Die Richtcharakteristik des Keulen-/Richtrohrmikrofons (mit Mikrofonbeispielen)
Berühmt in der Welt von Film und Rundfunk, aber selten im Studio verwendet, hat das Shotgun-Mikrofon die vielleicht interessanteste Richtcharakteristik. Um diese Mikrofone wirklich zu verstehen und das Beste aus ihnen herauszuholen, ist es entscheidend, die Besonderheiten ihrer Richtcharakteristiken zu kennen.
Was ist die Richtcharakteristik des Keulen-/Richtrohrmikrofons?
Ein Richtrohrmikrofon hat eine lobuläre Richtcharakteristik(eine Erweiterung der Supernieren- oder Hypernierencharakteristik). Für extreme Richtwirkung sind Interferenzrohre vor der Membran positioniert. Diese unidirektionalen Mikrofone haben im Allgemeinen kleine seitliche und hintere Empfindlichkeitskeulen.
In diesem ausführlichen Artikel werden wir die Richtcharakteristik von Keulen-/Schrotflintenmikrofonen ausführlich besprechen, um alle Fragen zu beantworten, die Sie möglicherweise zu Richtcharakteristiken von Richtrohrmikrofonen haben.
Das Keulen-/Schrotflinten-Richtmuster
Ein Bild sagt mehr als tausend Worte. Beginnen wir mit einem Diagramm der Richtcharakteristik des Nierenmikrofons:
Von allen üblichen Richtcharakteristiken für Mikrofone ist die Keulencharakteristik vielleicht die faszinierendste.
Es ist unidirektional, was bedeutet, dass es nur in einer Richtung am empfindlichsten ist. Dies wird bei 0 ° auf der Achse im Polarantwortdiagramm gezeigt.
Es gibt jedoch drei weitere Empfindlichkeitskeulen in der lobulären Richtcharakteristik: eine auf jeder Seite(90 ° und 270 °) zusammen mit einer nach hinten(180 °). Diese Keulen sind weniger empfindlich, aber ungefähr so schmal/richtungsgebunden wie der Hauptaufnehmer auf der Achse.
Das Lappenmuster ist faszinierend, ja, aber hauptsächlich theoretisch. Die meisten Shotgun-Mikrofone weisen sicherlich vordere und hintere Keulen auf, aber nur ein Bruchteil von ihnen wird die «echten» Seitenkeulen des Keulenmusters haben.
Die Shotgun-Richtcharakteristik wird typischerweise von einer Hypernieren- oder Supernierenkapsel erzeugt, kann aber nur mit einem vor die Kapsel geklemmten langen Interferenzrohr wirklich erreicht werden.
Das Interferenzrohr ist ein langes geschlitztes Rohr, das als eine Art akustisches Labyrinth vor der Mikrofonkapsel wirkt. Der Schall direkt auf der Achse kann problemlos durch die Röhre dringen.
Schall, der schräg in die Röhre eindringt, hat es nicht so leicht. Die Schlitze in der Röhre sind so konzipiert, dass sie die Phase von Schallwellen bei verschiedenen Frequenzen entlang der Länge der Röhre aufheben.
Dadurch wird die bereits gerichtete Hypernieren- oder Supernieren-Kapselcharakteristik wesentlich reduziert und in eine Keulen-/Schrotflinten-Richtcharakteristik umgewandelt!
Der Akzeptanzwinkel der Richtcharakteristik eines Richtrohrmikrofons hängt von der Rohrlänge und anderen Designfaktoren sowie vom Design der Mikrofonkapsel selbst ab.
Allgemeines und Eigenschaften des Keulen-/Richtrohrmikrofons
Kann nur durch physikalisch-akustisches Labyrinth(Interferenzrohr) erreicht werden
Das Schrotflinten/Keulen-Muster kann nur erreicht werden, indem ein Interferenzrohr vor einer bereits gerichteten Mikrofonkapsel hinzugefügt wird.
Das Interferenzrohr verengt effektiv das Richtdiagramm, indem es Schall auf der Achse durchlässt, aber einen Großteil des Schalls, der in einem Winkel in das Rohr eintritt, phasenauslöscht.
Eine Interferenzröhre tut dies mit sorgfältig entworfenen Schlitzen, die verschiedene Schallfrequenzen an verschiedenen Stellen entlang der Röhre auslöschen.
Erweiterung der Richtcharakteristiken Superniere/Hyperniere
Obwohl das Interferenzrohr notwendig ist, um die extreme Richtwirkung eines Richtrohrmikrofons zu erreichen, erfordert es auch eine bereits gerichtete Kapsel.
Supernieren- und Hypernierenkapseln sind die Basis der allermeisten Richtrohrmikrofone. Das Beginnen mit diesen stark gerichteten Richtcharakteristiken verbessert die Richtwirkung im Richtrohrmikrofon.
Unidirektional
Obwohl das lobuläre Muster mehrere Empfindlichkeitskeulen aufweist, ist es sicherlich ein unidirektionales Muster mit der größten Empfindlichkeit auf der Achse.
Arbeitet nach dem Druckgradientenprinzip
Wie oben erwähnt, werden Richtrohrmikrofone entweder mit Hypernieren- oder Supernierenkapseln gebaut. Kapseln mit diesen Richtcharakteristiken arbeiten nach dem Druckgradientenprinzip, das besagt, dass beide Seiten ihrer Membran für äußeren Schalldruck offen sein müssen.
Tatsächlich arbeitet jedes Richtmikrofon und jede Mikrofonkapsel nach dem Druckgradientenprinzip.
Sehr verbreitet in Film und Fernsehen
Richtrohr-/Keulenmikrofone sind Grundnahrungsmittel in der Welt von Film und Fernsehen. Es sind die Mikrofone, die normalerweise am Ende von Tonmasten zu finden sind und über den Köpfen der Schauspieler schweben. Sie werden auch oft direkt an Kameras montiert, um einen Tonabnehmer bereitzustellen, der schmal genug ist, um zum Rahmen der Kamera zu passen.
Richtigeres Muster
Schrotflinten-/Keulenmuster variieren stark in ihrer Enge auf der Achse(Richtung). Allerdings sind sie gerichteter als alle anderen Richtcharakteristiken von Mikrofonen.
Empfindlichkeit des Rückenlappens
Da Richtrohrmikrofone Kapseln mit Hypernieren- oder Supernierencharakteristik verwenden, haben sie hintere Empfindlichkeitskeulen.
Das Interferenzrohr beeinflusst die Gesamtcharakteristik des Richtrohrmikrofons, kann aber die bei Hypernieren- und Supernierenkapseln innewohnende Rückkeule nicht eliminieren.
Hat manchmal seitliche Empfindlichkeitslappen
Wie wir in der Darstellung der Polarantwort der idealen Keule gesehen haben, gibt es im Polarmuster Nebenkeulen der Empfindlichkeit.
Die meisten Shotgun-Mikrofone zeigen jedoch keine seitlichen Keulen. Es hängt alles vom Design des Mikrofons ab und insbesondere davon, wie das Interferenzrohr mit dem Rest des Mikrofons verbunden ist.
Wird bei höheren Frequenzen gerichteter
Wie alle Mikrofone werden Shotgun-Mikrofone bei höheren Frequenzen gerichteter. Am oberen Ende ihres Frequenzgangs verlieren einige Shotgun-Mikrofone fast ihre Empfindlichkeit gegenüber der Backlobe, während andere etwas sporadischer in der Art und Weise werden, wie sie gerichtete Geräusche aufnehmen.
Wird bei niedrigeren Frequenzen weniger gerichtet
In ähnlicher Weise werden Shotgun-Mikrofone bei niedrigeren Frequenzen weniger gerichtet.
Wie wird die Keulen-/Schrotflinten-Richtcharakteristik erreicht?
Die Richtcharakteristik des Keulen-/Richtrohrmikrofons wird physikalisch durch ein Interferenzrohr erreicht.
Die typische Kapsel eines Richtrohrmikrofons ist Superniere oder Hyperniere. Es ist das Interferenzrohr(effektiv ein akustisches Labyrinth auf der Vorderseite), das das Richtdiagramm weiter verengt, um die Keulen-/Schrotflintenantwort zu erzeugen.
Ein Interferenzrohr ist ein langes Rohr, das so konstruiert ist, dass es sich vor der Mikrofonkapsel befindet. Deshalb sehen Shotgun-Mikrofone wie längliche Stabmikrofone aus.
Das Interferenzrohr hat normalerweise eine offene Oberseite und geschickt platzierte akustische Schlitze entlang seiner Länge.
Eine offene Oberseite ermöglicht es, dass direkt auf der Achse liegende Töne ohne zusätzliche Impedanz durch das Rohr zur Membran gelangen.
Schlitze an den Seiten des Interferenzrohrs kompensieren Geräusche, die aus verschiedenen Seitenwinkeln einfallen. Kombinieren Sie sie phasenverschoben. Die unterschiedlichen Steckplätze sind oft für unterschiedliche Tonfrequenzen verantwortlich.
Mit einer Interferenzröhre erhöhen die Hersteller also effektiv die Richtwirkung der ohnehin engen Richtcharakteristiken Superniere und Hyperniere. Dies erzeugt die extreme Richtwirkung von Mikrofonen, die wir „Schrotflinten“ nennen.
Wann sollte ich ein Lobar-/Richtrohrmikrofon verwenden?
Shotgun-Mikrofone werden oft als Spezialmikrofone betrachtet. Sie zeichnen sich in bestimmten Situationen aus und werden in den meisten anderen nicht einmal berücksichtigt. Lassen Sie uns aufschlüsseln, wann Sie sie verwenden und wann nicht:
Beste Anwendungen für Lobar/Shotgun-Mikrofone
Shotgun-Mikrofone sind in Filmen beliebt, werden aber im Studio selten verwendet. Diese Spezialmikrofone werden in ihrer Nische gelobt und anderswo praktisch ignoriert. Schauen wir uns jedes Ende des Spektrums an.
Die besten Anwendungen für Richtrohrmikrofone
- Für kinematografische Anwendungen, entweder als Galgenmikrofon oder als an einer Kamera montiertes Mikrofon.
- Zum Aufnehmen eines schmalen Audiowinkels.
- Zum Aufnehmen von gerichteten Klängen aus der Ferne ohne die Verbreitung von außeraxialen Klängen.
Und jetzt für die Zeiten, in denen Shotgun-Mikrofone nicht angemessen sind:
Wann sollte ich kein Richtrohrmikrofon verwenden?
- Um eine natürliche Umgebung oder Umgebungsgeräusche aufzunehmen.
- Direkt vor den Klappmonitoren in Live-Beschallung.
- Wann immer es notwendig ist, ein Mikrofon zu verstecken.
- Als stationäres Mikrofon zur Aufzeichnung von sich bewegenden Quellen in der Nähe.
Beispiele für Keulen-/Richtrohrmikrofone
Schoeps CMIT 5U
Das Schoeps CMIT 5U ist ein hochgerichtetes Kleinmembran-Richtrohrmikrofon mit Supernierenkapsel. Es ist 251 mm lang und hat für ein Richtrohrmikrofon eine ungewöhnlich geringe Klangfärbung außerhalb der Achse. Das CMIT 5U ist sehr leicht, was es zu einem großartigen Filmmikrofon macht(sowohl an der Kamera als auch am Galgen). Sein schmales Muster und sein natürlicher Klang machen es auch zur idealen Wahl, um einzelne Instrumente in lauten Umgebungen und in großen Ensembles zu erkennen.
Schoeps CMIT 5U Polar Response Plot
Wie wir sehen können, ist der Schoeps CMIT 5U wie versprochen sehr direktional. Aus der Untersuchung der 1-kHz-Nullpunkte bei ~233° können wir schließen, dass die CMIT 5U-Kapsel eine Superniere ist. Das 5U weist, wie viele Richtrohrmikrofone, in der Praxis nicht die wahre Keulencharakteristik auf.
Die hintere Keule des CMIT 5U schrumpft erwartungsgemäß mit zunehmender Frequenz. Die überaus wichtige Frontkeule bleibt über den gesamten Frequenzgang des Mikrofons sehr konstant und wird im oberen Frequenzbereich(markiert durch 16 kHz) nur geringfügig gerichteter.
Audio Technica AT897
Das Audio-Technica AT897 ist ein Line + Gradient(Richtrohr)-Elektret-Kondensatormikrofon mit einer Hypernierenkapsel. Misst 279 mm lang mit einem Interferenzrohr, das lang genug ist, um seine hohe Richtwirkung zu erreichen, aber kurz genug, um bei der Montage an der Kamera nicht in den Rahmen zu gelangen, und passt in die meisten Stoßdämpferhalterungen und Lenker des Stifts Der AT897 ist aufgrund seiner natürlichen Tonabnahme auf der Achse und der hervorragenden Schallunterdrückung von hinten und von den Seiten eine Wahl für Film und Fernsehen.
Audio-Technica AT897 Polarantwortdiagramm
Die Richtkurve des Audio-Technica AT897 ist aufgrund der breiten Linien etwas schwer lesbar. Versuchen wir unser Bestes, um es zu interpretieren.
Die Nullpunkte scheinen bei 110° und 250° bei niedrigeren Frequenzen zu liegen, was unser Verständnis festigt, dass der 897 eine Hypernierenkapsel hat.
Bei 200 Hz zeigt der AT897 seine größte Backlobe, die bei 180° etwa 10 dB Dämpfung erzeugt.
Im 1-kHz-Standard hat der 897 ein sehr enges Schrotflintenmuster mit einer kleinen hinteren Empfindlichkeitskeule. Das ist es, was wir von einem typischen Shotgun-Mikrofon für Filme erwarten.
Oberhalb von 1 kHz(bei 5 kHz und 8 kHz) sind die Muster schwieriger zu erkennen, nehmen aber anscheinend ein standardmäßigeres Keulenmuster mit hinteren und seitlichen Keulen an, um eine sich verjüngende Antwort auf der Achse zu begleiten.
Sennheiser MKH60
Das Sennheiser MKH 60 wird als «leichtes kurzes Richtrohrmikrofon» vermarktet. Es ist ein Kleinmembran-HF-Kondensatormikrofon mit einer Hypernierenkapsel. Dieses hochgerichtete Mikrofon misst 280 mm. Wie die meisten Richtrohrmikrofone ist das MKH 60 eine ausgezeichnete Wahl für Film- und Berichtsanwendungen(als Galgenmikrofon an Kameramikrofonen).
Sennheiser MKH 60 Polarantwortdiagramme
Vom unteren Ende bis zum oberen Ende des Frequenzgangs des MKH 60 sehen wir, dass die Richtcharakteristik des Mikrofons immer gerichteter wird.
Bei etwa 2 kHz verblassen die harten Nullen, während die vordere Empfindlichkeit zu sinken beginnt. Bei 8 kHz und insbesondere 16 kHz weist das MKH 60 eine eher keulenartige Richtcharakteristik auf.
Rollen Sie NTG-2
Das Rode NTG-2 ist ein Kleinmembran-Richtrohrmikrofon mit Hypernierenkapsel. Es misst 180 mm in der Länge und sein leichtes Design macht es zu einem Maßstab in der Film-, Video- und Fernsehproduktionsbranche. Sein Interferenzrohr reduziert effektiv Ihren Akzeptanzwinkel auf der Achse und unterdrückt gleichzeitig Windgeräusche und Geräusche von den Seiten und der Rückseite des Mikrofons.
Rode NTG-2 Polar Response Graph
Rode gibt uns nur 3 Frequenzpunkte auf dem Polarantwortdiagramm seines NTG-2-Mikrofons. Aus dem obigen Diagramm entnehmen wir die Informationen, die wir erwarten:
Bei niedrigeren Frequenzen nimmt die hintere Keule an Größe/Empfindlichkeit zu, während die vordere Keule breiter wird. Mit anderen Worten, das Mikrofon wird weniger gerichtet.
Bei höheren Frequenzen sehen wir, dass das NTG-2 gerichteter wird. Ihr frontales sensorisches Muster verengt sich, während sich Ihr hinterer sensorischer Lappen zusammenzieht.
Shure VP89L
Das Shure VP89L ist das längste Modell in der VP89-Reihe von Richtrohrmikrofonen. Es verfügt über das längste Interferenzrohr(das Mikrofon misst satte 386 mm Gesamtlänge) und das engste Aufnahmemuster(angegeben als 30°-Empfindlichkeitskegel am Ende des Interferenzrohrs).
Shure VP89L Polar Response Charts
Shure gibt uns 2 Diagramme, um die Polarantwort ihres VP89L zu erklären. Beachten Sie, dass das VP89L bei weitem das längste Shotgun-Mikrofon auf dieser Liste ist und daher die engste Richtwirkung auf Kosten potenzieller außeraxialer Phasenprobleme in seiner Empfindlichkeit aufweist.
Auch bei niedrigen Frequenzen in der Grafik links sehen wir, dass der VP89L sehr gerichtet ist. Die Empfindlichkeits-Rückkeule ist wirklich nur bei 250 Hz(und darunter) vorhanden. Bei 500 Hz und darüber beginnt das Mikrofon, eine keulenförmigere Richtcharakteristik aufzuweisen.
Die Grafik rechts zeigt uns die extreme Direktionalität des Shure VP89L.
All die verschiedenen Mikrofon-Richtcharakteristiken
Hier ist eine Liste aller verschiedenen Richtcharakteristiken, denen Sie wahrscheinlich begegnen werden, wenn Sie Mikrofone verwenden:
Wenn Sie auf die Links für die einzelnen Polarmuster-Titel klicken, gelangen Sie zu einem Artikel, der sich auf dieses spezifische Polarmuster konzentriert.
- Omnidirektionales polares Antwortmuster
- Bidirektionales/Abbildung 8 Polares Reaktionsmuster
- Polares Antwortmuster der Niere
- Richtcharakteristik Superniere
- Richtcharakteristik Hyperniere
- Subkardioides Reaktionsmuster
- Lobares Reaktionsmuster
- Hemisphärisches Reaktionsmuster
Verwandte Fragen
Was sind die drei Haupttypen von Mikrofon-Richtcharakteristiken?
Die drei wichtigsten Richtcharakteristiken von Mikrofonen sind omnidirektional, bidirektional(Abbildung 8) und nierenförmig. Omnidirektional basiert auf dem Druckprinzip und bidirektional auf dem Druckgradientenprinzip. Die unidirektionale Niere ist eine Überlagerung von omnidirektionalen und bidirektionalen Richtcharakteristiken.
Wofür wird ein Richtrohrmikrofon verwendet?
Shotgun-Mikrofone werden typischerweise im Film als Galgenmikrofone und Kameramikrofone verwendet. Ihre extreme Direktionalität macht sie zu idealen Kandidaten für die Erfassung einzelner Quellen innerhalb eines Kamerarahmens, während sie Geräusche von außerhalb des Kamerarahmens zurückweisen.
