIĘKSZE z nich to:

  • Podbarwienia poza osią – W przypadku większości kardioidalnych mikrofonów, można zaobserwować spadek czułości wysokich częstotliwości, gdy dźwięki przesuwają się dalej poza oś. Może to być złe, na przykład, w przypadku niedoświadczonego wokalisty, nieświadomego ruchów głowy.
  • Efekt bliskości – Zjawisko charakterystyczne wyłącznie dla mikrofonów kardioidalnych… efekt bliskości jest podbiciem częstotliwości basowych, które wynika z ekstremalnie bliskiego mikrofonowania. Używając tego samego przykładu „niedoświadczonego wokalisty”, możesz zobaczyć jak to może również powodować problemy.

Superkardioidalne i hiperkardioidalne wzorce, podczas gdy niezbędne dla filmowców, nie są powszechnie używane w studiu nagraniowym.

Kiedy używać Omni’s

Ponieważ są one tak podatne na rozlewanie się poza osią… Mikrofony dookólne nie są tak popularne jak były przed wynalezieniem wzoru kardioidalnego.

Ale w żadnym wypadku nie czyni to ich nieistotnymi. Na przykład…

Oto typowe sytuacje, w których są one preferowane:

  • Przy nagrywaniu dźwięku z pomieszczenia – jak w przypadku mikrofonów pokojowych do perkusji.
  • Przy nagrywaniu szerokiego źródła dźwięku – jak orkiestra, chór lub fortepian.
  • Przy nagrywaniu ruchomego celu – jak gitarzysta akustyczny, który nie może usiedzieć w miejscu.
  • Podczas nagrywania w stereo – np. przy użyciu popularnej techniki A/B.

W porównaniu z mikrofonami kardioidalnymi, mikrofony dookólne mają następujące zalety:

  • odporność na efekt zbliżeniowy
  • mniejszy szum własny
  • zakres częstotliwości, który zazwyczaj rozciąga się o całą oktawę niżej
  • mniej podkolorowań dźwięków spoza osi

Ta ostatnia zaleta jest szczególnie prawdziwa w przypadku mikrofonów omni z małymi membranami. Dlatego większość precyzyjnych mikrofonów pomiarowych (jak na przykład mikrofony Earthworks) to omni z małą membraną.

Kiedy używać Figure-8

Dlaczego więc dokładnie chciałbyś mieć mikrofon, który byłby tak samo czuły po obu stronach? Nie wydaje się to zbyt użyteczne, prawda?

Komiczny przykład, który zawsze słyszysz to… nagrywanie duetu wokalistów stojących naprzeciw siebie.

Mimo, że może to być świetne rozwiązanie w takiej sytuacji… jak często się to zdarza? Prawie nigdy.

Dużo częściej używa się mikrofonów typu Figura-8 z jednego z trzech następujących powodów:

  1. do nagrywania stereo
  2. z mikrofonami wstęgowymi
  3. dla maksymalnej izolacji dźwięków poza osią

Do nagrywania stereo, mikrofony typu Figura-8 są wymagane do wykonania zarówno techniki Blumlein Pair, jak i Mid/Side stereo.

W przypadku mikrofonów wstęgowych, fizyczna budowa konstrukcji często wymaga wzoru polarnego typu Figura-8. Jeśli lubisz mikrofony wstęgowe ze względu na ich brzmienie, wzór ósemkowy jest po prostu częścią pakietu.

Do izolowania instrumentów znajdujących się w bliskiej odległości, mikrofony ósemkowe są idealne, ponieważ całkowicie odrzucają dźwięk z boków.

Przy mądrym ustawieniu, możesz osiągnąć większą izolację z mikrofonem ósemkowym niż z jakimkolwiek innym wzorem polarnym. Jedną z popularnych sztuczek jest umieszczenie absorpcji akustycznej z tyłu mikrofonu, aby zablokować wszelkie niepożądane dźwięki.

To wszystko…

Teraz, gdy znasz już wszystkie podstawy wzorców biegunowych mikrofonów, nadszedł czas, aby zastosować tę wiedzę w praktyce.

Pomimo, że wszystkie te fakty mogą być wystarczająco proste w teorii…jedynym sposobem, aby naprawdę uzyskać wyczucie wzorców biegunowych mikrofonów jest eksperymentowanie.

Poświęć trochę czasu na nagrywanie różnych instrumentów, z różnymi wzorcami biegunowymi, w różnych pomieszczeniach…i słuchaj różnic w każdej kombinacji.

W końcu uzyskasz wyczucie tego, co działa, a co nie.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *