الگوی قطبی میکروفن

همه‌ی میکروفون‌هایی که امروزه ساخته می‌شوند، دارای الگوی قطبی هستند. اما الگوی قطبی چیست؟ اگرچه ممکن است کمی پیچیده به نظر برسد، الگوی قطبی نشان می‌دهد که میکروفون صدا را از کدام سمت دریافت می‌کند. به عبارت دقیق‌تر، الگوهای قطبی به حساسیت میکروفن و صداهایی که از زوایای مختلف دریافت می‌کند، اشاره دارد.

ما در این مطلب به شما می‌گوییم انواع الگوی قطبی میکروفن کدامند و چه ویژگی‌هایی دارند. در ادامه همراه وبلاگ آوازک باشید.

الگوهای قطبی میکروفن چیست؟

درک اصول اولیه الگوهای قطبی برای به دست آوردن بهترین نتیجه از هر ضبط، ضروری است. الگوی قطبی یک میکروفون، حساسیت آن را در زوایای مختلف تعیین می‌کند. یک الگوی قطبی مشخص می‌کند که چه مقدار از سیگنال توسط میکروفون از جهات مختلف دریافت می‌شود. با انتخاب الگوی مناسب، می‌توانید از ورود منابع صوتی ناخواسته به سیگنال خود جلوگیری کنید، پاسخ فرکانس را تغییر دهید و بر اثر مجاورت تاثیر بگذارید. الگوهای قطبی گاهی اوقات الگوهای پیکاپ نیز نامیده می‌شوند.

انواع الگوی قطبی

میکروفون های با الگوهای قطبی متنوعی تولید و به بازار عرضه می‌شوند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• الگوی قطبی تمام جهتی
• الگوی قطبی دو جهته
• الگوی قطبی کاردیویید
• الگوی قطبی سوپر کاردیوید
• الگوی قطبی ساب کاردیویید

 

 منظور ما از درجه ها چیست؟ (نحوه خواندن دیاگرام الگوی قطبی)

 

دیاگرام الگوی قطبی یک نمایش بصری از حساسیت میکروفون در زوایای مختلف است. این دیاگرام را می‌توانید به عنوان یک میدان ۳۶۰ درجه در اطراف میکروفون تصور کنید.

• ۰ درجه: جلوی میکروفون و زاویه‌ای است که میکروفون بیشترین حساسیت را دارد (On-Axis).
• ۱۸۰ درجه: پشت میکروفون.
• ۹۰ و ۲۷۰ درجه: کناره‌های میکروفون.
• مقیاس دایره‌ای: دایره‌های کوچک‌تر کاهش ۵ دسی‌بلی در حساسیت را نشان می‌دهند.

دسی‌بل (dB): واحد لگاریتمی برای مقایسه قدرت سیگنال. افزایش ۶+ dB یعنی دو برابر شدن قدرت و ۲۰+ dB یعنی ده برابر شدن.

درجاتی که در این مقاله به آن اشاره می کنیم به معنی زاویه برخورد میکروفون به منبع صدا است. اگر جلوی میکروفون ایستاده اید، در ۰˚ قرار دارید که مستقیما “روی محور” است. اگر مستقیماً به سمت میکروفون حرکت کنید ، زاویه ۹۰˚ است. سپس همانطور که در تصویر زیر نشان داده می شود ، اگر مستقیما پشت میکروفون حرکت کنید ، یعنی ۱۸۰˚.

انواع الگوی قطبی میکروفن

به طور کلی، الگوهای قطبی میکروفن را می‌توانیم به موارد زیر تقسیم کنیم:

الگوی قطبی همه جهتی (Omni Directional)

بدون در نظر گرفتن جهت، همه صدا را به طور یکنواخت در اطراف میکروفون جمع آوری می‌کند. میکروفون موجود در تلفن شما نمونه متداول میکروفون omni است. وقتی در حال انجام تماس تصویری هستید – صدای هر کسی که اطراف تلفن نشسته است، دریافت می‌شود، از جمله مواردی که ترجیح می‌دهید کسی آنها را نشنود، مانند حیوانات خانگی و سر و صدای محیط اطراف(هواپیماها، قطارها و خودروها). در این موضوع هیچ استثنایی درباره صدایی که از هرجای دیگری می اید، وجود ندارد.
چه زمانی از این الگوی قطبی استقفاده می‌کنیم؟ زمانی که در یک اتاق آکوستیک خوب هستیم.

میکروفن ایده آل omni همه فرکانس ها را به طور یکسان در اطراف خود انتخاب می نماید. توجه داشته باشید که من گفتم “ایده آل”. در عمل ، همیشه اینگونه نیست. 

پس به طور کلی، در الگوی قطبی تمام‌جهتی (Omnidirectional):

• حساسیت یکسان از همه جهات.
• پاسخ فرکانسی تخت، بدون اثر مجاورت.
• مناسب برای ضبط طبیعی، اتاق‌های آکوستیک خوب.
• مثال‌ها: Rode Lavalier، Neumann M 50.

 Figre 8 یا Bi-Directional:

این الگوی قطبی میکروفون را می‌توان اینگونه توصیف کرد: میکروفون، صداهای دو طرف خود (یعنی از سمت جلو یا همان زاویه صفر درجه و از سمت عقب یعنی زاویه 180 درجه) دریافت می‌کند یا بهتر بگوییم: 

صداها را به طور یکنواخت فقط در قسمت جلویی و در پشت میکروفون جمع می کند. برای نشان دادن این موضوع، یک تکه کاغذ را صاف جلوی دهان خود نگه داشته و به آن فوت کنید. فشار در طرف کاغذ نزدیک دهان شما بیشتر و در طرف مقابل کاغذ پایین تر است. چه اتفاقی می افتد؟ کاغذ حرکت می کند. حالا ورق کاغذ را ۹۰˚ بچرخانید تا به طول کاغذ نگاه کنید. حالا وقتی به آن می دمید، فشار دو طرف کاغذ یکسان است و کاغذ حرکت نمی کند. این دقیقاً چگونگی پاسخ مولفه نوار در میکروفون نواری است. بنابراین ، هنگامی که در کنار میکروفن نواری هستید (یا ۹۰˚ یا ۲۷۰˚) و صدای شما در حال ایجاد فشار برابر در قسمت جلویی و پشت روبان است، در اصل از نگاه میکروفن نامرئی شده اید. به همین دلیل در طرفین یک میکروفون فضای خالی وجود دارد.

به طورکلی در الگوی قطبی دوجهته:

• حساسیت در جلو و پشت، رد کامل از کناره‌ها.
• مناسب برای ضبط پادکست دو نفره، تکنیک‌های استریو.
• مثال‌ها: Royer R-121، AEA R84.

الگوی قطبی کاردیوئید

این الگو رایج ترین الگوی قطبی میکروفون است. الگوی قطبی کاردیوئید زمانی که نیاز به تمرکز روی یک منبع صدا وجود دارد، به طور گسترده استفاده می‌شود. الگوی قطبی کاردیوئیدی نسبت به صدایی که از پشت میکروفون می‌آید کمترین حساسیت را نشان می‌دهد.

به عنوان مثال، فرض کنید که یک خواننده روی صحنه است که یک اجرای زنده با میکروفون دستی اجرا می‌کند. الگوی قطبی کاردیوئید در ضبط صدای خواننده بسیار کاربردی است. همچنین می‌تواند صداهای دیگر از مانیتورها و سایر اجراکنندگان روی صحنه را مسدود کند.

یک جفت میکروفون کاردیوئید که با زاویه 90 درجه کنار هم قرار می‌گیرند، می‌توانند تکنیک استریو رایجی که به نام X/Y شناخته می‌شود را ایجاد کنند. الگوهای قطبی هایپرکاردیوئید و سوپرکاردیوئید دو الگوی قطبی هستند که از شکل کلاسیک کاردیوئید تشکیل شده‌اند. اما این دو جهت‌گیری محکم‌تری از جلو دارند. همچنین سطوح کوچک‌تری از صدا را از پشت و کناره‌های کپسول دریافت می‌کنند.

میکروفون شاتگان رایج‌ترین نمونه از یک میکروفن جهت‌دار است که یک ناحیه باریک در جلو دارد. بنابراین، صداهای همه طرف‌های دیگر تا حد زیادی نادیده گرفته می‌شوند. هر چه لوله خط میکروفون شاتگان بلندتر باشد، الگوی قطبی محکم‌تر خواهد بود. این نوع خاص از میکروفون بیشتر در دستگاه‌های فیلم و تلویزیون استفاده می‌شود، زیرا در این مکان‌ها لازم است صدا از راه دور دریافت شود. رویدادهای ورزشی و مستندهای حیات وحش نیز از قابلیت‌های میکروفون شاتگان بهره می‌برند.

الگوی قطبی دو جهته (شکل هشتی)

میکروفن‌های دو طرفه، سطح یکسانی از صدا را از جلو و عقب دریافت می‌کنند، اما صدا از جانب مسدود می‌شود، بنابراین الگوی قطبی به شکل 8 انگلیسی است. این میکروفون‌ها باعث ایجاد صدای واقعی می‌شوند. زیرا آنها در کنار منبع صدا قرار دارند و صداهای طبیعی را ضبط می‌کنند. در الگوی قطبی دو طرفه، میکروفون نسبت به صداهای دو طرف خود یعنی از سمت جلو (زاویه صفر درجه) و عقب (۱۸۰درجه) حساس است. میکروفن‌های دو جهته مانند میکروفن‌های چند جهته، صدایی کاملا باز و طبیعی را تولید می‌کنند و بالاترین حد حساسیت را نسبت به وزش باد و صداها دارند. میکروفون روبانی دارای الگوی قطبی شکل هشتی است.

الگوی قطبی تمام جهته

میکروفون‌های همه جهته صدا را از همه جهات دریافت می‌کنند و در نتیجه یک ضبط صوتی فوق العاده طبیعی و واقعی را به وجود می‌آورند. به طور معمول، میکروفون های همه جهته شامل انواع میکروفن یقه‌ای لاوالیر و هدست هستند، زیرا به افراد اجازه می‌دهند سر خود را به طور طبیعی حرکت دهند، بدون اینکه صدای کلی ضبط را تغییر پیدا کند.

این میکروفون های همه جهته برای فعالیت‌های استودیویی که هدف آن ضبط صدای طبیعی و آزاد است، ایده‌آل هستند. در ضمن، برای ضبط سازهای صوتی و ضبط صداهای گسترده، ارکسترها یا گروه‌های کر مناسب و کاربردی هستند.

اگر می‌خواهید صدای طبیعی ضبط کنید، به خصوص اگر با منبع صدا فاصله دارید، میکروفون همه جهته انتخابی عالی برای شما است. زیرا به شما این امکان را می‌دهد که صدا را به طور دقیق و طبیعی، از همه زوایا و بدون تاثیر بر محور فرکانس طبیعی، ضبط کنید.

این نوع الگوی قطبی در میکروفن‌ها صدا را از همه جهات و به طور مساوی دریافت می‌کند و در مقایسه با سایر الگوهای قطبی میکرفون، کمترین واکنش و حساسیت را نسبت به تماس، نویز یا باد دارد.

کاردیوئید عریض

این نیز ترکیبی از الگوی کاردیوئید و تمام جهته است و همه ویژگی‌های آنها را شامل می‌شود. این الگوی قطبی برای ضبط گروهی از سازها، مانند کوارتت زهی، ایده‌آل است. همچنین برای ضبط‌های صوتی با صدای طبیعی که نیاز به اثر مجاورت کمی دارند، مناسب است.

Shotgun Lobar

میکروفون تفنگی با الگوی قطبی لوبار برای پیک آپ بسیار جهت دار، مانند پیک آپ صدا برای مجموعه فیلم ها و شرایط پر سر و صدا مفید است. میکروفن های تفنگی در درجه اول از قسمت جلوی میکروفون جمع آوری شده و با برخی از لوب ها به طرف عقب و به طور جدی تر به طرفین می روند.

میکروفن های چند الگویی

در میکروفون با دیافراگم های دوتایی ، مانند سیستم صوتی OC818 اتریشی، می توان خروجی دیافراگم ها را انتخاب کرد تا امکان انتخاب طیف گسترده ای از الگوهای، omni پوششی، کاردیوئید ، سوپرکاردیوئید ، تغییرات مختلف در بین آنها فراهم شود. در حالی که بیشتر میکروفنهای دو دیافراگم دارای یک سوئیچ هستند که از بین چند الگوی انتخاب می شوند، OC818 در رابطه با برنامه صوتی PolarPilot اتریشی (که به صورت رایگان در App store موجود است) ، محدوده های افزایشی بین الگوهای استاندارد را فراهم می کند. با استفاده از برنامه، می توانید از الگوی omni شروع کرده و سپس به همان اندازه دلخواه خود از پیک آپ پشتی شماره گیری کنید (ساختن سوپرکاردیوئید). یا اگر می خواهید نول های عقب را بر روی محور تنظیم کنید، می توانید هنگام گوش دادن آنها را طوری تنظیم نمائید تا بهترین الگو برای موقعیت فعلی یافت شود.

نگاهی بیاندازیم

قبل از گوش فرا دادن، اینجا یک تصویر جالب از آنچه از هر یک از چهار الگوی انتظار می رود آورده شده است: omni ، سوپرکاردیوئید و کاردیوئید.
در omni ، می توانید ببینید که سطح همان است که منبع صدا به صورت محور حرکت می کند ، به طور مستقیم در سمت جلو (۰˚) تا به طور مستقیم در پشت میکروفون (۱۸۰˚). در هر انتقال، صدا در حجم کاهش می یابد تا از جنبه بصری زوایا از هم تمیز داده شوند.

جلو و عقب میکروفون (۰˚ و ۱۸۰˚) دقیقاً در همان سطح است (با قطبی که در ۱۸۰˚ معکوس شده است) و صدا در محور ۴۵˚ و ۱۳۵˚ کمی پایین است. اما تفاوت شدید در ۹۰ درجه وجود دارد – زیرا اصولا پیک آپ صدایی وجود ندارد. تنها دلیل وجود برخی بقایا به دلیل وجود بازتاب هایی در اتاق است که به بخش های جلو و پشت میکروفن می رسند.
در سوپرکاردوئید ، شما می توانید کاهش جزئی در سطح ۴۵ درجه ، کاهش با حجم زیاد در ۹۰ درجه ، حتی کمتر از ۱۳۵ درجه ، و سپس با کمی افزایش در ۱۸۰˚ مشاهده کنید.
در کاردیوئید، کمتر از کاهش سطح (نسبت به سوپرکاردیوئید) از ۰- به ۴۵ درجه، تا حدودی کاهش حجم در ۹۰ درجه، با حجم کمتر در ۱۳۵ درجه و حتی کمتر از ۱۸۰ درجه وجود دارد.
حال ببینیم که می توانید آنچه را که در تصویر بالا نشان داده شده است بشنوید.

صدای انواع الگوهای دو قطبی میکروفن

برای این قسمت از نمایش، من از بلندگوی Kali Audio IN-8 به عنوان منبع صدا استفاده کردم و OC818 را مستقیماً در مقابل بلندگو، در بینابین درایور کواکسیال HF / MF و ووفر قرار دادم. یک پایه ایجاد کردم که به من امکان تغییر زاویه میکروفن را بدون تغییر فاصله میکروفون از بلندگو می دهد، بنابراین سطح و ارتفاع سازگار است (همانطور که با لیزرها تأیید شده است). سپس ، برای اولین تست از ترکیب موسیقی از پیش ضبط شده به عنوان ماده اولیه منبع استفاده کردم. همچنین از یک تراک آواز سرب خشک از همان آهنگ استفاده کردم تا صدای خارج از محور را به همان سبکی که میکروفون در استودیو اعمال می کند، بشنوم. ما این نمونه ها را در استودیوی B Sweetwater ، از طریق پیش زمینه Millennia HV-3R و مستقیماً به وسیله ابزارهای حرفه ای با سرعت ۲۴ بیت / ۹۶ کیلوهرتز ثبت کردیم. ترانه “Plain Jane” است که توسط مایک راس مالک Sweetwater ساخته شده و توسط تری وایت خوانده شده است. جلسه ملاقات توسط دیو مارتین از Sweetwater و با کمک بابی دلاروکو مهندسی شد.

لیزرهای روشنایی OC818 در جلوی بلندگو Kali Audio IN-8 به ما این امکان را می دهند تا تأیید کنیم که محورهای X (قد) و Y (فاصله) در حالی که زاویه نسبت به منبع می چرخند، یکسان باقی مانده اند.

چه چیزی برای گوش دادن

هر آنچه که گوش می دهید ، همانطور که زاویه تغییر می کند نه تنها به میزان صدا توجه کنید ، بلکه به فرکانس و کاراکتر آن نیز توجه داشته باشید. اینجا با تراک کامل موسیقی شروع خواهیم کرد.

Omni 

در اینجا رابط کاربری گرافیکی برنامه PolarPilot برای iPhone آورده شده است. پنجره صفحه نمایش بالا الگوهای بطور مداوم متغیر را در زمان واقعی به هنگام تنظیم نوار لغزنده در نوار قرمز، نشان می دهد. در عین حال به تنظیمات بالای پله (پایین سمت چپ) و پد (پایین سمت راست) که از راه دور قابل کنترل هستند نیز توجه کنید.

همانطور که میکروفون از ۰- به ۴۵˚ ، ۹۰˚ ، ۱۳۵˚ و سپس ۱۸۰˚ حرکت می کند به تفاوتهای موجود در پاسخ فرکانس را گوش دهید. در حالی که صدا بسیار هماهنگ است، با حرکت از ۰- به ۴۵˚ تفاوت قطعی در فرکانس های بالا به وجود می آید. این موضوع برای برخی میکروفون های omni صحیح است و تا زمانی که از آن آگاهی داشته باشید می تواند به نفع شما به کار رود. با این حال ، توجه داشته باشید که برخی میکروفونهای Omni واقعاً در تمام طول کمان ۳۶۰ درجه ای قرار دارند.

Figure-8

یکی از مزایای میکروفونهای این است که پیک آپ صدا نه تنها از نظر سطح بلکه از لحاظ کاراکتر نیز در جلو و پشت میکروفون بسیار سازگار است. شما می توانید در طرح PolarPilot (در بالا ، “تعریف الگوهای قطبی مختلف”) مشاهده کنید که سطح فقط پایین ۳dB در ۴۵درجه خارج از محور است. این بدان معنی است که منابع اندکی از محور همچنان با حداقل رنگ‌آمیزی درست به نظر می‌رسند. اما هنگامی که به دو طرف (۹۰) حرکت می‌کنید، صدا به دلیل ویژگی‌های پیک آپ گرادیان فشار کاملا محو خواهد شد.

سوپرکاردیوئید

مزیت الگوی سوپرکاردیوئید الگوی پیک آپ باریک آن در قسمت جلویی است. قیمت صوتی که برای آن الگوی باریک پرداخت می کنید ، دو قطره کوچک در این الگو در تقریباً ۱۳۰ درجه خارج از محور است. این حالت با اضافه کردن یک سیگنال غیر قطبی به میکروفون در آن زاویه ها انجام می شود. به نمونه زیر دقت کنید و می توانید بشنوید که صدا در هنگام رسیدن به آن زاویه ها چقدر تفاوت دارد.

کاردیوئید

میکروفون کاردیوئید صدا را به طور مساوی در قسمت جلو جمع آوری می کند و زمانی که از محور ۶۰˚ تا ۹۰˚ خارج می شود. همانطور که در ۹۰ درجه حرکت می کنید به چگونگی تغییر صدا و سپس آنچه در ۱۳۵˚ و ۱۸۰˚ اتفاق می افتد با دقت گوش کنید. هنوز هم صدایی وجود دارد که توسط میکروفون ضبط می شود، اما به نظر می رسد متفاوت است ، نه فقط کمتر از حجم.

این عکس سربالایی از وضعیت آزمایش نشان می دهد که چگونه میکروفون در حالی که در همان فاصله از بلندگو قرار دارد ، چرخیده است.

به صدای سلو گوش دهید

در اینجا همان الگوهای قطبی، دوباره با میکروفون OC818 وجود دارد، زیرا آنها توانایی تفسیر صدای سلو را از تمام زوایای یکسان در بالا دارند. به چگونگی تفسیر خارج از محور از ۰ ˚ در یک ساز واحد غیر پردازش شده مانند صدای انسان گوش دهید که متفاوت است.

Omni

Figure 8

Supercardioid

Cardioid

پاسخ فرکانس و الگوهای قطبی

میکروفن های مختلف صداهایی با محور های متفاوتی دارند. درک این مسئله هنگام انتخاب میکروفون برای یک برنامه خاص مهم است. شما می توانید این حالت را هنگام مشاهده مشخصات الگوی قطبی عرضه شده توسط یک سازنده مشاهده کنید. بگذارید چگونگی آن را به شما نشان بدهم. در اینجا طرح قطبی از میکروفن کاردیوئید Sennheiser MD 421-II وجود دارد. خطوط مختلف (نقاط و خطوط تیره) فرکانس های مختلفی را نشان می دهد. در سمت چپ نمودار زیر، می بینید که این میکروفون کاردیوئید مانند یک ساب کاردیوئید در ۱۲۵Hz (خط نقطه ای) عمل می کند. حال به خط نقطه در سمت راست نمودار که ۱۶kHz است نگاه کنید. در ۱۶kHz ، الگوی پیک آپ بسیار باریک است ، تقریباً مانند میکروفون تفنگی.

حال ، بیایید نگاهی به الگوی قطبی AKG C414 XLS در omni (زیر) بیاندازیم. در سمت چپ نقشه، می‌بینید که در انتخاب ۱۲۵ Hz، ۲۵۰ هرتز، ۵۰۰ هرتز و ۱۰۰۰ هرتز به طرز صحیحی عمل می کند. در سمت راست نقشه، به خط سبز نگاه کنید که ۱۶ کیلوهرتز را نشان می دهد. جلو و عقب میکروفون در پیک آپ ۱۶kHz را در ۰dB درست مثل فرکانسهای پایین تر انتخاب می کند. اما توجه داشته باشید که هنگام خارج از محور (۹۰˚) ، آن ۱۶kHz به۲۰ dB پایین می آید. خوب است بدانید وقتی در مقابل یک گروه پرکاشن یا یک گروه کر قرار می گیرید یک جفت میکروفون را انتخاب می کنید. تا زمانی که شما می دانید که میکروفونها چگونه صداهای خارج از محور را تفسیر می کنند، می توانید از آن به نفع خود استفاده کنید.

 

چرا الگوهای قطبی مهم هستند؟

درک اصول اساسی الگوهای قطبی برای به دست آوردن بهترین نتیجه از هر ضبط ضروری است. با انتخاب الگوی مناسب، می‌توانید:

• از ورود منابع صوتی ناخواسته به سیگنال خود جلوگیری کنید.
• تعادل بین صدای مستقیم و صدای اتاق را تنظیم کنید.
• پاسخ فرکانسی میکروفون را تغییر دهید.
• اثر مجاورت (Proximity Effect) را تحت تأثیر قرار دهید.

خرید انواع میکروفن از آوازک

اگر به دنبال خرید انواع میکروفن هستید، کافیست وارد سایت آوازک شوید و محصول مورد نیازتان را آنلاین خریداری کنید. ما انواع میکروفن دستی بسیم، با سیم، میکروفن یقه‌ای، هدمیک و… را با بهترین قیمت و در انواع برندهای معتبر عرضه می‌کنیم. در ضمن، شرایطی را فراهم کرده‌ایم تا بتوانید محصول مورد نیازتان را به صورت اقساط یا دست دوم تهیه کنید. همچنین تعمیر تجهیزات خود را می‌توانید به تیم ما بسپارید. جهت کطب اطلاات بیشتر و دریافت مشاوره، با شماره 02191016050 تماس بگیرید.