кардиоида микрофона что это
Направленность микрофонов: как это устроено
Содержание
Содержание
Микрофон кажется простым девайсом, пока не доходит до практики. Какой стороной его направлять на источник звука, под каким углом и на каком расстоянии? Как выбрать микрофон исходя из ситуации? Все это определяет его направленность. Из всех характеристик именно она вызывает больше всего вопросов. О ней и пойдет речь.
Вот основное, что нужно знать для выбора микрофона, подходящего ситуации:
Направленность — один из главных определяющих факторов при выборе микрофона. На сцене нужен кардиоидный, чтобы он не ловил лишнего — только вокал, для интервью подойдет двунаправленный, с записью целой группы в комнате или эмбиентных звуков типа шелеста листвы и шума дождя лучше всего справится всенаправленный. Легко запутаться, поэтому о направленности нужно рассказать подробнее.
Всенаправленные
Первые угольные и конденсаторные микрофоны были всенаправленными. Они ловят всё вокруг в горизонтальной плоскости. Такие микрофоны по сути представляют собой очень чувствительный барометр, который состоит из коробки с тонкой диафрагмой внутри. Даже незначительное звуковое давление с любой стороны колеблет диафрагму. Речь на всенаправленные микрофоны можно писать только в хорошо заглушенном помещении, иначе вместе с голосом запишется шум авто за окном и стук соседа по трубе.
И все же иногда их применяют для записи вокала в студии. Благодаря своей конструкции они меньше других микрофонов восприимчивы к взрывным согласным «п» и «б», а также к завываниям ветра. Также в них отсутствует эффект приближения — большинство других микрофонов выдает больше низких частот с приближением источника звука к диафрагме. Всенаправленные же записывают одинаковый тембр на разном расстоянии.
Всенаправленные микрофоны меньше всего окрашивают звук, поэтому записанные на них сэмплы и инструменты звучат натурально и естественно. Лучше всего они подходят для записи:
Двунаправленные
Всенаправленные микрофоны хороши для записи музыки в студии, но для радиоведущих круговая диаграмма не очень удобна. Микрофон ловит все вокруг, а должен — только речь диктора. Поэтому вскоре после релиза всенаправленных микрофонов компания RCA изобрела двунаправленный микрофон — он ловил только спереди и с тыла.
Двунаправленные микрофоны одинаково чувствительны к звукам спереди и сзади, но имеют участки абсолютной тишины по бокам. Их конструкция основана на принципе разницы давления. Диафрагма открыта с обеих сторон, а девайс определяет разницу в давлении между одной стороной и другой. Если говорить в мембрану спереди, сигнал будет с положительной полярностью, если сзади — с отрицательной. Диаграмму двунаправленного микрофона иногда называют восьмеркой.
Такие микрофоны обычно не воспринимают звуки по сторонам — на 90 и 270 градусах.
Звук с этих позиций ложится на мембрану одновременно спереди и с тыла, получаются два одинаковых сигнала с разной полярностью, что в итоге дает ноль. Так образуется купол тишины, который удобно использовать на практике — в студии или полевых условиях. Некоторые микрофоны для видеокамер двунаправленные — так можно записать чистый звук для репортажа в сложных условиях.
Довольно узкий угол приема сигнала полезен для изоляции голоса или инструмента, окруженного другими источниками звука. Двунаправленность полезна для захвата двух источников, когда они друг напротив друга. Но стоит помнить, что на двунаправленных микрофонах сильнее, чем на других, проявляется эффект приближения. Также они очень чувствительны к взрывным согласным.
На практике такие микрофоны используются:
Кардиоидные
На самом деле первый двунаправленный микрофон был закрыт с тыла крышкой, а потому был как бы однонаправленным. Вскоре появился другой подход к созданию однонаправленного микрофона: в одном устройстве умещалось два капсюля — двунаправленный ленточный и всенаправленный динамический. Их диаграммы настроены так, что при объединении они усиливают друг друга спереди и взаимовычитаются сзади. Так получился настоящий кардиоидный микрофон.
Микрофоны с кардиоидной направленностью — самые популярные и используются повсеместно:
Суперкардиоидные и гиперкардиоидные
Суперкардиоидная диаграмма отличается узконаправленностью. По бокам ее чувствительность снижена — до 10 Дб на 90 и 270 градусах, плюс она имеет глухие участки с тыла.
Ее часто путают с гиперкардиоидной диаграммой, которая весьма похожа. Но в отличие от суперкардиоидной, гиперкардиоидная еще более узконаправленная — чувствительность по бокам снижена на 12 Дб, при этом она имеет более широкий тыловой участок приема сигнала.
Обе диаграммы хорошо прижились в микрофонах для кино. Наверняка все видели кадры со съемочной площадки, где над актером висит большой мохнатый микрофон на длинном шесте. Мохнатая оболочка — это защита от ветра, она натягивается на полый каркас, внутри которого находится микрофон типа «шотган» — в форме трубки. Их конструкция серьезно усиливает эффект прямой направленности.
Это позволяет без лишних шумов записать голос актера с расстояния — так, чтобы микрофон не попал в кадр (хотя иногда все же попадает). Такие же монтируются на некоторые видеокамеры.
Ультранаправленными бывают также микрофоны для сцены и подкастов. Однако с ними сложнее работать, чем с обычными кардиоидными. Шотган-микрофоны и вовсе настолько чувствительны к направлению, что их сигнал нужно постоянно мониторить в наушниках, чтобы держать их по курсу источника звука.
Мультинаправленные
Мультинаправленные микрофоны позволяют переключаться между несколькими паттернами. Обычно их делают из двух диафрагм с кардиоидной направленностью, соединенных вместе. Разные направленности достигаются комбинированием двух сигналов с разной полярностью. Поэтому дефолтный выбор будет следующим:
Встречаются и другие пресеты, но все они легко достигаются игрой с фазой и амплитудой сигнала двух диафрагм. При этом нужно помнить, что кардиоидные диафрагмы подвержены взрывным согласным и эффекту приближения. Также всенаправленный режим будет лишь имитацией всенаправленности, поскольку та основана на капсюле с другим принципом действия. Тем не менее, мультинаправленные микрофоны очень удобны и универсальны.
Стерео, бинауральные, амбисоник
Стереомикрофон представляет собой минимум две диафрагмы в одном девайсе — обычно двунаправленные или кардиоидные. Классические сочетания:
Профессиональные стереомикрофоны используются в записи аудио для кино и игр. Они также популярны в видеоблогинге, особенно в ASMR-видео. В некоторых настольных микрофонах для подкастов и стриминга есть стереорежим, к примеру, в Blue Yeti X он реализован в сочетании X-Y.
Сочетание нескольких диафрагм используется в спикерфонах — микрофонах для конференций. Они улавливают звуки во всех направлениях, позволяя целой дюжине собеседников использовать лишь один микрофон.
Бинауральные микрофоны — особый вид стереомикрофонов. Это целая конструкция — в макет головы или ушных раковин микрофоны монтируются по всенаправленной диафрагме. Звук преломляется и отражается от макета подобно тому, как он ведет себя с живым слушателем.
В результате получается запись с феноменальным эффектом присутствия, но слушать ее нужно только в наушниках. Многие музыканты и некоторые игровые студии экспериментируют с бинауральным аудио, также на ютубе есть целые жанры с записями в этом формате.
Амбисоник — система трехмерного пространственного звука. Ее часто комбинируют с видео на 360 градусов — вместе с поворотом камеры изменяется угол восприятия источников звука в реальном времени. Это достигается записью аудио на амбисоник-микрофоны.
Они состоят из 4–8 кардиоидных диафрагм и захватывают все вокруг во всех трех плоскостях. В итоге получается несколько дорожек, которые можно микшировать с помощью специального софта, указывая лишь направление, куда смотрит виртуальный слушатель. Как и бинауральное аудио, технология амбисоник находит применение в контенте для очков виртуальной реальности.
Большинство микрофонов уязвимы к взрывным согласным и к расстоянию до мембраны. Бороться с обоими эффектами нужно с помощью поп-фильтра — это главный аксессуар к любому микрофону.
Настольные USB-микрофоны уже идут с подставкой, но для профессиональных студийных девайсов понадобится микрофонная стойка. Получить более ясный звук в неподготовленном помещении поможет акустический экран с креплением на стойку.
Кардиоидный микрофон
Приборы, преобразующие звуковые колебания в электрический сигнал, применяются во многих сферах деятельности.Микрофоны отличаются по следующим конструктивным и электрическим параметрам:
Направленность голосового прибора определяет его чувствительность в зависимости от стороны, с которой приходит звук. Диаграмма направленности микрофона отображает зону захвата звукового сигнала с точками максимальной и минимальной чувствительности. По направленности микрофоны делятся на следующие типы:
Что такое кардиоидный микрофон
Микро называется так, поскольку его диаграмма направленности имеет вид математической кривой в форме сердца. Кардиоидная диаграмма направленности микро обеспечивает максимальную чувствительность спереди, по оси голосового прибора. При этом звуки, приходящие с тыловой части совершенно не воспринимаются. Микро с кардиоидной направленностью используются в студийной записи, в концертах и в помещениях с плохой акустикой. Прибор не воспринимает звук поступающий с боков или сзади, поэтому музыка оркестра, сопровождающего солиста, не будет попадать в голосовой канал. Это позволит звукооператору точно сбалансировать голос вокалиста и инструменты аккомпанемента. Комнаты с плохими акустическими свойствами осложняют звукозапись за счёт паразитной реверберации. Отражённые сигналы, попадая в звуковой канал, создают ощущение музыкальной мешанины. Односторонняя ориентированность микрофона позволяет полностью избавится от посторонних шумов и получить запись приличного качества.
Микро кардиоида имеет ряд недостатков. Это заметное снижение уровня высоких частот даже при небольших отклонениях источника колебаний от оси микрофона. Певцу не рекомендуется двигать головой во время звукозаписи или выступления. Характерным дефектом однонаправленного микро является сильный подъём басовых частот, которые приходится корректировать во время записи. Кривая такого типа имеет две разновидности. Это супер кардиоида и гиперкардиоида. Голосовые приборы с такой чувствительностью характеризуются некоторыми отличиями.
Система с супер кардиоидой имеет небольшую зону тыловой чувствительности. При этом фронтальная зона слегка сжата по бокам. Это позволяет ещё увереннее отстроится от посторонних шумов во время живых выступлений. Гиперкардиоидная характеристика ещё более сжата, звуковой канал совершенно чист от посторонних звуков. «Кроличий хвост», как называют заднюю часть зоны восприятия, может создать проблему солисту, выступающему на сцене. Достаточно оказаться перед акустической колонкой, как за счёт задней чувствительности возникнет эффект «фидбэк» или акустическая обратная связь. Она сопровождается свистом и воем в динамиках.Направленные голосовые конструкции обладают определённым углом восприятия звука по отношению к центральной оси.
Все направленный микрофон
Двунаправленный микрофон
Ещё одной разновидностью приборов для восприятия звуковых колебаний является двунаправленный микрофон. Его диаграмма направленности имеет вид цифры восемь. Конструкция обладает двумя зонами высокой чувствительности. Это фронтальная и тыловая зоны. Звуковые колебания, поступающие с боков, не воспринимаются. Устройства этого типа применяются во время концертных выступлений, когда поёт дуэт или играют два исполнителя на простых инструментах. Применение «восьмёрки» очень удобно в репортажной работе и при взятии интервью.
Характеристики направленности микрофонов
Выбор микрофона во многом зависит от опыта звукооператора. При выборе звукового прибора для записи нужно прежде всего ориентироваться на акустическое оформление помещения и характеристики музыкальных инструментов, если они используются при записи. Кроме того есть не только объективные характеристики, но и субъективное восприятие. При сравнении амплитудно-частотных характеристик кардиоидного и кругового микро можно заметить, что, в первом случае, область от 2 до 5 кГц поднята на 2-4 дБ. Это не всегда является плюсом так как высокие частоты будут воспроизводится слишком резко и их приходится понижать по уровню.
У голосового прибора с круговой схемой направленности АЧХ линейна до 6 кГц. Примерно такая же АЧХ и у «восьмёрки». Опытные звуковики знают, что голос звучит более натурально, когда запись ведётся на «круге» иди двунаправленном устройстве. В записи будет немного отражённого сигнала, но это делает вокал более плотным. Слабая реверберация делает голос живым. Кроме того на углах 90 и 270 градусов, «восьмёрка» воспринимает меньше отражений, чем кардиоидная голосовая конструкция.
Микрофоны: чем они принципиально отличаются?
Не секрет, что в музыкальном мире разные микрофоны отличаются не только цветом и формой. При этом все микрофоны служат одной и той же цели: принимают звук и переводят его в электрический сигнал, которым мы в дальнейшем можем управлять. Однако то, КАК они это делают, может сильно повлиять на качество звука на сцене, на репетиционной базе или в студии звукозаписи
Что должен помнить каждый музыкант при выборе микрофона? Разбираемся вместе
Не секрет, что в музыкальном мире разные микрофоны отличаются не только цветом и формой. При этом, по большому счету, все микрофоны служат одной и той же цели: принимают звук и переводят его в электрический сигнал, которым мы в дальнейшем можем управлять. Однако то, КАК они это делают, может сильно повлиять на качество звука на сцене, на репетиционной базе или в студии звукозаписи. Я всегда призывал, призываю и буду призывать музыкантов подробно изучать различные микрофоны, чтобы таким образом понять, какие микрофоны подходят для вас лучше всего. Также я рекомендую всегда иметь с собой на репетициях и на выступлениях свой собственный микрофон подходящего для вас типа.
Существуют 2 основные характеристики микрофона, влияющие на его «звучание»: тип капсюля и характеристика направленности. В данной статье мы подробно остановимся на второй характеристике.
Характеристика направленности микрофона — это показатель того, как микрофон принимает звук с различных направлений, т.е. его чувствительность к звуку в зависимости от положения источника звука относительно микрофона. Ниже мы рассмотрим 4 основные характеристики направленности, которые вы чаще всего встретите в музыкальном мире, а также опишем ситуации, в которых каждый из этих типов подойдет лучше всего.
Ненаправленный микрофон
— студий при записи объемного звучания
— определенных живых выступлений, на которых звук полностью контролируются, для передачи чистого, естественного, открытого звука, изолированного от шумов (вызванных ветром или дыханием), а также для окраски звука, источник которого направлен не напрямую в сторону микрофона (не по оси микрофона).
Ненаправленные микрофоны (также часто называемые «omni» от «omnidirectional» — «ненаправленный») чувствительны к звукам с любого направления. Будь источник звука сверху, снизу, перед или за микрофоном, он примерно одинаково примет его звук (не абсолютно одинаково, но для простоты понимания разницу можно не учитывать). Эти микрофоны ценятся музыкантами за свою низкую «окраску» звука и удивительно «плоский» частотный спектр звука, в особенности на низких частотах. Эти микрофоны также слабо чувствительны к шуму ветра или к «взрывным» согласным (таким, как «Б» или «П»). Однако именно из-за характеристики направленности данный тип микрофонов зачастую является бесполезным на шумных живых выступлениях и находит свое применение в основном только в студиях.
Двунаправленный микрофон
— студий при записи двух разных источников звука, когда требуется меньшее чем у ненаправленных микрофонов попадание в микрофон посторонних шумов
— ситуаций, когда требуется сильное отсекание звука (например, когда происходит запись вокала певца, который одновременно играет на гитаре)
— записи по технологии «mid-side обработка» и технологии Алана Блюмляйна (особые технологии записи стерео-сигнала)
— Cascade Fat Head II
Двунаправленные микрофоны (также называемые «восьмерками» из-за формы их диаграммы направленности) принимают звук одинаково хорошо как за собой, так и перед. По своей природе они удивительным образом не воспринимают звуки, исходящие непосредственно по бокам микрофона (т.е. +— 90° к их оси). Однако эта характеристика направленности — еще одна, с которой крайне трудно работать во время живых выступлений. Тем не менее, благодаря полному отсутствию чувствительности этих микрофонов к источникам звука, расположенным по их обеим сторонам, они имеют несколько весьма интересных и необычных способов применения в студийных условиях, связанных с их местом расположения.
Кардиоидный микрофон
— сцены и студии: универсальная «рабочая лошадка» музыкантов
— приема звука от близко расположенного к микрофону источника звука и для его изолирования от окружающих источников как на сцене, так и в студии
Кардиоидные микрофоны — это первый в нашем обзоре тип однонаправленных микрофонов, т.е. тех микрофонов, которые принимают звук только в одном направлении. Из названия «кардиоидный» может показаться, что микрофон имеет что-то общее с сердцем (вспомним ту же кардиограмму). И это действительно так! Диаграмма направленности кардиоидного микрофона напоминает форму сердца (не анатомическую форму, а ту, которую мы рисуем с детства для обозначения сердца), что делает их чувствительными к звукам, исходящим непосредственно напротив микрофона и нечувствительным к звукам позади микрофона. И, о чудо: этот микрофон одинаково активно используется как в студиях, так и на концертах! Он слабо восприимчив к источникам, находящимся за микрофоном, что делает его кандидатом #1 для использования в качестве вокального или инструментального микрофона.
К сожалению, ничего идеального в мире не существует, и данный тип микрофонов также не лишен своих недостатков. Довольно сложно найти кардиоидный микрофон без своего особого «характера» по отношению к тому, как он воспринимает определенные частоты (хотя это не обязательно всегда является плохим свойством). Другой феномен, свойственный данному типу микрофонов, — это то, что мы называем «эффектом близости». По мере приближения источника звука к микрофону, на расстоянии около 0-2 сантиметров от микрофонной сеточки появляется заметное увеличение отклика низких частот. Вы могли это замечать, когда вы приближались к микрофону и ваш голос становился «больше» и «полнее», чем когда вы находились вдали от микрофона. Как вокалист, это может использоваться для добавления определенной теплоты и полноты голосу, но также это доставляет определенные проблемы в случае если вокалист имеет привычку значительно менять дистанцию до микрофона, что приводит к нежелательным изменениям в тембре его голоса.
Гиперкардиоидный (суперкардиоидный) микрофон
— приема звука в время живых выступлений, когда требуется более изолированный звук
— подзвучки вокала для еще большего устранения «утечки» звука на сцене, чем у кардиоидных микрофонов
— студийных и концертных записей, требующих строго направленного и сфокусированного звука
Будучи братом кардиоидного микрофона, этот тип микрофонов демонстрирует похожие характеристики по направлениям звука с небольшими, но очень важными отличиями. Эти микрофоны являются еще одним отличным выбором для живых концертных выступлений, особенно для вокалистов, т.к. эти микрофоны имеют еще более плотный и направленный отклик, чем аналогичные кардиоидные микрофоны. Они себя прекрасно проявляют на громких сценах, когда имеется множество источников шума вокруг вокалиста и задачей является четкое снятие звуков исключительно вокалиста. Однако, с другой стороны, данный тип микрофонов может доставить проблемы подвижным вокалистам, которые благодаря своим движениям на сцене меняют угол относительно микрофона, что сильно сказывается на тембре и громкости подученного голоса вокалиста. Даже незначительное отклонение от оси микрофона может оказать заметную разницу в звуке.
Другим недостатком, который необходимо иметь в виду при использовании такого микрофона, является так называемый «кроличий хвост» у диаграммы направленности позади микрофона, связанный с формой его капсюля. У этих микрофонов появляется дополнительная небольшая зона проникновения звука ЗА микрофоном. Хоть эти микрофоны не такие чувствительные сзади, как двунаправленные «восьмерки», но тем не менее с ними нужно следить за тем, куда направлена его противоположная сторона. Если вы как вокалист подведете этот «кроличий хвост» к вокальному напольному монитору, то мало никому не покажется: микрофон сразу же заведется и противный фидбек станет незванным гостем вашего концерта.
Мы надеемся, что приведенные советы дадут вам пищу для размышлений при выборе микрофона. Пробуйте разные варианты, и тогда вы сможете найти именно тот микрофон, который подходит вам лучше всего!
Идея и материал для статьи: Арон Станиулис (Aaron Staniulis) — не только звукорежиссер на концертах и в студии, но также опытный музыкант, вокалист и композитор. Он провел равное количество времени по обеим сторонам микрофона, работая и играя с различными музыкальными коллективами начиная от барных кавербэндов и заканчивая группами ведущих звукозаписывающих лейблов, на концертах с аудиторией от десятков до десятков тысяч человек.
Кардиоида микрофона что это
Направленность – это чувствительность микрофона к звуковому сигналу в зависимости от направления или угла, с которого идет звук.
Чаще всего направленность микрофона изображают как полярные диаграммы. Это делается для визуального представления чувствительности микрофона в диапазоне 360 градусов, где голова микрофона является центром окружности. Начало угла ставится перед микрофоном (зеленая прямая, отметка «0 градусов»).
Диаграмма направленности показывает, как именно чувствительность микрофона к звуку зависит от места расположения его источника. Деления на такой диаграмме показывают конкретные значения уровня звука (в децибелах, dB).
Например, на диаграмме ниже звук идет с двух направлений: A и B.
Из этого понимаем, что звук (при одинаковой дистанции до микрофона), идущий по направлению B, будет на 15 dB (или примерно в 32 раза) громче, чем звук, идущий по направлению A.
Существует три основных типа направленности микрофонов:
Круговая направленность
Микрофоны с такой направленностью имеют более широкий низкочастотный диапазон по сравнению с другими, что очень актуально при работе с инструментами, выдающими много «низких».
Кардиоидные (рис. 1) микрофоны не воспринимают звук, идущий с тыльной стороны микрофона.
У суперкардиоидных микрофонов (рис. 2) зона захвата спереди уже (по сравнению с обычной кардиоидой), шумоизоляция сильнее и они менее чувствительны к акустике помещения, однако захватывают звук, идущий с тыльной стороны микрофона (пусть и очень слабо).
Гиперкардиоидные (рис. 3) микрофоны обеспечивают максимальную шумоизоляцию, наименее чувствительны к акустическому оформлению помещения, однако захватывают чуть больше звука, идущего с тыльной стороны микрофона (по сравнению с кардиоидными и суперкадиоидными микрофонами).
Двунаправленный микрофон равно чувствителен к звуковым сигналам, которые поступают спереди и сзади, и почти не чувствителен к звуку, который идет с боков.
Восьмерку часто используют для записи дуэтов (когда исполнители сидят друг напротив друга по бокам микрофона, см. рис 4) и при записи интервью (когда люди сидят друг напротив друга спереди и сзади от микрофона, см. рис 5). Также ее применяют для записи в заглушенном помещении в случае необходимости повышения относительного уровня отраженных сигналов, и для записи отдельных инструментов (что бы выделить низкие частоты при близком размещении исполнителей от микрофона).
Однонаправленные микрофоны по мере приближения к источнику звука увеличивают отдачу по низким частотам, в пределах 0.5 метров. Если микрофон стоит совсем близко (30 см. и ближе) звук получится сильно «бубнящим». Есть несколько способов восстановить более естественное звучание:
По всем вопросам обращайтесь к нам по телефонам: