انتخاب و استفاده از الگوهای قطبی میکروفون

الگوهای قطبی میکروفون

بسیاری از افراد بی تجربه برای ضبط صدا به طور غریزی به سراغ میکروفون های کاردیوید می روند تا تقریباً همه چیز را ضبط کنند، و معتقدند که این الگوی قطبی صدای ناخواسته کمتری را ضبط می کند. اما، در حالی که کاردیوئیدها اغلب مواقع به خوبی کار می کنند، دلایل بسیاری برای انتخاب میکروفون متفاوت می تواند وجود داشته باشد، و اگر نقاط قوت و ضعف الگوهای قطبی میکروفون های مختلف را درک کنید، می توانید ضبط های بهتری انجام دهید.

در واقع فقط دو الگوی اصلی وجود دارد: شکل -هشت و همه جهته. تمام موارد دیگری که در مورد آنها شنیده اید از این دو گرفته شده اند.

همه میکروفون‌ها به فشار هوا پاسخ می‌دهند: دیافراگم کپسول تنها زمانی جابه‌جا می‌شود که فشار هوا بین جلو و عقب آن وجود داشته باشد. اما بسته به طراحی کپسول اطراف دیافراگم، رفتار متفاوتی دارند.

اگر هر دو وجه دیافراگم به روی هوا باز باشد، آن چیزی است که ما آن را میکروفن ” گرادیان فشار” می نامیم و یک الگوی قطبی شکل هشت خواهد داشت. این میکروفون‌ها که اغلب به اختصار «fig-8» نامیده می‌شوند، به این دلیل نامگزاری شده اند که به یک اندازه به صدا در جلو و عقب حساس هستند، اما به صدای کناره‌ها حساس نیستند: الگوی پیکاپ آن‌ها شبیه عدد «8» یا، در سه بعدی، به شکل دو کره های کمی له شده  است. اگرچه پیکاپ های جلو و عقب از نظر حساسیت برابر هستند اما از نظر قطبیت مخالف هم هستند. صداهایی که به لبه های دیافراگم نزدیک می شوند رد می شوند زیرا باعث می شوند فشار هوا در هر طرف دیافراگم برابر باشد – بنابراین دیافراگم حرکت نمی کند.

 

 

 

 

اگر در عوض، دیافراگم را روی دهانه یک محفظه بسته قرار دهید، یک میکروفون همه جهته یا «omni» خواهید داشت. این میکروفون ها تفاوت بین فشار هوا در وجه خارجی دیافراگم و فشار هوای داخل محفظه را حس می کنند. از آنجایی که هیچ تفاوتی بین فشار هوای خارجی در جلو، عقب و کنار وجود ندارد، میکروفون‌های omni به یک اندازه به صدایی که از همه جهات می‌رسد حساس هستند: الگوی پیکاپ آن‌ها شبیه یک دایره، یا بهتر است بگوییم یک کره که کپسول در مرکز آن است.

Omni ها و fig-8 هر دو تعادل خوبی از فرکانس ها را حفظ می کنند، زیرا منبع، خارج از محور حرکت می کند. در حالی که حساسیت Fig-8 با حرکت منبع به سمت کنار کپسول کاهش می‌یابد، تعادل کلی آن اساساً ثابت می‌ماند. تمام فرکانس ها به طور مساوی تضعیف می شوند.

همچنین شایان ذکر است که میکروفون‌های Fig-8 می‌توانند کاملاً مستعد مدیریت نویز و باد باشند و اثر مجاورت قوی‌تری دارند: با نزدیک‌تر شدن به منبع، حساسیت فرکانس پایین بیشتر از حساسیت فرکانس بالا افزایش می‌یابد. نتیجه این است که توازن کلی به نفع پایین ترین سطح ها منحرف می شود. میکروفون های Omni هیچ اثر مجاورتی ندارند و کمتر در معرض صدای باد حساس هستند.

 

 

یک جهته

یک الگوی کاردیویید، ترکیبی 50:50 از omni و fig-8 است: الگوی omni لوب جلوی fig-8 را تقویت می‌کند اما در قسمت عقب خنثی می‌شود تا قلب ایجاد کند.

همانطور که ذکر شد، الگوهای قطبی جهت دار (مانند کاردیوئید، سوپر کاردیوئید و هایپرکاردیوئید) ترکیبی بین omni و fig-8 هستند. بنابراین، اگر کپسول‌های omni و fig-8 را در مجاورت خود قرار دهید و آنها را در سطح یکسان نگه دارید، الگوی ترکیبی پیکاپ آنها مانند یک میکروفون اختصاصی کاردیوئید خواهد بود. این به این دلیل اتفاق می‌افتد که سیگنال میکروفون fig-8 همان قطبیت سیگنال omni در جلو است، اما در عقب مخالف است: الگوهای آنها در جلو تقویت می‌شوند اما در عقب تداخل دارند.

 

نتیجه یک الگوی قلبی شکل در جلوی کپسول (از این رو به نام “کاردیوئید”) با یک تهی در پشت است.

 

برخی از میکروفون‌های قدیمی هم با یک ریبون Fig-8 و یک کپسول سیم پیچ متحرک همه جهته ساخته شده‌اند: با ترکیب خروجی هر یک، الگوهای قطبی متفاوتی ایجاد شد.

برخی از دستگاه‌های کاردیوئید قدیمی دقیقاً به این روش ساخته می‌شدند و دو کپسول نزدیک به هم در یک میکروفون نصب می‌شدند. با این حال، اکثر میکروفون‌های کاردیوئید ثابت امروزی یک کپسول omni دارند و از یک ترفند هوشمندانه صوتی به نام «لابیرنت آکوستیک» برای تغییر الگوی پیکاپ استفاده می‌کنند (آنچه در ادامه می‌آید یک توضیح عمداً ساده‌شده است، اما امیدواریم به اندازه‌ای باشد که متوجه شوید چه اتفاقی می‌افتد) .

مارپیچ آکوستیک حفره‌های کوچکی را در قسمت پشتی تشکیل می‌دهد. صداهای عقب از سوراخ ها عبور می کنند و به محفظه ای می رسند، که نوعی “مارپیچ” است که مدت زمانی را که طول می کشد تا همان صداها به قسمت جلویی کپسول برسد، جبران می کند. بنابراین، کپسول عملکرد فشار (omni) و گرادیان فشار (شکل 8) را با هم ترکیب می کند – بنابراین تا حدی به عنوان یک omni و بخشی به عنوان یک شکل هشت عمل می کند.

 

 

 

یک مصالحه ذاتی در این رویکرد مارپیچی این است که میکروفون های جهت دار در همه فرکانس ها به یک اندازه جهت دار نیستند. به طور معمول، یک میکروفون را می توان به راحتی در فرکانس های متوسط ​​و بالا جهت دار ساخت، اما با کاهش فرکانس، الگوی آن به طور پیوسته گسترده می شود. این بدان معنی است که اگر میکروفون یک پاسخ فرکانس روی محور صاف داشته باشد، پاسخ خارج از محور به نفع فرکانس‌های پایین‌تر منحرف می‌شود. برخی از تولیدکنندگان پیشرو موفق شده اند تا حد ممکن پاسخ خارج از محور را انجام دهند. اما در اکثر موارد، اگر صدایی را در محور ضبط کنید و سپس این فرآیند را در حالی که طرف میکروفن را به سمت منبع نشانه گرفته اید تکرار کنید، و سپس نتایج را مقایسه کنید، صدای ضبط خارج از محور کسل کننده تر خواهد بود .

 

کپسول های جهت دار همچنین ترکیبی از ویژگی های دیگر میکروفون های fig-8 و omni را نشان می دهند: هرچه الگوی باریک تر باشد، شباهت بیشتری به میکروفون های Fig-8 از نظر کنترل صدا و انفجارهای باد دارد. با استثنائات بسیار کمی، این میکروفون‌ها تقویت باس اثر مجاورت را نیز دارند، اگرچه به اندازه Fig-8 چشمگیر نیست. البته، هیچ اثر مجاورتی برای صداهایی که در 90 درجه خارج از محور می رسند، وجود ندارد.

 

 

انتخاب الگوی قطبی مناسب

ما الگوها و ویژگی‌های اصلی را معرفی کرده‌ایم، اما کجا می‌توانید از یک میکروفون با یک الگوی قطبی به جای دیگری استفاده کنید، و چگونه از انتخاب خود بیشترین استفاده را می‌کنید؟

علیرغم آنچه در ابتدا گفتیم، یک میکروفون با الگوی کاردیوئید یک انتخاب کاملاً معتبر است. اشاره کردن به پشت غیر حساس میکروفون کاردیوئید به سمت صدایی که می‌خواهید رد کنید، به کاهش نشت از آن منبع کمک می‌کند. به عنوان مثال، در یک استودیوی خانگی، این می تواند به کاهش صدای فن از رایانه کمک کند. اما باید توجه داشته باشید که «صدای اتاق» شامل انعکاس هایی است که از همه زوایای به میکروفون می رسد و میکروفون های کاردیوید هم بسیار حساس هستند و هم در کناره ها صدای تیره تری دارند. بنابراین، مگر اینکه اتاق 100 درصد آکوستیک باشد، همچنان می‌توانید صدای اتاق زیادی در ضبط داشته باشید. یک راه‌حل عملی این است که کناره‌ها و پشت میکروفون را با تشکیل یک شکل V با پتوهای تا شده یا لحاف‌هایی که روی یک قاب آویزان شده‌اند، یا با استفاده از یک فیلتر بازتابی بپوشانید.

 

 

 

 

هنگام نصب چنین صفحاتی، همیشه به خاطر داشته باشید که الگوی قطبی به صورت سه بعدی وجود دارد. به عبارت دیگر، پاسخ خارج از محور نه تنها به هر دو طرف، بلکه در بالا و پایین میکروفون نیز گسترش می‌یابد، بنابراین هرگونه انعکاس از کف و سقف را می‌گیرد و ممکن است لازم باشد صفحه‌هایی در بالا و پایین میکروفون نیز قرار دهید. توجه داشته باشید که صفحات فقط روی فرکانس های متوسط ​​و بالا تاثیر مفیدی خواهند داشت.

 

 

کار از نزدیک

با هر میکروفون، هر الگوی قطبی آن، هرچه بتوانید آن را به منبع نزدیک‌تر قرار دهید، نسبت صدای مورد نظر به بازتاب‌های ناخواسته را بیشتر خواهید کرد. اما اگر از میکروفن omni استفاده نکنید، نزدیک شدن به معنای مبارزه با تقویت باس اثر مجاورت است. در مواردی که این افزایش مطلوب نیست، می‌توانید فیلتر low-cut را تغییر دهید یا مقداری EQ با low-cut را اعمال کنید. البته توجه داشته باشید که از آنجایی که صداها اغلب از نزدیک ضبط می‌شوند، پاسخ LF بسیاری از میکروفون‌های کاردیوییدی که برای استفاده صوتی طراحی شده‌اند، عمداً حذف شده‌اند تا اثر مجاورت را تا حد زیادی جبران کنند. این در مورد میکروفون‌های صوتی زنده بیشتر قابل توجه است، که تمایل دارند از میکروفون‌های استودیویی بسیار نزدیک‌تر به دهان استفاده شوند، اما این «صدا» مختص آن‌ها نیست و چالش برعکس را نشان می‌دهد: اگر از چنین میکروفونی با سرعت بیشتری استفاده کنید. فاصله آن می تواند نور باس را به صدا درآورد و ممکن است از تقویت EQ فرکانس پایین بهره مند شود.

 

 

 

 

اگر با میکروفون های جهت دار در هر آرایه استریو یا ضبط با میکروفون ها و منابع متعدد (مثلاً کیت درام) کار می کنید، باید دوباره رنگ خارج از محور را در نظر داشته باشید. برای مثال، با یک جفت میکروفون کاردیوئید X-Y، میکروفون‌ها به سمت لبه‌های منبع اشاره می‌کنند و بنابراین احتمالاً لبه‌ها با دقت بیشتری نسبت به مرکز گرفته می‌شوند.. در موقعیت‌های دیگر، صدای تیره‌تر خارج از محور می‌تواند به نفع شما باشد. به عنوان مثال، اگر با میکروفون کاردیوئید یک کابین گیتار را می‌سازید و متوجه شدید که سیگنال میکروفون خیلی روشن به نظر می‌رسد، می‌توانید میکروفون را زاویه‌دار کنید تا صدا کمی تیره شود.

 

 

خارج محور

این تمایل وجود دارد که میکروفون‌های fig-8 را فقط برای آرایه‌های استریو عجیب و غریب مانند Mid-Sides که در آن با میکروفون دیگری (که ممکن است رو به جلو، omni یا fig-8 باشد) ترکیب می‌شوند، مفید بدانیم. اما استفاده از میکروفون fig-8 در نقش‌های استودیویی معمولی‌تر نیز می‌تواند مزایای عملی داشته باشد. در حالی که اغلب اوقات نیاز به میکروفونی ندارید که بتواند از جلو و عقب به خوبی صدا را بگیرد (اگرچه در صورت ضبط دو ساز مشابه در مقابل یکدیگر مطمئناً می تواند مفید باشد)، موارد زیادی وجود دارد که ممکن است از میکروفونی که نسبت به صداهایی که از کنار می آیند کاملاً غیر حساس باشد.

قبلاً اشاره کردیم که میکروفون‌های Fig-8 یک پاسخ متعادل خارج از محور دارند، حتی اگر با حرکت به سمت آن 90 درجه صفر، سطح کلی کاهش یابد. به همین دلیل، می‌توانید به جای اینکه محور اصلی را دقیقاً به سمت صدایی که می‌خواهید بگیرید، روی هر صدایی که نمی‌خواهید، سمت «ناشنوا» میکروفون را هدف بگیرید.

یک سناریوی رایج برای استفاده از رد خارج از محور میکروفون Fig-8 خواننده گیتاریست آکوستیک است، زیرا استفاده از میکروفون‌های کاردیوید می‌تواند منجر به ورود بیش از حد گیتار به میکروفون وکال و آواز بیش از حد در میکروفون گیتار شود. با قرار دادن دو میکروفون Fig-8 به گونه ای که محور “ناشنوا” میکروفون آواز به گیتار نگاه کند و محور ناشنوای میکروفون گیتار در دهان خواننده باشد، می توان صدای ناخواسته را به طور مفیدی کاهش داد. رد کامل نخواهد بود، زیرا منابع صدا نقاط بی نهایت باریکی نیستند و انعکاس از کف، سقف و دیوارها راه خود را به قسمت‌های حساس‌تر میکروفون پیدا می‌کنند. اما در عمل این یک تکنیک بسیار مفید است که در صورت شکست سایر رویکردها می تواند نتایج خوبی به دست آورد.

با این حال، لازم نیست تکنیک رد Figure-8 را به نوازندگان گیتار محدود کنید. در واقع، هر زمان که صدایی شنیده می‌شود که می‌خواهید از ضبط آن اجتناب کنید، می‌توانید از آن null کناری به نفع خود استفاده کنید. به عنوان مثال، در یک استودیوی خانگی ممکن است جایگزین مفیدی برای کاردیوئید در کاهش میزان صدای فن کامپیوتری باشد که دریافت می‌شود. در جایی که حساسیت پیکاپ عقب fig-8 مشکل ساز است، نوعی صفحه صوتی معمولاً می تواند راه حلی را ارائه دهد. باز هم، می‌توانید چنین صفحه‌هایی را با لحاف بسازید، از یک فیلتر بازتاب یا دستگاه مشابه استفاده کنید.

با این حال، باید در نظر داشته باشید که الگوی پیکاپ باریک‌تر برای هر منبعی مناسب نیست. به عنوان مثال، اگر در حال پخش پادکست هستید و به طور طبیعی تمایل دارید در حین صحبت کردن حرکت کنید، ممکن است متوجه شوید که سطح صدای خود در حین حرکت از محور تغییر می کند. در این صورت، باید از میکروفون دورتر شوید و افزایش صدای اتاق را بپذیرید یا میکروفونی با الگوی متفاوت انتخاب کنید. همچنین باید به تأثیر مجاورت میکروفون‌های fig-8 گوش دهید.

 

 

الگوی تمام جهتی

الگوی omni معمولاً توسط ضبط‌کننده‌های خانگی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، احتمالاً به این دلیل که مردم تصور می‌کنند که میکروفن omni صدای اتاق بیشتری را ضبط می‌کند، اما آن را نادیده نگیرید: زیرا میکروفون‌های omni می‌توانند صداها را از هر زاویه‌ای بدون تغییر تعادل صدا دریافت کنند. و هیچ اثر مجاورتی ندارند، اغلب می‌توان آنها را نسبت به میکروفون کاردیوئید نزدیک‌تر به منبع صدا قرار داد، بدون اینکه تعادل تونال ساز به خطر بیفتد.

مانند سایر میکروفون‌ها، در صورت لزوم همچنان می‌توانید از صفحه برای کاهش نشت استفاده کنید: آویزان کردن یک لحاف تا شده یا قرار دادن یک بالش پشت میکروفن omni اغلب می‌تواند برای تغییر تعادل منبع به محیط به نفع شما کافی باشد. اما آنچه که یک omni واقعی می‌گیرد، حداقل از نظر تون دقیق است. در نتیجه، به طور کلی می‌توانید یک میکروفون omni را 30 تا 40 درصد نزدیک‌تر از یک میکروفون کاردیوئید به منبع قرار دهید بدون اینکه به صدا آسیبی وارد شود. در نهایت با مقدار مشابهی از نشت، اما با کیفیت بهتر مواجه خواهید شد.

 

 

 

صدای نشت

ما اغلب آنقدر نگران خلاص شدن از شر نشت هستیم که خواص منسجم نشت خوب ثبت شده را نادیده می گیریم. بسیاری از ضبط‌های کلاسیک صدای خود را مدیون این واقعیت هستند که در آن‌ها میزان پخش بسیار بیشتری نسبت به آنچه امروزه رایج است وجود دارد، و نکته کلیدی برای تبدیل شدن به دوست شما به جای دشمن شما، درک اساسی از نحوه رفتار الگوهای میکروفون هنگام دریافت صدای خارج از محور است. بله، میکروفون کاردیوید به دلایل خوبی پایه اصلی ضبط مدرن است، اما باید اطمینان حاصل کنید که از آنچه خارج از محور می‌گیرد و با صدای خارج از محور چه می‌کند، آگاه باشید. و اگر صرفاً از روی عادت تمایل به استفاده از میکروفون کاردیوئید دارید، امیدوارم که شما را ترغیب کرده باشیم که بیشتر در مورد استفاده از omni و fig-8 به ویژه و موقعیت‌هایی که در آن ممکن است نتایج بهتری ارائه دهند فکر کنید.