Вибір мікрофона-гармати: довгі і короткі

Одним з найбільш незрозумілих типів мікрофонів на сьогоднішній день є мікрофони-гармати. Досить зрозуміло, яким чином вони отримали свою назву. Ці пристрої набагато довші, ніж звичайні мікрофони, і нагадують своїм зовнішнім виглядом стовол дробовика. Можливо, ви бачили їх в пресі, на спортивних заходах або знімальних майданчиках, прикріпленими до довгих тримачів або встановленими на верхній частині камери.

Чому вони такі довгі? Чому існує так багато моделей з різними габаритами? У яких випадках необхідний мікрофон-гармата? Яка довжина підходить для вас? Дана стаття дасть відповідь на всі ці питання.

Мікрофони-гармати: використання і неправильні уявлення

Мікрофони-гармати потрапляють в категорію під назвою "високоспрямовані". Вони більш спрямовані, ніж звичайні кардіоїдні або суперкардіоїдні мікрофони. Це означає, що такі пристрої відкидають небажані звуки, що надходять в мікрофон зі сторін, таким чином забезпечуючи більш чітке захоплення бажаного джерела звуку, до якого спрямований мікрофон. Типове використання мікрофона-гармати - це захоплення звуку від джерела, розташованого на деякій відстані, до якого, за якимись причинами, не можна підходити близько.

Поширеною помилкою є те, що вони чарівним чином досягають і захоплюють звук, що надходить від джерела. Однак, в дійсності, мікрофони-гармати просто відкидають більше небажаного позаосьового звуку. Це може бути шум пожвавленої вулиці або надмірний звук кімнати в просторі, де ведеться запис діалогу. Гармати також використовуються для озвучування в ситуаціях, коли немає належної вокальної будки, а вам необхідно записати справжній закадровий звук. Знову ж таки, в даній ситуації мікрофон мінімізує відбитий позаосьовий звук кімнати.

Характеристики мікрофона-гармати

Основною характеристикою, яку ми згадували досі, є висока спрямованість. Серед інших особливостей варто звернути увагу на низький рівень власного шуму і високу чутливість. ("Власний шум" - це шум, який утворюється мікрофонною схемою в аудіо тракті. При використанні мікрофона з високим рівнем власного шуму, на записах дуже тихих звуків буде чутно шипіння.) Як згадувалося раніше, гармати, як правило, використовуються для захоплення звукових джерел на відстані. Це часто означає підняття сигналу низького рівня, тому вони повинні мати більш високу чутливість, ніж мікрофони, призначені для роботи з близькими джерелами. Так як слабкий сигнал необхідно буде посилити до прийнятного рівня, застосування мікрофона з низьким рівень власного шуму має вирішальне значення.

Що означає "lobar" (та більше хибних уявлень)

Якщо ви коли-небудь переглядали специфікації мікрофона-гармати, то могли побачити такі параметри, як "supercardioid / lobar" або "hypercardioid / lobar". Розуміння цих термінів вимагає трохи більшого знання того, яким чином мікрофон отримує свою характеристику спрямованості. Вона є результатом інтерференційної трубки, яка кріпиться до передньої частини мікрофонного капсуля (як правило конденсаторного). Ця трубка має кілька отворів по всій довжині, необхідних для того, щоб звукові хвилі проходили всередину. Інтерференційна трубка дозволяє мікрофону розрізняти осьові і позаосьові звуки, які надходять до капсуля різним способом.

Осьові звуки мають рівномірну довжину шляху до мікрофонного капсуля. Оскільки вони прибувають в той же самий час, то виявляються, як прийнято говорити, "в фазі" і, таким чином, приймаються мікрофонним елементом і передаються на звукову схему.

Позаосьові звуки також досягають отворів інтерференційної трубки в один і той же час, але матимуть різні шляхи до капсуля в залежності від того, де вони входять в трубку. Звуки, які надходять в далекі отвори, матимуть більшу довжину шляху, на відміну від тих, що надходять ближче. В результаті ці хвилі будуть перебувати "в протифазі", що призведе до фазового скасування звуку. Максимальне скасування відбувається на частотах, де різниця фаз дорівнює 1/2 довжини хвилі.

Результатом цього є вузька високоспрямована точка (lobe) звукового захоплення на передній частині мікрофона, а спрямованості, які характеризуються такими точками, називають "lobar".

Важливо відзначити, що найнижча частота, яка може бути належним чином скасована, безпосередньо пов'язана з довжиною інтерференційної трубки. Чим довша труба, тим нижча частота, на якій трубка ефективна для зменшення позаосьового звуку. Щоб відхилити звук з частотою, скажімо, до 100 Гц потрібна трубка довжиною 5,5 футів!

Багато людей думають, що довжина труби визначає тільки загальний кут прийому звуку. Незважаючи на те, що це в деякій мірі правда, даний взаємозв'язок є дуже частотно залежним. Нижче частоти, при якій інтерференційна трубка є ефективною, діаграма спрямованості виходить від самого мікрофонного картриджа (зазвичай гіперкардіоїдна). Композитний полярний відгук буде визначено як hypercardioid / lobar: гіперкардіоїдний на низьких частотах і долевий (lobar) на частотах, де труба працює.

Нижче ми бачимо реакцію спрямованості на декількох частотах для Shure VP89L, який має 18-дюймову інтерференційну трубку.

У міру збільшення частоти, спрямованість діаграми ставє трохи жорсткішою. Оскільки трубка VP89L досить довга, мікрофон здатний підтримувати спрямованість на досить низькій частоті, але приблизно на 250 Гц, відгук спрямованості переважно гіперкардіоїдний. Крім того, зверніть увагу на плавну реакцію на високих частотах і мінімум небажаних бічних долей.

Інший погляд на спрямованість

Дійсно хороший спосіб зрозуміти спрямованість мікрофона і як вона відноситься до частоти - це подивитися на графік його "індексу спрямованості" (DI - directivity index). Індекс спрямованості представляє собою співвідношення осьового захоплення і звукового захоплення у всіх напрямках, виражений в дБ. Чим вище число, тим більш спрямований мікрофон.

Всеспрямований мікрофон має індекс спрямованості 0 дБ, так як він вловлює звук однаково у всіх напрямках. Гиперкардіоїдний мікрофон має DI 6,0 дБ. Графік нижче демонструє частоту, на якій спрямованість мікрофона дійсно злітає, що, знову ж таки, залежить від його довжини. На ньому представлені три моделі мікрофонів: VP89S (короткий), VP89M (середній) і VP89L (довгий). Зверніть увагу на те, як кардіоїдна картина залишається рівномірно спрямованою зі зміною частоти, в той час, як мікрофони-гармати стають все більш і більш спрямованим на низьких частотах, пропорційно довжині їх інтерференційних труб.

Яку ж довжину я повинен використовувати?

Більш довга інтерференційна трубка відкидає більше позаосьового звуку, але менш зручна у використанні через довжину. Вона дуже чутлива до позиціонування та вимагає фіксованого положення мікрофона / джерела або кваліфікованого оператора, так як навіть легке відхилення від осі призведе до ослаблення звукового сигналу. Для захоплення віддалених джерел звуку або гучного середовища часто це найкращий варіант. Середні за розміром мікрофони працюють добре в більшості ситуацій під час запису голосу. Короткий мікрофон-гармата менш спрямований, але часто буває корисним, коли довжина повинна бути зведена до мінімуму. Він забезпечує краще придушення позаосьових високочастотних звуків, ніж гіперкардіоїдний мікрофон.

Більшість мікрофонів-гармат досить хороші при захопленні осьового аудіо, але для найкращого результату також важливий низький рівень власного шуму і висока чутливість в поєднанні з природним осьовим звуком і рівномірним позаосьовим відхиленням. Це забезпечить чудове звучання в цілому.

Джерело: http://blog.shure.com/choosing-a-shotgun-microphone-the-long-and-short-of-it/