راهنمای جامع و کامل الگوهای قطبی میکروفن

الگوی قطبی را می‌توان مهم‌ترین ویژگی فنی هر میکروفنی دانست. این خصیصه، میزان حساسیت میکروفن نسبت به جهت‌های مختلف را بیان می‌کند. امروزه تعداد زیادی الگوی قطبی در ده‌ها هزار میکروفن موجود در بازار طراحی و پیاده‌سازی شده‌است.

اگر بخواهیم خیلی خلاصه الگوهای قطبی اصلی را نام ببریم، می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• Omni-Directional یا همان همه‌جهته
• Bi-Directional یا همان Figure-8
• کاردیوید
• سوپرکاردیوید
• هایپرکاردیوید
• Subcardioid یا Wide Cardioid
• لوبار یا شات‌گان
• Boundary/PZM
• Infinitely Variable*

در این راهنمای جامع می‌خواهیم در مورد چیستی الگوهای قطبی و نحوه شکل‌گیری آن‌ها صحبت کنیم. علاوه بر این، ضمن تشریح عمیق و دقیق هر یک از الگوهای قطبی، بهترین میکروفنی که از آن الگو پیروی می‌کند را هم معرفی خواهیم کرد.

قبل از شروع بحث لازم است این نکته را بگوئیم که در این مقاله عبارت الگوی قطبی(Polar Pattern) همان پاسخ قطبی(Polar Response) و عبارت پاسخ جهت‌دار(Directional Response) همان جهت‌داشتن(Directionality) است و احتمالا ما در بخش‌های مختلف از این عبارات استفاده کنیم اما به هر حال مقصودمان یک چیز است 🙂

همچنین از آن‌جا که این مقاله بسیار طولانی است، برای دسترسی راحت‌تر به هر قسمت، بخش‌های مختلف مقاله را به صورت لیست قرار دادیم.

فهرست مطالب

• الگوی قطبی دقیقا چیست؟
• الگوهای قطبی و وابستگی آن‌ها به فرکانس صوتی
• درک درست زوایا؛ صحبت در مورد Ox-Axis و Off-Axis
• میکروفن‌های Pressure و Pressure-Gradient
• الگوهای قطبی چگونه اندازه‌گیری می‌شوند؟
• اصطلاحات مهم و تعریف هر یک از آن‌ها
• Omni-Directional یا همان همه‌جهته
• Bi-Directional یا همان Figure-8
• کاردیوید
• سوپرکاردیوید
• هایپرکاردیوید
• Sub-Cardioid یا Wide-Cardioid
• لوبار یا شات‌گان
• Boundary/PZM
• میکروفن‌های Multi-Pattern
• Infinitely Variable*
• میکروفن‌های استریو
• میکروفن‌های Ambisonic
• جمع‌بندی
• سوالات متداول

بدون اتلاف وقت، کار را شروع می‌کنیم 🙂 با ما همراه باشید…

الگوی قطبی دقیقا چیست؟

همیشه فرآیند یادگیری و رشد، از یک سوال خوب شروع می‌شود. پس بحث را می‌توانیم با همین سوال آغاز کنیم که الگوی قطبی دقیقا چیست؟ اگر بخواهیم این سوال را خیلی ساده پاسخ دهیم، باید بگوئیم الگوی قطبی در واقع بیان‌گر حساسیت میکروفن نسبت به جهت امواج صوتی است. به عبارت دیگر، الگوی قطبی به ما می‌گوید که میکروفن به کدام جهات حساسیت بیشتر و به کدام جهات حساسیت کمتری دارد.

وقتی یک میکروفن جدید می‌خرید، در کنار سایر مشخصات فنی، اطلاعات تکنیکال الگوی قطبی نیز به صورت کمی و کیفی ارائه می‌شود.

از لحاظ کیفی، الگوی قطبی میکروفن می‌تواند با یکی از عبارات زیر توصیف شود:

• Omni-Directional یا همان همه‌جهته
• Bi-Directional یا همان Figure-8
• کاردیوید
• سوپرکاردیوید
• هایپرکاردیوید
• Subcardioid یا Wide Cardioid
• لوبار یا شات‌گان
• Boundary/PZM
• Infinitely Variable*

البته این اصطلاحات فقط یک تصویر کلی(Big Picture) درباره میزان حساسیت میکروفن نسبت به جهات مختلف در ذهن ما شکل می‌دهد اما چیز زیادی در مورد نکات فنی و تکنیکال آن به ما منتقل نمی‌کند.

از لحاظ کیفی، کمپانی‌ها برای توصیف الگوهای قطبی مختلف، شکل انتزاعی آن را در پلات‌هایی تحت عنوان پلات قطبی رسم می‌کنند. برای مثال، در زیر، گراف مربوط به ۳ الگوی قطبی معروف را درج کرده‌ایم:

 

 

با نگاه دقیق به گراف‌های فوق درمی‌یابیم که این گراف روی پلات قطبی ۳۶۰ درجه ترسیم شده. بدنیست بدانید دلیل اصلی نام‌گذاری ‘الگوی قطبی’ دقیقا همین است. در این پلات، خط خارجی دواری را می‌بینیم که به ازای هر ۳۰ درجه، دور دایره رسم شده‌است.

علاوه بر خط دوار خارجی، خطوط داخلی دواری هم وجود دارند که به واسطه آن‌ها می‌توانیم جهت و حساسیت میکروفن را تشخیص دهیم. به عبارت دقیق‌تر، هر دایره داخلی بیان‌گر تفاوت ۵ دسی‌بلی میزان حساسیت میکروفن است. بنابراین وقتی در مورد یک الگوی قطبی مثلا کاردیوید صحبت می‌کنیم، شمای گرافیکی آن شبیه شکل زیر خواهد بود:

همان‌طور که می‌بینیم، الگوی قطبی کاردیوید در زاویه ۰ درجه بیش‌ترین حساسیت را از خود نشان می‌دهد و هرچه به سمت طرفین میکروفن حرکت می‌کنیم، حساسیت این الگوی قطبی کاهش می‌یابد. در واقع اگر منبع صوتی ما در زاویه ۹۰ یا ۲۷۰ درجه قرار داشته باشد، یک میکروفن کاردیوید صدای آن را با کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود ضبط خواهد کرد. با بررسی گراف فوق درمی‌یابیم که الگوی قطبی کاردیوید در حالت ایده‌آل باید بتواند تمام اصوات موجود در قسمت پشتی میکروفن را به صورت کامل ریجکت کند.

البته توجه داشته باشید که گراف فوق، حالت ایده‌آل الگوی ضبط کاردیوید را نشان می‌دهد و در عمل، ممکن است هیچ میکروفنی نتواند حالت ایده‌آل الگوی قطبی را پیاده‌سازی کند. بدبختانه نه‌تنها میکروفن‌ها ایده‌آل نیستند، بلکه صدا هم خواص جالبی دارد که می‌تواند روی عملکرد الگوهای قطبی مختلف تأثیر بگذارد.

الگوهای قطبی و وابستگی آن‌ها به فرکانس صوتی

یکی از نکاتی که باید همواره به آن توجه داشته باشید، رابطه بین الگوهای قطبی مختلف و فرکانس‌های صوتی است. در واقع این دو کاملا به یک‌دیگر وابسته هستند و هرگز نباید آن‌ها را مستقل تصور کرد.

همان‌طور که بارها اشاره کردیم، الگوی قطبی میکروفن‌ها در فرکانس‌های پائین، بازتر و در فرکانس‌های بالا، بسته‌تر است. از آن‌جا که این موضوع در مورد تمام میکروفن‌ها و الگوهای قطبی صدق می‌کند، در پلات‌های قطبی علاوه بر امپلیتیود صدا(دسی‌بل) ، شاهد درج فرکانس‌های صوتی نیز هستیم.

برای درک بهتر این موضوع می‌توانیم پلات قطبی کاردیوید را مورد بررسی قرار دهیم.

دلیل آن‌که میکروفن‌های Neumann را انتخاب کرده‌ایم این است که الگوی قطبی آن‌ها کاملا واضح و تمیز رسم شده‌اند.

در شکل سمت راست، الگوی قطبی میکروفن U87 AI کمپانی Neumann را می‌بینیم. این میکروفن یک میکروفن Multi-Pattern است و ما برای بررسی عملی الگوی قطبی کاردیوید، آن را روی حالت کاردیوید تنظیم کرده‌ایم. در شکل سمت چپ هم الگوی قطبی میکروفن Neumann KM 184 را ملاحظه می‌کنیم. در ادامه مقاله، بیشتر در مورد این میکروفن‌ها صحبت خواهیم کرد.

در لینک‌های زیر می‌توانید مشخصات فنی و قیمت این ۲ میکروفن را در وب‌سایت تهران ملودی مشاهده نمائید:

• Neumann U87 AI
• Neumann KM 184

با نگاه به خطوط رسم‌شده در گراف‌های فوق درمی‌یابیم که محدوده پاسخ‌دهی این ۲ میکروفن در بازه فرکانسی ۱۲۵، ۲۵۰، ۵۰۰ و ۱۰۰۰ هرتز قرار دارد. در وهله بعدی، خطوطی را می‌بینیم که بیان‌گر محدوده پاسخ‌دهی میکروفن در بازه فرکانسی ۲، ۴، ۸ و ۱۶ کیلوهرتز هستند. شاید این اعداد و خطوط کمی گیج‌کننده به نظر برسند. به همین دلیل فکر می‌کنیم بهتر باشد اگر گراف‌های فوق را با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار دهیم.

نمونه الگوی قطبی میکروفن Neumann U87 AI در حالت کاردیوید

همان‌طور که در شکل بالا هم می‌بینیم، الگوی قطبی میکروفن U87 در فرکانس‌های پائین‌تر از ۲۵۰ هرتز، بازتر بوده و بیشتر شبیه الگوی Sub-Cardioid است. قسمت پشتی میکروفن هم در فرکانس ۵۰۰ هرتز شروع به بسته شدن می‌کند و در نهایت با رسیدن به فرکانس ۱ کیلوهرتز، اصوات موجود در قسمت پشتی میکروفن به طور کامل ریجکت می‌شوند. شکل الگوی قطبی میکروفن در فرکانس‌های ۲ کیلوهرتز به بالا، یادآور الگوی قطبی Super-Cardioid یا Hyper-Cardioid است.

علاوه بر این، با افزایش فرکانس منبع صوتی، حساسیت میکروفن در طرفین هم کمتر می‌شود. در واقع حساسیت میکروفن در فرکانس ۱۲۵ هرتز، تقریبا ۵ دسی‌بل، در فرکانس ۱ کیلوهرتز هرتز، تقریبا ۶ دسی‌بل و در بازه فرکانسی ۴ تا ۸ کیلوهرتز، حساسیت آن تقریبا ۱۰- دسی‌بل کاهش می‌یابد. در نهایت با رسیدن به فرکانس ۱۶ کیلوهرتز، شاهد ریجکت کامل اصوات موجود در قسمت پشتی میکروفن هستیم.

نمونه الگوی قطبی میکروفن Neumann KM 184

همان‌طور که در گراف فوق هم می‌بینیم، الگوی قطبی کاردیوید در میکروفن KM 184 تمیزتر و واضح‌تر از میکروفن U87 است! دلیل این موضوع به نوع طراحی کپسول این ۲ میکروفن بر می‌گردد. از آن‌جا که KM 184 دیافراگم کوچک‌تری دارد، الگوی قطبی کاردیوید پایدارتری را هم ارائه می‌دهد. از طرف دیگر، U87 یک میکروفن Multi-Pattern است و در نتیجه ممکن است در حالت کاردیوید چندان ایده‌آل عمل نکند.

اما با این حال، هنوز هم میکروفن KM 184 در فرکانس‌های ۱۲۵ هرتز به پائین، شکل الگوی Sub-Cardioid و در فرکانس‌های بالای ۱۶ کیلوهرتز شکل الگوی Hyper-Cardioid یا Super-Cardioid را به خود می‌گیرد.

شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید [برخلاف تصورتان] نقطه حساسیت ۰ درجه هم بسته به پاسخ فرکانسی هر میکروفن می‌تواند کمی متفاوت باشد اما خوش‌بختانه پاسخ فرکانسی ۲ میکروفن فوق‌الذکر، کاملا Flat است و بنابراین مشکل بزرگی نخواهیم داشت.

درک درست زوایا؛ صحبت در مورد Ox-Axis و Off-Axis

در قسمت‌های قبل با نام الگوهای قطبی آشنا شدیم و همچنین با دیدن پلات‌های قطبی، نحوه نمایش آن‌ها در محیط ۳۶۰ را هم ملاحظه کردیم. یکی از نکاتی که برای مطالعه پلات‌های قطبی به آن نیاز دارید، زوایای نوشته‌شده روی آن‌هاست. در واقع باید بدانید منظور از زاویه ۰ درجه یا ۹۰ درجه و… دقیقا چیست و این زوایا در دنیای واقعی به چه معنا هستند.

برای شروع، بهتر است در مورد زاویه ۰ درجه صحبت کنیم. قبل از هرچیز باید این را بدانید که زاویه ۰ درجه به On-Axis هم شهرت دارد و در نتیجه، اصواتی که خارج از این زاویه هستند، Off-Axis خواهند بود. این زوایا را می‌توانیم به صورت توصیف کنیم:

• زاویه On-Axis : این زاویه بیان‌گر محور عمودی فرضی روی دیافراگم میکروفن است. به عبارت ساده، اگر میکروفن را به صورت افقی فرض کنیم، اصواتی که ‘دقیقا’ روبه‌روی میکروفن قرار دارند، در زاویه On-Axis آن هستند و فقط می‌توانند به میکروفن نزدیک یا از آن دور شوند. همان‌طور که بارها اشاره کردیم، میکروفن نسبت به اصوات موجود در زاویه On-Axis بیش‌ترین حساسیت را از خود نشان می‌دهد.
• زاویه Off-Axis : به طور کلی اگر صدا در زاویه On-Axis نباشد، قطعا در زاویه Off-Axis خواهد بود. حالا این زاویه می‌تواند هر عددی باشد؛ مثلا زاویه ۱۸۰ درجه که دقیقا به قسمت پشت میکروفن اشاره می‌کند.

توجه داشته باشید که زوایای On-Axis و Off-Axis کاملا ۳ بعدی هستند اما پلات‌های قطبی به صورت ۲ بعدی رسم می‌شوند. درک این موضوع ممکن است کمی زمان ببرد اما چیز سخت و غیرقابل تصوری نیست. در این شرایط، شاید این سوال برایتان پیش بیاید که چگونه باید خطوط On-Axis میکروفن را رسم کنیم؟ برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید Top-Address یا Side-Address بودن میکروفن‌مان را مشخص کنیم.

میکروفن‌های Top-Address و Side-Address

همان‌طور که گفتیم، برای درک درست الگوی قطبی میکروفن، باید درک خوبی نسبت به Top-Address یا Side-Address بودن میکروفن‌مان داشته باشیم.

توجه داشته باشید که گاهی اوقات به جای واژه Top-Address از واژه‌هایی مانند Front-Address و End-Address استفاده می‌کنیم. همچنین این را هم در نظر داشته باشید که واژه‌های Top/Front/End-Fire با واژه Side-Fire مترادف هستند.

بیائید به سراغ اصل مطلب برویم و در مورد Top-Address یا Side-Address بودن میکروفن صحبت کنیم.

میکروفن‌های Top-Address : اولین سوالی که ممکن است برای همه ما پیش آمده باشد این است که میکروفن‌های Top-Address دقیقا چه نوع میکروفنی هستند؟ برای پاسخ به این سوال باید بگوئیم در میکروفن‌های Top-Address ، زاویه On-Axis دقیقا به قسمت بالایی میکروفن اشاره می‌کند. یکی از راه‌های تشخیص Top-Address بودن میکروفن‌ها، نگاه به محل قرارگیری کپسول آن‌هاست. همان‌طور که از نام میکروفن‌های Top-Address بر می‌آید، کپسول آن‌ها در قسمت بالایی یا پائینی میکروفن تعبیه می‌شود. به همین دلیل است که میکروفن‌های Top-Address نسبت به اصوات روبه‌روی خود بیش‌ترین حساسیت را نشان می‌دهند. امروزه میکروفن‌های مدادی و دستی(Handheld) اغلب از نوع Top-Address هستند. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید این میکروفن‌ها به واسطه طراحی و ساختاری که دارند، هرگز ‘نمی‌توانند’ Bi-Directional باشند. میکروفن Neumann KM 184 که در قسمت قبل به آن اشاره کردیم هم یکی از بهترین میکروفن‌های Top-Address بازار است. در شکل زیر می‌توانید خط On-Axis این میکروفن را ملاحظه نمائید.

با توجه به ساختار و زاویه On-Axis میکروفن‌های Top-Address ، الگوی قطبی این نوع میکروفن‌ها را می‌توان به صورت ۲ بعدی رسم کرد.

میکروفن‌های Side-Address: اولین سوالی که ممکن است برای همه ما پیش آمده باشد این است که میکروفن‌های Side-Address دقیقا چه نوع میکروفنی هستند؟ خب همان‌طور که از نام این میکروفن‌ها بر می‌آید، زاویه On-Axis آن‌ها در طرفین‌شان رسم می‌شود. به عبارت دیگر، میکروفن‌های Side-Address نسبت به امواج صوتی موجود در طرفین‌شان بیش‌ترین حساسیت را از خود نشان می‌دهند. امروزه اکثر میکروفن‌های ریبون و کاندنسر دیافراگم بزرگ به صورت Side-Address طراحی و تولید می‌شوند. میکروفن Neumann U87 AI که در قسمت قبل هم به آن اشاره کردیم، یک میکروفن Side-Address است. در شکل زیر می‌توانید خط On-Axis این میکروفن را ملاحظه نمائید.

به طور کلی دیاگرام الگوی قطبی میکروفن‌های Side-Address تا حد زیادی شبیه یک‌دیگر است و اگر هم تفاوتی وجود داشته باشد، مربوط به نوع طراحی فیزیکی میکروفن است. از این گذشته، این را در نظر داشته باشید که همیشه با داشتن خط On-Axis می‌توان متوجه الگوی قطبی میکروفن شد.

تفاوت میان میکروفن‌های Top-Address و Side-Address

به طور کلی تمایز بین این ۲ میکروفن واقعا کار ساده‌ای است و میکروفن‌های Neumann که در بالا مثال زدیم گواهی بر حرف ما هستند. اما برای آن‌که بهتر بتوانید میکروفن‌های Top-Address را از Side-Address تمیز دهید، می‌توانید موارد زیر را مد نظر داشته باشید.

معمولا میکروفن‌های زیر به صورت Top-Address طراحی می‌شوند:

• میکروفن‌های مدادی(مانند Neumann KM 184)
• میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم کوچک(مانند Neumann KM 184)
• میکروفن‌های داینامیک سیم‌پیچ متحرک
• میکروفن‌های دستی
• میکروفن‌های شات‌گان
• میکروفن‌های ماژولار
• میکروفن‌های ساز
• معمولا میکروفن‌های زیر به صورت Side-Address طراحی می‌شوند:
• میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ(مانند Neumann U87 AI)
• میکروفن‌های Multi-Pattern (مانند Neumann U87 AI)
• میکروفن‌های تیوب
• میکروفن‌های ریبون

البته همیشه تشخیص Address Type میکروفن‌ها کار ساده‌ای نیست و گاهی اوقات نمی‌توان نوع آن‌ها را تشخیص داد. یکی از این میکروفن‌ها که می‌تواند ما را دچار سردرگمی کند، Sennheiser MD 421 است.

در نگاه اول به نظر می‌رسد که با یک میکروفن Side-Address روبه‌رو هستیم. با وجود یک قطعه فلزی در قسمت مشبک این میکروفن، شک‌مان به یقین تبدیل می‌شود و می‌توانیم با اطمینان بگوئیم که Sennheiser MD 421 یک میکروفن Side-Address است. اما چه خوش‌تان بیاید و چه خوش‌تان نیاید، ما با یک میکروفن Top-Address مواجه هستیم و در شکل زیر، On-Axis آن را هم مشخص کرده‌ایم.

اگرچه اغلب اوقات به‌راحتی می‌توان نوع میکروفن را حدس زد اما اگر با میکروفنی مواجه شدید که ظاهر عجیب و غلط‌اندازی داشت، توصیه می‌کنیم اول از همه مشخصات فنی مندرج روی جعبه آن را مطالعه کنید و اگر باز هم اطلاعات مناسبی به دست نیاوردید، از گوگل عزیز استفاده کنید 🙂

در ادامه مقاله، چند میکروفن Top-Address و Side-Address خوش‌ساخت را به شما معرفی خواهیم کرد.

رنگ و شخصیت صوتی الگوهای قطبی Off-Axis

رنگ و شخصیت صوتی به ما در تشخیص ماهیت و جنس منبع صوتی کمک می‌کند. برای مثال، شما با توجه به رنگ و شخصیت صوتی سازهای ویولن و ویولا می‌توانید آن‌ها را از یک‌دیگر تمیز دهید. اکنون برای تشخیص On-Axis و Off-Axis بودن الگوهای قطبی، باید رنگ و شخصیت صوتی آن‌ها را بشناسید. در این‌جا با واژه Off-Axis Colouration آشنا می‌شویم. این واژه بیان‌گر اختلاف بین “پاسخ فرکانسی میکروفن نسبت به اصوات Off-Axis مندرج روی جعبه” و “پاسخ فرکانس واقعی میکروفن نسبت به اصوات Off-Axis” است. وقتی منبع صوتی از زاویه On-Axis خارج شده و وارد زوایای Off-Axis می‌شود، نوع صدادهی در هر میکروفن متفاوت خواهد بود.

برای درک بهتر این موضوع، بهتر است نگاهی به پاسخ فرکانسی میکروفن داشته باشیم. همان‌طور که در قسمت‌های قبل گفتیم، مقصود از پاسخ فرکانسی، پاسخ میکروفن نسبت به امواج صوتی موجود در زاویه On-Axis است و این موضوع، کاملا به فرکانس اصوات بستگی دارد.

منحنی پاسخ فرکانسی، تصویر واضحی از حساسیت میکروفن نسبت به امواج صوتی محدوده شنوایی انسان(۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز) ارائه می‌دهد. پرواضح است با داشتن این منحنی و مشاهده گراف پاسخ قطبی می‌توان Off-Axis Colouration میکروفن را به دست آورد.

هرچه پلات‌های تک‌فرکانسی روی گراف پاسخ قطبی بیشتر باشد، درک بهتری از Off-Axis Colouration میکروفن خواهیم داشت.

توجه داشته باشید که حساسیت مندرج روی گراف پاسخ قطبی، بر اساس زاویه ۰ درجه و پاسخ فرکانسی میکروفن ذکر شده.همچنین فراموش نکنید که تمام میکروفن‌ها در مواجهه با فرکانس‌های بالا، حساسیت کمتر و در مواجهه با فرکانس‌های پائین، حساسیت بیشتری را از خود نشان می‌دهند.

با توجه به موارد فوق و البته On-Axis میکروفن‌های Top-Address درمی‌یابیم که این نوع میکروفن‌ها نمی‌توانند Off-Axis Colouration داشته باشند. علاوه بر این، اگر فرکانس‌های پائین در محدوده Null Point میکروفن قرار بگیرند، ممکن است حساسیت میکروفن را برانگیزند.

میکروفن‌های Pressure و Pressure-Gradient

برای درک عمیق الگوهای قطبی، ‘بهتر است’ شناخت خوبی نسبت به میکروفن‌های Pressure و Pressure-Gradient داشته باشید. در این بخش ابتدا در مورد میکروفن‌های میکروفن‌های Pressure و سپس در مورد میکروفن‌های Pressure-Gradient صحبت خواهیم کرد.

میکروفن‌های Pressure

آیا تا به حال با خودتان فکر کرده‌اید که منظور از میکروفن‌های Pressure دقیقا چیست و این نوع میکروفن‌ها چه تفاوتی با میکروفن‌های Pressure-Gradient دارند؟ اگر بخواهیم ساده بگوئیم، همه میکروفن‌هایی که فقط یک طرف دیافراگم‌شان در معرض اصوات خارجی باشد، Pressure هستند. اگر امواج صوتی را یک کمیت در نظر بگیریم، این‌گونه میکروفن‌ها عموما از الگوی Omni-Directional پیروی می‌کنند. از دلایل محبوبیت میکروفن‌های Pressure ، می‌توان به یک‌جهتی بودن و سادگی تنظیم‌شان اشاره کرد.

به دلیل آن‌که در میکروفن‌های Pressure فقط یک طرف دیافراگم در معرض اصوات خارجی قرار دارد، خبری از اثر مجاورت نیست و علاوه بر آن، این نوع میکروفن‌ها مقاومت بالایی در برابر حروف صدادار مانند پ، هـ و… از خود نشان می‌دهند.

میکروفن‌های Pressure-Gradient

سوالی که همیشه می‌پرسیم؛ منظور از میکروفن‌های Pressure-Gradient دقیقا چیست؟ به طور خلاصه، میکروفن‌های Pressure-Gradient را می‌توان نقطه مقابل میکروفن‌های Pressure دانست. به عبارت دیگر، در میکروفن‌های Pressure-Gradient هر ۲ طرف دیافراگم در معرض امواج صوتی قرار دارد و اصوات از هر ۲ طرف میکروفن می‌توانند وارد کپسول شده و با دیافراگم برخورد کنند. امروزه تقریبا تمام میکروفن‌های داینامیک و کاندنسر از نوع Pressure-Gradient هستند و کپسول‌های Pressure-Gradient در بیشتر میکروفن‌های Multi-Pattern مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ساده‌ترین و درست‌ترین فرم میکروفن‌های Pressure-Gradient را می‌توان در الگوی قطبی Bi-Directional یا همان Figure-8 مشاهده کرد. همان‌طور که می‌دانید، در الگوی قطبی Figure-8 دو طرف میکروفن(دیافراگم) به یک اندازه در معرض اصوات خارجی قرار دارند.

با نگاه کردن به دیاگرام بالا می‌توان حساسیت ۲ طرفه دیافراگم در الگوی قطبی Bi-Directional و میکروفن‌های Pressure-Gradient را به‌وضوح ملاحظه نمود.

بعضی صدابرداران و موزیسین‌ها بر این باورند که قسمت پشتی و جلویی دیافراگم تفاوت جزئی در امپلیتیود دارند در حالی که واقعا این‌طور نیست و ۲ طرف دیافراگم فقط در فاز اختلاف جزئی دارند. از آن‌جا ۲ طرف دیافراگم دقیقا روبه‌روی هم هستند، تأثیر امواج صوتی روی قسمت جلویی و پشتی دیافراگم دقیقا عکس یک‌دیگرند. به عبارت دیگر، فشار اصوات موجود در قسمت جلویی میکروفن باعث حرکت دیافراگم به سمت جلو می‌شود در حالی که اگر از قسمت پشتی میکروفن این موضوع را در نظر بگیریم، دیافراگم در واقع در حال حرکت به سمت عقب(به سمت ما) است. به همین دلیل است که می‌گوئیم فاز ۲ طرف دیافراگم با یک‌دیگر متفاوت است.

به دلیل تفاوت فشار صوتی در ۲ طرف دیافراگم میکروفن‌های Pressure-Gradient ، این نوع میکروفن‌ها نه‌تنها اثر مجاورت دارند بلکه نسبت به حروف صدادار مانند پ و… نیز بسیار آسیب‌پذیر و حساس‌اند.

همان‌طور که در قسمت هم اشاره کردیم:

میکروفن‌های بدون جهت از نوع Pressure و میکروفن‌های جهت‌دار از نوع Pressure-Gradient هستند.

الگوی قطبی Bi-Directional ساده‌ترین و درست‌ترین فرم میکروفن‌های Pressure-Gradient است اما به هر حال تمام میکروفن‌های جهت‌دار از نوع Pressure-Gradient هستند و این بدان‌معناست که ۲ طرف دیافراگم آن‌ها به اندازه مساوی در معرض امواج صوتی قرار دارد.

[برخلاف میکروفن‌های Bi-Directional] میکروفن‌های یک‌جهتی دارای یک شی آکوستیکی مشبک روبه‌روی قسمت پشتی دیافراگم‌شان هستند. این شی مشبک باعث ایجاد تأخیر در رسیدن امواج صوتی به قسمت پشتی دیافراگم می‌شود. در واقع کمپانی‌های سازنده میکروفن با استفاده از همین تأخیر صوتی بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم می‌توانند الگوهای قطبی متنوع و بعضا جدید را طراحی و پیاده‌سازی کنند.

در ادامه مقاله، هر یک از الگوهای قطبی را به صورت مفصل مورد بررسی قرار می‌دهیم و این موضوع را به طور کامل پوشش خواهیم داد.

ترکیب Pressure و Pressure-Gradient با یک‌دیگر

یکی از راه‌های توصیف، تشریح و درک بهتر الگوی قطبی کاردیوید(که در این مقاله به صورت مختصر در مورد آن صحبت می‌کنیم) ، فکر کردن در مورد ترکیب اصول Pressure و Pressure-Gradient با یک‌دیگر است.

به بیان ساده، با ترکیب الگوی قطبی Omni-Directional و Figure-8 می‌توان به الگوی قطبی کاردیوید دست یافت.

شاید این سوال برایتان پیش آمده باشد که ترکیب این ۲ الگوی قطبی چگونه منجر به تولید الگوی کاردیوید می‌شود. برای پاسخ به این سوال، می‌بایستی با مفهوم فاز و اختلاف فاز آشنا شویم.

در میکروفن‌های Omni ، اصوات با برخورد به قسمت جلویی دیافراگم باعث ایجاد سیگنال‌های صوتی می‌شوند و به عبارت دیگر، همه آن‌ها از لحاظ قطبی، مثبت هستند. این موضوع در میکروفن‌های Pressure-Gradient یا Bi-Directional دقیقا برعکس است. یعنی همان‌طور که بارها اشاره کردیم، اصواتی که با قسمت جلویی دیافراگم برخورد می‌کنند، از لحاظ قطبی، مثبت بوده و اصواتی که با قسمت پشتی دیافراگم برخورد می‌کنند، از لحاظ قطبی، منفی هستند. در نتیجه اصوات موجود در ناحیه قطب مثبت میکروفن حفظ می‌شوند و قطب‌های منفی هم یک‌دیگر را خنثی می‌کنند. به همین دلیل در الگوی قطبی کاردیوید شاهد ریجکت کامل اصوات در زاویه ۱۸۰ درجه هستیم.

جمع‌بندی میکروفن‌های Pressure و Pressure-Gradient

تا این‌جا آموختیم:

• میکروفن‌های یک‌جهتی همگی از نوع Pressure هستند.
• میکروفن‌های Multi-Pattern از نوع Pressure-Gradient هستند و اگر سیگنال خروجی ۲ کپسول Pressure-Gradient را با یک‌دیگر ترکیب کنیم، به الگوی قطبی Omni-Directional دست خواهیم یافت.
• میکروفن‌های یک‌جهتی را می‌توان ترکیبی از میکروفن‌های Pressure (الگوی قطبی Omni) و Pressure-Gradient (الگوی قطبی Figure-8) دانست. البته این را به خاطر داشته باشید به دلیل آن‌که ۲ طرف دیافراگم‌های میکروفن‌های یک‌جهتی در معرض اصوات خارجی قرار دارند، این نوع میکروفن‌ها در حقیقت از نوع Pressure-Gradient هستند.

الگوهای قطبی چگونه اندازه‌گیری می‌شوند؟

یکی از سوالات اساسی که حتما باید به آن پاسخ دهیم این است که کمپانی‌های سازنده میکروفن چگونه به صورت دقیق الگوی قطبی میکروفن‌هایشان را اندازه‌گیری کرده و گراف آن را رسم می‌کنند؟

چندان عجیب نیست اگر بدانیم کار با یک ‘منبع صوتی دقیق’ آغاز می‌شود 🙂 این منبع صوتی معمولا یک اسپیکر بزرگ و کالیبرشده است که می‌تواند اصوات را با ولوم(سطح) یکسان در فرکانس‌های صوتی مختلف پخش کند.

میکروفن مورد آزمایش در فاصله مشخصی نسبت به این اسپیکر قرار می‌گیرد و سپس یک صدای فلت و ساده از اسپیکر پخش می‌شود. هنگام پخش صدا از اسپیکر، میکروفن ۳۶۰ درجه دور خودش می‌چرخد. سخت‌ترین و چالش‌برانگیزترین کار هنگام چرخش میکروفن، ثابت ماندن دیافراگم در مرکز میکروفن است؛ به عبارت دیگر، اگر میکروفن را در یک فضای ۳ بعدی در نظر بگیریم، دیافراگم آن فقط باید دور خودش بچرخد و نباید جابه‌جا شود. این روش، دقیق‌ترین روش برای سنجش حساسیت و اندازه‌گیری الگوی قطبی میکروفن‌هاست.

با اتمام کار، سطح(امپلیتیود) سیگنال خروجی زوایای مختلف کپسول، با زاویه ۰ درجه مقایسه شده و سپس میزان حساسیت هر قسمت کپسول نسبت به منبع صوتی به صورت پلات روی دیاگرام مربوطه رسم می‌شود.

این فرآیند تا جایی که کمپانی و متخصصین صدا صلاح بدانند تکرار می‌شود. برای مثال، کمپانی Neumann این کار را برای فرکانس‌های صوتی ۱۲۵ هرتز تا ۱۶ کیلوهرتز انجام می‌دهد نتیجه آن را در ۸ پلات متفاوت رسم می‌کند. این میزان آزمایش، نشان‌دهنده حساسیت و دقت بالای میکروفن‌های ساخت این کمپانی آلمانی است.

اصطلاحات مهم و تعریف هر یک از آن‌ها

قبل از آن‌که هر الگوی قطبی را به صورت مفصل مورد بررسی قرار دهیم، بهتر است ابتدا با بعضی اصطلاحات فنی آشنا شویم.

ما تا این‌جای کار در مورد الگوی قطبی، میکروفن‌های Top-Address و Side-Address ، مفاهیمی مانند On-Axis و Off-Axis و میکروفن‌های Pressure و Pressure-Gradient صحبت کردیم اما هنوز برخی اصطلاحات هستند که باید در موردشان صحبت کنیم. در واقع در این بخش می‌خواهیم اصطلاحات و مفاهیم زیر را تشریح نمائیم:

• جهات کلی در میکروفن‌ها(Omni ، Uni-Directional و Figure-8)
• مشبک آکوستیکی
• اثر مجاورت
• حروف صدادار
• Gain-Before-Feedback
• نواحی ریجکت
• نقاط حساسیت
• جهات کلی در میکروفن‌ها(Omni ، Uni-Directional و Figure-8)

همان‌طور که در پرانتز هم می‌بینید، امروزه جهت ضبط میکروفن‌ها به ۳ دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:

• Omni-Directional : این الگوی قطبی نسبت به تمام اصوات پیرامون‌اش به یک اندازه حساس است.
• Bi-Directional یا همان Figure-8 : این الگوی قطبی نسبت به اصواتی که از قسمت پشتی و جلویی میکروفن با دیافراگم برخورد می‌کنند حساسیت دارد و اصوات موجود در طرفین را به هیچ عنوان ضبط نمی‌کند.
• Uni-Directional : همان‌طور که از نام این الگوی قطبی بر می‌آید، تمام میکروفن‌هایی که نسبت به یک جهت خاصی حساسیت بیشتری دارند، از الگوی Uni-Directional پیروی می‌کنند. امروزه محبوب‌ترین میکروفن Uni-Directional همان میکروفن‌های کاردیوید است.

وقتی با این ۳ دسته‌بندی آشنا می‌شویم، درمی‌یابیم که ۲ دسته اول دقیقا به الگوی قطبی خاصی اشاره می‌کنند در حالی که دسته سوم طیف وسیعی از الگوهای قطبی گوناگون(شامل کاردیوید و زیرمجموعه‌های آن و…) را در بر می‌گیرد.

مشبک آکوستیکی

در همین مقاله بارها در مورد ‘شی آکوستیکی’ صحبت کردیم اما هرگز چیزی در مورد وظیفه و چرایی به‌کارگیری این مشبک نگفتیم. البته با توجه به مشبک بودن این شی آکوستیکی می‌توانیم تاحدودی هدف از طراحی آن را حدس بزنیم. این شی شامل تعدادی حفره و مسیر عبور صداست که با ظرافت هرچه‌تمام ساخته‌شده. وظیفه اصلی مشبک آکوستیکی، ایجاد تأخیر در رسیدن اصوات به قسمت پشتی دیافراگم است. در میکروفن‌های خوش‌ساخت، با وجود تنها یک دیافراگم و مشبک آکوستیکی می‌توان به الگوهای قطبی یک‌جهتی مانند کاردیوید دست یافت.

شایان ذکر است میکروفن‌های Pressure (الگوی قطبی Omni) و Pressure-Gradient (الگوی قطبی Figure-8) فاقد مشبک آکوستیکی هستند.

همان‌طور که در قسمت قبل هم اشاره کردیم، برای دستیابی به الگوهای قطبی یک‌جهتی، باید ۲ طرف دیافراگم دارای تأخیر یا اختلاف فاز جزئی باشند. این تأخیر/اختلاف فاز تنها با تعبیه مشبک آکوستیکی امکان‌پذیر است.

از آن‌جا که برای ایجاد اختلاف فاز/تأخیر بین ۲ طرف دیافراگم به کار و فرآیند پیچیده‌ای نیاز نداریم، معمولا این شی آکوستیکی داخل کپسول میکروفن تعبیه می‌شود. البته برای دستیابی به بعضی الگوهای قطبی منحصربه‌فرد مانند لوبار/شات‌گان یا Boundary/PZM به مشبک آکوستیکی بزرگ‌تری نیاز خواهیم داشت.

امروزه برای ایجاد الگوی قطبی لوبار/شات‌گان به جای مشبک آکوستیکی، اغلب از تیوب‌های الکترومغناطیسی استفاده می‌شود. این تیوب‌ها در واقع اسلات‌های بلندی هستند که دقیقا روبه‌روی دیافراگم قرار می‌گیرند. وجود اسلات‌های متعدد در طول این تیوب‌ها موجب Phase Cancellation در فرکانس‌های صوتی مختلف که از زوایای Off-Axis وارد میکروفن می‌شوند، می‌گردد. به عبارت دیگر، میکروفن‌های لوبار/شات‌گان، جهت‌دار بودن شدیدشان و ریجکت اصوات Off-Axis را مدیون همین تیوب‌ها هستند.

در الگوی قطبی Boundary/PZM داستان کمی متفاوت است؛ میکروفن‌هایی که از این الگوی قطبی پیروی می‌کنند، دارای یک مرز مسطح هستند و این مرز مسطح با ریجکت بازتاب صوتی پشت میکروفن و Phase Cancellation امکان بهره‌مندی از این الگوی قطبی را فراهم می‌کند.

به یاد داشته باشید که اصطلاح مشبک آکوستیکی شاید چندان دقیق و واضح نباشد اما به هر حال ساختار کپسول را تا حد خوبی توصیف کند.

اثر مجاورت

حتما در مقالات مختلف این نام را شنیده‌اید اما متوجه منظور نویسنده نشده‌اید. در این قسمت می‌خواهیم در مورد این اصطلاح پرکاربرد صحبت کنیم. به طور ساده و مختصر، اثر مجاورت به معنای افزایش حساسیت میکروفن‌های Pressure-Gradient نسبت به اصوات باس، هنگام نزدیک شدن منبع صوتی است. تقویت اصوات باس به دلیل افزایش اهمیت اختلاف فاز نسبت به امپلیتیود بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم اتفاق می‌افتد.

از آن‌جا که اثر مجاورت به دلیل باز بودن ۲ طرف دیافراگم به سمت اصوات خارجی رخ می‌دهد، بنابراین پرواضح است که اثر مجاورت فقط در میکروفن‌های Pressure-Gradient وجود دارد.

به طور کلی، اختلاف فاز و امپلیتیود بین ۲ طرف دیافراگم باعث حرکت آن به سمت عقب/جلو می‌شود.

اگر بخواهیم مختصر بگوئیم، فاز به ‘مقداری که امواج صوتی از طریق سیکل‌شان عبور داده‌شده‌اند’ و امپلیتیود به ‘تراکم’ امواج صوتی اشاره دارد.

در فرکانس‌های بالا(امواج صوتی با طول کوتاه) اختلاف فاز بین ۲ طرف دیافراگم بین یک محدوده وسیع و بزرگ در تناوب است. در این شرایط، فاز در مقایسه با امپلیتیود، نقش تعیین‌کننده‌تری در مشخص کردن میزان فشار صدا ایفا می‌کند. توجه داشته باشید که این موضوع ربطی به دوری و نزدیکی منبع صوتی ندارد و همیشه صادق است.

در فرکانس‌های پائین(امواج صوتی با طول بلند) اختلاف فاز بین ۲ طرف دیافراگم بسیار کوچک است. بنابراین فاز در مقایسه با امپلیتیود، چندان تأثیرگذار نبوده و طبیعتا امپلیتیود نقش تعیین‌کننده‌ای در مشخص کردن میزان فشار صدا ایفا می‌کند.

طبق قانون مربع معکوس، با افزایش فاصله منبع صوتی نسبت به میکروفن، امپلیتیود(تراکم) امواج صوتی کاهش می‌یابد. با توجه به این قانون، در یک فاصله مناسب، اصوات فرکانس پائین بسیار بهتر از اصوات فرکانس بالا هستند. همچنین فاصله بین ۲ طرف دیافراگم در مقایسه با فاصله منبع صوتی تا قسمت جلویی دیافراگم، می‌تواند ناچیز در نظر گرفته‌شود.

البته به خاطر داشته باشید که با نزدیک شدن منبع صوتی به میکروفن، همه چیز تغییر می‌کند! بگذارید این‌طور بگوئیم… فرض کنید ما به اندازه فاصله بین ۲ طرف دیافراگم به میکروفن نزدیک شده‌ایم. اکنون طبق قانون مربع معکوس، امپلیتیود قسمت پشتی دیافراگم نصف امپلیتیود قسمت جلویی دیافراگم است. چون اختلاف امپلیتیود بین ۲ طرف دیافراگم بزرگ می‌باشد، شاهد حرکت قابل توجه دیافراگم نسبت به اصوات فرکانس پائین خواهیم بود. این اتفاق باعث پدیدار شدن اثر مجاورت یا همان تقویت اصوات باس خواهد شد.

همان‌طور که قبلا هم گفتیم، اثر مجاورت فقط در میکروفن‌هایی ظاهر می‌شود که هر ۲ طرف دیافراگم‌شان در معرض منبع صوت قرار گرفته‌باشد. بنابراین میکروفن‌های Pressure به واسطه ماهیت و طراحی که دارند، فاقد اثر مجاورت هستند.

حروف صدادار

همان‌طور که می‌توان حدس زد، حروف صدادار حروفی هستند که هنگام ادای آن‌ها مقدار زیادی هوا از دهان گوینده خارج می‌شود. حروف صدادار عموما وقتی به وجود می‌آیند که می‌خواهید یک حرف یا کلمه را با دهان نیمه‌باز ادا کنید. برای مثال، در زبان انگلیسی حروفی مثل T ، B ، P ، D ، G و K جزو حروف صدادار دسته‌بندی می‌شوند.

شاید در مکالمات روزمره این حروف خیلی آزاردهنده نباشند اما وقتی خواننده این حروف را مستقیما روبه‌روی میکروفن ادا می‌کند، ممکن است صدای خروجی چندان خوشایند نباشد. در دنیای ضبط، این حروف به “پاپ” هم معروف هستند و نام “پاپ فیلتر” دقیقا از همین‌جا گرفته‌شده.

امروزه بعضی الگوهای قطبی به واسطه ساختاری که دارند، خیلی خوب می‌توانند حروف صدادار را مدیریت و بعضا ریجکت کنند.

Gain-Before-Feedback

ظاهر این اصطلاح کمی غلط‌انداز است؛ یعنی در نگاه اول ممکن است شما را دچار نگرانی و سردرگمی کند و این حس را در ذهن شما شکل دهد که حتما معنای آن مانند ظاهرش سخت است اما خوش‌بختانه این‌طور نیست 🙂

همان‌طور که می‌دانید، در بعضی مواقع لازم است صدا قبل از رسیدن به امپلیفای یا اسپیکرها، تقویت شود. حال اصطلاح Gain-Before-Feedback به معنای میزان آستانه تقویت صدا قبل از رسیدن سیگنال به اسپیکر یا امپلی‌فایر است. میزان Gain-Before-Feedback به فاکتورهای مختلفی مانند فضای فیزیکی و نحوه قرارگیری میکروفن بستگی دارد.

درک نحوه دستیابی به بیش‌ترین Gain-Before-Feedback ممکن، یک مهارت سخت و در عین حال ضروری برای کنسرت‌ها و اجراهای زنده است. طبیعتا شنوندگان باید اجرای شما را به دقیق‌ترین و شفاف‌ترین شکل ممکن بشنوند. همان‌طور که Gain-Before-Feedback بالا می‌تواند اجرای شما را زنده و پرانرژی نشان دهد، Gain-Before-Feedback پائین هم می‌تواند طراوت و انرژی اجرای شما را به‌کل نابود کند!

برای دستیابی به Gain-Before-Feedback بالا، باید حواس‌تان به محل قرارگیری میکروفن نسبت به اسپیکرها باشد. بعضی میکروفن‌ها به واسطه الگوی قطبی که دارند، از Gain-Before-Feedback بیشتری هم پشتیبانی می‌کنند اما به هر حال برای دستیابی به بیش‌ترین Gain-Before-Feedback ممکن باید میکروفن را به صورت مناسب قرار دهید.

نواحی ریجکت

ناحیه ریجکت به ناحیه‌ای گفته می‌شود که میکروفن حساسیتی نسبت به اصوات موجود در آن ناحیه از خود نشان نمی‌دهد. توجه داشته باشید که الگوی قطبی میکروفن‌ها و نمایش نواحی حساسیت و ریجکت آن‌ها باید به صورت ۳ بعدی نمایش داده‌شود. حال بعضی میکروفن‌های جهت‌دار تنها یک ناحیه ریجکت دارند و بعضی میکروفن‌های دیگر مانند ریبون و… دارای یک جفت ناحیه حساس و [طبعا] یک جفت ناحیه ریجکت(حلقه ریجکت) هستند.

نقاط حساسیت

همان‌طور که از نام این نقاط بر می‌آید، نقاط حساسیت دقیقا به نقاطی اشاره دارد که در آن‌ها، میکروفن نسبت به اصوات، بیش‌ترین حساسیت را از خود نشان می‌دهد. در اکثر میکروفن‌های جهت‌دار، بعضی نقاط دارای حساسیت و بعضی نقاط فاقد حساسیت هستند. شایان ذکر است کلمه Lobes اغلب به حساسیت عقب الگوهای قطبی نظیر لوبار، هایپرکاردیوید و سوپرکاردیوید اشاره می‌کند.

اکنون که با این اصطلاحات آشنا شدیم، نوبتی هم که باشد، نوبت تشریح الگوهای قطبی گوناگون است.

Omni-Directional یا همان همه‌جهته

از لحاظ تئوری، میکروفن‌های Omni نه‌تنها اصوات را از تمام جهات ضبط می‌کنند، بلکه حساسیت یکسانی نسبت به زوایای مختلف دارند. همان‌طور که در قسمت‌های قبل گفتیم، میکروفن‌هایی که از الگوی Omni پیروی می‌کنند، از نوع Pressure هستند.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی Omni را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• قابل پیاده‌سازی در میکروفن‌های Pressure
• حساسیت یکسان نسبت به اصوات موجود در زوایای مختلف
• مدیریت خوب و مناسب حروف صدادار
• فاقد اثر مجاورت
• Gain-Before-Feedback پائین
• ضبط اصوات به صورت کاملا طبیعی و بدون Off-Axis Colouration
• قابل پیاده‌سازی در میکروفن‌های Pressure

الگوی Omni عموما روی میکروفن‌های Pressure پیاده‌سازی می‌شود. در واقع میکروفن‌های Omni که تنها یک دیافراگم دارند، واقعی‌ترین و استانداردترین فرم میکروفن‌های Pressure [که در آن‌ها تنها یک طرف دیافراگم در معرض اصوات خارجی قرار دارد] را ارائه می‌دهند. قسمت پشتی دیافراگم این نوع میکروفن‌ها توسط بدنه با فشار ثابت پوشیده شده‌است.

البته امروزه در بسیاری از میکروفن‌های Multi-Pattern که جزو میکروفن‌های Pressure-Gradient دسته‌بندی می‌شوند نیز شاهد این الگوی قطبی هستیم اما بدنیست بدانید در این گونه میکروفن‌ها، برای دستیابی به الگوی قطبی Omni ، از ۲ کپسول کاردیوید Back-To-Back استفاده می‌کنند. بنابراین الگوی Omni روی هر ۲ نوع میکروفن Pressure و Pressure-Gradient قابل پیاده‌سازی است. البته ناگفته نماند که دقت الگوی قطبی در میکروفن‌های Pressure-Gradient به اندازه دقت این الگو در میکروفن‌های Pressure نیست.

حساسیت یکسان نسبت به اصوات موجود در زوایای مختلف

از لحاظ تئوری، الگوی قطبی Omni نسبت به اصوات موجود در زوایای مختلف حساسیت یکسان دارد. این موضوع در مورد فرکانس‌های پائین هم کاملا صادق است.

البته به دلیل ماهیت اصوات فرکانس بالا(که طول موج کوتاهی دارند) و همچنین طراحی بدنه میکروفن‌ها، حتی الگوی Omni هم در مواجهه با اصوات فرکانس بالا، شکل الگوهای یک‌جهتی را به خود می‌گیرد.

به همین دلیل، میکروفن‌های کوچک و جمع‌وجور lavalier/lapel به عنوان بهترین و ایده‌آل‌ترین میکروفن‌های Omni شناخته می‌شوند.

مدیریت خوب و مناسب حروف صدادار

به دلیل آن‌که الگوی قطبی Omni بیشتر در میکروفن‌های Pressure پیاده‌سازی می‌شود، این الگوی قطبی از توانایی خوبی در مدیریت و ریجکت حروف صدادار بهره‌مند است.

فاقد اثر مجاورت

به دلیل آن‌که الگوی قطبی Omni بیشتر در میکروفن‌های Pressure پیاده‌سازی می‌شود، این الگوی قطبی فاقد اثر مجاورت است.

Gain-Before-Feedback پائین

از آن‌جا که الگوی Omni اصوات را از همه جهات ضبط می‌کند، قرار دادن این نوع میکروفن‌ها در کنار اسپیکرهای بزرگ، امری چالش‌برانگیز است. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید دلیل اصلی عدم محبوبیت و استفاده از این میکروفن روی استیج، Gain-Before-Feedback پائین، این نوع میکروفن‌هاست.

ضبط اصوات به صورت کاملا طبیعی و بدون Off-Axis Colouration

گاهی اوقات ممکن است با منبع صوت فاصله داشته باشید و بخواهید طبیعی‌ترین و واقعی‌ترین صدای ممکن را ضبط کنید. در این شرایط، میکروفن‌های Omni بهترین گزینه هستند. علاوه بر این، به لطف همه‌جهته بودن این الگوی قطبی، می‌توانید اصوات را از تمام زوایا به صورت کاملا طبیعی و واقعی ضبط کنید.

در زیر، چند نمونه از بهترین میکروفن‌های Omni را معرفی کرده‌ایم:

• Neumann M 50 و Wunder Audio CM50 S
• DPA d:screet CORE 6060
• Neumann KM 183

Neumann M 50 و Wunder Audio CM50 S Clone

میکروفن افسانه‌ای Neumann M 50 (و بهترین میکروفن مشابه آن یعنی Wunder Audio CM50 S) دو میکروفن Omni از نوع Side-Address هستند. نکته جالبی که در مورد این ۲ میکروفن وجود دارد این است که ظاهر آن‌ها بسیار شبیه میکروفن‌های کاندنسر دیافراگم بزرگ است در حالی که هر دوی آن‌ها کاندنسر دیافراگم کوچک‌اند 🙂

تنها نکته عجیبی که در مورد میکروفن M 50 دیدیم این بود که در فرکانس حدود ۱۰ کیلوهرتز، الگوی آن کمی از حالت Omni خارج شد و حالت کاردیویدِ واید به خود گرفت!

M 50 به دلیل عملکرد فوق‌العاده‌اش، از همان سال ۱۹۵۱ تا کنون به یک میکروفن استاندارد برای انواع تکنیک‌های میکروفن‌گذاری استریو و ارکسترال تبدیل شده‌است.

DPA d:screet CORE 6060

اول از همه این را بگوئیم که این میکروفن Top-Address جزو میکروفن‌های lavalier/lapel دسته‌بندی می‌شود. با توجه به سایز کوچک d:screet CORE 6060 ، تصور ما بر این است که این میکروفن حالت ایده‌آل الگوی قطبی Omni را ارائه می‌دهد. البته ناگفته نماند که متأسفانه کمپانی DPA هیچ دیاگرامی مربوط به الگوی قطبی این میکروفن منتشر نکرده و ما بر حسب تجربه نظرمان را بیان کردیم.

Neumann KM 183

 

میکروفن KM 183 کمپانی Neumann یکی از میکروفن‌های Omni خانواده KM 180 است. این میکروفن کاندنسر زیبا و خوش‌ساخت به دلیل بهره‌مندی از دیافراگم‌های کوچک، حالت ایده‌آل الگوی قطبی Omni را ارائه می‌دهد. البته این را هم بگوئیم که در فرکانس‌های بالای ۱۶ کیلوهرتز، الگوی قطبی میکروفن کمی حالت جهت‌دار به خود می‌گیرد.

Bi-Directional یا همان Figure-8

الگوی Bi-Directional یا همان Figure-8 نوعی الگوی ضبط است که به واسطه ساختاری که دارد، باید حتما در میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی شود. میکروفن‌هایی که از این الگوی قطبی پیروی می‌کنند، نسبت به اصوات موجود در قسمت جلویی و پشتی خود حساس هستند و اصوات موجود در طرفین را ریجکت می‌کنند. شایان ذکر است میکروفن‌های Bi-Directional بهترین و درست‌ترین فرم میکروفن‌های Pressure-Gradient هستند و بیش‌ترین اثر مجاورت را از خود نشان می‌دهند. امروزه اغلب میکروفن‌های ریبون، Bi-Directional هستند.

همان‌طور که می‌دانید، میکروفن‌های Bi-Directional با نام Figure-8 نیز شناخته می‌شوند.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی Bi-Directional را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient
• حساسیت یکسان نسبت به اصوات موجود در قسمت جلویی و پشتی میکروفن
• ریجکت کامل اصوات موجود در طرفین میکروفن(زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه روی پلات قطبی)
• حساسیت بالا نسبت به حروف صدادار
• اثر مجاورت شدید
• قابل پیاده‌سازی فقط روی میکروفن‌های Side-Address
• الگوی قطبی استاندارد و پیش‌فرض در میکروفن‌های ریبون
• قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient

همان‌طور که می‌دانید در میکروفن‌های Pressure-Gradient هر ۲ طرف دیافراگم در معرض امواج صوتی خارجی قرار دارند. به همین دلیل الگوی قطبی Bi-Directional را می‌توان درست‌ترین و بهترین فرم اصل Pressure-Gradient دانست.

از این گذشته، میکروفن‌های Multi-Pattern برای دستیابی به این الگوی قطبی باید حتما Pressure-Gradient باشند. البته امروزه الگوی قطبی Figure-8 از طریق ترکیب سیگنال خروجی ۲ کپسول/دیافراگم کاردیوید Back-To-Back به دست می‌آید. در این روش، امپلیتیود کپسول‌ها با یک‌دیگر برابر است اما قطب هر کپسول دقیقا برعکس دیگری تنظیم شده.

حساسیت یکسان نسبت به اصوات موجود در قسمت جلویی و پشتی میکروفن

همان‌طور که بارها اشاره کردیم، در الگوی قطبی Bi-Directional یا همان Figure-8 ، میکروفن نسبت به اصوات موجود در قسمت جلویی و پشتی دیافراگم حساسیت نشان می‌دهد و کلیه اصوات موجود در طرفین(که به زوایای Off-Axis معروف هستند) را ریجکت می‌کند.

تنها تفاوت قسمت جلویی و پشتی دیافراگم، قطبی است که صدا توسط آن روی میکروفن تأثیر می‌گذارد. در قسمت جلویی، دیافراگم با قطب مثبت نسبت به اصوات واکنش نشان می‌دهد در حالی که در قسمت پشتی، این کار با قطب منفی صورت می گیرد.

ریجکت کامل اصوات موجود در طرفین میکروفن(زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه روی پلات قطبی)

اگر دیاگرام الگوی قطبی Figure-8 را به صورت ۲ بعدی در نظر بگیریم، اصوات موجود در قسمت جلو و پشت میکروفن بدون مشکل ضبط شده و اصواتی که در طرفین میکروفن قرار دارند ریجکت می‌شوند. اما اگر پلات قطبی را به صورت ۳ بعدی در نظر بگیریم، در این حالت یک نیم‌کره در قسمت جلویی و یک نیم‌کره در قسمت پشتی میکروفن به وجود می‌آید. همچنین نواحی Null Point که در آن‌ها اصوات ریجکت می‌شوند نیز به شکل مخروط(که به مخروط سکوت شهرت دارد) در می‌آیند.

دلیل اصلی ریجکتِ اصوات موجود در طرفین میکروفن آن است که این اصوات با فشار ‘یکسانی’ به ۲ طرف دیافراگم برخورد می‌کنند. همه ما نیک می‌دانیم که اختلاف فشار صوتی در ۲ طرف دیافراگم باعث حرکت آن و تولید سیگنال صوتی می‌شود. حال اگر فشار در ۲ طرف دیافراگم به یک اندازه باشد، اختلاف آن‌ها برابر ۰ بوده و در نتیجه دیافراگم حرکتی نخواهد داشت. پرواضح است که در این شرایط سیگنالی هم تولید نشده و در نتیجه صدایی هم ضبط نمی‌شود.

حساسیت بالا نسبت به حروف صدادار

از آن‌جا که الگوی قطبی Bi-Directional روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود، این الگوی قطبی حساسیت بالایی نسبت به حروف صدادار از خود نشان می‌دهد.

اثر مجاورت شدید

به دلیل آن‌که هر ۲ طرف دیافراگم ‘به یک اندازه’ در معرض امواج صوتی هستند و همچنین هیچ شی مشبک آکوستیکی وجود ندارد که مانع رسیدن اصوات به قسمت پشتی دیافراگم شود، این الگوی قطبی بیش‌ترین اثر مجاورت را از خود نشان می‌دهد.

به طور کلی، این بدان‌معناست که فاصله بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم در میکروفن‌های Bi-Directional کمتر از همین فاصله در میکروفن‌های Uni-Directional با مشبک آکوستیک است. به همین دلیل میکروفن‌های Bi-Directional بیش‌ترین اثر مجاورت را از خود نشان می‌دهند.

توجه داشته باشید در صورتی که فاصله بین ۲ طرف دیافراگم در میکروفن‌های Bi-Directional طولانی باشد، ممکن است موضوع بالا صادق نباشد اما با این حال، در اکثر قریب به اتفاق موارد، موضوع بالا کاملا صادق است.

قابل پیاده‌سازی فقط روی میکروفن‌های Side-Address

همان‌طور که در قسمت‌های قبل هم گفتیم، پیاده‌سازی الگوی قطبی Bi-Directional در میکروفن‌های Top-Address از لحاظ فیزیکی، غیرممکن است. در میکروفن‌های Side-Address به دلیل آن‌که هر ۲ طرف دیافراگم به یک اندازه در معرض امواج صوتی خارجی قرار دارد، امکان پیاده‌سازی الگوی قطبی Figure-8 کاملا فراهم است.

الگوی قطبی استاندارد و پیش‌فرض در میکروفن‌های ریبون

از آن‌جا که میکروفن‌های ریبون ذاتا به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ۲ طرف دیافراگم‌شان به مقدار مساوی در معرض فشار صوتی قرار دارد، الگوی قطبی پیش‌فرض‌شان هم Bi-Directional یا همان Figure-8 است؛ هرچند بعضی کمپانی‌ها ممکن است از این الگوی ضبط استفاده نکنند.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های Bi-Directional را معرفی کرده‌ایم:

• Royer R-121
• AEA R84

Royer R-121

 

میکروفن R-121 کمپانی نام‌آشنای Royer یکی از محبوب‌ترین و معروف‌ترین میکروفن‌های ریبون دنیاست. همان‌طور که در گراف بالا هم به‌وضوح مشخص است، پاسخ فرکانسی این میکروفن کاملا Flat بوده و الگوی قطبی آن در فرکانس‌های مختلف کاملا پایدار است و هیچ تغییری نمی‌کند. البته فرکانس‌های بالا همیشه مشکل‌زا هستند و این میکروفن هم از این قاعده مستثنی نیست. بنابراین ممکن است در مواجهه با اصوات فرکانس بالا، الگوی این میکروفن کمی جهت‌دار شود که این موضوع امری کاملا طبیعی است.

Royer R-121 هم مانند سایر میکروفن‌های ریبون، به صورت Side-Address طراحی شده.

AEA R84

میکروفن AEA R84 را می‌توان حاصل تلاش موفقیت‌آمیز انجمن مهندسی صوت(Audio Engineering Associatie) برای بازسازی میکروفن افسانه‌ای RCA 44-BX دانست. همان‌طور که در شکل بالا هم می‌بینید، الگوی قطبی این میکروفنِ Side-Address در طول فرکانس‌های مختلف کاملا ثابت و پایدار بوده و هیچ تغییری نمی‌کند.

کاردیوید

این روزها نام میکروفن‌های کاردیوید بسیار بیش‌تر از قبل شنیده می‌شود اما آیا می‌دانید منظور از واژه “کاردیوید” دقیقا چیست؟ کلمه کاردیوید در واقع به الگوی قطبی با همین نام اشاره دارد. [در حالت ایده‌آل] الگوی قطبی کاردیوید یک الگوی جهت‌دار است که نسبت به اصوات روبه‌روی میکروفن(زاویه On-Axis) بیش‌ترین حساسیت و نسبت به اصوات پشتی میکروفن(نقطه ریجکت یا همان Null Point) کم‌ترین حساسیت را دارد. سایر اصواتی هم که بین این ۲ زاویه قرار دارند، به عنوان اصوات Off-Axis شناخته می‌شود. نکته دیگری هم که باید به آن اشاره کنیم این است که با حرکت از زاویه On-Axis به طرف Null Point ، حساسیت میکروفن کاهش می‌یابد و اگر منبع صوتی در طرفین میکروفن(یعنی زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه در گراف) قرار داشته باشد، هنگام ضبط با کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود میکروفن مواجه خواهد شد. امروزه میکروفن‌های کاردیوید محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین نوع میکروفن در بازار به شمار می‌آیند.

الگوی قطبی کاردیوید با عناوینی مانند “قلب” و “کلیه” هم شناخته می‌شود. همچنین بعضی افراد به جای واژه کاردیوید، از واژه Uni-Directional (به معنای “یک‌جهتی”) استفاده می‌کنند.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی کاردیوید را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient
• محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین الگوی قطبی
• محبوب‌ترین الگوی قطبی در میکروفن‌های مخصوص ضبط وکال
• استفاده از این الگوی قطبی برای دستیابی به سایر الگوهای قطبی در میکروفن‌های Multi-Pattern
• بیش‌ترین حساسیت نسبت به اصوات روبه‌روی میکروفن(زاویه On-Axis)
• ریجکت کامل اصوات موجود در قسمت پشتی میکروفن(ناحیه Null Point)
• کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود نسبت به اصوات موجود در طرفین میکروفن
• حساسیت نسبت به حروف صدادار
• اثر مجاورت
• Gain-Before-Feedback عالی
• نسبت ۱:۱ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional

قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient

همان‌طور که گفته‌شد، الگوی قطبی کاردیوید روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود. نیک می‌دانیم که در این نوع میکروفن‌ها، هر ۲ طرف دیافراگم به یک اندازه در معرض امواج صوتی خارجی قرار دارند.

البته فراموش نکنید که در میکروفن‌های کاردیوید(و تمام میکروفن‌های یک‌جهتی) قسمت پشتی دیافراگم به وسیله یک مشبک آکوستیکی پوشیده شده‌است. به لطف این سازه خوش‌فرم، تأخیر و بعضا امپلیتیود صدا بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم تغییر می‌کند. در واقع می‌توان این‌طور گفت که هرچه دقت طراحی و قرارگیری این قطعه بیش‌تر باشد، شکل نهایی الگوی قطبی کاردیوید پایدارتر و جهت‌دارتر خواهد بود.

محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین الگوی قطبی

از میکروفن‌های مخصوص ساز تا میکروفن‌های مخصوص وکال، از استیج‌های بزرگ تا استودیوها و اتاق‌های Broadcasting ، به هر حال میکروفن‌های کاردیوید اعم از دیافراگم بزرگ/کوچک، داینامیک، کاندنسر یا حتی lavalier محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین میکروفن‌ها روی کره زمین هستند.

محبوب‌ترین الگوی قطبی در میکروفن‌های مخصوص ضبط وکال

به لطف ساختار میکروفن‌های کاردیوید، دیگر استودیو، استیج یا حتی مصاحبه‌های خبری در خیابان تفاوت چندانی با یک‌دیگر ندارند؛ چراکه به هر حال این نوع میکروفن‌ها صدا را به بهترین و تمیزترین شکل ممکن ضبط خواهند کرد.

استفاده از این الگوی قطبی برای دستیابی به سایر الگوهای قطبی در میکروفن‌های Multi-Pattern

همان‌طور که می‌دانید، متداول‌ترین روش برای دستیابی به الگوهای قطبی مختلف، استفاده از ۲ دیافراگم کاردیوید Back-To-Back است. امروزه کمپانی‌ها با تغییر پلاریته و امپلیتیودِ سیگنال سیگنال حاصل از هر دیافراگم، الگوهای قطبی مختلف را خلق می‌کنند.

بیش‌ترین حساسیت نسبت به اصوات روبه‌روی میکروفن(زاویه On-Axis)

الگوی قطبی کاردیوید هم مانند هر الگوی قطبی یک‌جهتی دیگر، نسبت به اصوات جلویی میکروفن(On-Axis) بیش‌ترین حساسیت ممکن را از خود نشان می‌دهد.

ریجکت کامل اصوات موجود در قسمت پشتی میکروفن(ناحیه Null Point)

یکی از دلایل اصلی محبوبیت میکروفن‌های کاردیوید، Null Point و ریجکت اصوات موجود در قسمت پشتی میکروفن است. بزرگ‌ترین مزیت Null Point ، افزایش چشم‌گیر Gain-Before-Feedback و [در نتیجه] امکان قرار دادن میکروفن روبه‌روی اسپیکرهای بزرگِ استیج است.

کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود نسبت به اصوات موجود در طرفین میکروفن

همان‌طور که در قسمت‌های قبل هم گفتیم، الگوی قطبی کاردیوید به گونه‌ای است که با حرکت از زاویه On-Axis به سمت ناحیه Null Point ، حساسیت میکروفن نسبت به اصوات ورودی حدود ۶ دسی‌بل کاهش می‌یابد. اگر میکروفن ما حالت ایده‌آل الگوی قطبی کاردیوید را ارائه دهد، در صورت قرار دادن منبع صوتی در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه نسبت به میکروفن، شاهد کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود(نسبت به زاویه ۰ درجه) توسط میکروفن خواهیم بود. این‌طور می‌توانیم بگوئیم که الگوی قطبی کاردیوید تمایل زیادی برای ریجکت اصوات ‘طرفین’ میکروفن دارد. (توجه داشته باشید که کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود به معنای نصف کردن شدت صداست.)

حساسیت نسبت به حروف صدادار

از آن‌جا که الگوی قطبی کاردیوید روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود و این نوع میکروفن‌ها حساسیت زیادی نسبت به حروف صدادار از خود نشان می‌دهند، بنابراین الگوی قطبی کاردیوید هم حساسیت زیادی نسبت به این نوع اصوات خواهد داشت.

اثر مجاورت

اگرچه میزان اثر مجاورت میکروفن‌های کاردیوید به اندازه میکروفن‌های Bi-Directional نیست اما به هر حال به دلیل آن‌که این الگوی قطبی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود، گاهی اوقات شاهد بروز اثر مجاورت در این نوع میکروفن‌ها خواهیم بود.

Gain-Before-Feedback عالی

میکروفن‌های کاردیوید همیشه بهترین گزینه برای استفاده در اجراهای زنده بوده‌اند. دلیل این امر، Gain-Before-Feedback عالی این نوع میکروفن‌هاست.

برای درک بهتر این موضوع، بگذارید یک مثال ساده بزنیم.

در اجراهای زنده، خواننده و نوازندگان باید صدای خودشان را بشنوند. به همین دلیل، دقیقا در قسمت جلویی استیج، اسپیکرهای مانیتورینگ بزرگی را برای این منظور تعبیه می‌کنند. در این شرایط، اگر بخواهیم یک میکروفن برای خواننده انتخاب کنیم، هیچ گزینه‌ای غیر از میکروفن‌های کاردیوید نخواهیم داشت.

همان‌طور که گفتیم، میکروفن‌های کاردیوید اصوات موجود در قسمت پشتی را به صورت کامل ریجکت می‌کنند و همچنین امپلیتیود اصوات طرفین را هم تا ۶ دسی‌بل کاهش می‌دهند. به لطف همین ویژگی‌های جذاب، می‌توان صدای خواننده را بدون نگرانی بابت ضبط شدن سروصدای اسپیکرهای مانیتورینگ، ضبط نمود.

علاوه بر این‌ها، اگر خواننده حرکت نکند یا میکروفن را به سمت اسپیکرهای دیگر نگیرد، می‌توانیم از Gain-Before-Feedback بالای این نوع میکروفن‌ها هم بهره‌مند شویم.

نسبت ۱:۱ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional

اگر با دقت به الگوی قطبی کاردیوید توجه کرده باشید، متوجه می‌شوید که این الگوی قطبی در واقع از طریق سوپرپوزیشن الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional به دست آمده‌است.

همان‌طور که گفته‌شد، الگوی قطبی کاردیوید اساسا برابر همان نسبت ۱:۱ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional است.

در زیر، ۳ نمونه از بهترین میکروفن‌های کاردیوید را معرفی کرده‌ایم:

• SM57 و SM58 کمپانی Shure
• Neumann KM 184
• Rode NT1-A

میکروفن‌های SM57 و SM58 کمپانی Shure

SM57 و SM58 به‌ترتیب بهترین میکروفن‌های مخصوص ساز و وکال روی کره زمین به شمار می‌آیند. این میکروفن‌های کاردیوید Top-Address با کیفیت ساخت بالایی که دارند، واقعا شایسته ستایش و تمجید هستند.

همان‌طور که می‌بینیم، هر ۲ میکروفن در مواجهه با فرکانس‌های پائین‌تر از ۱۲۵ هرتز، شکل الگوی قطبی ساب‌کاردیوید را به خود می‌گیرند. در محدوده فرکانسی ۵۰۰ تا ۲۰۰۰ هرتز، این ۲ میکروفن حالت ایده‌آل الگوی قطبی کاردیوید را ارائه می‌دهند و در نهایت، با مواجهه با فرکانس‌های بالای ۴ کیلوهرتز، الگوی قطبی‌شان به سوپر/هایپر کاردیوید متمایل می‌شود.

ما بارها این را تکرار کرده‌ایم که تقریبا همه میکروفن‌ها هنگام مواجهه با فرکانس‌های خیلی بالا یا خیلی پائین، دچار چالش‌های جدی می‌شوند و در این فرکانس‌ها عموما شاهد تغییر شکل الگوی قطبی‌شان هستیم. بنابراین میکروفن‌های SM57 و SM58 کمپانی Shure هم از این قاعده مستثنی نیستند و با افزایش فرکانس صدا، جهت ضبط آن‌ها بازتر از حالت عادی شده و با کاهش فرکانس صدا، جهت آن‌ها تنگ‌تر(بسته‌تر) می‌شود.

میکروفن Neumann KM 184

 

در این مقاله، بارها و بارها در مورد میکروفن افسانه‌ای KM 184 کمپانی Neumann صحبت کردیم و اکنون دوباره نام آن را بر زبان آوردیم. این میکروفن کاندنسر دیافراگم کوچک که از نوع Top-Address است، الگوی قطبی کاملا ثابت و پایداری را در فرکانس‌های صوتی مختلف ارائه می‌دهد.

میکروفن Rode NT1-A

میکروفن NT1-A کمپانی Rode یک میکروفن کاندنسر دیافراگم بزرگ از نوع Side-Address است که از الگوی قطبی کاردیوید پیروی می‌کند. این میکروفن کاردیوید، الگوی قطبی عجیبی دارد. با مطالعه پلات قطبی میکروفن Rode NT1-A در می‌یابیم که جهت ضبط این میکروفن در فرکانس ۵۰۰ هرتز بسته‌تر از فرکانس ۴ کیلوهرتز است؛ در حالی که اتفاقا با افزایش فرکانس، جهت ضبط میکروفن باید تنگ‌تر(بسته‌تر) بشود 🙂

سوپرکاردیوید

الگوی قطبی سوپرکاردیوید جزو الگوهای ‘شدیدا جهت‌دار’ دسته‌بندی می‌شود. حالت ایده‌آل این الگوی قطبی را می‌توان برابر نسبت ۵:۳ الگوی قطبی Bi-Directional به Omni-Directional دانست. هرچند سوپرکاردیوید از کاردیوید عادی عریض‌تر است، اما امواج صوتی از قسمت پشتی میکروفن هم می‌توانند وارد کپسول شوند. در الگوی قطبی سوپرکاردیوید، زوایای ۱۲۷ و ۲۳۳ درجه جزو ناحیه Null Point میکروفن به حساب می‌آیند.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی سوپرکاردیوید را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient
• شباهت زیاد به الگوی قطبی هایپرکاردیوید
• کاربرد فراوان در صنعت فیلم‌سازی
• یک‌جهتی است
• ناحیه Null Point در زوایای ۱۲۷ و ۲۳۳ درجه
• حساسیت جزئی قسمت پشتی دیافراگم(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود)
• حساسیت کم‌تر در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود)
• حساسیت نسبت به حروف صدادار
• اثر مجاورت
• گاهی اوقات، الگوی قطبی پیش‌فرض میکروفن‌های لوبار/شات‌گان است
• نسبت ۵:۳ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional

قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient

از آن‌جا که در میکروفن‌های Pressure-Gradient هر ۲ طرف دیافراگم به یک اندازه در معرض اصوات خارجی قرار دارند، الگوی قطبی سوپرکاردیوید روی این نوع میکروفن‌ها قابل پیاده‌سازی است.

همچنین به دلیل آن‌که این الگوی قطبی زیرمجموعه الگوی قطبی کاردیوید دسته‌بندی می‌شود، طبیعتا شباهت‌هایی به آن دارد. بنابراین در میکروفن‌های سوپرکاردیوید(و تمام میکروفن‌های یک‌جهتی) نیز قسمت پشتی دیافراگم به وسیله یک مشبک آکوستیکی پوشیده شده‌است. به لطف این سازه خوش‌فرم، تأخیر و بعضا امپلیتیود صدا بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم تغییر می‌کند. در واقع می‌توان این‌طور گفت که هرچه دقت طراحی و قرارگیری این قطعه بیش‌تر باشد، شکل نهایی الگوی قطبی سوپرکاردیوید پایدارتر و جهت‌دارتر خواهد بود.

شباهت زیاد به الگوی قطبی هایپرکاردیوید

الگوهای قطبی سوپرکاردیوید و هایپرکاردیوید به دلیل شباهت بسیار زیادی که به یک‌دیگر دارند، اغلب اشتباه گرفته‌می‌شوند. هر دوی این الگوها دارای Null Point ها و حساسیت‌های یکسان نسبت به اصوات خارجی هستند!

البته اگر بخواهیم وارد جزئیات شویم، الگوی سوپرکاردیوید در مقایسه با الگوی هایپرکاردیوید جهت‌گیری کمتری دارد و میزان حساسیت قسمت پشتی دیافراگم آن هم کم‌تر از هایپرکاردیوید است.

کاربرد فراوان در صنعت فیلم‌سازی

شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید میکروفن دوربین‌های فیلم‌برداری و میکروفن‌های بوم از نوع سوپرکاردیوید هستند. در واقع جهت‌گیری متمرکز میکروفن‌های سوپرکاردیوید، آن‌ها را به یکی از محبوب‌ترین انواع میکروفن در صنعت فیلم‌سازی بدل کرده‌است. این موضوع به‌ویژه هنگامی خود را نشان می‌دهد که از ترکیب کپسول سوپرکاردیوید و تیوب برای ایجاد الگوی قطبی لوبار/شات‌گان استفاده می‌کنند.

یک‌جهتی است

مانند همه الگوهای یک‌جهتی، الگوی سوپرکاردیوید هم نسبت به اصوات On-Axis (زاویه ۰ درجه روی گراف) بیش‌ترین حساسیت را از خود نشان می‌دهد.

ناحیه Null Point در زوایای ۱۲۷ و ۲۳۳ درجه

الگوی قطبی سوپرکاردیوید در حالت ایده‌آل، اصوات موجود در زوایای ۱۲۷ و ۲۳۳ درجه را ریجکت می‌کند. به لطف این نواحی Null Point می‌توان در اجراهای زنده و شرایطی که اسپیکرهای مانیتورینگ در زوایای ۱۲۷ و ۲۳۳ درجه نسبت به زاویه On-Axis میکروفن قرار گرفته‌اند(Foldback Monitors) ، از میکروفن‌های سوپرکاردیوید استفاده نمود.

حساسیت جزئی قسمت پشتی دیافراگم(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود)

یکی از ویژگی‌های جالب الگوی قطبی سوپرکاردیوید، کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود در قسمت پشتی دیافراگم است. به عبارت دیگر، اصواتی که در قسمت پشتی میکروفن‌های سوپرکاردیوید قرار گرفته‌باشند، هنوز هم وارد کپسول میکروفن می‌شوند اما حدود ۱۰ دسی‌بل از شدت آن‌ها کاسته می‌شود. هرچند این اصوات عملا نادیده گرفته‌می‌شوند اما به دلیل آن‌که هنوز هم مقداری از این اصوات وارد میکروفن می‌شود، نمی‌توانیم بگوئیم در این ناحیه ریجکشن اتفاق می‌افتد.

حساسیت کم‌تر در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود)

همان‌طور که گفتیم، اختلاف امپلیتیود بین قسمت پشتی و جلویی میکروفن خیلی زیاد است. از طرف دیگر، الگوی قطبی سوپرکاردیوید اصوات موجود در طرفین میکروفن را هم ریجکت می‌کند. به همین دلیل است که می‌گوئیم این الگوی قطبی ‘شدیدا جهت‌دار’ است.

حساسیت نسبت به حروف صدادار

به دلیل پیاده‌سازی الگوی قطبی سوپرکاردیوید روی میکروفن‌های Pressure-Gradient ، این الگوی قطبی توانایی خوبی در مدیریت و ریجکت حروف صدادار ندارد و حساسیت زیادی نسبت به این حروف از خود نشان می‌دهد.

اثر مجاورت

اگرچه میزان اثر مجاورت میکروفن‌های سوپرکاردیوید به اندازه میکروفن‌های Bi-Directional نیست اما به هر حال به دلیل آن‌که این الگوی قطبی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود، گاهی اوقات شاهد بروز اثر مجاورت در این نوع میکروفن‌ها خواهیم بود.

گاهی اوقات، الگوی قطبی پیش‌فرض میکروفن‌های لوبار/شات‌گان است

الگوی قطبی سوپرکاردیوید ذاتا جهت‌گیری شدیدی دارد اما با این حال گاهی اوقات برای افزایش جهت‌گیری این نوع میکروفن‌ها و ایجاد الگوی قطبی لوبار/شات‌گان، یک تیوب را دقیقا جلوی کپسول سوپرکاردیوید تعبیه می‌کنند و بدین‌ترتیب الگوی قطبی لوبار/شات‌گان را شکل می‌دهند.

نسبت ۵:۳ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional

اگر با دقت به الگوی قطبی سوپرکاردیوید توجه کرده باشید، متوجه می‌شوید که این الگوی قطبی در واقع از طریق سوپرپوزیشن الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional به دست آمده‌است.

همان‌طور که گفته‌شد، الگوی قطبی سوپرکاردیوید اساسا برابر همان نسبت ۵:۳ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional است.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های سوپرکاردیوید را معرفی کرده‌ایم:

• DPA d:dicate 4018A
• Sennheiser e906

میکروفن DPA d:dicate 4018A

میکروفن DPA 4018 یک میکروفن کاندنسر دیافراگم کوچک از نوع Top-Address است که از الگوی قطبی سوپرکاردیوید پیروی می‌کند. همان‌طور که در شکل بالا هم می‌بینید، الگوی قطبی این میکروفن حرفه‌ای و خوش‌ساخت در تمام محدوده‌های فرکانسی تقریبا ثابت و پایدار است. البته افزایش جهت‌گیری این میکروفن نسبت به فرکانس‌های بالای ۱۶ کیلوهرتز چیز تازه و عجیبی نیست و بارها در مورد دلیل این موضوع صحبت کرده‌ایم.

میکروفن Sennheiser e906

میکروفن قدرت‌مند e906 کمپانی Sennheiser یک میکروفن داینامیک سیم‌پیچ متحرک از نوع Side-Address است که از الگوی قطبی سوپرکاردیوید پیروی می‌کند. همان‌طور که می‌دانید، میکروفن‌های معمولی نسبت به اصوات با فرکانس خیلی بالا یا خیلی پائین عملکرد متفاوتی دارند اما میکروفن‌های داینامیک سیم‌پیچ متحرک با تمام میکروفن‌ها فرق می‌کنند 🙂 به طور کلی، این نوع میکروفن‌ها عملکرد ضعیفی در مواجهه با اصوات فرکانس بالا دارند. به همین دلیل، پاسخ فرکانسی این میکروفنِ سوپرکاردیوید در فرکانس‌های بالا کمی عجیب و غریب است!

هایپرکاردیوید

الگوی قطبی هایپرکاردیوید یکی دیگر از الگوهای ‘شدیدا جهت‌دار’ بوده که در حالت ایده‌آل، دارای نسبت ۳:۱ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional است. هایپرکاردیوید در مقایسه با کاردیوید معمولی و سوپرکاردیوید، جهت‌گیری شدیدتری دارد و ضمن حساسیت کم‌تر قسمت پشتی دیافراگم، اصوات موجود در طرفین(زوایای ۱۱۰ و ۲۵۰ درجه) را نیز به طور کامل ریجکت می‌کند.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی هایپرکاردیوید را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient
• شباهت زیاد به الگوی قطبی سوپرکاردیوید
• کاربرد فراوان در صنعت فیلم‌سازی
• یک‌جهتی است
• ناحیه Null Point در زوایای ۱۱۰ و ۲۵۰ درجه
• حساسیت جزئی قسمت پشتی دیافراگم(کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود)
• حساسیت کم‌تر در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه(کاهش ۱۲ دسی‌بلی امپلیتیود)
• حساسیت نسبت به حروف صدادار
• اثر مجاورت
• گاهی اوقات، الگوی قطبی پیش‌فرض میکروفن‌های لوبار/شات‌گان است
• نسبت ۳:۱ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional

قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient

از آن‌جا که ۲ طرف دیافراگم میکروفن‌های Pressure-Gradient به یک اندازه در معرض امواج صوتی خارجی قرار دارند، الگوی قطبی هایپرکاردیوید روی این نوع میکروفن‌ها قابل پیاده‌سازی است.

همچنین به دلیل آن‌که این الگوی قطبی زیرمجموعه الگوی قطبی کاردیوید دسته‌بندی می‌شود، طبیعتا شباهت‌هایی به آن دارد. بنابراین در میکروفن‌های هایپرکاردیوید(و تمام میکروفن‌های یک‌جهتی) نیز قسمت پشتی دیافراگم به وسیله یک مشبک آکوستیکی پوشیده شده‌است. به لطف این سازه خوش‌فرم، تأخیر و بعضا امپلیتیود صدا بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم تغییر می‌کند. در واقع می‌توان این‌طور گفت که هرچه دقت طراحی و قرارگیری این قطعه بیش‌تر باشد، شکل نهایی الگوی قطبی هایپرکاردیوید پایدارتر و جهت‌دارتر خواهد بود.

شباهت زیاد به الگوی قطبی سوپرکاردیوید

الگوهای قطبی سوپرکاردیوید و هایپرکاردیوید به دلیل شباهت بسیار زیادی که به یک‌دیگر دارند، اغلب اشتباه گرفته‌می‌شوند. هر دوی این الگوها دارای Null Point ها و حساسیت‌های یکسان نسبت به اصوات خارجی هستند!

البته اگر بخواهیم وارد جزئیات شویم، الگوی هایپرکاردیوید کمی جهت‌دارتر از الگوی سوپرکاردیوید بوده و میزان حساسیت قسمت پشتی دیافراگم آن هم بیش‌تر از سوپرکاردیوید است.

کاربرد فراوان در صنعت فیلم‌سازی

شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید میکروفن دوربین‌های فیلم‌برداری و میکروفن‌های بوم از نوع هایپرکاردیوید هستند. در واقع جهت‌گیری متمرکز میکروفن‌های هایپرکاردیوید آن‌ها را به یکی از محبوب‌ترین انواع میکروفن در صنعت فیلم‌سازی بدل کرده‌است. این موضوع به‌ویژه هنگامی خود را نشان می‌دهد که از ترکیب کپسول هایپرکاردیوید و تیوب برای ایجاد الگوی قطبی لوبار/شات‌گان استفاده می‌کنند.

یک‌جهتی است

مانند همه الگوهای یک‌جهتی، الگوی هایپرکاردیوید هم نسبت به اصوات On-Axis (زاویه ۰ درجه روی گراف) بیش‌ترین حساسیت را از خود نشان می‌دهد.

ناحیه Null Point در زوایای ۱۱۰ و ۲۵۰ درجه

الگوی قطبی هایپرکاردیوید در حالت ایده‌آل، اصوات موجود در زوایای ۱۱۰ و ۲۵۰ درجه را ریجکت می‌کند. به لطف این نواحی Null Point می‌توان در اجراهای زنده و شرایطی که اسپیکرهای مانیتورینگ در زوایای ۱۱۰ و ۲۵۰ درجه نسبت به زاویه On-Axis میکروفن قرار گرفته‌اند(Foldback Monitors) ، از میکروفن‌های هایپرکاردیوید استفاده نمود.

حساسیت جزئی قسمت پشتی دیافراگم(کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود)

یکی از ویژگی‌های جالب الگوی قطبی هایپرکاردیوید، کاهش ۶ دسی‌بلی امپلیتیود در قسمت پشتی دیافراگم است. به عبارت دیگر، اصواتی که در قسمت پشتی میکروفن‌های هایپرکاردیوید قرار گرفته‌باشند، هنوز هم وارد کپسول میکروفن می‌شوند اما حدود ۶ دسی‌بل از شدت آن‌ها کاسته می‌شود. هرچند این اصوات تا حدی نادیده گرفته‌می‌شوند اما به دلیل آن‌که هنوز هم مقداری از این اصوات وارد میکروفن می‌شود، نمی‌توانیم با اطمینان بگوئیم در این ناحیه ریجکشن اتفاق می‌افتد.

حساسیت کم‌تر در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه(کاهش ۱۲ دسی‌بلی امپلیتیود)

همان‌طور که گفتیم، اختلاف امپلیتیود بین قسمت پشتی و جلویی میکروفن خیلی زیاد است. از طرف دیگر، الگوی قطبی هایپرکاردیوید اصوات موجود در طرفین میکروفن را هم ریجکت می‌کند. به همین دلیل است که می‌گوئیم این الگوی قطبی ‘شدیدا جهت‌دار’ است.

حساسیت نسبت به حروف صدادار

به دلیل پیاده‌سازی الگوی قطبی هایپرکاردیوید روی میکروفن‌های Pressure-Gradient ، این الگوی قطبی توانایی خوبی در مدیریت و ریجکت حروف صدادار ندارد و حساسیت زیادی نسبت به این حروف از خود نشان می‌دهد.

اثر مجاورت

اگرچه میزان اثر مجاورت میکروفن‌های هایپرکاردیوید به اندازه میکروفن‌های Bi-Directional نیست اما به هر حال به دلیل آن‌که این الگوی قطبی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود، گاهی اوقات شاهد بروز اثر مجاورت در این نوع میکروفن‌ها خواهیم بود.

گاهی اوقات، الگوی قطبی پیش‌فرض میکروفن‌های لوبار/شات‌گان است

الگوی قطبی هایپرکاردیوید ذاتا جهت‌گیری شدیدی دارد اما با این حال گاهی اوقات برای افزایش جهت‌گیری این نوع میکروفن‌ها و ایجاد الگوی قطبی لوبار/شات‌گان، یک تیوب را دقیقا جلوی کپسول هایپرکاردیوید تعبیه می‌کنند و بدین‌ترتیب الگوی قطبی لوبار/شات‌گان را شکل می‌دهند.

نسبت ۳:۱ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional

اگر با دقت به الگوی قطبی هایپرکاردیوید توجه کرده باشید، متوجه می‌شوید که این الگوی قطبی در واقع از طریق سوپرپوزیشن الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional به دست آمده‌است.

همان‌طور که گفته‌شد، الگوی قطبی هایپرکاردیوید اساسا برابر همان نسبت ۳:۱ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional است.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های هایپرکاردیوید را معرفی کرده‌ایم:

• Audix D4
• Beyerdynamic M 160

میکروفن Audix D4

میکروفن Audix D4 یک میکروفن داینامیک دیافراگم بزرگ از نوع Top-Address است که از الگوی قطبی هایپرکاردیوید پیروی می‌کند. نکته جالبی که در مورد این میکروفن وجود دارد آن است که در نگاه اول، شاید تصور کنید که الگوی قطبی Audix D4 ، ساب‌کاردیوید است اما اگر آن را چند بار تست کنید، متوجه می‌شوید که الگوی قطبی این میکروفن در واقع هایپرکاردیوید است نه ساب‌کاردیوید. البته ناگفته نماند که الگوی قطبی این میکروفن در فرکانس‌های کم‌تر از ۵۰۰ هرتز، شکل الگوی قطبی Omni-Directional را به خود می‌گیرد.

از آن‌جا که کمپانی Audix جزئیات زیادی را در قالب پلات قطبی این میکروفن منتشر کرده، می‌توانیم D4 را یک میکروفن دقیق و قابل اعتماد در نظر بگیریم.

میکروفن Beyerdynamic M 160

میکروفن ریبون M 160 کمپانی نام‌آشنای Beyerdynamic نه‌تنها جزو میکروفن‌های دابل ریبون به حساب می‌آید، بلکه از لحاظ ساختاری، در دسته‌بندی میکروفن‌های Top-Address هم قرار می‌گیرد.

متأسفانه شمای گرافیکی الگوی قطبی M 160 کمی شلوغ و ناخواناست اما اگر با دقت بیشتری به تصویر نگاه کنید، متوجه می‌شوید که این میکروفن تقریبا در تمام فرکانس‌های صوتی، الگوی قطبی ثابت و پایداری را ارائه می‌دهد اما در فرکانس‌های بالای ۸ کیلوهرتز، شکل کلی آن کمی تغییر می‌کند.

Sub/Wide Cardioid

ساب/واید کاردیوید یک الگوی قطبی یک‌جهتیِ عریض است. از نکات جالب در مورد الگوی ساب‌کاردیوید می‌توان به فقدان نواحی Null Point اشاره کرد. البته از لحاظ تئوری هیچ نقطه ریجکشنی در این الگوی قطبی دیده نمی‌شود اما با حرکت از زاویه On-Axis به سمت زاویه ۱۸۰ درجه(قسمت پشتی میکروفن) ، امپلیتیود بین ۳ تا ۱۰ دسی‌بل کاهش خواهد یافت. این الگوی قطبی در واقع از طریق سوپرپوزیشن الگوهای قطبی Omni-Directional و کاردیوید به دست آمده‌است.

توجه داشته باشید عبارات “ساب‌کاردیوید” و “وایدکاردیوید” تفاوتی با یک‌دیگر ندارند.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی ساب/واید کاردیوید را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient
• به عنوان الگوی قطبی پیش‌فرض مورد استفاده قرار نمی‌گیرد
• یک‌جهتی است(بیش‌ترین حساسیت ممکن را نسبت به اصوات موجود در زاویه ۰ درجه یا همان On-Axis دارد)
• فاقد Null Point
• حساسیت کم‌تر در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه(کاهش ۳ دسی‌بلی امپلیتیود)
• حساسیت جزئی قسمت پشتی دیافراگم(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود)
• حساسیت نسبت به حروف صدادار
• اثر مجاورت
• نسبت ۷:۳ الگوهای قطبی Omni-Directional و Bi-Directional

قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient

از آن‌جا که ۲ طرف دیافراگم میکروفن‌های Pressure-Gradient به یک اندازه در معرض امواج صوتی خارجی قرار دارند، الگوی قطبی ساب/واید کاردیوید روی این نوع میکروفن‌ها قابل پیاده‌سازی است.

همچنین به دلیل آن‌که این الگوی قطبی زیرمجموعه الگوی قطبی کاردیوید دسته‌بندی می‌شود، طبیعتا شباهت‌هایی به آن دارد. بنابراین در میکروفن‌های ساب‌کاردیوید(و تمام میکروفن‌های یک‌جهتی) نیز قسمت پشتی دیافراگم به وسیله یک مشبک آکوستیکی پوشیده شده‌است. به لطف این سازه خوش‌فرم، تأخیر و بعضا امپلیتیود صدا بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم تغییر می‌کند. در واقع می‌توان این‌طور گفت که هرچه دقت طراحی و قرارگیری این قطعه بیش‌تر باشد، شکل نهایی الگوی قطبی واید کاردیوید پایدارتر و جهت‌دارتر خواهد بود.

به عنوان الگوی قطبی پیش‌فرض مورد استفاده قرار نمی‌گیرد

در بازار موسیقی، میکروفن‌های خیلی کمی تحت عنوان “میکروفن ساب/واید کاردیوید” به فروش می‌رسند. البته از آن‌جا که با افزایش/کاهش فرکانس، میزان جهت‌گیری میکروفن‌ها هم افزایش/کاهش می‌یابد، معمولا شاهد موارد زیر هستیم:

در فرکانس‌های بالا، الگوی قطبی Omni-Directional شکل الگوی قطبی ساب‌کاردیوید را به خود می‌گیرد.

در فرکانس‌های پائین، الگوی قطبی کاردیوید شکل الگوی قطبی ساب‌کاردیوید را به خود می‌گیرد.

به طور کلی، الگوی ساب/واید کاردیوید چندان محبوب نیست و این نوع میکروفن‌ها، در بازار تنوع چندانی هم ندارند اما به هر حال بعضی کمپانی‌ها هنوز هم از این الگوی قطبی استفاده می‌کنند و میکروفن‌هایی را با الگوی قطبی ساب/واید کاردیوید به بازار عرضه می‌کنند.

بدنیست بدانید الگوی قطبی وایدکاردیوید در بعضی میکروفن‌های Multi-Pattern [که از کپسول‌های CK-12 یا مشابه آن استفاده می‌کنند] ارائه می‌شود.

یک‌جهتی است(بیش‌ترین حساسیت ممکن را نسبت به اصوات موجود در زاویه ۰ درجه یا همان On-Axis دارد)

مانند همه الگوهای یک‌جهتی، الگوی ساب/واید کاردیوید هم نسبت به اصوات On-Axis (زاویه ۰ درجه روی گراف) بیش‌ترین حساسیت را از خود نشان می‌دهد.

فاقد Null Point

حالت ایده‌آل الگوی قطبی ساب‌کاردیوید، فاقد Null Point است.

حساسیت کم‌تر در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه(کاهش ۳ دسی‌بلی امپلیتیود)

به دلیل آن‌که اختلاف بین قسمت جلویی و طرفین دیافراگم تنها ۳ دسی‌بل است، الگوی قطبی وایدکاردیوید را می‌توان تقریبا Omni-Directional در نظر گرفت.

حساسیت جزئی قسمت پشتی دیافراگم(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود)

با وجود اختلاف ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود بین قسمت جلویی و پشتی دیافراگم، این الگوی قطبی خیلی راحت می‌تواند اصوات موجود در قسمت پشتی را ریجکت کند. هرچند الگوی قطبی ساب/واید کاردیوید اصوات موجود در زاویه ۱۸۰ درجه را عملا نادیده می‌گیرد اما به هر حال هنوز هم مقداری از امواج صوتی وارد میکروفن می‌شوند. به همین دلیل نمی‌توانیم با اطمینان بگوئیم در زاویه ۱۸۰ درجه، ریجکشن رخ داده و به جای “ریجکشن” بهتر است از عباراتی مانند “تفکیک اصوات” استفاده کنیم.

حساسیت نسبت به حروف صدادار

به دلیل پیاده‌سازی الگوی قطبی وایدکاردیوید روی میکروفن‌های Pressure-Gradient ، این الگوی قطبی توانایی خوبی در مدیریت و ریجکت حروف صدادار ندارد و حساسیت زیادی نسبت به این حروف از خود نشان می‌دهد.

اثر مجاورت

اگرچه میزان اثر مجاورت میکروفن‌های ساب‌کاردیوید به اندازه میکروفن‌های Bi-Directional نیست اما به هر حال به دلیل آن‌که این الگوی قطبی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود، گاهی اوقات شاهد بروز اثر مجاورت در این نوع میکروفن‌ها خواهیم بود.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های ساب/واید کاردیوید را معرفی کرده‌ایم:

• Microtech Gefell M 950
• Schoeps MK 21 / CMC 6

میکروفن Microtech Gefell M 950

میکروفن Microtech Gefell M 950 یک میکروفن کاندنسر دیافراگم بزرگ از نوع Side-Address است که از الگوی قطبی ساب‌کاردیوید پیروی می‌کند.

همان‌طور که در پلات قطبی مربوط به این میکروفن مشاهده می‌کنید، Microtech Gefell M 950 تقریبا در تمام فرکانس‌های صوتی، الگوی قطبی ثابت و پایداری را ارائه می‌دهد. این میکروفن هم مانند هر میکروفن دیگری، در فرکانس‌های بالا دچار چالش شده و الگوی قطبی‌اش کمی تغییر می‌کند. بنابراین الگوی قطبی این میکروفن در فرکانس ۸ کیلوهرتز به سوپرکاردیوید تغییر شکل می‌دهد و در فرکانس ۱۶ کیلوهرتز به‌شدت جهت‌دار می‌شود.

میکروفن Schoeps MK 21 / CMC 6

میکروفن Schoeps MK 21 یک میکروفن کاندنسر دیافراگم کوچک است که از الگوی قطبی وایدکاردیوید پیروی می‌کند. از آن‌جا که این میکروفن یک میکروفن ماژولار است، کپسول Top-Address آن از سری Colette بوده و با اتصال به امپلی‌فایر CMC 6 صدای خیلی خوبی را ارائه می‌دهد.

همان‌طور که در شمای گرافیکی الگوی قطبی این میکروفن هم به‌وضوح مشخص است، MK 21 در تمام فرکانس‌های صوتی، الگوی قطبی پایدار و ثابتی را ارائه می‌دهد. به طور کلی، کمپانی Schoeps به میکروفن‌های دقیق و خوش‌ساخت‌اش شهرت دارد و MK 21 هم از این قاعده مستثنی نیست.

لوبار/شات‌گان

الگوی قطبی لوبار/شات‌گان، الگوهای ‘شدیدا جهت‌دار’ی هستند که معمولا در میکروفن‌های شات‌گان مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر به خاطر داشته باشید، در قسمت‌های قبل اشاره کردیم که الگوی قطبی لوبار در واقع همان الگوی هایپر/سوپر کاردیوید است که در آن، برای افزایش جهت‌گیری میکروفن و دستیابی به الگوی قطبی لوبار/شات‌گان، یک تیوب بلند جلوی دیافراگم آن تعبیه می‌کنند.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی لوبار/شات‌گان را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• فقط با تعبیه مشبک آکوستیکی(تیوب بلند جلوی دیافراگم) قابل دستیابی است
• نسخه توسعه‌یافته الگوی قطبی سوپر/هایپر کاردیوید
• قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient
• کاربرد فراوان در صنعت فیلم و Broadcasting
• یک‌جهتی(حساسیت بسیار زیاد نسبت به اصوات On-Axis)
• جهت‌دارترین الگوی قطبی دنیا
• حساسیت جزئی در طرفین و پشت
• حساسیت بسیار ناچیز در طرفین(کاهش ۱۸ دسی‌بلی امپلیتیود در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه)
• حساسیت ناچیز در قسمت پشتی(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود در زاویه ۱۸۰ درجه)
• نواحی Null Point در زوایای ۶۰ ، ۱۲۰ ، ۲۴۰ و ۳۰۰ درجه
• حساسیت نسبت به حروف صدادار
• اثر مجاورت

فقط با تعبیه مشبک آکوستیکی(تیوب بلند جلوی دیافراگم) قابل دستیابی است

اگر ظاهر میکروفن‌های لوبار/شات‌گان را دیده باشید، آن‌ها بسیار شبیه میکروفن‌های مدادی هستند اما برخلاف میکروفن‌های مدادی [که کپسول‌شان در رأس میکروفن و سایر قطعات الکترونیکی در بدنه قرار دارد] کپسول در میانه بدنه تعبیه می‌شود و توسط تیوب بلند(همان مشبک آکوستیکی) گسترش می‌یابد.

همان‌طور که می‌دانید، منظور از تیوب تداخل در واقع تیوب مشبک بلندی است که دقیقا روبه‌روی دیافراگم میکروفن‌های شات‌گان تعبیه شده‌است. شکاف‌های متعدد روی این تیوب باعث Phase Cancellation امواج صوتی موجود در زوایای Off-Axis می‌شود.

اگر بخواهیم ساده بگوئیم، وظیفه این تیوب مشبک، افزایش شدیدِ جهت‌گیری میکروفن و ریجکت تمام اصوات خارج از محدوده On-Axis است. به عبارت دیگر، تنها راه دستیابی به الگوی قطبی لوبار/شات‌گان همین است.

نسخه توسعه‌یافته الگوی قطبی سوپر/هایپر کاردیوید

بعضی افراد تصور می‌کنند الگوی قطبی لوبار/شات‌گان یک الگوی عجیب و جدید است در حالی که این الگوی قطبی در واقع نسخه توسعه‌یافته الگوی قطبی سوپر/هایپر کاردیوید است.

قابل پیاده‌سازی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient

به دلیل آن‌که الگوی قطبی لوبار/شات‌گان بر اساس الگوهای قطبی یک‌جهتی(سوپر/هایپر کاردیوید) شکل‌گرفته، اساسا روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی می‌شود.

کاربرد فراوان در صنعت فیلم و Broadcasting

همان‌طور که گفتیم، در الگوی قطبی لوبار/شات‌گان، اصوات موجود در زوایای Off-Axis ‘به‌شدت’ ریجکت می‌شوند و این الگوی قطبی را می‌توان جهت‌دارترین الگوی قطبی دنیا دانست. به لطف این ویژگی، امروزه میکروفن‌های لوبار/شات‌گان کاربرد بسیار وسیع و گسترده‌ای در صنعت فیلم و Broadcasting دارد.

یک‌جهتی(حساسیت بسیار زیاد نسبت به اصوات On-Axis)

الگوی قطبی لوبار/شات‌گان هم مانند سایر الگوهای جهت‌دار، حساسیت بسیار زیادی نسبت به اصوات On-Axis از خود نشان می‌دهد.

جهت‌دارترین الگوی قطبی دنیا

همان‌طور که در مورد چهارم ذکر کردیم، الگوی قطبی لوبار/شات‌گان، جهت‌دارترین الگوی قطبی دنیا محسوب می‌شود.

حساسیت جزئی در طرفین و پشت

اگر دقت کرده باشید، ما بارها تأکید کردیم که در میکروفن‌های Pressure-Gradient هرگز نمی‌توان یک طرف دیافراگم را به طور کلی نادیده گرفت. بنابراین حتی در الگوی قطبی لوبار/شات‌گان هم اصوات موجود در زوایای Off-Axis وارد میکروفن می‌شوند اما با وجود تیوب مشبک آکوستیکی تعبیه‌شده در کپسول، امپلیتیود امواج صوتی تا حد زیادی کاهش می‌یابد و عملا این اصوات ریجکت می‌شوند.

حساسیت بسیار ناچیز در طرفین(کاهش ۱۸ دسی‌بلی امپلیتیود در زوایای ۹۰ و ۲۷۰ درجه)

همان‌طور که گفتیم، یکی از پیامدهای تعبیه تیوب مشبک آکوستیکی در کپسول، ایجاد حساسیت جزئی در قسمت پشتی و طرفین میکروفن است. اما به هر حال اختلاف ۱۸ دسی‌بلی امپلیتیود بین قسمت جلویی و طرفین دیافراگم، عملا موجب ریجکت اصوات موجود در طرفین می‌شود.

حساسیت ناچیز در قسمت پشتی(کاهش ۱۰ دسی‌بلی امپلیتیود در زاویه ۱۸۰ درجه)

حساسیت قسمت پشتی و طرفین دیافراگم چیزی اجتناب‌ناپذیر است و از آن‌جا که الگوی قطبی لوبار/شات‌گان بر اساس الگوی هایپر/سوپر کاردیوید به وجود آمده، نمی‌توان این حساسیت را به طور کامل از بین برد.

نواحی Null Point در زوایای ۶۰ ، ۱۲۰ ، ۲۴۰ و ۳۰۰ درجه

الگوی قطبی لوبار/شات‌گان در حالت ایده‌آل باید ۴ نقطه Null Point در زوایای ۶۰ ، ۱۲۰ ، ۲۴۰ و ۳۰۰ درجه داشته باشد.

حساسیت نسبت به حروف صدادار

تا این‌جا دیدیم که تمام الگوهای قطبی که روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی شده‌بودند، نسبت به حروف صدادار هم حساسیت از خود نشان می‌دادند. بنابراین الگوی لوبار/شات‌گان از این قاعده مستثنی نیست و این الگوی قطبی هم حساسیت نسبتا بالایی به حروف صدادار از خود نشان می‌دهد.

اثر مجاورت

اگرچه میزان اثر مجاورت میکروفن‌های لوبار/شات‌گان به اندازه میکروفن‌های Bi-Directional نیست اما به هر حال به دلیل آن‌که این الگوی قطبی روی میکروفن‌های Pressure-Gradient پیاده‌سازی شده‌است، گاهی اوقات شاهد بروز اثر مجاورت در این نوع میکروفن‌ها هستیم.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های لوبار/شات‌گان را معرفی کرده‌ایم:

• Sennheiser MKH 60
• Schoeps CMIT 5U

میکروفن Sennheiser MKH 60

Sennheiser MKH 60 یک میکروفن شات‌گان از نوع Top-Address است که [طبیعتا] از الگوی قطبی لوبار/شات‌گان پیروی می‌کند. همان‌طور که در شکل مربوط به الگوی قطبی این میکروفن هم می‌بینیم، اصوات موجود در طرفین تنها در صورتی ضبط می‌شوند که فرکانس‌شان بالای ۸ کیلوهرتز باشد 🙂 طبق چیزی که انتظار داشتیم، این میکروفن علاوه بر نواحی Null Point ، در قسمت طرفین و پشت میکروفن هم حساسیت جزئی را از خود نشان می‌دهد. همه این‌ها به ما می‌گوید که این الگوی قطبی بر اساس الگوی سوپرکاردیوید به وجود آمده‌است.

میکروفن Schoeps CMIT 5U

Schoeps CMIT 5U یک میکروفن شات‌گان از نوع Top-Address است که [طبیعتا] از الگوی قطبی لوبار/شات‌گان پیروی می‌کند. در شکل مربوط به الگوی قطبی این میکروفن، جهت‌گیری شدید الگوی قطبی کاردیوید را می‌توانیم به‌وضوح ببینیم. علاوه بر این، در شکل مذکور اثری از وجود حساسیت در قسمت طرفین میکروفن به چشم نمی‌خورد. این موضوع نشان‌دهنده آن است که ما با یک الگوی قطبی لوبار/شات‌گان مواجه هستیم. هرچند طبق چیزی که انتظار داشتیم، این میکروفن علاوه بر نواحی Null Point ، در قسمت پشت میکروفن هم حساسیت جزئی را از خود نشان می‌دهد. همه این‌ها به ما می‌گوید که این الگوی قطبی بر اساس الگوی هایپرکاردیوید به وجود آمده‌است.

Boundary/PZM

شاید عجیب‌ترین الگوی قطبی موجود در این مقاله، Boundary/PZM باشد. این الگوی قطبی، یک الگوی نیم‌کره‌ای است! میکروفن‌هایی که از این الگوی ضبط پیروی می‌کنند، برای حذف رفلکت‌های صوتی نیازمند یک سطح صاف(یا همان Boundary) هستند. یکی از نکات جالب در مورد میکروفن‌های Boundary/PZM آن است که کپسول آن‌ها می‌تواند از هر الگوی قطبی استانداردی پیروی کند.

نام دیگر میکروفن‌های مسطح، PZM است.

توجه داشته باشید که کمپانی‌های سازنده این نوع میکروفن‌ها معمولا شمای گرافیکی از الگوی قطبی میکروفن ارائه نمی‌دهند اما به طور کلی الگوی آن‌ها چیزی شبیه تصویر زیر است:

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی الگوی قطبی Boundary/PZM را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• فقط با تعبیه مشبک آکوستیکی قابل دستیابی است
• قابل پیاده‌سازی روی انواع میکروفن Pressure و Pressure-Gradient
• محبوبیت بسیار در استودیو و استیج
• انسجام کامل Phase هنگام قرارگیری روی یک سطح صاف در فضای آکوستیک

فقط با تعبیه مشبک آکوستیکی قابل دستیابی است

همان‌طور که گفتیم، این الگوی قطبی، نیم‌کره‌ای است. بنابراین برای دستیابی به آن بایستی یک سطح صاف(مشبک آکوستیکی) نزدیک دیافراگم میکروفن تعبیه کنیم. با نزدیک بودن میکروفن به یک سطح صاف، احتمال ایجاد مشکلات فاز افزایش می‌یابد. وظیفه این سطح صاف، حذف رفلکت‌های صوتی و پیش‌گیری از وقوع مشکلات احتمالی است.

قابل پیاده‌سازی روی انواع میکروفن Pressure و Pressure-Gradient

اگر دقت کرده باشید، ما با اضافه کردن مشبک آکوستیکی در واقع نیمی از محدوده پوشش‌دهی میکروفن را مسدود می‌کنیم. بنابراین قبل از انجام این کار، میکروفن می‌تواند از الگوی Omni یا کاردیوید پیروی کند. به همین دلیل می‌توان این الگوی قطبی را روی انواع میکروفن Pressure و Pressure-Gradient پیاده‌سازی نمود.

محبوبیت بسیار در استودیو و استیج

بهترین کاربرد این میکروفن‌ها در استودیو، تنظیم آن‌ها به عنوان میکروفن اتاق و در استیج، تنظیم آن‌ها به عنوان میکروفن خواننده است.

انسجام کامل Phase هنگام قرارگیری روی یک سطح صاف در فضای آکوستیک

خوش‌بختانه به لطف ساختار و طراحی این الگوی قطبی، میکروفن‌های Boundary/PZM با قرارگیری روی سطح صاف، هیچ مشکلی در ارتباط با فاز نخواهند داشت.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های Boundary/PZM را معرفی کرده‌ایم:

• AKG C 547 BL
• Audio-Technica U851R

میکروفن AKG C 547 BL

میکروفن AKG C 547 BL دارای یک کپسول هایپرکاردیوید است. همان‌طور که می‌دانید، الگوی قطبی هایپرکاردیوید به خودی خود، اصوات موجود در قسمت پشتی میکروفن را [تقریبا] ریجکت می‌کرد. اکنون برای آن‌که از ریجکت اصوات پشتی(بازتاب‌های صوتی) و جلوگیری از مشکلات احتمالی فاز، اطمینان حاصل کنیم، یک مشبک آکوستیکی نزدیک دیافراگم آن تعبیه می‌کنیم.

میکروفن‌هایی شبیه AKG C 547 BL برای ضبط اجراهای زنده در محیط‌های شلوغ و پرسروصدا ایده‌آل هستند.

میکروفن Audio-Technica U851R

اگرچه میکروفن U851R کمپانی Audio-Technica جزو میکروفن‌های نیم‌کره‌ای به شمار می‌رود اما همچنان شاهد حساسیت جزئی در طرفین میکروفن هستیم!

تا این‌جا، تمام الگوهای قطبی رایج را توضیح دادیم. اکنون بهترین فرصت برای صحبت کردن در مورد ترکیب این الگوها با یک‌دیگر و ساخت میکروفن‌های جذاب و همه‌فن‌حریف Multi-Pattern ، Infinitely Variable ، Stereo و Ambisonic است.

میکروفن‌های Multi-Pattern

همان‌طور که از نام این میکروفن‌ها انتظار داریم، آن‌ها معمولا چند الگوی قطبی مختلف را ارائه می‌دهند. اما آیا تا به حال با خودتان فکر کرده‌اید که یک میکروفن Multi-Pattern دقیقا از چه الگوهای قطبی پیروی می‌کند؟ برای پاسخ به این سوال، بهتر است اول از هر چیز این را بگوئیم که کپسول میکروفن‌های Multi-Pattern عموما دارای ۲ دیافراگم هستند. نکته جالب در مورد این نوع میکروفن‌ها آن است که از لحاظ تئوری، با ترکیب سیگنال این ۲ دیافراگم و تغییر امپلیتیود و فاز آن‌ها، می‌توانیم تقریبا به هر الگوی قطبی که می‌خواهیم دست یابیم.

در این بخش، ابتدا ویژگی‌های اصلی میکروفن‌های Multi-Pattern را لیست کرده‌ایم و سپس هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد:

• اغلب از نوع کاندنسر دیافراگم بزرگ بوده و به صورت Side-Address طراحی می‌شوند
• معمولا در ساخت‌شان از کپسول‌های کاردیوید Back-To-Back بهره می‌برند
• امکان دستیابی به الگوهای قطبی مختلف با تغییر امپلیتیود و فاز و همچنین ترکیب سیگنال حاصل از هر کپسول
• امکان ساخت آن‌ها به کمک مشبک‌های آکوستیکی
• معمولا از الگوهای کاردیوید، Bi-Directional و Omni پیروی می‌کنند. بعضی از آن‌ها تنها ۲ الگوی قطبی و بعضی دیگر، بیش از ۲ الگو را ارائه می‌دهند.

اغلب از نوع کاندنسر دیافراگم بزرگ بوده و به صورت Side-Address طراحی می‌شوند

اغلب میکروفن‌های Multi-Pattern از نوع کاندنسر دیافراگم بزرگ بوده و به صورت Side-Address طراحی می‌شوند اما با این حال بعضی کمپانی‌ها میکروفن‌هایشان را به شکل‌های دیگر طراحی می‌کنند.

معمولا در ساخت‌شان از کپسول‌های کاردیوید Back-To-Back بهره می‌برند

این نوع میکروفن‌ها عموما از ۲ دیافراگم یا کپسول Back-To-Back با الگوی قطبی کاردیوید ساخته می‌شوند.

امکان دستیابی به الگوهای قطبی مختلف با تغییر امپلیتیود و فاز و همچنین ترکیب سیگنال حاصل از هر کپسول

اگر الگوی قطبی میکروفن، کاردیوید باشد: سیگنال یکی از دیافراگم‌ها کافی‌ست و در این صورت، امپلیتیود ۲ برابر می‌شود.

اگر الگوی قطبی میکروفن، Bi-Directional باشد: سیگنال هر ۲ دیافراگم نیاز است. امپلیتیود یکسان خواهد بود اما قطب هر کپسول می‌تواند عکس کپسول دیگر باشد.

اگر الگوی قطبی میکروفن، Omni باشد: سیگنال هر ۲ دیافراگم نیاز است. امپلیتیود و قطب هر کپسول یکسان خواهند بود.

اگر الگوی قطبی میکروفن، چیزی غیر از موارد بالا باشد هم با ترکیب امپلیتیود و قطب هر دیافراگم می‌توان به الگوی مورد نظر دست یافت.

امکان ساخت آن‌ها به کمک مشبک‌های آکوستیکی

بعضی میکروفن‌ها تنها با یک کپسول، امکان بهره‌مندی از الگوهای قطبی مختلف را فراهم کرده‌اند. ممکن است با خودتان فکر کنید که چنین چیزی چطور ممکن است! اما ما پاسخ این سوال را قبلا داده‌ایم؛ راز انجام این کار، مشبک آکوستیکی است. بعضی میکروفن‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با تغییر فیزیکی مشبک آکوستیکی، امکان بهره‌مندی از الگوهای قطبی گوناگون را فراهم می‌کنند.

بهترین میکروفن‌های Multi-Pattern که با استفاده از مشبک آکوستیکی، چند الگوی قطبی گوناگون را ارائه می‌دهند عبارت‌اند از RCA 77-DX و Schoeps MK 5. نکته جالب توجه این است که در میکروفن Schoeps MK 5 با تغییر فیزیکی مشبک آکوستیکی، می‌توانید از الگوهای قطبی کاردیوید و Omni استفاده کنید.

معمولا از الگوهای کاردیوید، Bi-Directional و Omni پیروی می‌کنند. بعضی از آن‌ها تنها ۲ الگوی قطبی و بعضی دیگر، بیش از ۲ الگو را ارائه می‌دهند.

بعضی میکروفن‌ها مانند Schoeps MK 5 تنها ۲ الگوی قطبی را ارائه می‌دهند حال آن‌که بیشترِ میکروفن‌های Multi-Pattern مانند Neumann U87 AI حداقل از الگوی قطبی کاردیوید، Omni و Bi-Directional پشتیبانی می‌کنند. در این بین، میکروفن‌هایی مانند AKG C 414 XLII که بیش از ۳ الگوی قطبی را ارائه می‌دهند، به میکروفن‌های Infinitely Variable شهرت دارند.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های Multi-Pattern را معرفی کرده‌ایم:

• Neumann U87 AI
• AKG C 414 XLII

میکروفن Neumann U87 AI

همان‌طور که گفتیم، کپسول اغلب میکروفن‌های Multi-Pattern از نوع کاندنسر دیافراگم بزرگ است و این نوع میکروفن‌ها معمولا به صورت Side-Address طراحی می‌شوند.

میکروفن U87 AI از کپسول K67 [که دارای ۲ دیافراگم پشت‌به‌پشتِ ۳۴ میلی‌متریِ Backplate است] استفاده می‌کند و همان‌طور که در شکل بالا هم می‌بینیم، از ۳ الگوی قطبی کاردیوید، Omni و Bi-Directional پشتیبانی می‌کند. خوش‌بختانه هر ۳ الگوی قطبی، در فرکانس‌های مختلف، ثبات و پایداری خوبی از خود نشان می‌دهند.

میکروفن AKG C 414 XLII

این میکروفن مالتی-پترن هم مانند Neumann U87 AI از نوع کاندنسر دیافراگم بزرگ بوده و به صورت Side-Address طراحی شده‌است.

AKG C 414 XLII از کپسول مشهور AKG CK-12 [که به واسطه کیفیت بالایش محبوبیت زیادی بین مهندسین صوت دارد و ۹ الگوی قطبی مختلف را ارائه می‌دهد] استفاده می‌کند.

در شکل بالا، ۵ الگوی قطبی Omni ، Bi-Directional ، وایدکاردیوید و هایپرکاردیوید را مشاهده می‌کنیم و ۴ الگوی دیگری که در دیاگرام بالا رسم نشده‌اند، نقاط میانی ۵ الگوی مذکور هستند.

الگوهای قطبی Infinitely Variable*

همان‌طور که در قسمت‌های قبل اشاره کردیم، بعضی میکروفن‌های خاص از الگوهای قطبی Infinitely Variable پشتیبانی می‌کنند. این الگوهای قطبی عجیب و جدید، به واسطه تغییر فیزیکی مشبک آکوستیکی و [در نتیجه] تغییر مداوم امپلیتیودِ سیگنال صوتی هر دیافراگم/کپسول به دست می‌آیند.

ویژگی‌های اصلی الگوهای قطبی Infinitely Variable عبارت‌اند از:

• در ‘بعضی’ میکروفن‌های Multi-Pattern قابل دستیابی هستند
• ممکن است به وسیله تغییرات فیزیکی(مشبک آکوستیکی) به دست آیند
• ممکن است به وسیله تغییرات الکتریکی(امپلیتیود و فاز هر کپسول) به دست آیند
• ‘تعداد’ الگوهای قطبی Infinitely Variable بین ۲ الگوی قطبی محدود است

در ‘بعضی’ میکروفن‌های Multi-Pattern قابل دستیابی هستند

توجه داشته باشید که میکروفن‌های Infinitely Variable در واقع زیرمجموعه از میکروفن‌های Multi-Pattern هستند. بنابراین تعداد این میکروفن‌ها چندان زیاد نیست.

ممکن است به وسیله تغییرات فیزیکی(مشبک آکوستیکی) به دست آیند

در بعضی میکروفن‌ها مانند RCA 77-DX ، الگوی قطبی Infinitely Variable به وسیله تغییرات فیزیکی(مسیر اصوات جهت رسیدن به قسمت پشتی دیافراگم) به دست می‌آید.

ممکن است به وسیله تغییرات الکتریکی(امپلیتیود و فاز هر کپسول) به دست آیند

سایر میکروفن‌ها مانند Brauner VMA ، با تغییر مداوم امپلیتیود سیگنال کپسول، الگوهای قطبی Infinitely Variable را به وجود می‌آورند. به خاطر داشته باشید که با تغییر مداوم امپلیتیود می‌توان به الگوهای قطبی متنوع و جذابی دست یافت.

‘تعداد’ الگوهای قطبی Infinitely Variable بین ۲ الگوی قطبی محدود است

اگرچه از لحاظ تئوری با تغییر امپلیتیود و فاز می‌توان به الگوهای بسیار متنوعی دست یافت اما هر الگویی را نمی‌توان به عنوان الگوی قطبی رسمی و استاندارد میکروفن مورد استفاده قرار داد. به عبارت دیگر، ما با دستکاری امپلیتیود، سعی می‌کنیم به الگوهای قطبی Infinitely Variable ‘استاندارد’ دست یابیم.

در زیر، ۲ نمونه از بهترین میکروفن‌های Infinitely Variable را معرفی کرده‌ایم:

• Brauner VMA
• RCA 77-DX

میکروفن Brauner VMA

همان‌طور که گفتیم، میکروفن‌های Infinitely Variable زیرمجموعه‌ای از میکروفن‌های Multi-Pattern هستند و میکروفن‌های Multi-Pattern هم اغلب از نوع کاندنسر دیافراگم بزرگ بوده و به صورت Side-Address طراحی می‌شوند. بنابراین تعجب نمی‌کنیم اگر بدانیم Brauner VMA هم یک میکروفن کاندنسر دیافراگم بزرگ از نوع Side-Address است. به لطف کپسول قدرت‌مند این میکروفن می‌توانیم به الگوهای قطبی مختلف نظیر Omni ، Figure-8 و… دست یابیم.

میکروفن RCA 77-DX

RCA 77-DX یک میکروفن ریبون قدیمی از نوع Side-Address است. این میکروفن، جزو میکروفن‌هایی است که با تغییرات فیزیکی(مشبک آکوستیکی) و یک کرکره فلزی سعی می‌کند الگوهای قطبی Infinitely Variable را به وجود آورد. پشت RCA 77-DX یک کلید چرخشی قرار دارد که با چرخاندن آن، کرکره فلزی جابه‌جا می‌شود و بدین‌ترتیب، مسیر امواج صوتی را تغییر می‌دهد. با تنظیم مناسب این کلید چرخشی می‌توان به الگوهای قطبی مختلف نظیر Figure-8 و… دست یافت.

خبر بد در مورد RCA 77-DX این است که تولید آن متوقف شده و این میکروفن دیگر تولید نمی‌شود.

میکروفن‌های استریو

به طور کلی، هر میکروفنی که خروجی آن به صورت استریو(۲ یا چند سیگنال مونو) باشد، استریو نامیده می‌شود. همان‌طور که می‌توان حدس زد، این نوع میکروفن‌ها دارای حداقل ۲ دیافراگم مجزا هستند. کپسول میکروفن‌های استریو معمولا با الگوهای قطبی نظیر Bi-Directional و انواع کاردیوید کار می‌کنند.

ویژگی‌های اصلی میکروفن‌های استریو عبارت‌اند از:

• با ترکیب سیگنال ۲ کپسول در تکنیک‌های میکروفن‌گذاریِ “هم‌زمان” به دست می‌آیند
• می‌توانند از هر الگوی قطبی دل‌خواه استفاده کنند
• الگوهای قطبیِ جفت

با ترکیب سیگنال ۲ کپسول در تکنیک‌های میکروفن‌گذاریِ “هم‌زمان” به دست می‌آیند

برخلاف کپسول‌های ۲ دیافراگمی و تجمیع سیگنال در میکروفن‌های Multi-Pattern ، خروجی کپسول‌های میکروفن‌های استریو، ۲ سیگنال کاملا مجزاست که هنگام میکس، به چپ و راست Pan می‌شوند.

می‌توانند از هر الگوی قطبی دل‌خواه استفاده کنند

اگرچه کپسول میکروفن‌های استریو می‌توانند از هر الگوی قطبی دل‌خواهی پیروی کنند اما آن‌ها معمولا از کاردیوید و Bi-Directional استفاده می‌کنند. دلیل این امر آن است که در اکثر تکنیک‌های میکروفن‌گذاری استریو، از میکروفن‌های کاردیوید و Bi-Directional استفاده می‌شود.

الگوهای قطبیِ جفت

الگوهای قطبیِ جفت عبارت‌اند از:

• X-Y : دو کپسول کاردیوید که در زوایای ۹۰ و ۱۳۵ درجه نسبت به یک‌دیگر قرار گرفته‌اند
• Blumlein : دو کپسول Bi-Directional که در زاویه ۹۰ درجه نسبت به یک‌دیگر قرار گرفته‌اند
• Mid-Side : یک میکروفن کاردیوید رو به جلو و یک میکروفن Bi-Directional به صورت عمودی نسبت به یک‌دیگر قرار گرفته‌اند

در زیر، چند نمونه از بهترین میکروفن‌های استریو را معرفی کرده‌ایم:

• Schoeps CMXY 4V
• Royer SF-24
• Blue Yeti Pro

میکروفن Schoeps CMXY 4V

میکروفن Schoeps CMXY 4V دارای ۲ کپسول کاندنسر Side-Address است. زاویه بین این ۲ کپسول می‌تواند مدام بین ۰ تا ۱۸۰ درجه تغییر کند. از آن‌جا که کپسول‌ها روی یک سیستم چرخ‌دنده می‌چرخند، فقط در یک جهت به سمت داخل(Inward) و بیرون(Outward) حرکت می‌کنند. به لطف چرخ‌دنده‌ها، مکان کپسول‌ها ثابت است و فقط زاویه آن‌ها نسبت به یک‌دیگر تغییر می‌کند.

همان‌طور که از نام این میکروفن بر می‌آید، CMXY 4V برای ضبط استریو با استفاده از تکنیک XY ، عملکرد فوق‌العاده‌ای دارد.

میکروفن Royer SF-24

میکروفن Royer SF-24 دارای ۲ دیافراگم Bi-Directional از نوع Side-Address است که نسبت به یک‌دیگر زاویه ۹۰ درجه دارند. بنابراین برای ضبط استریو با استفاده از تکنیک Blumlein می‌توانید روی این میکروفن حساب کنید.

میکروفن Blue Yeti Pro

این میکروفنِ Multi-Pattern علاوه بر الگوهای قطبی مختلف، از حالت استریو هم پشتیبانی می‌کند. در حالت استریو، سیگنال دو کپسول آن [که از نوع کاندنسر دیافراگم بزرگ است و به صورت Side-Address طراحی‌شده و از الگوی قطبی کاردیوید پیروی می‌کند] که در زاویه ۹۰ درجه نسبت به یک‌دیگر قرار گرفته‌اند، با هم ترکیب می‌شود. با توجه به ساختار و طراحی Blue Yeti Pro ، این میکروفن هنگام ضبط استریو با استفاده از تکنیک XY ، عملکرد خیلی خوبی از خود نشان می‌دهد.

میکروفن‌های Ambisonic

از آن‌جا که میکروفن‌های Ambisonic از شهرت کمتری نسبت به میکروفن‌های داینامیک و… برخوردارند، شاید کمتر کسی با این نوع میکروفن‌ها آشنایی داشته باشد. پس بیایید ابتدا در مورد ساختار میکروفن‌های Ambisonic صحبت کنیم. همان‌طور که از نام این میکروفن‌ها می‌توان حدس زد، میکروفن‌های Ambisonic تنها میکروفن‌هایی هستند که با استفاده از آن‌ها می‌توان اصوات محیط را به صورت ۳۶۰ و Surround ضبط کرد. این نوع میکروفن‌ها برای آن‌که بتوانند صدای محیط را به صورت 3D ضبط کنند، معمولا از ۴ الی ۸ (و حتی بیشتر) کپسول کاردیوید بهره می‌برند. شایان ذکر است میکروفن‌های Ambisonic بیشتر در صنعت VR و مصارف واقعیت مجازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی‌های اصلی میکروفن‌های Ambisonic عبارت‌اند از:

• معمولا از ۴ الی ۸ (و بلکه بیشتر) کپسول کاردیوید که حول مرکز یک دایره چیده شده‌اند، تشکیل می‌شوند
• معمولا از ۴ الی ۸ (و بلکه بیشتر) کپسول کاردیوید که حول مرکز یک دایره چیده شده‌اند، تشکیل می‌شوند

اول از همه این نکته را بگوئیم که فارغ از تعداد کپسول‌های به‌کاررفته در ساخت این نوع میکروفن‌ها، همگی آن‌ها از نوع کاردیوید هستند.

از طرف دیگر، به دلیل آن‌که کپسول‌های کاردیوید، یک‌جهته هستند، اصوات موجود در قسمت جلویی خود را به بهترین شکل ممکن ضبط می‌کنند. علاوه بر این، به لطف چینش دایره‌ای کپسول‌ها، صدای ۳۶۰ خروجی، کاملا شفاف و باکیفیت خواهد بود. یکی دیگر از مزایای کپسول‌های کاردیوید(که در این مقاله بارها به آن اشاره کردیم) ریجکت اصوات موجود در طرفین و پشت کپسول است. این موضوع، به ایزوله شدن کپسول‌ها و جلوگیری از مشکلات احتمالی مربوط به اختلاف فاز و… کمک شایانی می‌کند.

در زیر، ۲ مورد از بهترین میکروفن‌های Ambisonic موجود در بازار را معرفی می‌کنیم:

• Rode NT-SF1
• Core Sound OctoMic

Rode NT-SF1

میکروفن Rode NT-SF1 که جزو میکروفن‌های امبی‌سونیک Tetrahedral دسته‌بندی می‌شود، از ۴ کپسول کاردیوید که به صورت Out-Facing حول مرکز این میکروفن چیده شده‌اند، ساخته شده‌است.

Core Sound OctoMic

میکروفن Core Sound OctoMic که جزو میکروفن‌های امبی‌سونیک Octahedral دسته‌بندی می‌شود، از ۸ کپسول کاردیوید که به صورت Out-Facing حول مرکز این میکروفن چیده شده‌اند، ساخته شده‌است.

جمع‌بندی

در این مقاله، با تعداد بسیار زیادی الگوی قطبی متنوع و جذاب آشنا شدیم. بنابراین هر گاه احساس کردید که باید اطلاعات‌تان در مورد میکروفن‌ها و الگوهای قطبی را به‌روز کنید، حتما دوباره این مقاله را مطالعه نمائید.

در این بخش، مطالب گفته‌شده در مقاله را به صورت خلاصه جمع‌بندی کرده‌ایم:

• همه میکروفن‌ها زاویه Off-Axis دارند؛ هرچند میزان آن کم و قابل چشم‌پوشی باشد.
• الگوی قطبی Omni در میکروفن‌های Pressure دیده می‌شود.
• تمام الگوهای جهت‌دار در میکروفن‌های Pressure-Gradient قابل پیاده‌سازی هستند.
• در میکروفن‌های Multi-Pattern که از ۲ دیافراگم کاردیوید تشکیل شده‌اند و از نوع Pressure-Gradient هستند، می‌توان به الگوی قطبی Omni دست یافت.
• استانداردترین فرم میکروفن‌های Pressure-Gradient را می‌توان در الگوی قطبی Bi-Directional ملاحظه نمود.
• میکروفن‌های ریبون ذاتا Bi-Directional هستند.
• میکروفن‌های Multi-Pattern عموما از نوع کاندنسر هستند.
• اگرچه الگوهای قطبی سوپر/هایپر کاردیوید و لوبار بیشتر در صنعت فیلم مورد استفاده قرار می‌گیرند اما همچنان کاربرد وسیع و فراوانی در استودیوها و صنعت صدا دارند.
• معمولا هرچه فرکانس صدا افزایش می‌یابد، میکروفن هم جهت‌دارتر می‌شود و هرچه فرکانس صدا کاهش می‌یابد، الگوی قطبی میکروفن شکل Omni به خود می‌گیرد.
• میکروفن‌های Top-Address و مدادی به هیچ عنوان نمی‌توانند Bi-Directional باشند.
• میکروفن‌های Bi-Directional بیش‌ترین اثر مجاورت را از خود نشان می‌دهند.
• میکروفن‌های Omni معمولا نسبت به اصوات صدادار حساسیت بسیار کمی دارند و از شر آن در امان هستند.
• با تعبیه تیوب مشبک در قسمت جلویی کپسول‌های سوپر/هایپر کاردیوید می‌توان به الگوی قطبی لوبار دست یافت.
• الگوی قطبی نیم‌دایره‌ای Boundary/PZM از طریق اتصال کپسول میکروفن به یک سطح صاف به دست می‌آیند.
• میکروفن‌های استریو عموما از کپسول‌های کاردیوید یا Bi-Directional ساخته می‌شوند.
• میکروفن‌های Ambisonic با استفاده از چند کپسول کاردیوید که به صورت Out-Facing حول مرکز دایره چیده شده‌اند ساخته می‌شوند.

سوالات متداول

برای ضبط وکال، کدام الگوی قطبی مناسب‌تر است؟

به طور کلی برای ضبط یا اجرای زنده وکال، معمولا از الگوی قطبی کاردیوید استفاده می‌شود. شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید میکروفن‌های همه‌جهتی Lavalier هم بعضا کاردیوید هستند. خلاصه این‌که برای ضبط و کار با صدای وکال، میکروفن‌ها/الگوی قطبی کاردیوید همیشه بهترین عملکرد را داشته‌اند.

‘قطبیت’ در میکروفن به چه معناست؟

وقتی می‌گوئیم قطبیت، معمولا منظورمان همان الگوی قطبی میکروفن است. از طرف دیگر، قطبیت به سیگنال صوتی بالانس‌شده هم مربوط می‌شود. اما اگر بخواهیم معنای لغوی و فنی قطبیت را مورد بررسی قرار دهیم، مقصود از این کلمه، نشان دادن قطب مثبت یا منفی هر یک از پین‌های سیگنال میکروفن است.