Guia Completo para Resposta de Frequência de Microfone (com Exemplos)

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A resposta de frequência(juntamente com a resposta polar) é a especificação mais importante de qualquer microfone. As características sonoras de qualquer microfone são amplamente explicadas pela resposta de frequência.

O que é resposta de frequência do microfone? A resposta de frequência do microfone é a sensibilidade de saída específica da frequência de um microfone. Detalha os níveis de saída relativos de frequências de som/áudio que um microfone pode reproduzir. As respostas de frequência são especificadas como faixas de frequência e como gráficos completos.

Neste guia abrangente, vamos nos aprofundar na resposta de frequência do microfone. A resposta de frequência é uma especificação fundamental para entender se quisermos entender completamente os microfones. Meu objetivo aqui é responder a quaisquer perguntas que você possa ter sobre a resposta de frequência do microfone.

O que é resposta de frequência do microfone?

Como o nome sugere, a resposta de frequência do microfone é a resposta do microfone às frequências. Mais especificamente, a resposta de frequência é a sensibilidade específica de um microfone às frequências de som.

Os microfones recebem ondas sonoras(energia das ondas mecânicas) em seus diafragmas, convertendo as ondas em sinais de áudio(energia elétrica).

As ondas sonoras são complexas e normalmente consistem em uma faixa de frequências com uma faixa de amplitudes. Essas ondas sonoras têm uma faixa de frequência de 20 Hz a 20.000 Hz.

A resposta de frequência de um microfone representa o alcance ao qual o microfone é sensível dentro das frequências de som audíveis. O microfone pode recriar efetivamente toda a faixa de som audível de 20 Hz a 20 kHz ou pode ser limitado a uma banda menor dentro do espectro de frequência audível.

Dentro dessa faixa de captação, a resposta de frequência de um microfone também representa as frequências às quais o microfone é mais sensível e as frequências às quais é menos sensível.

Vejamos um exemplo para ajudar a ilustrar.

Neste exemplo, veremos as especificações de resposta de frequência do famoso microfone dinâmico Shure SM57.

A folha de especificações do microfone Shure SM57 nos diz que a resposta de frequência do microfone é de 40 Hz – 15 kHz.

Isso significa que o SM57 recriará efetivamente sons na faixa de 40 Hz a 15.000 Hz. O microfone poderá emitir essas frequências em seu sinal de microfone.

Microfone dinâmico Shure SM57
Microfone dinâmico Shure SM57

No entanto, esta não é toda a história. O SM57 não apenas começa a recriar o som em 40 Hz e para em 15.000 Hz. Ele também não recria todas as frequências dentro dessa faixa igualmente.

Para entender a história completa, precisamos dar uma olhada no gráfico de resposta de frequência do SM57:

Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM57
Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM57

No gráfico acima, vemos uma linha de resposta de frequência que denota a sensibilidade de frequência específica do SM57.

Embora a faixa de resposta de frequência do SM57 afirme que ele recria o som até 40 Hz, vemos que a 40 Hz o microfone é 12 dB menos sensível que sua linha média(indicada por 0 dB no eixo Y).

Da mesma forma, na faixa superior, o SM57 tem uma sensibilidade diminuída de cerca de 8 dB a 15.000 Hz.

Dentro da faixa de 40 Hz – 15 kHz, também vemos uma ligeira queda na resposta em torno de 400 Hz e um grande aumento na resposta entre 2 kHz e 12 kHz.

Isso é para mostrar que a faixa de resposta de frequência é uma especificação às vezes enganosa. É melhor confiar no gráfico de resposta de frequência para realmente entender a resposta de frequência de um microfone.

Decibéis e Hertz: os blocos de construção da medição de resposta de frequência

Antes de nos aprofundarmos em nossa discussão sobre a resposta de frequência do microfone, é essencial que entendamos as unidades de frequência e os níveis relativos.

  • A frequência é medida em hertz ou Hz(ciclos por segundo).
  • Os níveis relativos de saída do microfone são medidos em decibéis ou dB.

Frequência e Hertz(Hz)

A frequência de uma onda sonora ou sinal de áudio representa o número de vezes que as ondas sonoras são repetidas por segundo.

Uma representação visual da relação entre frequência e comprimento de onda
Uma representação visual da relação entre frequência e comprimento de onda

A frequência é medida em hertz(Hz), o que significa ciclos/segundo.

Em termos de afinação, dobrar a frequência de uma onda sonora resulta em uma afinação exatamente uma oitava acima. Por esta razão, as frequências são melhor representadas logaritmicamente do que linearmente. Vemos isso no eixo X dos gráficos de resposta em frequência.

Níveis relativos e decibéis(dB)

Conforme discutido, a resposta de frequência é a sensibilidade dependente da frequência do microfone na faixa de frequências audíveis.

Para transmitir as diferenças no nível de saída de um microfone entre frequências, usamos o decibel(dB).

Os decibéis, como a frequência, também são logarítmicos e são unidades padrão de medida para ondas sonoras e sinais de áudio.

Decibéis são unidades que comparam a intensidade do som ou a potência de um sinal elétrico a um determinado nível em uma escala logarítmica.

No contexto de um gráfico de resposta de frequência, a força relativa do sinal do microfone é medida ao longo do eixo Y e expressa em decibéis.

O gráfico de resposta em frequência terá um ponto de referência de 0 dB(linha horizontal). A linha de resposta de frequência nos informará o nível de saída do microfone em frequências em todo o espectro audível em relação a esse ponto de referência de 0 dB(linha horizontal).

Observe as seguintes generalidades sobre como ouvimos mudanças em decibéis:

  • A maioria das pessoas mal percebe uma diferença de 1 dB.
  • Uma diferença de 6 dB é considerada cerca de duas vezes(ou metade) da amplitude(volume percebido).
  • Uma diferença de 12 dB é considerada aproximadamente 4 vezes(ou um quarto) a amplitude(volume percebido).

Como ler um gráfico de resposta de frequência

Até agora, cobrimos as definições de resposta de frequência do microfone; frequência e hertz; níveis relativos e decibéis. Também vimos alguns gráficos de resposta de frequência.

Com esse conhecimento, vamos mergulhar em como ler um gráfico de resposta de frequência.

O diagrama de resposta em frequência de um microfone tem dois eixos:

  • Eixo X: frequências(Hz)
  • Eixo Y: sensibilidade relativa(dB)

Vamos dar outra olhada no gráfico de resposta de frequência do microfone dinâmico Shure SM57 mencionado acima. Eu adicionei explicitamente setas para representar o eixo X(frequências) e o eixo Y(sensibilidade relativa).

Gráfico de resposta de frequência Shure SM57 com eixos X e Y sobrepostos
Gráfico de resposta de frequência Shure SM57 com eixos X e Y sobrepostos

o eixo x

O eixo X de um gráfico de resposta de frequência mostra frequências em Hertz(Hz).

Na maioria das vezes, o eixo X mostra frequências na faixa audível do som(20 Hz – 20.000 Hz), mesmo que o microfone não tenha resposta de faixa completa. Isso é mostrado acima no gráfico SM57.

Outras vezes, os fabricantes podem estender seus eixos X para incluir frequências nas faixas de infra-som(abaixo de 20 Hz) e ultra-som(acima de 20 kHz).

Vejamos alguns exemplos:

  • Microfone de medição Earthworks M50
  • Microfone omnidirecional DPA 4006A
O eixo X de resposta de frequência do Earthworks M50 varia de 5 Hz(infrassom) a 50 kHz(ultrassom)
O eixo X de resposta de frequência do Earthworks M50 varia de 5 Hz(infrassom) a 50 kHz(ultrassom)
O eixo X de resposta de frequência DPA 4006A(Free Field Grid) vai até 40 kHz
O eixo X de resposta de frequência DPA 4006A(Free Field Grid) vai até 40 kHz

Como mencionado, as frequências de som são ouvidas logaritmicamente. Em outras palavras, ouvimos cada duplicação de uma frequência como uma oitava acima da original.

Uma diferença de 1 Hz resulta em uma diferença de tom maior em frequências baixas do que em frequências mais altas.

Portanto, o eixo X é configurado como uma escala logarítmica.

Cada oitava(cada duplicação de frequência) ocupa o mesmo comprimento ao longo do eixo X. Você pode ver isso em cada um dos gráficos de resposta de frequência mencionados neste artigo.

Em outras palavras, o espaço entre um valor de frequência e o próximo valor de frequência fica cada vez menor à medida que você se move da esquerda para a direita no gráfico.

Eixo Y

O eixo Y de um gráfico de resposta de frequência mostra a sensibilidade relativa em decibéis(dB).

Os gráficos de resposta de frequência normalmente têm seus eixos Y definidos para intervalos de 1, 5 ou 10 dB. Em nossos exemplos anteriores:

  • O eixo Y de resposta de frequência Shure SM57 possui intervalos de 5 dB na grade.
  • O eixo Y de resposta de frequência do DPA 4006A tem intervalos de 5 dB na grade.
  • O eixo y de resposta de frequência do Earthworks M50 tem intervalos de 2 dB na grade.

É fundamental observar que os valores de decibéis ao longo do eixo Y são relatados linearmente. No entanto, como discutimos, os próprios decibéis são uma razão logarítmica.

Vamos recapitular as generalidades sobre como ouvimos mudanças de nível em decibéis:

  • A maioria das pessoas percebe uma diferença de 1 dB.
  • Uma diferença de 6 dB é considerada cerca de duas vezes(ou metade) da amplitude(volume percebido).
  • Uma diferença de 12 dB é considerada aproximadamente 4 vezes(ou um quarto) a amplitude(volume percebido).

Portanto, os gráficos de resposta de frequência têm um ponto de ajuste de 0 dB em seu eixo Y. Isso fornece uma linha de referência horizontal definida de 0 dB no gráfico.

  • Marcas acima do ponto 0 dB representam sensibilidade aumentada.
  • Marcas abaixo do ponto 0 dB representam sensibilidade diminuída.

Lembre-se que o eixo Y representa uma sensibilidade relativa. A saída absoluta de um microfone depende de muitos outros fatores, incluindo a amplitude e as frequências das ondas sonoras a que está sujeito.

resposta de frequência de linha

Assim, conhecemos as medidas ao longo dos eixos X e Y. No entanto, para completar o diagrama, precisamos de uma linha para representar a resposta em frequência de um microfone.

A linha de resposta de frequência combina as frequências com o nível de saída relativo do microfone. Isso nos dá uma ideia sólida da sensibilidade de frequência específica do microfone ou, em outras palavras, da resposta de frequência do microfone!

Trazemos de volta o gráfico de resposta de frequência do Shure SM57 para dar uma olhada na linha de resposta de frequência. Lembre-se de que a faixa de resposta de frequência do SM57 é de 40 Hz a 15.000 Hz.

Resposta de Frequência Shure SM57
Resposta de Frequência Shure SM57
  • Em 40 Hz, o SM57 não é muito sensível(-12 dB).
  • De 40 Hz a pouco menos de 200 Hz, a sensibilidade do SM57 aumenta em cerca de 6 dB por oitava.
  • Há uma ligeira queda na sensibilidade em torno de 400 Hz(2 dB).
  • Há uma rampa ascendente na sensibilidade de 2 kHz para cerca de 6 kHz, onde o microfone se torna 7 dB mais sensível.
  • Após 6 kHz, o microfone tem picos e vales não lineares de sensibilidade até cerca de 12 kHz.
  • Há um forte roll-off de alta qualidade de 12kHz a 15kHz(a extremidade superior da faixa de resposta de frequência do SM57).

Observe que às vezes haverá várias linhas de resposta desenhadas no gráfico. Normalmente, eles se relacionam a um ou mais dos seguintes:

  • Opções de filtro passa-alta.
  • resposta fora do eixo.

Para ilustrar isso, vamos dar uma olhada nas respostas de frequência de 2 novos microfones:

  • AKG C414 XLII
  • Electro-Voz RE20
Resposta de frequência AKG C 414 XLS(várias linhas para opções de filtro passa-alta)
Resposta de frequência AKG C 414 XLS(várias linhas para opções de filtro passa-alta)

O AKG C 414 XLII possui três opções de filtro passa-altas selecionáveis ​​(em 40 Hz, 80 Hz e 160 Hz). O gráfico de resposta de frequência acima nos mostra que as opções de 40 e 80 Hz são filtradas de forma mais acentuada em -12 dB/oitava, enquanto a opção de 160 Hz é filtrada em um nível mais suave de -6 dB/oitava.

Resposta de frequência Electro-Voice RE20(várias linhas para opções de filtro passa-alta e 180° fora do eixo)
Resposta de frequência Electro-Voice RE20(várias linhas para opções de filtro passa-alta e 180° fora do eixo)

O gráfico de resposta de frequência RE20 acima nos mostra a resposta do microfone com e sem o filtro passa-altas ativado. Também nos mostra a resposta diretamente na parte traseira do microfone(180° fora do eixo).

O RE20 é um microfone cardióide, portanto tem rejeição máxima em 180°. O gráfico nos diz que há cerca de 16 dB de atenuação na parte de trás do microfone em toda a sua resposta de frequência.

Lendo um gráfico de resposta de frequência

Vamos recapitular. Ao ler o gráfico de resposta de frequência de um microfone, veremos o seguinte:

  • O roll-off low-end do microfone dentro de frequências audíveis(se aplicável).
  • O rolo high-end do microfone dentro de frequências audíveis(se aplicável).
  • As frequências onde o microfone é mais sensível.
  • As frequências em que o microfone é menos sensível.
  • Quão plana(ou colorida) é a resposta de frequência do microfone.
  • Várias linhas para representar filtros passa-altas(se aplicável).
  • Várias linhas para representar outros aumentos ou cortes de EQ(se aplicável).
  • Várias linhas para representar o efeito de proximidade em várias distâncias do microfone(alguns fabricantes adicionam isso aos seus microfones direcionais).
  • Várias linhas para representar a captação traseira de microfones direcionais(alguns fabricantes adicionam isso).

Com um olho treinado, podemos observar uma série de diagramas de resposta de frequência de microfone e saber como maximizar seu potencial.

No entanto, mesmo com um ouvido treinado, é difícil saber se você apreciará ou não subjetivamente o caráter e a coloração de um microfone em uma determinada situação até que você coloque o microfone nessa situação. Afinal, existem muitas outras especificações que afetam o som de um microfone.

plano vs. Respostas de frequência do microfone colorido

Para descrever rapidamente a resposta de frequência de um microfone, podemos colocar um microfone em um dos dois grupos:

  1. Resposta de frequência plana: O microfone é igualmente sensível a todas as frequências do espectro de frequência audível. Também pode significar que o microfone é igualmente sensível a todas as frequências dentro de sua faixa(embora haja atenuações baixas e/ou altas). O microfone tem uma linha de resposta de frequência plana em seu gráfico.
  2. Resposta de frequência colorida: O microfone é mais sensível a algumas frequências e menos sensível a outras. Um microfone colorido geralmente terá um roll-off low-end, um roll-off high-end ou ambos. O microfone tem uma linha de resposta de frequência não plana.

É difícil criar uma resposta de frequência de microfone perfeitamente plana. «Flat mics» geralmente terão alguma variação em suas sensibilidades de frequência específicas.

Contanto que o microfone exiba uma linha de resposta de frequência principalmente horizontal, podemos chamar sua resposta de frequência de «plana». Claro, isso é subjetivo.

Vejamos alguns exemplos para entender melhor as respostas de frequência planas e coloridas.

Exemplos de microfones de resposta de frequência plana

Microfones planares fornecem sensibilidade consistente em todo o espectro de frequência.

Estes são geralmente microfones condensadores(diafragma pequeno e grande). As especificidades da cápsula do condensador e do design do diafragma tornam a resposta de frequência plana relativamente fácil de alcançar.

Microfones com respostas de frequência plana são escolhidos por sua reprodução de som precisa e detalhada.

Exemplos de microfones com respostas de frequência planas:

  • Neumann KM 184.
  • AKG C414XLII.
  • DPA 4006A.

Neumann KM 184

O Neumann KM 184 é um microfone condensador cardioide de diafragma pequeno com resposta de frequência plana.

Neumann KM 184
Neumann KM 184

Aqui está o gráfico de resposta de frequência do KM 184:

Gráfico de resposta de frequência Neumann KM 184
Gráfico de resposta de frequência Neumann KM 184

Observe que a resposta de frequência de linha do KM 184 não é necessariamente plana, embora o microfone seja frequentemente considerado como tendo uma resposta de frequência plana.

De cerca de 100 Hz a 20.000 Hz, a resposta é muito plana, desviando apenas ±2 dB e tendo apenas um ligeiro aumento na faixa de brilho em torno de 8.000 Hz.

O KM 184 também possui um suave roll-off de graves começando em torno de 200 Hz, mas isso não colore muito o sinal do microfone.

Isto é para mostrar que embora o gráfico não seja perfeito, o KM 184 é considerado como tendo uma resposta de frequência plana.

AKG C414 XLII

O AKG C 414 XLII é um microfone multipadrão de diafragma grande.

Cada um de seus padrões polares tem um gráfico de resposta de frequência ligeiramente diferente, mas plano. Abaixo está o gráfico de resposta de frequência para a opção cardióide:

Gráfico de resposta de frequência "plano" AKG C414 XLII
Gráfico de resposta de frequência «plano» AKG C414 XLII

Como o já mencionado Neumann KM 184, o AKG C 414 XLII não é perfeitamente plano. No entanto, é certamente discutível que o C 414 tenha uma resposta de frequência mais plana do que o KM 184.

Sem os filtros passa-altas ativados, vemos apenas o menor roll-off dos graves. Isto é seguido por uma resposta quase perfeitamente plana até cerca de 1000 Hz.

Acima de 1 kHz, há pequenas variações(não mais que ±3 dB) na sensibilidade.

O AKG C 414 XLII é um excelente exemplo de microfone planar.

DPA 4006A

O DPA 4006A é um microfone cardióide de diafragma pequeno que possui uma resposta de frequência extremamente plana.

Gráfico de Resposta de Frequência "Plano" DPA 4006A
Gráfico de Resposta de Frequência «Plano» DPA 4006A

Observe que o gráfico de resposta de frequência do DPA 4006A vai até 40kHz no eixo X(em vez dos 20kHz típicos).

Para 20 Hz a cerca de 5.000 Hz, a resposta de frequência do 4006A é completamente plana.

A resposta de frequência superior depende se a fonte de som está no eixo(onde o microfone está apontando) ou difusa(fora do eixo ou refletindo ao redor do espaço acústico).

Os sons no eixo são suavemente aumentados na faixa de frequência superior, enquanto os sons difusos são removidos suavemente.

Exemplos de microfones de resposta de frequência planos/coloridos

Alguns microfones ficam no meio termo entre «plano» e «colorido».

Os microfones de fita geralmente caem nessa área cinza. Eles soam muito precisos e naturais, embora geralmente não representem respostas de frequência muito planas.

Esses microfones produzem um som bastante natural, mas terão alguma irregularidade em sua resposta de frequência de linha. Freqüentemente, esses microfones «planos/coloridos» têm atenuações significativas de agudos e/ou graves.

Microfones com respostas de frequência planas/coloridas são frequentemente escolhidos por seu caráter enquanto capturam o som com precisão e naturalidade.

Exemplos de microfones com respostas de frequência planas/coloridas:

  • Electro-Voz RE20.
  • SAA R84.

Electro-Voz RE20

O Electro-Voice RE20 é um microfone dinâmico cardióide de bobina móvel com uma resposta de frequência relativamente plana(em comparação com outros microfones dinâmicos de bobina móvel).

Gráfico de resposta de frequência "plano/colorido" do Electro-Voice RE20
Gráfico de resposta de frequência «plano/colorido» do Electro-Voice RE20

A linha de resposta de frequência do Electro-Voice RE20 está longe de ser plana. No entanto, de cerca de 70 Hz a 14 kHz, há apenas uma variação de ± 2 dB na resposta do microfone.

Os roll-offs low-end e high-end certamente influenciam a coloração do RE20 junto com a irregularidade da linha de resposta.

Portanto, a Electro-Voice pode ser considerada plana e colorida. É certamente plano em relação a muitas outras dinâmicas de bobina móvel, mas definitivamente está fora de cor quando comparado aos microfones condensadores anteriores.

SAA R84

O AEA R84 é um microfone de fita bidirecional com uma resposta de frequência típica de microfones de fita de última geração.

Gráfico de resposta de frequência AEA R84 "plano/colorido"
Gráfico de resposta de frequência AEA R84 “plano/colorido”

Os microfones de fita são valorizados por seu som natural, especialmente ao gravar áudio digital.

As ondulações suaves e sofisticadas dos microfones de fita(como o AEA R84) os aproximam de como ouvimos o som naturalmente.

A resposta de frequência de linha do AEA R84 está longe de ser plana, mas o microfone soa incrivelmente natural e capta o som com precisão.

Eu não chamaria a resposta de frequência do R84 plana. No entanto, com base nas definições de microfones planos e coloridos, ele pode se encaixar perfeitamente na área cinza.

resposta de frequência colorida

O microfone colorido exibe picos e vales em suas respostas de frequência.

Devido à sua natureza robusta e pesada, muitos microfones dinâmicos de bobina móvel têm respostas de frequência coloridas causadas por frequências ressonantes e inércia dentro de seus diafragmas e cápsulas.

Microfones coloridos são frequentemente escolhidos para acentuar as frequências importantes de suas fontes de som pretendidas, suprimindo frequências menos importantes ou concorrentes.

Exemplos de microfones com respostas de frequência coloridas:

  • Shure Beta 52A.
  • Shure SM57.

Shure Beta 52A

O Shure Beta 52A é um microfone dinâmico de bobina móvel com padrão polar supercardioide e resposta de frequência extremamente colorida.

Shure Beta 52A
Shure Beta 52A

Aqui está o gráfico de resposta de frequência Shure Beta 52A:

Gráfico de Resposta de Frequência Shure Beta 52A
Gráfico de Resposta de Frequência Shure Beta 52A

Os picos e vales do Beta 52A são enormes.

O microfone enfatiza fortemente 4 kHz e é muito sensível a baixas frequências(particularmente em distâncias curtas devido ao efeito de proximidade). Há também uma queda muito pronunciada dos agudos entre o pico em 4 kHz e o topo da resposta de freqüência do 52A em 10 kHz.

A coloração extrema do Beta 52A o torna um microfone especial que é comercializado como um microfone de bumbo.

O Shure SM57 é um microfone dinâmico de bobina móvel com padrão polar cardióide e resposta de frequência colorida.

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Gráfico de resposta de frequência "colorido" Shure SM57
Gráfico de resposta de frequência Shure SM57 “em cores”
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Como podemos ver, o SM57 é definitivamente colorido.

A resposta de frequência colorida do SM57 o torna uma excelente escolha para vocais e outros instrumentos, principalmente em situações ao vivo.

  • O roll-off de baixo custo melhora o cancelamento de ruído e o ganho antes do feedback.
  • O pico de 6 kHz melhora a inteligibilidade da fala e acentua muitos instrumentos.
  • O roll-off de ponta reduz a aspereza enquanto melhora o ganho antes do feedback.

A especificação do microfone de resposta de frequência

A resposta de frequência é uma especificação crítica que os fabricantes de microfones devem incluir em suas folhas de especificações de microfone.

Como discutimos, existem duas maneiras gerais de expressar a resposta de frequência do microfone:

  1. A faixa de frequências que um microfone reproduzirá razoavelmente. Isso geralmente será expresso como uma medida de tolerância.
  2. Um gráfico que mostra a sensibilidade relativa de um microfone às frequências dentro de seu «alcance».

A faixa de resposta de frequência não é muito útil(mesmo com uma medida de tolerância).

Por exemplo, uma faixa de resposta de frequência de 20 Hz a 20.000 Hz nos diz que um microfone emitirá efetivamente frequências em toda a faixa audível, mas não temos ideia se o microfone aumentará ou cortará qualquer frequência específica dentro dessa faixa.

20 Hz – 20.000 Hz ±3 dB nos diz que a resposta de freqüência do microfone é pelo menos bastante consistente e plana. No entanto, ainda estamos adivinhando as frequências em que o microfone é 3 dB mais sensível e 3 dB menos sensível.

De longe, a melhor maneira de transmitir a resposta de frequência do microfone é com um gráfico.

Exemplo de Especificação de Resposta de Frequência: Shure Beta 52A

O Shure Beta 52A tem uma especificação de resposta de frequência de 20 Hz a 10.000 Hz. A Shure também fornece o seguinte gráfico de resposta de frequência.

Gráfico de Resposta de Frequência Shure Beta 52A
Gráfico de Resposta de Frequência Shure Beta 52A

Como você pode ver, o gráfico fornece tanta informação que “20 Hz – 10.000 Hz” não pode transmitir.

Escolhendo o microfone com a resposta de frequência correta

Existem muitos microfones diferentes no mercado com muitas respostas de frequência diferentes.

Falamos sobre respostas de frequência planas e coloridas e como a resposta de frequência de um microfone molda o som característico do microfone.

Então, como escolhemos o microfone certo com a resposta de frequência certa para o propósito certo?

Há algumas coisas que devemos nos perguntar.

  • Que fonte(s) de som estamos microfonando?
  • Em que situação acústica estamos microfonando a(s) fonte(s) de som?
  • Como estamos microfonando a(s) fonte(s) de som?

Em outras palavras, idealmente devemos entender o perfil sonoro e de frequência da fonte e a acústica do espaço. Em seguida, devemos escolher otimamente um microfone com uma frequência que melhore o som da fonte, levando em consideração a(s) técnica(s) que usaremos para posicionar o microfone para capturar a fonte.

Vejamos alguns exemplos:

Escolhendo uma resposta de frequência de microfone para locução

As locuções são idealmente gravadas solo em cabines de isolamento à prova de som. Esses espaços acústicos têm o menor número possível de reflexos e som ambiente.

Isso nos permite posicionar de maneira ideal o microfone para a sala e o locutor.

Temos um ambiente de gravação ideal e estamos gravando a voz humana. Nesta situação, um microfone com resposta de frequência plana seria o ideal.

Uma resposta de frequência plana captará a narração com a menor coloração possível.

Um exemplo de microfone de locução popular encontrado em estúdios profissionais em todo o mundo é o famoso Neumann U87:

Neumann U 87AI
Neumann U 87AI

O Neumann U 87 AI possui 3 padrões polares selecionáveis ​​e um filtro passa-alta.

Aqui estão os gráficos de resposta de frequência para cada um dos padrões polares(omnidirecional, cardióide e bidirecional):

Gráficos de resposta de frequência do Neumann U 87 AIOmnidirectionalCardioidBidirecional
Gráficos de resposta de frequência do Neumann U 87 AIOmnidirectionalCardioidBidirecional

Embora qualquer um dos padrões polares acima funcione bem para fala em cabine de isolamento, o padrão cardióide é o mais popular.

Como vemos no gráfico acima, o modo cardióide do U 87 é maravilhosamente plano entre cerca de 70 Hz e 5500 Hz. É isso que queremos em um microfone de narração.

A ligeira redução de graves ajuda a eliminar o ruído no sinal.

Se realmente precisarmos de graves extras, o modo cardióide mostra um efeito de proximidade, para que possamos aproximar facilmente o intérprete e o microfone. Pelo contrário, se houver muitos graves ou o efeito de proximidade for demais, há um filtro passa-altas.

O aumento de 2-3 dB na sensibilidade entre 6 kHz e 12 kHz adiciona um pouco de brilho a uma narração.

A ligeira redução dos agudos ajuda a reduzir a aspereza ou o brilho da narração. Isso é particularmente útil em áudio digital, que às vezes é muito limpo/brilhante.

Escolhendo uma resposta de frequência de microfone para vocais ao vivo

Na maioria das situações, os vocais ao vivo são realizados em palcos relativamente altos. Mesmo em pequenos conjuntos e locais, é provável que haja outra instrumentação, ruído de multidão, ruído de sala e o sistema de PA que também entrará no microfone designado para vocais.

Por esta razão, os microfones para vocais ao vivo são colocados o mais próximo possível dos vocalistas. Isso permite o melhor isolamento possível da performance vocal.

Eles também geralmente têm padrões polares cardióides e apontam para longe dos alto-falantes. Isso é para aumentar o ganho antes do feedback e produzir um sinal vocal mais limpo e claro.

Os dois pontos anteriores nos dizem que o típico microfone vocal ao vivo exibirá um efeito de proximidade.

Como o palco provavelmente será barulhento e haverá um aumento significativo nos graves devido ao efeito de proximidade, um microfone com um roll-off de baixa resposta é preferível para vocais ao vivo.

Também é bom ter um roll-off de alta qualidade para filtrar qualquer aspereza no sinal devido a pratos e fontes de som de alta frequência.

Essas atenuações também ajudam a reduzir a probabilidade de feedback do microfone.

Além disso, como o ambiente provavelmente será barulhento, um aumento na faixa de inteligibilidade da fala(aproximadamente 2 kHz – 6 kHz) permitirá que os vocais cortem um pouco mais a mixagem sem a necessidade de equalização após o fato.

O microfone vocal ao vivo mais popular do mundo é o Shure SM58:

Shure-SM58
Shure-SM58

O Shure SM58 é um microfone dinâmico de bobina móvel com padrão polar cardióide.

Aqui está a resposta de frequência do Shure SM58:

Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM58
Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM58

O Shure SM58 tem uma resposta de frequência muito adequada para vocais ao vivo.

O roll-off de baixo nível filtra efetivamente o ruído de baixo nível da energia da rede e da vibração do palco.

No entanto, como o microfone é direcional, o efeito de proximidade efetivamente achatará a resposta de frequência mais baixa, assumindo que o vocalista estará muito perto do microfone.

De cerca de 100 Hz a 2000 Hz, a resposta de frequência do SM58 é plana. Isso permite que você capture a maioria dos vocais com muita precisão.

A faixa de presença aumentada(3 kHz – 10 kHz) permite que a inteligibilidade da performance vocal corte a mixagem.

A atenuação de ponta filtra qualquer brilho excessivo da sua voz ou do ambiente.

Escolhendo uma resposta de frequência de microfone para um kit de caixa de bateria

Microfonar um kit de bateria pode ser tão simples quanto configurar um microfone suspenso ou de sala, ou pode ser tão complicado quanto microfonar cada kit de bateria. Na maioria das situações(onde o equipamento permite), os kits de bateria são microfonados com dois microfones suspensos, um microfone de bumbo dedicado e um microfone de caixa dedicado.

A bateria normalmente tem uma forte frequência fundamental na faixa média-baixa(100 Hz – 250 Hz). Acima dos fundamentos, realmente não há rima ou razão para as frequências. No entanto, os tambores normalmente têm outro pico na faixa média superior entre 3-6 kHz.

A seleção de um microfone com uma resposta de frequência que se eleva em torno do pico fundamental e médio superior da caixa ajudará a acentuar o caráter da caixa.

O ambiente acústico de uma bateria(ou qualquer outra bateria dentro de um kit de bateria) é alto para dizer o mínimo. Isolar a armadilha é impossível, mas ainda nos esforçamos para fazê-lo.

Ao tentar isolar o snare, costumo microfonar bem de perto com um microfone direcional. Isto significa que o efeito de proximidade será um fator a ter em conta.

Escolher um microfone com redução de graves em sua resposta de frequência ajudará a filtrar o ruído de graves; o som do bumbo; e combater o efeito de proximidade.

Um roll-off de ponta também é preferível para filtrar efetivamente o brilho dos pratos de bateria.

Uma opção de bateria com microfone já foi mencionada várias vezes neste artigo. É o famoso Shure SM57:

Shure-SM57
Shure-SM57

O Shure SM57 é um microfone dinâmico de bobina móvel com padrão polar cardióide.

Aqui está o gráfico de resposta de frequência do Shure SM57:

Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM57
Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM57

Vemos no gráfico acima que o SM57 tem uma resposta de frequência que combina muito bem com a caixa típica.

Seu roll-off low-end ajuda a filtrar os outros tambores no kit. No entanto, o efeito de proximidade ainda permitirá que o microfone pegue o baixo da caixa, assumindo que estamos falando de perto com a caixa.

O aumento de médios superiores ajuda a acentuar o encaixe e o caráter da caixa.

O roll-off high-end do SM57 ajuda a filtrar o som dos pratos de bateria.

Escolhendo uma resposta de frequência de microfone para um piano de cauda

O piano de cauda é um instrumento enorme com um alcance enorme.

Vários microfones colocados em diferentes pontos ao redor do instrumento e do espaço acústico são frequentemente usados ​​para capturar o melhor som de um piano de cauda.

A resposta de frequência plana e estendida é ideal para capturar o som mais verdadeiro do belo piano de cauda.

Um cenário comum para microfonar um piano de cauda seria uma sala de concertos. O ruído do público geralmente é insignificante nessas grandes salas reverberantes, mas os microfones definitivamente captam reflexões sonoras ao redor do espaço acústico. Isso está perfeitamente bem e geralmente é desejado.

Microfones omnidirecionais com respostas de frequência plana geralmente soam mais naturais. E os pianos de cauda são tipicamente gravados com esses microfones!

Um microfone recomendado para capturar sons de piano de cauda é o AKG C 414 XLS:

AKG C414XLS
AKG C414XLS

O AKG C 414 XLS é um microfone condensador de vários padrões de diafragma grande.

Embora o AKG C 414 XLS tenha 9 padrões polares selecionáveis, vamos nos concentrar no padrão omnidirecional.

Aqui está a resposta de frequência do C 414 no modo omnidirecional:

Resposta de frequência AKG C 414 XLS(modo omnidirecional)
Resposta de frequência AKG C 414 XLS(modo omnidirecional)

A natureza plana da resposta de frequência do AKG C 414 XLS permite capturar o verdadeiro som do piano de cauda e as reverberações do espaço acústico.

Se houver muito ruído de graves no sinal do microfone, tente ativar um dos 3 filtros passa-altas selecionáveis.

A escolha de um microfone com resposta de frequência complementar vem com a prática de gravar vários instrumentos. Resumindo, uma estratégia sólida inclui apenas 3 passos:

  1. Compreender a faixa de frequência(fundamentos e harmônicos) de um instrumento.
  2. Escolha um microfone com uma resposta de frequência que aprimore as frequências importantes desse instrumento.
  3. Observe a localização do microfone; o barulho estranho próximo; e o efeito de proximidade.

Como os microfones captam diferentes frequências?

Diferentes frequências de som vibram o ar em taxas diferentes. A frequência é medida em hertz(Hz), como já mencionamos, que são ciclos ou vibrações por segundo.

As vibrações sonoras no ar ocorrem ao longo de ondas longitudinais(ondas sonoras). Essas ondas têm picos(máxima compressão) e vales(máxima rarefação) assim como outras ondas.

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O comprimento de onda dessas ondas longitudinais é inversamente proporcional à frequência(assumindo uma velocidade constante do som).

Una representacioacuten visual de la relacioacuten entre frecuencia y longitud de onda

Frequências mais baixas naturalmente têm uma amplitude maior(uma frequência fundamental de um instrumento, por exemplo, tem uma amplitude maior que seus harmônicos).

Esses harmônicos «mais silenciosos» aumentam a vibração geral do ar, resultando em todos os tipos de formas de onda interessantes. Portanto, temos ondas de movimento mais lento(frequências mais baixas) e ondas de movimento mais rápido(frequências mais altas) efetivamente adicionadas para vibrar o ar de maneiras complicadas.

Nossos ouvidos captam isso e enviam um sinal elétrico para nossos cérebros.

Diafragmas de microfone são muito semelhantes!

O diafragma de um microfone vibrará de acordo com as ondas sonoras a que está exposto.

Diafragmas de microfone, cápsulas/cartuchos e corpos em geral têm frequências ressonantes naturais que afetam os picos e vales dentro de sua resposta geral de frequência. Isso é particularmente relevante nos diafragmas relativamente pesados ​​de microfones dinâmicos de bobina móvel.

Os Determinantes da Resposta de Frequência do Microfone

A resposta de frequência é o determinante mais importante do som característico de um microfone. É uma função de muitas variáveis ​​dentro e fora do próprio microfone.

A resposta de frequência de um microfone é influenciada pelos seguintes fatores:

  • peso do diafragma.
  • Tamanho do diafragma.
  • Forma do diafragma.
  • Tensão do diafragma.
  • Tamanho e forma da cápsula/defletor/cartucho.
  • direcionalidade da cápsula.
  • Frequências de ressonância do corpo do microfone.
  • Distância entre a fonte de som e o microfone.
  • Impedância de saída versus impedância de carga entre o microfone e o pré-amplificador.

Peso do diafragma

O peso do diafragma do microfone é um fator limitante na resposta de alta frequência.

A inércia de um diafragma pesado o torna menos sensível a comprimentos de onda sonoros menores(frequências mais altas). Por esta razão, diafragmas de bobina móvel relativamente pesados ​​têm menor sensibilidade de alta frequência do que suas contrapartes de fita e condensador mais leves.

tamanho do diafragma

O diâmetro de um diafragma circular desempenha um papel importante na determinação da resposta de alta frequência do seu microfone.

Se uma onda sonora tiver um comprimento de onda igual ao diâmetro de um diafragma, ela aplicará quantidades iguais de pressão positiva e negativa, cancelando-se efetivamente.

As ondas sonoras mais curtas que este comprimento de onda tornam-se bastante “escalonadas”, especialmente quando ambos os lados do diafragma são expostos à pressão sonora externa. Isso reduz ainda mais a clareza da resposta de alta frequência.

Quanto menor o comprimento de onda, maior a frequência, de modo que diafragmas menores são fisicamente capazes de reproduzir frequências mais altas do que diafragmas grandes.

a forma do diafragma

A forma do diafragma é um fator nas frequências de ressonância do microfone.

Os diafragmas de bobina móvel e condensador típicos são circulares e, portanto, suscetíveis a frequências ressonantes(pense em ondas estacionárias).

Um comprimento de onda que é exatamente duas vezes o comprimento do diâmetro do diafragma causa uma espécie de onda estacionária no diafragma, onde a natureza da forma do diafragma acentua ligeiramente a frequência desse comprimento de onda. Múltiplos inteiros do comprimento de onda comportam-se de forma interessante no diafragma, causando auto-cancelamento ou ondas estacionárias ressonantes.

Os microfones de fita são diferentes. Seus longos diafragmas de fita corrugada geralmente não possuem frequências ressonantes fortes devido ao seu formato irregular!

Os diafragmas de bobina de voz geralmente têm ranhuras nas lâminas e entalhes onde a bobina de voz se conecta. Essa forma irregular também afeta a resposta de frequência do microfone.

Tensão do diafragma

A tensão de um diafragma afeta a inércia do diafragma e a resposta de frequência do microfone.

Pense em ajustar uma caixa. Quanto mais esticamos a pele, maior a frequência de ressonância da caixa. Da mesma forma, quanto mais apertado o diafragma de um microfone, maior sua frequência de ressonância devido à tensão. Não bata nos diafragmas do microfone com baquetas!

Em microfones condensadores de diafragma pequeno, essa voltagem pode causar ressonância bem acima da faixa audível do ouvido humano.

Condensadores de diafragma grande normalmente têm um aumento de alta frequência devido ao estresse do diafragma.

Os diafragmas de fita geralmente são frouxos o suficiente para que sua frequência de ressonância(devido à tensão) fique na região de subgraves ou mesmo abaixo da faixa audível do ouvido humano.

O material de amortecimento e o espaço ao redor da cápsula.

Os microfones geralmente têm grades de proteção ao redor de suas cápsulas. Dentro da grade e ao redor da cápsula, geralmente há espuma acústica hidratante. Há uma lacuna entre a grade, a espuma e a cápsula.

O material de amortecimento ajuda a proteger a cápsula de explosões enquanto amortece as frequências mais altas.

O espaço dentro do microfone tem o potencial de promover ondas estacionárias curtas.

Embora pequenos e terrivelmente complicados, esses fatores aparentemente pequenos são partes importantes do design do microfone e da resposta de frequência.

De um modo geral, os drivers são amortecidos em -6 dB por oitava para produzir uma resposta de frequência com som natural.

direcionalidade da cápsula

Sim, até a direcionalidade de um microfone afeta sua resposta de frequência. Isso é particularmente verdadeiro ao mover fora do eixo para microfones direcionais.

Em um microfone direcional, a cápsula é projetada com um «caminho» específico que o som deve percorrer para ir da frente do diafragma até a parte de trás do diafragma. Essa distância afeta a atenuação das altas frequências dos microfones.

O rolloff de frequência começa em um pico: em uma frequência com comprimento de onda duas vezes maior que o comprimento do caminho da frente para a parte de trás do diafragma. Nessa frequência, há uma diferença máxima de pressão entre os dois lados do diafragma, causando um pico na resposta de frequência.

A diferença de pressão acima dessa frequência de corte se tornará cada vez menor. A diferença de amplitude também diminuirá com frequências mais altas. Ambos causam uma diminuição na resposta de frequência.

Observe que os microfones são mais direcionais em altas frequências e se tornam cada vez mais omnidirecionais em baixas frequências.

Portanto, a resposta de frequência fora do eixo de um microfone direcional terá relativamente menos altos e mais baixos em comparação com a resposta no eixo. À medida que movemos a fonte de som para fora do eixo, o microfone fica pior na reprodução de altas frequências.

Frequências de ressonância do corpo do microfone

Todos os objetos físicos têm frequências ressonantes(pense em diapasões). Os microfones não são diferentes.

Corpos de microfone de qualidade são projetados com isso em mente e cuidados especiais são tomados para minimizar a presença de frequências ressonantes. Mas o fato é que essas frequências ressonantes do corpo do microfone afetarão a resposta de frequência.

Distância entre a fonte de som e o microfone

Embora não faça parte da anatomia do microfone, a distância da fonte sonora desempenha um papel na resposta de frequência dos microfones direcionais. Especificamente na extremidade inferior. Isso se deve ao efeito de proximidade, sobre o qual falaremos com mais detalhes posteriormente.

Quanto mais próxima a fonte de som estiver de um microfone, mais baixas frequências o microfone reproduzirá.

Impedância de saída vs. impedância de carga

A transferência de tensão entre o microfone e o pré-amplificador aumenta à medida que a impedância de carga aumenta em comparação com a impedância de saída do microfone. É preferível uma impedância de carga pelo menos 5 vezes maior que a impedância de saída.

No entanto, a impedância de saída de um microfone é específica da frequência e geralmente é muito maior em baixas frequências. Portanto, impedâncias de baixa carga podem causar perda de resposta de baixa frequência.

Em conversores de impedância(seja transformadores elevadores ou circuitos), altas frequências podem ser perdidas devido ao aumento da impedância do sinal do microfone.

A resposta de frequência do ouvido humano

Sim, nossos ouvidos também têm uma resposta de frequência!

Os limites externos da audição humana, como discutimos, são 20 Hz na extremidade baixa e 20.000 Hz na extremidade alta.

Evoluímos para ter uma sensibilidade entre 2000 Hz e 5000 Hz. Esta é a faixa de inteligibilidade da fala na voz humana. Como discutimos anteriormente, os microfones vocais se beneficiam de um aumento nessa faixa.

À medida que descemos o espectro, chegando mais perto de 20 Hz, nos tornamos cada vez menos sensíveis aos níveis de SPL.

Na verdade, sentimos essas frequências subgraves(20 Hz – 60 Hz) com mais frequência do que as ouvimos.

No extremo superior do espectro, perdemos lentamente a sensibilidade à medida que envelhecemos e danificamos repetidamente nossa audição.

Por exemplo, passando tanto tempo tocando música em bandas barulhentas e assistindo a shows barulhentos, eu pessoalmente tenho dificuldade em ouvir qualquer coisa acima de 16.500 Hz… Proteja seus ouvidos!

Para entender melhor a complicada resposta de frequência da audição humana, confira as curvas de Fletcher-Munson:

Curvas de Fletcher-Munson
Curvas de Fletcher-Munson

As curvas acima nos mostram, em termos gerais, as sensibilidades específicas de frequência relativa do ouvido humano.

No gráfico acima, você encontrará várias linhas relacionadas a diferentes valores de phon.

Um phon é um nível de volume percebido. Você verá que quanto mais baixa a linha telefônica, menos nível de pressão sonora é necessário para que possamos ouvir uma frequência.

  • 0 phon é o limiar de audição.
  • 120 phons é o limiar da dor.

Na extremidade baixa(20 Hz), vemos que seria necessário um grande nível de pressão sonora para que realmente ouvissemos um som. No entanto, a uma frequência de 4 kHz, somos muito sensíveis a variações na pressão sonora.

O que são bandas de frequência?

Antes de continuar, gostaria de dar um pouco mais de informação sobre as bandas de frequência(faixas) e como as ouvimos:

Observe que esses intervalos são apenas diretrizes aproximadas. Não há padrão aqui.

As faixas de frequência são:

  • ≤ 60 Hz = Subwoofer.
  • 60Hz – 250Hz = graves.
  • 250 Hz – 500 Hz = Médios Baixos.
  • 500Hz – 2kHz = médios.
  • 2 kHz – 4 kHz = médios altos.
  • 4 kHz – 6 kHz = presença.
  • ≥ 6kHz = brilho.

≤ 60 Hz = Subwoofer

Esta banda de frequência é mais sentida do que ouvida(ver curvas de Fletcher-Munson). A maioria dos instrumentos e sons não possuem informações nesta faixa.

Preste atenção especial à resposta de frequência de subgraves em microfones para bumbos, amplificadores de baixo e tubas.

60Hz – 250Hz = baixo

É aqui que se encontra a maior parte da informação “musical” do baixo. As frequências fundamentais de muitos instrumentos estão nessa faixa, incluindo a frequência fundamental da maioria das vozes humanas.

250 Hz – 500 Hz = médios baixos

Esta faixa contém os harmônicos mais fortes dos instrumentos de baixo e os fundamentos de alguns instrumentos mais agudos. Muito feedback nesta banda pode fazer com que o microfone soe “turvo”. Resposta insuficiente nesta banda pode fazer com que o microfone soe muito fino.

500Hz – 2kHz = médios

O ouvido humano começa a ficar mais sensível nessa faixa. Esta faixa contém harmônicos mais fracos de instrumentos graves e harmônicos mais fortes de instrumentos de tons mais agudos.

2 kHz – 4 kHz = médios altos

O ouvido humano é o mais sensível nesta faixa. Um microfone que tenha um aumento substancial ou corte nesta banda não recriará o timbre de um som com muita precisão.

4kHz – 6kHz = presença

Se um microfone for sensível nesta faixa, ele pode adicionar mais presença ao som ou pode soar áspero. Existe uma linha muito tênue.

Se houver uma queda na resposta de frequência de um microfone nesta banda, isso pode tornar o som da fonte transparente ou mais distante do que realmente é.

≥ 6kHz = brilho

Muitos microfones dinâmicos caem em algum lugar na faixa de frequência de «brilho»(embora possam ser classificados para capturar até 20 kHz).

Essa banda é parte do motivo pelo qual os microfones condensadores, em geral, soam mais “hi-fi” do que seus equivalentes dinâmicos. Os microfones condensadores normalmente fazem um ótimo trabalho ao captar frequências nessa faixa, que abrange todos os harmônicos mais altos dos sons, bem como o «ar» e o «brilho» de um som(esses são meus termos técnicos).

Os microfones de fita tendem a deslizar suavemente na banda brilhante, de modo que reproduzem um som «quente».

Como a resposta de frequência é medida em microfones?

O processo de calcular corretamente a resposta de frequência de um microfone é fácil de conceituar. No entanto, os fabricantes de microfones precisam de equipamentos caros para realmente medir corretamente. Este kit inclui:

  • uma câmara anecóica.
  • Um alto-falante perfeitamente calibrado.

Uma câmara anecóica está absolutamente morta acusticamente. Não há ruído ambiente em uma câmara anecóica e não há superfícies refletivas na própria sala. Não é incomum ter valores de dBA negativos ao medir o ruído ambiente de uma câmara anecóica. Isto é incrível!

Em seguida, é necessário um alto- falante perfeitamente calibrado. Este alto-falante precisa de uma resposta de frequência plana e deve ser capaz de emitir de 20Hz a 20.000Hz uniformemente. Como a câmara anecóica, este alto-falante deve incluir uma quantidade realmente incrível de detalhes de design.

O microfone em questão é colocado na frente do alto-falante, conectado via XLR a um analisador de espectro calibrado e o teste está pronto para ser executado.

O ruído rosa é reproduzido por este alto-falante e capturado pelo microfone.

O ruído rosa é usado porque tem a mesma energia em todas as oitavas do alcance da audição humana. Portanto, se o gráfico de resposta de frequência resultante não for plano, tem algo a ver com a resposta do microfone em frequências específicas.

O sinal do microfone é enviado para um analisador de espectro e, em seguida, é produzido um gráfico de resposta em frequência.

Isso parece caro, e é!

Uma maneira alternativa de medir a resposta de frequência em microfones

Em vez de usar todo esse equipamento caro para produzir uma resposta de frequência precisa, os fabricantes(e entusiastas de áudio) se comparam a uma referência conhecida.

Ao analisar o microfone em questão com outro microfone com resposta de frequência conhecida, calculamos as diferenças e deduzimos uma resposta de frequência para o microfone desconhecido.

Nesta opção, precisamos garantir que tudo, exceto os microfones, seja o mesmo em ambos os testes:

  • O quarto.
  • Tudo no quarto.
  • A posição dos microfones.
  • distância do alto-falante.
  • O mesmo ruído rosa será usado e no mesmo volume.

Esta é uma opção mais barata. A sala não precisa ser anecóica, pois ambos os microfones serão submetidos ao mesmo estímulo. Embora as salas acusticamente mortas sejam melhores, as reflexões de som dentro da sala darão um resultado tendencioso.

Além disso, o alto-falante não precisa ser perfeito, mas precisa ser calibrado para que saibamos que o ruído rosa é o mais plano possível.

Encontramos as diferenças na resposta de frequência entre os dois microfones usando analisadores de frequência. A partir daí, traçamos um novo gráfico de resposta em frequência com base no gráfico conhecido.

Até isso parece tedioso…

E é, mas vale a pena ter uma ficha técnica para melhor atender o cliente.

No entanto, alguns fabricantes fazem mais «adivinhações» do que outros quando se trata de seus gráficos de resposta de frequência. Então, às vezes, o gráfico de resposta de frequência não é necessariamente preciso.

Outra maneira pela qual esses gráficos não têm precisão é na escala do gráfico. Muitas vezes, a linha de resposta é suave e aumenta a sensibilidade média(em vez de ser muito nítida e irregular). Isso é bom para fornecer uma noção geral de onde o microfone aumenta e corta naturalmente o espectro de frequência, mas falta o verdadeiro detalhe da resposta de frequência real.

Então, basicamente, existem 3 maneiras de medir a resposta de frequência de um microfone:

  1. Uma câmara anecóica com um alto-falante calibrado.
  2. Comparação com um microfone conhecido.
  3. Acho.

Uau, a precisão caiu muito rápido!

O efeito de proximidade na resposta de frequência

O efeito de proximidade é um fenômeno de microfone em que mover um microfone para mais perto de uma fonte de som aumenta sua sensibilidade a baixas frequências.

A resposta de frequência de um microfone, portanto, muda dependendo de sua proximidade com a fonte que está capturando.

Aqui está uma representação gráfica do efeito de proximidade no microfone Shure Beta 57A:

Gráfico de resposta de frequência Shure Beta 57A com variações de efeito de proximidade
Gráfico de resposta de frequência Shure Beta 57A com variações de efeito de proximidade

Como isso pode ser?

Em primeiro lugar, existem dois tipos de princípios de microfone: o princípio da pressão e o princípio do gradiente de pressão.

O efeito de proximidade afeta apenas os microfones com gradiente de pressão. Os microfones de gradiente de pressão são direcionais(padrões polares cardióide e figura 8 e todas as suas variações).

Porque a diferença de pressão entre as placas frontal e traseira é o que causa o sinal, e a diferença é fisicamente maior em altas frequências do que em baixas frequências(devido a diferenças de fase em comprimentos de onda mais curtos). Os microfones amortecem o diafragma para ajudar a equilibrar o sinal e capturar uma resposta de frequência «mais plana».

Isso funciona muito bem a uma distância considerável.

No entanto, quando a fonte sonora se aproxima da cápsula, as coisas mudam. Digamos que haja uma distância D entre a frente e a parte de trás do diafragma de um microfone e a fonte de som esteja a uma distância D da frente do diafragma.

Isso significa que a fonte é 2D na parte traseira e, portanto, o SPL é quatro vezes mais forte na frente do que na parte traseira.

A essas distâncias, a diferença de pressão entre a frente e a traseira dificilmente depende da frequência e muito mais da amplitude.

E assim o amortecimento realmente aumenta as baixas frequências em vez de equalizá-las. Esse aumento resulta em uma variação da resposta de frequência na extremidade baixa de um microfone e é conhecido como efeito de proximidade!

Métodos para alterar a resposta de frequência de um microfone

Como altero a resposta de frequência de um microfone? Embora seja uma característica inata de um microfone, a resposta de frequência pode ser alterada das seguintes maneiras:

  • efeito de proximidade.
  • Movendo a fonte de som para fora do eixo.
  • Pegando o microfone.
  • Insira ou remova as grades e a espuma acústica.
  • Forneça quantidades variáveis ​​de alimentação fantasma(para microfones ativos).
  • Mudança de impedância de carga.
  • envolvendo filtros.
  • Mudança de padrões polares.

efeito de proximidade

Como mencionamos anteriormente, o efeito de proximidade afirma que, à medida que um microfone direcional se aproxima de uma fonte de som, a resposta de graves do microfone aumenta.

Mover a fonte de som para fora do eixo

Os microfones naturalmente se tornam mais omnidirecionais em frequências mais baixas e mais direcionais em frequências mais altas. Portanto, mover uma fonte de som fora do eixo reduzirá efetivamente a resposta de alta frequência do microfone.

pegando o microfone

Ao colocar o microfone em forma de copo, introduzimos mais ondas estacionárias ao redor do diafragma do microfone. Isso causa alterações na resposta de frequência do microfone.

Inserção ou remoção de grades e espuma acústica

Sempre que adicionamos ou removemos material ao redor do diafragma de um microfone, corremos o risco de alterar a forma como o som afeta o diafragma. Ao fazer isso, modificamos a resposta em frequência.

Fornecimento de diferentes quantidades de alimentação fantasma

Alguns microfones ativos que requerem alimentação fantasma podem operar em uma variedade de tensões CC e não apenas no padrão +48 volts.

No entanto, muitos desses microfones terão funcionalidade limitada com menos tensão. Uma das maneiras pelas quais essa diminuição da funcionalidade se manifesta é na diminuição da resposta de alta frequência.

Alterando a impedância de carga

Variar a impedância de carga de um microfone afetará o fluxo do sinal.

Existem pré-amplificadores de impedância variável no mercado que podem ser usados ​​para alterar o som do microfone. Esses pré-amplificadores são os mais populares e são combinados com microfones de fita.

filtros atraentes

A ativação de filtros passa-altas e aumentos de frequência(aumentos de presença, etc.) afetará diretamente a resposta de frequência de um microfone.

mudança de padrões polares

Em microfones de vários padrões, alterar o padrão polar geralmente altera ligeiramente a resposta de frequência.

Generalizações de resposta de frequência dos 4 principais tipos de microfones

Vamos falar sobre algumas generalidades de vários tipos de microfones e suas características de resposta em frequência.

Existem 4 tipos principais de microfones profissionais:

  • Microfones dinâmicos de bobina móvel.
  • Microfones de fita dinâmicos.
  • Microfones Condensadores de Diafragma Pequeno.
  • Microfones condensadores de diafragma grande.

Incluirei links para os varejistas on-line de cada microfone de amostra para obter mais informações e preços.

Visão geral da resposta de frequência de microfone com bobina móvel dinâmica

Exemplo de microfone: Shure SM58

Microfone dinâmico de bobina móvel Shure SM58
Microfone dinâmico de bobina móvel Shure SM58

Os microfones dinâmicos de bobina móvel geralmente têm as seguintes características de resposta de frequência:

  • resposta colorida.
  • Roll-off high-end dentro do espectro audível.
  • Frequências de ressonância significativas.
Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM58
Gráfico de Resposta de Frequência Shure SM58

Visão geral da resposta de frequência de microfone de fita dinâmico

Exemplo de microfone: Royer R-121

Microfone de fita dinâmico Royer R-121
Microfone de fita dinâmico Royer R-121

Microfones de fita dinâmicos geralmente exibem as seguintes características de resposta de frequência:

  • Resposta de médios relativamente plana.
  • Atenuação suave de altas frequências.
  • Não há frequências ressonantes significativas dentro da faixa audível.
Gráfico de Resposta de Frequência Royer R-121
Gráfico de Resposta de Frequência Royer R-121

Visão geral da resposta de frequência do microfone condensador de diafragma pequeno

Exemplo de microfone: DPA 4006A

Microfone condensador de diafragma pequeno DPA 4006A
Microfone condensador de diafragma pequeno DPA 4006A

Microfones condensadores de diafragma pequeno geralmente exibem as seguintes características de resposta de frequência:

  • Resposta de frequência plana em toda a faixa de frequência audível.
  • Resposta de alta qualidade estendida acima da faixa audível.
Gráfico de Resposta de Frequência DPA 4006A
Gráfico de Resposta de Frequência DPA 4006A

Visão geral da resposta de frequência do microfone condensador de diafragma grande

Exemplo de microfone: Neumann TLM 102

Condensador de diafragma grande Neumann TLM 102
Condensador de diafragma grande Neumann TLM 102

Os condensadores de diafragma grande geralmente oferecem as seguintes qualidades de resposta de frequência:

  • Respostas de frequência relativamente planas em toda a faixa audível.
  • Um roll-off suave de baixo custo.
  • Sensibilidade aumentada em frequências médias-altas e/ou altas com uma ligeira queda nas frequências altas dentro da faixa audível.
Gráfico de resposta de frequência Neumann TLM 102
Gráfico de resposta de frequência Neumann TLM 102

Perguntas relacionadas

Os alto-falantes e fones de ouvido têm uma resposta de frequência? Alto-falantes e fones de ouvido, como microfones, têm respostas de frequência. A resposta de frequência de um dispositivo de saída de áudio é determinada principalmente pelo tamanho dos alto-falantes, o tipo de transdutor, os circuitos e as frequências ressonantes.

O que é a sensibilidade do microfone? A sensibilidade do microfone é definida como a força do sinal de saída de um microfone(mV ou dBV) em relação ao nível de pressão sonora experimentado pelo microfone(medido a 94 dB SPL ou 1 Pascal pitch a 1 Pascal). kHz). A classificação de sensibilidade de um microfone tem a ver com a saída do sinal e não com a reatividade ao som.

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