Cos'è un microfono supercardioide? (Esempi di diagramma polare + microfono)

Il supercardioide è un parente spesso frainteso del noto diagramma polare del microfono cardioide. Comprendere il pattern supercardioide e quando usarlo ti sarà di grande beneficio sia in studio che sul palco.

Cos’è un microfono supercardioide?

Un microfono supercardioide ha un diagramma polare altamente direzionale. È più sensibile ai suoni che arrivano sull’asse in cui è puntato il microfono, con punti nulli a 127° e 233° e un lobo posteriore di sensibilità. I microfoni supercardioidi sono popolari nei film grazie alla loro elevata direzionalità.

In questo articolo approfondito, discuteremo in dettaglio il pattern polare del microfono supercardioide per rispondere a qualsiasi domanda tu possa avere sui microfoni supercardioidi.

Il pattern polare supercardioide

Un’immagine vale più di mille parole. Iniziamo con un diagramma del diagramma polare del microfono supercardioide:

Il pattern polare supercardioide, come l’ipercardioide strettamente correlato, è noto per la sua maggiore direzionalità rispetto al pattern cardioide standard e per il suo lobo posteriore di sensibilità.

Mentre il cardioide ha un ampio angolo di accettazione di circa 180°(la sensibilità del microfono scende solo di 6 dB a 90° su entrambi i lati della linea in asse), il supercardioide ha un angolo più stretto di circa 150°(75° su ciascun lato della linea sul asse).

Si noti che l’»angolo di accettazione» può anche essere definito come l’angolo prima che la sensibilità scenda di 3 dB. In tal caso, il cardioide standard avrebbe un angolo di accettazione di 120°, mentre il supercardioide mostrerebbe un angolo di accettazione di circa 100°.

Il lobo posteriore della sensibilità è solitamente sufficientemente attenuato da non definire eccessivamente i suoni provenienti dal retro del microfono. Tuttavia, è essenziale notare che questo lobo esiste.

È particolarmente importante quando si posizionano microfoni supercardioidi in situazioni di amplificazione sonora dal vivo. Non puntare il microfono in modo che il suo lobo posteriore sia rivolto verso un monitor o un altoparlante dal vivo. Questa è una ricetta per il feedback.

Poiché il pattern supercardioide ideale ha un lobo posteriore di sensibilità, ha anche punti nulli. Questi angoli di massima reiezione del suono sono a 127° e 233° rispetto alla direzione dell’asse. Il microfono supercardioide rifiuterà(o almeno attutirà gravemente) i suoni provenienti da queste direzioni.

Panoramica e caratteristiche del microfono supercardioide

Un pattern polare comune nei microfoni lobari/shotgun

La maggior parte dei microfoni a fucile ha capsule supercardioidi o ipercardioidi. Questi microfoni speciali estremamente direzionali utilizzano quindi tubi di interferenza davanti alle loro capsule per ridurre l’angolo di accettazione.

Scelta popolare per il microfonaggio ravvicinato nelle impostazioni dal vivo

Quando le sorgenti sonore si stanno avvicinando, un microfono supercardioide si concentrerà davvero su ciò a cui mira. Ciò lo rende una scelta eccellente quando si registrano strumenti nelle immediate vicinanze o si cerca di isolare una sorgente particolare in un ambiente rumoroso.

Si noti che la sensibilità del lobo posteriore rende la posizione del microfono essenziale per isolare le sorgenti sonore con microfoni supercardioidi.

Punti nulli a 127° e 233°

Come abbiamo visto nel grafico, il pattern polare supercardioide ideale ha sensibilità nulle a 127° su entrambi i lati della sua linea in asse(127° e 233°).

I punti nulli rappresentano le direzioni in cui, in teoria, il microfono non rileverà alcun suono. In realtà significa che il suono sarà notevolmente attenuato(soprattutto nelle alte frequenze). La natura del suono, dell’acustica e dei riflessi consente al suono di entrare nel microfono da altre direzioni, anche se proviene direttamente da una direzione di punto zero.

cono posteriore del silenzio

I punti nulli a 127° e 233° ci mostrano gli angoli di massima reiezione del suono di un microfono supercardioide 2D. In 3D, questo si traduce in un «cono del silenzio» posteriore.

Questo è importante da notare perché i microfoni funzionano nello spazio 3D. Comprendere il cono del silenzio e la sensibilità del lobo posteriore aiuterà enormemente a posizionare correttamente i microfoni supercardioidi, sia che ciò significhi aumentare il guadagno prima del feedback o ridurre al minimo il rumore estraneo.

La sensibilità del lobo posteriore produce -10 dB a 180°

Il lobo posteriore supercardioide ideale è evidente, ma a -10dB rispetto alla sua sensibilità in asse, in genere non è molto presente nel segnale del microfono.

È importante conoscere il lobo posteriore del pattern supercardioide. Sapere che il lobo posteriore è 10 dB meno sensibile della risposta in asse ci consente di prendere decisioni migliori quando si posizionano i microfoni supercardioidi.

Si noti che la natura del lobo posteriore cambia generalmente attraverso la risposta in frequenza di un microfono. Quindi, mentre il microfono supercardioide ideale ha una differenza di 10 dB tra la sensibilità di 0°(sull’asse) e la sensibilità di 180°(lobo posteriore), non è sempre una differenza perfetta di 10 dB a tutte le frequenze.

Circa 10 dB meno sensibile ai lati(90° e 270°)

Parte della maggiore direzionalità del pattern supercardioide(rispetto al cardioide) è il rifiuto dei suoni ai lati. Nel pattern supercardioide ideale, ci sono 10 dB di attenuazione sui lati(90° e 270°).

Per questo motivo, i microfoni supercardioidi sono scelte eccellenti per isolare singole sorgenti sonore.

Si noti che 10 dB è l’ideale. A frequenze più basse, l’attenuazione laterale di un vero microfono supercardioide sarà probabilmente inferiore a 10 dB. Allo stesso modo, a frequenze più alte l’attenuazione laterale sarà probabilmente maggiore di 10 dB.

mostra un effetto di prossimità

La capsula/cartuccia del microfono supercardioide ha entrambi i lati del diaframma esposti alla pressione sonora esterna. In altre parole, lavorano sul principio del gradiente di pressione e quindi mostrano l’effetto di prossimità.

L’effetto di prossimità è l’aumento della risposta dei bassi quando un microfono direzionale si avvicina a una sorgente sonora.

Si basa sulla fisica dell’ampiezza e delle differenze di fase tra i lati anteriore e posteriore di un diaframma. Le basse frequenze hanno una piccola differenza di fase e una differenza di ampiezza crescente poiché la distanza tra la sorgente sonora e il microfono si riduce.

Sensibile alle interruzioni vocali

I microfoni supercardioidi sono sensibili alle interruzioni vocali e al rumore del vento, ancora una volta, a causa delle loro capsule a gradiente di pressione.

Le interruzioni vocali hanno la capacità di sovraccaricare i microfoni supercardioidi a causa della loro potente natura transitoria. Un arresto vocale di passaggio produrrà una grande quantità di pressione su un lato del diaframma supercardioide mentre creerà aspirazione sull’altro lato. Il risultato è un rapido sovraccarico della capsula microfonica che produce un segnale microfonico «pop».

ottimo isolamento acustico

Il modello unidirezionale relativamente stretto del tipico microfono supercardioide gli consente di isolare efficacemente le sorgenti sonore.

L’eccellente isolamento si collega al nostro punto successivo sul microfono supercardioide che è eccellente per microfonare singole sorgenti sonore.

Ideale per microfonare una singola sorgente

Grazie all’eccellente isolamento e direttività del supercardioide, funziona in modo eccellente per catturare una singola sorgente sonora. Questo è vero negli ambienti di studio, broadcast e dal vivo, siano essi silenziosi o rumorosi.

Alto guadagno prima del feedback

A causa della direzionalità e dei punti nulli dei loro schemi polari, i microfoni supercardioidi hanno il potenziale per grandi quantità di guadagno prima del feedback.

Per ottenere i migliori risultati, posizionare il microfono in modo che gli altoparlanti o i monitor rivolti verso il microfono siano ad un angolo di 127° o 233° fuori asse.

Diventa più direzionale alle frequenze più alte

In realtà, qualsiasi microfono diventa più direzionale alle alte frequenze. Ciò è semplicemente dovuto alla natura del suono e alle lunghezze d’onda più corte delle onde sonore ad alta frequenza.

I modelli polari dei microfoni supercardioidi diventeranno spesso più ipercardioidi o addirittura lobulari a frequenze più elevate.

Diventa meno direzionale alle frequenze più basse

Analogamente al punto precedente, i microfoni tendono a diventare meno direzionali alle frequenze più basse.

Per i microfoni supercardioidi, questo può significare una transizione verso uno schema polare più cardioide o subcardioide alle estremità basse delle loro risposte in frequenza.

Vedremo esempi di aumento e diminuzione della direzionalità dipendenti dalla frequenza nella nostra sezione di esempi di microfoni supercardioidi.

Funziona secondo il principio del gradiente di pressione

Vale la pena ricordare ancora una volta che i microfoni supercardioidi(e tutti i microfoni direzionali) funzionano secondo il principio del gradiente di pressione.

Ciò significa semplicemente che entrambi i lati del diaframma di un microfono supercardioide sono aperti alla pressione sonora esterna. È la differenza di pressione tra i due lati del diaframma che fa muovere il diaframma e un corrispondente segnale del microfono in uscita.

Può essere ottenuto solo con un labirinto acustico che copre la parte posteriore del diaframma

I microfoni supercardioidi funzionano secondo il principio del gradiente di pressione, ma richiedono un labirinto acustico per manipolare la fase delle onde sonore prima che raggiungano la parte posteriore del diaframma.

Labirinti acustici accuratamente realizzati vengono utilizzati per compensare i tempi delle onde sonore nella parte posteriore del diaframma. Questo è effettivamente ciò che causa il pattern polare supercardioide specifico.

Un rapporto 5:3 di un modello omnidirezionale e bidirezionale

Se un microfono cardioide è una sovrapposizione 1:1 del pattern polare omnidirezionale e del pattern polare bidirezionale, allora il supercardioide può essere immaginato come un rapporto 5:3 tra il pattern omnidirezionale e il pattern bidirezionale.

Come si ottiene il pattern polare supercardioide?

Il diagramma polare supercardioide si ottiene in modo simile a come si ottiene il diagramma polare cardioide: attraverso un labirinto acustico posteriore accuratamente calcolato che compensa la temporizzazione delle onde sonore che colpiscono la parte posteriore del diaframma del microfono.

Ok, ma cosa significa veramente?

Innanzitutto, è importante comunicare che se il diaframma di un microfono subisce la stessa pressione sonora sui lati anteriore e posteriore, non si muoverà. Pertanto, se un’onda sonora proveniente da una particolare direzione colpisce contemporaneamente entrambi i lati del diaframma, si annullerà, causando nessun segnale del microfono e un «punto nullo» nel diagramma polare.

Detto questo, la capsula supercardioide funziona secondo il principio acustico del gradiente di pressione con la parte anteriore del diaframma completamente esposta alle onde sonore esterne. La parte posteriore del suo diaframma, tuttavia, ha un labirinto acustico accuratamente costruito.

Il labirinto acustico compensa il tempo delle onde sonore che lo attraversano, provocando un ritardo prima che le onde sonore raggiungano la parte posteriore del diaframma.

Nella capsula supercardioide, i punti nulli sono idealmente a 127° e 233° dalla linea sull’asse del microfono(0°).

Le onde sonore che arrivano alla capsula da 127° e 233° colpiranno il labirinto acustico e impiegheranno tempo T per raggiungere la parte posteriore del diaframma. Queste onde sonore impiegheranno anche T per raggiungere la parte anteriore del diaframma dallo stesso punto. Queste onde sonore si annullano, creando i punti nulli nel diagramma polare sopracardioide.

Per ottenere questi punti nulli, il pattern supercardioide mostrerà un lobo posteriore di sensibilità. Le onde sonore provenienti direttamente dalla parte posteriore del microfono(180°) colpiranno prima il diaframma posteriore prima di raggiungere la parte anteriore. Ciò provoca il movimento del diaframma.

Tuttavia, il lobo posteriore del supercardioide è piuttosto attenuato a causa delle differenze di fase. Tipicamente il lobo posteriore è 10 dB più silenzioso a 180° rispetto al pickup in asse a 0°.

L’opzione del pattern polare supercardioide sui microfoni multi-pattern

La maggior parte dei microfoni multi-pattern utilizza una capsula a doppia membrana con diaframmi back-to-back con pattern polari cardioidi.

Nei pochi microfoni multi-pattern che offrono un’opzione supercardioide, il pattern si ottiene mescolando i due segnali microfonici. Il segnale del diaframma anteriore è mescolato con polarità positiva e ampiezza maggiore. Il segnale del diaframma posteriore è misto in polarità negativa e minore ampiezza.

Quando dovresti usare un microfono supercardioide?

Ogni diagramma polare del microfono ha i suoi pro e contro. Il supercardioide non fa eccezione, eccellendo in alcune situazioni e sottoperformando in altre. Queste sono le migliori applicazioni per microfoni supercardioidi:

Le migliori applicazioni per microfoni supercardioidi

Alla fine di un braccio per scopi cinematografici.
Montato su una fotocamera per una migliore reiezione dei suoni fuori fotogramma.
Davanti a due monitor(nei punti nulli del pattern) in situazioni di amplificazione sonora dal vivo.
Per angoli di accettazione stretti e pickup direzionale.
Per chiudere il microfono e isolare singole sorgenti sonore in ambienti rumorosi.
Microfono per singole sorgenti sonore situate nelle vicinanze(come un vano batteria).

Come promesso, ci sono anche usi non ottimali per il microfono supercardioide:

Quando non dovresti usare un microfono supercardioide?

Direttamente davanti ai monitor nelle esibizioni dal vivo.
Come microfono fisso per bersagli mobili.
Per registrare il suono naturale e l’atmosfera della stanza.

Esempi di microfoni supercardioidi

SAA KU4

Iniziamo l’elenco con un microfono a nastro per mostrare che non tutti i nastri sono bidirezionali. L’AEA KU4 è un microfono dinamico a nastro con indirizzo laterale con diagramma polare supercardioide. Questo microfono è una riprogettazione del leggendario KU3A di RCA, portando il classico suono del nastro a un microfono supercardioide che funziona estremamente bene per isolare singole sorgenti sonore in ambienti rumorosi.

Grafico della risposta polare AEA KU4

AEA fornisce un modello di risposta polare meravigliosamente colorato e preciso per il tuo microfono KU4. Poiché si tratta di un microfono a nastro con indirizzo laterale, il diagramma polare supercardioide può essere ottenuto solo con mezzi fisici nel labirinto acustico del microfono. Questo produce alcune particolarità nella risposta polare di KU4.

Partendo dalla frequenza più alta notata, vediamo che la risposta polare a 10.000 Hz(malva) non è simmetrica. Questo non è un evento comune nei microfoni.

La seconda particolarità è che il microfono diventa meno direzionale nella gamma di frequenze medio-alte(5-7 kHz/arancione e blu). Vediamo una maggiore sensibilità nella parte posteriore(circa -10 dB) senza punti nulli.

Nei bassi e medio-bassi, tuttavia, il KU4 mostra una risposta polare supercardioide quasi da manuale. Ha punti nulli a 127° e 233° e circa 6-9 dB di attenuazione laterale.

Sennheiser MD441U

Il Sennheiser MD 441U è un microfono dinamico a bobina mobile top address con un diagramma polare supercardioide meravigliosamente coerente. Commercializzato come un microfono dinamico che suona come un condensatore con la robustezza di una dinamica a bobina mobile, l’MD 441U suona alla grande sulla voce e su qualsiasi strumento. L’MD 441U è il microfono dinamico a bobina mobile più costoso sul mercato, e per una buona ragione.

Grafico della risposta polare del Sennheiser MD 441U

Una rapida occhiata al grafico della risposta polare del Sennheiser MD 441U ci dice che questo microfono dinamico ha un diagramma polare altamente direzionale e coerente.

I punti nulli dell’MD 441U si verificano intorno a 120°(e 240°) nella maggior parte del suo spettro di frequenza. Questo è praticamente a metà strada tra ipercardioide(punti nulli a 110° e 250°) e supercardioide(punti nulli a 127° e 233°). Non c’è dubbio che questo microfono è un modello di tipo cardioide altamente direzionale. Sennheiser lo chiama supercardioide!

È interessante notare che l’MD 441U sembra mostrare un supercardioide più ampio alle frequenze più alte, inclusa un’immagine anteriore più ampia e una maggiore sensibilità nel lobo posteriore.

Electro-Voce PL35

L’Electro-Voice PL35 è un microfono dinamico a bobina mobile top address con diagramma polare supercardioide. Questo microfono è progettato per rullanti, timpani e altri strumenti a percussione per microfonaggio ravvicinato. Il suo schema polare stretto fa miracoli nell’isolare i singoli tamburi all’interno di una batteria, il che può aumentare la chiarezza delle percussioni in un mix quando i microfoni sono posizionati correttamente.

Grafico di risposta polare Electro-Voice PL35

Diagrammi di risposta polare Electro-Voice PL35

L’Electro-Voice PL35 mostra un diagramma polare supercardioide da manuale, che è magnificamente presentato in 4 grafici separati, nella foto sopra.

Nel primo quadrante vediamo la risposta polare del PL35 alle frequenze più basse. A 250 Hz, abbiamo un pattern supercardioide quasi ideale. Tuttavia, un’ottava più bassa a 125 Hz, possiamo vedere che il pattern polare perde i suoi punti nulli e amplia la sua risposta posteriore.

Nei primi 3 quadranti, comprendiamo che il pattern del front end del PL35 è molto coerente e diminuisce gradualmente la sensibilità fino a circa -10 dB ai lati. Questo corrisponde alla descrizione di un pattern supercardioide.

Nel quarto quadrante vediamo che il pattern diventa molto più direzionale, abbandonando il suo pattern supercardioide alle frequenze più alte. A 8 kHz, l’aspetto supercardioide rimane, sebbene il pattern sia molto direzionale. A 16 kHz, il pattern è più vicino a un pattern simile a un lobo.

Microtech Gefell M 940

Il Microtech Gefell M 940 è la versione supercardioide della serie M 900 dell’azienda. L’M 940 è un vero microfono a condensatore a diaframma largo con indirizzo laterale. Questo microfono funziona incredibilmente bene per isolare strumenti e voci in studio e in situazioni di trasmissione.

Grafico della risposta polare di Microtech Gefell M 940

Grafici di risposta polare Gefell M 940 di Microtech

Microtech Gefell offre 3 diagrammi con 7 diversi grafici di frequenza per denotare il modello polare del tuo M 940. Vediamo che in ciascuno dei 3 diagrammi, i modelli polari sono referenziati rispetto al modello standard di 1 kHz.

A 1 kHz, vediamo che l’M 940 supera leggermente il tipico pattern supercardioide. Ha punti nulli più vicini a 140° e 220° che a 127° e 233°. Ha anche quasi un lobo posteriore con una diminuzione della sensibilità di quasi 16dB rispetto ai tipici 10dB.

Indipendentemente dal fatto che l’M 940 sia veramente un supercardioide o meno, ha uno schema piacevole e coerente. Vediamo un leggero aumento della sensibilità posteriore intorno a 4kHz e una conicità prevista a 16kHz, ma a parte questo il diagramma polare è solido.

Beyerdinamico MC 950

Il Beyerdynamic MC 950 è un vero microfono a condensatore a diaframma piccolo con indirizzo superiore e diagramma polare supercardioide. Questo microfono dal suono neutro è commercializzato come uno dei migliori microfoni per cori, pianoforti o orchestre. L’MC 950 funziona incredibilmente bene per localizzare strumenti importanti in grandi ensemble musicali, consentendo una maggiore flessibilità e chiarezza in parti importanti della musica.

Grafico della risposta polare di Beyerdynamic MC 950

Il grafico della risposta polare del Beyerdynamic MC 950 è un po’ difficile da vedere a causa delle linee del puntatore, ma ci fornisce una buona quantità di informazioni.

Contrariamente al solito, il pattern polare dell’MC 950 si allenta effettivamente nelle frequenze medio-alte(mostrate a 4 kHz e 8 kHz), dove il microfono sembra diventare in qualche modo subcardioide.

Nei medi bassi e bassi(125 Hz – 2000 Hz), l’MC 950 mostra un diagramma polare supercardioide standard.

Tutti i diversi modelli polari del microfono

Ecco un elenco di tutti i diversi schemi polari che potresti incontrare quando usi i microfoni:

Facendo clic sui collegamenti per ogni titolo di modello polare si accede a un articolo incentrato su quello specifico modello polare.

Domande correlate

Cos’è un microfono omnidirezionale? Un microfono omnidirezionale è ugualmente sensibile al suono da tutte le direzioni. I microfoni Omni funzionano secondo il principio della pressione, il che significa che solo un lato dei loro diaframmi è aperto alla pressione sonora. La pressione sonora è scalare, quindi è solo l’intensità(non l’angolo) del suono che genera un segnale del microfono.

A cosa servono i microfoni a condensatore? I microfoni a condensatore sono utilizzati al meglio quando è richiesta un’accurata cattura del suono. I microfoni a condensatore, rispetto ai microfoni dinamici, hanno generalmente risposte in frequenza più piatte ed estese, risposte polari più coerenti e una maggiore sensibilità, con conseguente rappresentazione del suono più ravvicinata.

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