O que é um microfone hipercardióide? (Exemplos de padrão polar + microfone)
O hipercardióide é um parente muitas vezes incompreendido do conhecido padrão polar do microfone cardióide e muitas vezes é confundido com o padrão supercardióide. Compreender os padrões polares hipercardioides e suas aplicações ideais melhorará sua eficiência tanto no palco quanto no estúdio.
O que é um microfone hipercardióide?
Um microfone hipercardióide tem um padrão de captação/polarização hipercardióide altamente direcional. É mais sensível a sons no eixo(onde o microfone “aponta”) com pontos nulos em 110° e 250° e um lóbulo traseiro de sensibilidade. Microfones hipercardioides são populares em filmes devido à sua alta direcionalidade.
Neste artigo aprofundado, discutiremos o padrão polar do microfone hipercardioide em detalhes para responder a quaisquer perguntas que você possa ter sobre microfones hipercardioides.
O padrão polar hipercardióide
Uma imagem vale mais que mil palavras. Vamos começar com um diagrama do padrão polar do microfone cardióide:
O padrão polar hipercardióide(como o supercardióide intimamente relacionado) é uma versão mais direcional do padrão cardióide padrão.
Os hipercardioides obtêm essa direcionalidade aumentada e rejeição lateral às custas de um lobo traseiro de sensibilidade bastante grande, como visto no gráfico acima.
Gosto de pensar no padrão hipercardióide como um cruzamento entre os padrões polares cardióide padrão e bidirecional. Quando pensamos nisso como uma sobreposição, temos essencialmente um padrão bidirecional com um lóbulo traseiro menor e pontos nulos empurrados para trás devido à sobreposição de um padrão de sensibilidade cardióide.
Embora não seja perfeita, a «equação» acima nos ajuda a visualizar o padrão hipercardióide.
O cardióide tem uma polaridade de captação completamente positiva, enquanto o bidirecional é positivo para a frente e negativo para trás.
Sobrepondo as duas pontas do ponto nulo traseiro do cardióide, substituindo-o por um lóbulo de sensibilidade. Ele também move os pontos nulos laterais do padrão bidirecional para trás(em 110° e 250°). O resultado seria algo como o padrão hipercardióide!
O ângulo de aceitação hipercardióide é de aproximadamente 150° se estivermos medindo um rolloff de 6 dB em relação à resposta no eixo. É aproximadamente 90° se medirmos uma diferença de 3 dB. Comparado a um microfone cardióide, o hipercardióide é muito direcional.
Generalidades e características do microfone hipercardióide
Um padrão polar de cápsula base comum de microfones lobar/shotgun
No centro da grande maioria dos microfones shotgun está uma cápsula hipercardióide ou supercardióide.
A alta direcionalidade do padrão polar hipercardióide o torna um excelente ponto de partida para a extrema direcionalidade de um microfone shotgun.
Para que o microfone shotgun alcance seu padrão tipo lóbulo altamente direcional, um tubo de interferência é fixado na frente da cápsula hipercardióide ou supercardióide já direcional para estreitar o padrão polar.
Escolha popular para microfonação próxima ao vivo, teatro e ambientes barulhentos
O microfone hipercardióide altamente direcional na verdade «foca» na fonte de som para a qual está apontando. Por esse motivo, ele funciona bem e é uma escolha popular para fins de microfonação próxima e isolamento de microfonação próxima em ambientes ruidosos.
Ao usar microfones hipercardióides, preste atenção especial ao lóbulo traseiro de sensibilidade, que pode muito bem captar sons indesejados da parte traseira.
Ao usar o microfone de perto, você tem a vantagem de uma distância curta entre o microfone e a fonte de som desejada, de modo que o microfone deve captar principalmente a fonte desejada. No entanto, o lóbulo traseiro pode captar muito do que você não deseja no sinal do microfone.
Pontos nulos em 110° e 250°
O padrão polar de microfone hipercardióide ideal tem pontos nulos em 110° e 250°. Esses pontos nulos representam a direção na qual, idealmente, o microfone rejeitará completamente o som.
Na realidade, os pontos nulos são, na verdade, pontos de escurecimento máximo e coloração fora do eixo. Os sons que emanam desses ângulos não serão captados de forma tão clara ou alta quanto os sons no eixo.
cone traseiro de silêncio
Os pontos nulos mencionados no padrão polar hipercardióide são ângulos 2D simples.
Os microfones realmente operam no espaço 3D, de modo que os pontos nulos hipercardioides representam um “cone de silêncio” tridimensional ou cone de rejeição máxima na parte de trás de cada microfone hipercardioide.
A sensibilidade do lóbulo traseiro rende -6 dB a 180°
O ângulo de aceitação no eixo relativamente estreito(direcionalidade) ou padrão hipercardióide vem ao custo de um lobo traseiro de sensibilidade bastante grande.
O lobo posterior do hipercardióide começa logo atrás de ambos os pontos nulos(110° e 250°). A partir desses dois pontos, a sensibilidade do lóbulo aumenta até atingir aproximadamente -6 dB(relativo a 0° no eixo) na parte traseira do padrão polar do microfone(180°).
O lóbulo traseiro do microfone hipercardióide é um risco potencial em situações de reforço de som ao vivo, onde pode captar sons de alto-falante e causar feedback. Também pode não fornecer isolamento suficiente de fontes de som em locais específicos de microfone.
Aproximadamente 12 dB menos sensível nas laterais(90° e 270°)
A atenuação lateral é um ótimo indicador da direcionalidade de um microfone unidirecional. Padrões hipercardioides ideais apresentam uma impressionante atenuação de -12dB nas laterais.
Isso faz parte da direcionalidade do hipercardióide. Na verdade, o microfone hipercardioide típico é menos sensível às laterais do que à parte traseira direta(veja o lóbulo traseiro de sensibilidade acima).
exibe efeito de proximidade
Os microfones hipercardióides exibem naturalmente o efeito de proximidade, um fato físico que aumenta a resposta de graves do microfone à medida que o microfone se aproxima de uma fonte de som.
A razão por trás disso é o princípio do gradiente de pressão: o padrão hipercardióide só pode ser alcançado com ambos os lados do diafragma do microfone abertos à pressão sonora.
Com o princípio do gradiente de pressão vem o efeito de proximidade.
Sensível a paradas de vogais
Outro problema inerente com a cápsula de gradiente de pressão é a sensibilidade a paradas vocais e ruídos do vento.
Oclusivas de vogais são os sons consoantes transitórios que saem de nossas bocas durante a fala. Em inglês, eles ocorrem em P, B, T, D, G e K.
À medida que a energia vocal plosiva passa ao redor de uma cápsula hipercardióide, ela aplica uma tremenda pressão em um lado do diafragma do microfone enquanto cria uma espécie de vácuo no outro lado. Isso tudo acontece muito rapidamente, mas é o suficiente para sobrecarregar momentaneamente o microfone e causar o infame «pop vocal» no sinal do microfone.
excelente isolamento acústico
Os microfones hipercardióides são muito direcionais. Quando colocados corretamente, eles podem fornecer excelente isolamento de uma determinada fonte de som. Isso é especialmente verdadeiro quando outras fontes de som são produzidas nas laterais ou nos pontos nulos do microfone.
Ideal para microfonar uma única fonte
A capacidade relativa de isolar uma fonte de som torna o padrão hipercardióide ideal para microfonar fontes de som individuais.
Isso é verdade em ambientes de gravação ruins, espaços de estúdio silenciosos e em todos os lugares intermediários.
Novamente, preste atenção especial ao lóbulo traseiro relativamente grande de sensibilidade ao colocar um microfone hipercardióide.
Alto ganho antes do feedback
Contanto que um alto-falante, monitor ou outra fonte potencial de feedback não esteja diretamente na frente ou na parte traseira de um microfone hipercadrioide, esse microfone provavelmente produzirá alto ganho antes do feedback.
A direcionalidade e a atenuação lateral de um microfone hipercardioide o tornam uma escolha sólida em situações em que é necessário um bom ganho antes do feedback.
Como sempre, tenha cuidado com o lobo posterior do hipercardióide.
Torna-se mais direcional em frequências mais altas
Como acontece com todos os microfones, os verdadeiros microfones hipercardioides tornam-se mais direcionais em frequências mais altas.
Como veremos, alguns microfones começam a assumir a forma de um padrão lobar na extremidade superior de suas respostas de frequência.
Torna-se menos direcional em frequências mais baixas
O outro lado do ponto acima é que os microfones hipercardioides geralmente se tornam menos direcionais em frequências mais baixas, talvez até exibindo um padrão polar mais cardióide ou subcardioide nas extremidades mais baixas de suas respostas de frequência.
Funciona no princípio do gradiente de pressão
Todos os microfones direcionais funcionam com base no princípio do gradiente de pressão. O padrão polar hipercardióide não é exceção.
É a diferença de pressão entre a frente e a parte de trás do diafragma que gera um sinal de microfone. A direcionalidade do microfone hipercardióide depende de ter ambos os lados de seu diafragma abertos à pressão sonora com a parte traseira envolta em um labirinto acústico especialmente projetado.
Só pode ser alcançado com um labirinto acústico cobrindo a parte de trás do diafragma
Para atingir o padrão hipercardióide altamente específico, deve haver um atraso de tempo específico para as ondas sonoras antes de atingirem a parte posterior do diafragma. Isso só pode ser alcançado com um labirinto acústico especialmente projetado na parte traseira da cápsula/cartucho hipercardióide.
Uma proporção de 3:1 de um padrão omnidirecional e bidirecional
O padrão polar cardióide é frequentemente descrito como uma sobreposição de 1:1 dos padrões polares omnidirecionais e bidirecionais.
O hipercardióide, da mesma forma, pode ser pensado como uma sobreposição 3:1 omnidirecional para bidirecional.
Como o padrão polar hipercardióide é alcançado?
O padrão polar hipercardioide é obtido de maneira semelhante ao outro padrão polar unidirecional do tipo cardioide(cardioide e supercardioide). Isso é feito com um labirinto acústico traseiro cuidadosamente projetado que compensa o tempo das ondas sonoras que atingem a parte traseira do diafragma do microfone.
Vamos quebrar isso.
É essencial observar que, se o diafragma de um microfone sofrer a mesma pressão sonora em seus lados frontal e traseiro, ele não se moverá e, portanto, não emitirá um sinal de microfone. É daí que vêm os «pontos nulos» nos padrões polares.
Os labirintos acústicos típicos da cápsula hipercardióide colocam pontos nulos em 110° e 250°.
As ondas sonoras que se aproximam da cápsula hipercardioide de 110° e 250° atingem o labirinto acústico e levam um tempo T para atingir tanto a parte posterior do diafragma(através do labirinto) quanto a parte frontal do diafragma(ao redor da parte externa do diafragma).). Essas ondas sonoras se cancelam, criando os pontos nulos no padrão polar hipocardióide.
Junto com os pontos nulos, o padrão hipercardióide apresenta um lobo posterior de sensibilidade. As ondas sonoras que vêm diretamente da parte de trás do microfone(180°) atingirão a parte de trás do diafragma primeiro antes de atingir a frente. Isso resulta em movimento do diafragma e sensibilidade traseira.
No entanto, o lobo posterior do hipercardióide é atenuado em aproximadamente 6 dB a 180° em comparação com a captação no eixo a 0° devido a diferenças de tempo.
A opção de padrão polar hipercardióide em microfones multipadrão
A maioria dos microfones de vários padrões usa uma cápsula de membrana dupla com diafragmas de costas com padrões polares cardióides.
Observe que a grande maioria dos microfones multipadrão oferece apenas opções omnidirecionais, bidirecionais e cardióides. O CK 12(originalmente inventado pela AKG) é a cápsula multipadrão mais popular que oferece uma opção hipercardióide.
Nos poucos microfones multipadrão que oferecem uma opção hipercardioide, o padrão é obtido pela mistura dos dois sinais de microfone. O sinal do diafragma frontal é misturado com polaridade positiva e maior amplitude. O sinal do diafragma traseiro é misturado em polaridade negativa e menor amplitude.
Quando você deve usar um microfone hipercardióide?
A alta direcionalidade dos microfones hipercardióides os torna ideais em certas situações, mas insatisfatórios em outras. Vamos falar sobre os momentos em que é melhor usar um microfone hipercardióide e os momentos em que não é a melhor ideia:
As melhores aplicações para microfones hipercardióides
- Em filme como um microfone boom ou um microfone montado na câmera(um microfone móvel).
- Versus sistemas de monitoramento duplo para reforço de som ao vivo(garantindo que os monitores estejam nos pontos nulos hipercardioides).
- Para capturar sons específicos em um ambiente.
- Para fechar o microfone/isolar fontes de som individuais em ambientes ruidosos.
- Microfone de fontes de som individuais localizadas nas proximidades(como a percussão de um baterista).
E agora para as situações menos que ideais:
Quando você não deve usar um microfone hipercardióide?
- Diretamente na frente de monitores dobráveis em apresentações ao vivo.
- Como um microfone estacionário para alvos em movimento.
- Para gravar o som natural e o ambiente da sala.
Exemplos de microfones hipercardióides
Neumann KM 185
O Neumann KM 185 é o microfone hipercardióide da linha de microfones lápis KM 180 da Neumann. É um microfone condensador verdadeiro de diafragma pequeno de alta direção com um padrão polar hipercardióide incrivelmente consistente. O KM 185 como um par ou sozinho é uma adição incrível a qualquer rack de microfone profissional.
Gráfico de Resposta Polar Neumann KM 185
O Neumann KM 185 é uma bela representação do padrão polar hipercardióide. Vemos todas as idealidades do padrão em um gráfico de resposta dividida que mostra consistência na resposta de frequência do microfone.
KM 185 tem pontos nulos nos 110° e 250° esperados; sua sensibilidade lateral é atenuada em quase 10 dB em todo o espectro de frequência, e o lóbulo traseiro de sensibilidade também é cerca de 10 dB mais silencioso a 180°.
Beyerdynamic M 160
O Beyerdynamic M 160 é um microfone único. Ele possui um diafragma de fita dupla, mas não se parece com um microfone de fita padrão. Em vez de ser bidirecional e de endereço lateral, o M 160 é um microfone de fita de endereço superior com padrão polar hipercardióide.
Gráfico de resposta polar Beyerdynamic M 160
A resposta polar do Beyerdynamic M 160 parece boa, mas é um pouco difícil de ler. Siga as setas para encontrar as linhas de resposta polar para cada frequência neste gráfico dividido.
O gráfico acima nos diz que o M 160 é basicamente um padrão hipocardióide. De 250 Hz a 4.000 Hz, o padrão polar apresenta pontos nulos em 110° e 250° com excelente rejeição nas laterais e em seu backlobe de sensibilidade.
O padrão polar perde seus pontos nulos em frequências mais baixas(125 Hz). Ele também afrouxa um pouco e começa a parecer um pouco subcardióide em 8.000 Hz.
Audix D4
O Audix D4 é um microfone dinâmico de bobina móvel de endereço superior com diafragma de massa muito baixa e um padrão de resposta polar hipercardióide. Ele se destaca no isolamento de instrumentos com baixas frequências sólidas, seja em uma sala de estúdio ao vivo ou no palco. O D4 se destaca em instrumentos de percussão e kits de bateria, gabinetes de baixo e muitos outros instrumentos.
O gráfico de resposta polar do Audix D4
Neste gráfico de resposta polar de diagrama duplo, vemos as baixas frequências à esquerda e as altas frequências à direita.
Na extremidade baixa, o D4 parece exibir um padrão subcardioide de 125 Hz a cerca de 1000 Hz. À medida que as frequências aumentam, o microfone começa a desenvolver pontos nulos entre 120° e 150° em ambos os lados do eixo. Isso também significa que um lobo traseiro de sensibilidade começa a se desenvolver.
Na extremidade superior, o D4 torna-se quase hemisférico em vez de verdadeiramente hipercardioide. O lobo traseiro de sensibilidade é quase insignificante, embora tecnicamente esteja lá. Na faixa de frequência superior, marcada por 16.000 Hz, o D4 torna-se extremamente direcional.
Audio Technica AT4053B
O Audio-Technica AT4053B é um microfone condensador de diafragma pequeno polarizado externamente(polarização DC) de endereço superior com um padrão de resposta polar hipercardióide. Este microfone transformador de alta qualidade é ideal para qualquer aplicação profissional que exija isolamento de uma única fonte de som.
O padrão de resposta polar Audio-Technica AT4053B
A Audio-Technica nos dá 4 frequências em sua medição do padrão polar AT4053B.
À medida que as frequências aumentam, o padrão hipercardióide endurece. Isso é o que esperaríamos de um microfone.
Terraplenagem SR40V
O Earthworks SR40V é um microfone condensador portátil de última geração, comercializado com um padrão de resposta polar hipercardioide. Este microfone foi projetado para capturar e reforçar performances vocais ao vivo, proporcionando excelente clareza e presença, além de excelente rejeição fora do eixo de ruído de palco externo e projeções de monitor.
O padrão de resposta polar Earthworks SR40V
Imediatamente os pontos nulos se destacam para mim quando olho para o gráfico de resposta polar do SR40V. A 150° e 210°, os pontos nulos e o cone de rejeição traseiro não se encaixam no molde hipercardióide padrão de 110° e 250°. Além disso, o side roll é de cerca de 5-6dB em todo o espectro de frequência, enquanto os hipercardióides típicos são mais direcionais com -12dB de side roll.
Assim, o SR40V parece um padrão polar supercardióide ou hipercardióide modificado. Dito isso, o microfone age de maneira muito semelhante a esses dois padrões e talvez seja rotulado como «hipercardioide» por simplicidade.
Como vemos acima, o Earthworks SR40V perde seus pontos nulos em frequências mais baixas (500 Hz e inferiores). Curiosamente, o padrão polar do microfone se afrouxa em vez de se tornar mais apertado na faixa de frequência superior (sinalizada por 16 kHz).
Todos os diferentes padrões polares de microfone
Aqui está uma lista de todos os diferentes padrões polares que você provavelmente encontrará ao usar microfones:
Clicar nos links para cada título de padrão polar o levará a um artigo que se concentra nesse padrão polar específico.
- Padrão de resposta polar omnidirecional
- Bidirecional/Figura 8 Padrão de Resposta Polar
- Padrão de resposta polar cardióide
- Padrão de resposta polar supercardióide
- Padrão de resposta polar hipercardióide
- Padrão de resposta subcardioide
- padrão de resposta lobar
- Padrão de resposta hemisférico ou polar limítrofe
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