O que é um microfone supercardióide? (Exemplos de padrão polar + microfone)

O supercardióide é um parente muitas vezes incompreendido do conhecido padrão polar do microfone cardióide. Compreender o padrão supercardioide e quando usá-lo irá beneficiá-lo muito no estúdio e no palco.

O que é um microfone supercardióide?

Um microfone supercardióide tem um padrão polar altamente direcional. É mais sensível aos sons que chegam no eixo onde o microfone está apontado, com pontos nulos em 127° e 233° e um lóbulo traseiro de sensibilidade. Microfones supercardióides são populares em filmes devido à sua alta direcionalidade.

Neste artigo aprofundado, discutiremos o padrão polar do microfone supercardioide em detalhes para responder a quaisquer perguntas que você possa ter sobre microfones supercardioides.

O padrão polar supercardióide

Uma imagem vale mais que mil palavras. Vamos começar com um diagrama do padrão polar do microfone supercardióide:

O padrão polar supercardióide, como o hipercardióide intimamente relacionado, é conhecido por sua maior direcionalidade sobre o padrão cardióide padrão e por seu lobo traseiro de sensibilidade.

Enquanto o cardióide tem um amplo ângulo de aceitação de cerca de 180°(a sensibilidade do microfone cai apenas 6 dB 90° em cada lado da linha no eixo), o supercardióide tem um ângulo mais estreito de cerca de 150°(75° em cada lado da linha no eixo).

Observe que o «ângulo de aceitação» também pode ser definido como o ângulo antes que a sensibilidade caia em 3 dB. Nesse caso, o cardióide padrão teria um ângulo de aceitação de 120°, enquanto o supercardióide exibiria um ângulo de aceitação de cerca de 100°.

O lóbulo traseiro de sensibilidade geralmente é atenuado o suficiente para não definir demais os sons vindos da parte de trás do microfone. No entanto, é essencial notar que este lobo existe.

É especialmente importante ao colocar microfones supercardioides em situações de reforço de som ao vivo. Não aponte o microfone para que seu lóbulo traseiro aponte para um monitor ou alto-falante ao vivo. Essa é uma receita para feedback.

Como o padrão supercardióide ideal tem um lobo posterior de sensibilidade, ele também possui pontos nulos. Esses ângulos de rejeição máxima de som estão em 127° e 233° da direção do eixo. O microfone supercardioide rejeitará(ou pelo menos atenuará severamente) os sons vindos dessas direções.

Visão geral e características do microfone supercardióide

Um padrão polar comum em microfones lobar/shotgun

A maioria dos microfones shotgun possui cápsulas supercardioides ou hipercardioides. Esses microfones especiais extremamente direcionais usam tubos de interferência na frente de suas cápsulas para reduzir o ângulo de aceitação.

Escolha popular para microfonação próxima em configurações ao vivo

Quando as fontes de som estão se aproximando, um microfone supercardioide realmente se concentra no que está mirando. Isso o torna uma excelente escolha ao gravar instrumentos próximos ou ao tentar isolar uma fonte específica em um ambiente barulhento.

Observe que o lóbulo traseiro de sensibilidade torna a posição do microfone essencial para isolar fontes de som com microfones supercardióides.

Pontos nulos em 127° e 233°

Como vimos no gráfico, o padrão polar supercardióide ideal tem sensibilidade nula em 127° em ambos os lados de sua linha no eixo(127° e 233°).

Os pontos nulos representam as direções nas quais, teoricamente, o microfone não captará nenhum som. Na verdade, significa que o som será bastante atenuado(especialmente nas altas frequências). A natureza do som, a acústica e os reflexos permitem que o som entre no microfone de outras direções, mesmo que venha diretamente de uma direção de ponto nulo.

cone traseiro de silêncio

Os pontos nulos em 127° e 233° nos mostram os ângulos de rejeição máxima de som de um microfone supercardióide 2D. Em 3D, isso se traduz em um «cone de silêncio» traseiro.

Isso é importante notar porque os microfones operam no espaço 3D. Compreender o cone de silêncio e a sensibilidade do lóbulo traseiro ajudará tremendamente a posicionar corretamente os microfones supercardioides, quer isso signifique aumentar o ganho antes do feedback ou minimizar o sangramento de ruídos estranhos.

A sensibilidade do lóbulo traseiro rende -10 dB a 180°

O lóbulo traseiro supercardióide ideal é perceptível, mas a -10dB em relação à sua sensibilidade no eixo, normalmente não está muito presente no sinal do microfone.

É importante conhecer o lobo posterior do padrão supercardióide. Saber que o lóbulo traseiro é 10 dB menos sensível que a resposta no eixo nos permite tomar melhores decisões ao colocar microfones supercardióides.

Observe que a natureza do lóbulo traseiro geralmente muda através da resposta de frequência de um microfone. Portanto, embora o microfone supercardioide ideal tenha uma diferença de 10dB entre a sensibilidade de 0°(no eixo) e a sensibilidade de 180°(lobo posterior), nem sempre é uma diferença perfeita de 10dB em todas as frequências.

Aproximadamente 10 dB menos sensível nas laterais(90° e 270°)

Parte da maior direcionalidade do padrão supercardióide(em relação ao cardióide) é sua rejeição de sons para os lados. No padrão supercardióide ideal, há 10 dB de atenuação nas laterais(90° e 270°).

Por esse motivo, os microfones supercardioides são excelentes opções para isolar fontes sonoras individuais.

Observe que 10 dB é o ideal. Em frequências mais baixas, a atenuação lateral de um microfone supercardióide real provavelmente será menor que 10 dB. Da mesma forma, em frequências mais altas, a atenuação lateral provavelmente será maior que 10 dB.

exibe efeito de proximidade

A cápsula/cartucho do microfone supercardioide tem ambos os lados do diafragma expostos à pressão sonora externa. Em outras palavras, eles funcionam no princípio do gradiente de pressão e, portanto, exibem o efeito de proximidade.

O efeito de proximidade é o aumento na resposta de graves à medida que um microfone direcional se aproxima de uma fonte de som.

Baseia-se na física das diferenças de amplitude e fase entre os lados frontal e traseiro de um diafragma. As baixas frequências têm pouca diferença de fase e uma diferença de amplitude crescente à medida que a distância entre a fonte de som e o microfone se torna menor.

Sensível a paradas de vogais

Os microfones supercardioides são sensíveis a paradas vocais e ruídos do vento, novamente, devido às suas cápsulas de gradiente de pressão.

As paradas vocais têm a capacidade de sobrecarregar os microfones supercardióides devido à sua poderosa natureza transitória. Uma parada vocal de passagem produzirá uma grande quantidade de pressão em um lado do diafragma supercardióide enquanto cria sucção no outro lado. O resultado é uma sobrecarga rápida da cápsula do microfone produzindo um sinal de microfone «pop».

excelente isolamento acústico

O padrão relativamente estreito e unidirecional do microfone supercardioide típico permite que ele isole efetivamente as fontes de som.

O excelente isolamento está ligado ao nosso próximo ponto sobre o microfone supercardióide, que é excelente para microfonar fontes de som individuais.

Ideal para microfonar uma única fonte

Devido ao excelente isolamento e diretividade do supercardióide, ele funciona de maneira excelente para capturar uma única fonte de som. Isso é verdade em ambientes de estúdio, transmissão e palco ao vivo, seja silencioso ou barulhento.

Alto ganho antes do feedback

Devido à direcionalidade e pontos nulos de seus padrões polares, os microfones supercardióides têm potencial para grandes quantidades de ganho antes do feedback.

Para obter melhores resultados, posicione o microfone de forma que os alto-falantes ou monitores voltados para o microfone fiquem em um ângulo de 127° ou 233° fora do eixo.

Torna-se mais direcional em frequências mais altas

Na realidade, qualquer microfone se torna mais direcional em altas frequências. Isso se deve simplesmente à natureza do som e aos comprimentos de onda mais curtos das ondas sonoras de alta frequência.

Os padrões polares dos microfones supercardioides geralmente se tornam mais hipercardioides ou até lobulares em frequências mais altas.

Torna-se menos direcional em frequências mais baixas

Da mesma forma que o ponto anterior, os microfones tendem a se tornar menos direcionais em frequências mais baixas.

Para microfones supercardióides, isso pode significar uma transição para um padrão polar mais cardióide ou subcardióide nas extremidades baixas de suas respostas de frequência.

Veremos exemplos de aumento e diminuição de direcionalidade dependentes da frequência em nossa seção de exemplos de microfones supercardioides.

Funciona no princípio do gradiente de pressão

Vale a pena mencionar novamente que os microfones supercardióides(e todos os microfones direcionais) funcionam no princípio do gradiente de pressão.

Isso significa simplesmente que ambos os lados do diafragma de um microfone supercardióide estão abertos à pressão sonora externa. É a diferença de pressão entre os dois lados do diafragma que faz com que o diafragma se mova e um sinal de saída correspondente do microfone.

Só pode ser alcançado com um labirinto acústico cobrindo a parte de trás do diafragma

Os microfones supercardioides funcionam com base no princípio do gradiente de pressão, mas requerem um labirinto acústico para manipular a fase das ondas sonoras antes que elas atinjam a parte posterior do diafragma.

Labirintos acústicos cuidadosamente elaborados são usados para compensar o tempo das ondas sonoras na parte de trás do diafragma. Isso é efetivamente o que causa o padrão polar supercardióide específico.

Uma proporção de 5:3 de um padrão omnidirecional e bidirecional

Se um microfone cardióide é uma superposição de 1:1 do padrão polar omnidirecional e do padrão polar bidirecional, então o supercardióide pode ser imaginado como uma proporção de 5:3 do padrão omnidirecional para o padrão bidirecional.

Como o padrão polar supercardióide é alcançado?

O padrão polar supercardióide é obtido de forma semelhante à forma como o padrão polar cardióide é obtido: através de um labirinto acústico traseiro cuidadosamente calculado que compensa o tempo das ondas sonoras que atingem a parte traseira do diafragma do microfone.

Ok, mas o que isso realmente significa?

Primeiro, é importante transmitir que, se o diafragma de um microfone sofrer a mesma pressão sonora em seus lados frontal e traseiro, ele não se moverá. Portanto, se uma onda sonora de uma determinada direção atingir ambos os lados do diafragma ao mesmo tempo, ela se cancelará, causando falta de sinal do microfone e um “ponto nulo” no padrão polar.

Dito isto, a cápsula supercardióide funciona no princípio acústico do gradiente de pressão com a frente do diafragma totalmente exposta às ondas sonoras externas. A parte de trás de seu diafragma, no entanto, tem um labirinto acústico cuidadosamente construído.

O labirinto acústico compensa o tempo das ondas sonoras que passam por ele, causando um atraso antes que as ondas sonoras atinjam a parte de trás do diafragma.

Na cápsula supercardióide, os pontos nulos estão idealmente a 127° e 233° da linha no eixo do microfone(0°).

As ondas sonoras que chegam à cápsula de 127° e 233° atingirão o labirinto acústico e levarão um tempo T para atingir a parte posterior do diafragma. Essas ondas sonoras também levarão T para atingir a frente do diafragma a partir do mesmo ponto. Essas ondas sonoras se cancelam, criando os pontos nulos no padrão polar supracardióide.

Para obter esses pontos nulos, o padrão supercardióide exibirá um lobo posterior de sensibilidade. As ondas sonoras que vêm diretamente da parte traseira do microfone(180°) atingirão o diafragma traseiro primeiro antes de atingir a frente. Isso resulta no movimento do diafragma.

No entanto, o lobo posterior do supercardióide é bastante atenuado devido às diferenças de fase. Normalmente, o lóbulo traseiro é 10 dB mais silencioso a 180° em comparação com a captação no eixo a 0°.

A opção de padrão polar supercardióide em microfones de vários padrões

A maioria dos microfones de vários padrões usa uma cápsula de membrana dupla com diafragmas de costas com padrões polares cardióides.

Nos poucos microfones multipadrão que oferecem uma opção supercardioide, 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 supercardióide?

Cada padrão polar de microfone tem seus prós e contras. O supercardioide não é exceção, destacando-se em certas situações e apresentando desempenho inferior em outras. Estas são as melhores aplicações para microfones supercardióides:

As melhores aplicações para microfones supercardióides

No final de um braço para fins de filme.
Montado em uma câmera para melhor rejeição de sons fora do quadro.
Na frente de monitores duplos(nos pontos nulos do padrão) em situações de reforço de som ao vivo.
Para ângulo de aceitação estreito e captação direcional.
Para fechar o microfone e isolar fontes de som únicas em ambientes ruidosos.
Microfone para fontes de som individuais localizadas nas proximidades(como uma caixa de bateria).

Como prometido, também existem usos abaixo do ideal para o microfone supercardióide:

Quando você não deve usar um microfone supercardióide?

Diretamente na frente de monitores 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 supercardióides

SAA KU4

Vamos começar a lista com um microfone de fita para mostrar que nem todas as fitas são bidirecionais. O AEA KU4 é um microfone de fita dinâmico de endereço lateral com padrão polar supercardioide. Este microfone é um redesenho do lendário KU3A da RCA, trazendo o som de fita clássico para um microfone supercardióide que funciona extremamente bem no isolamento de fontes de som únicas em ambientes barulhentos.

Gráfico de resposta polar AEA KU4

AEA fornece um padrão de resposta polar lindamente colorido e preciso para o seu microfone KU4. Como este é um microfone de fita de endereço lateral, o padrão polar supercardióide só pode ser alcançado por meios físicos no labirinto acústico do microfone. Isso produz algumas peculiaridades na resposta polar de KU4.

Começando na frequência mais alta observada, vemos que a resposta polar em 10.000 Hz(malva) não é simétrica. Esta não é uma ocorrência comum em microfones.

A segunda peculiaridade é que o microfone se torna menos direcional na faixa de frequência média-alta(5-7 kHz / laranja e azul). Vemos maior sensibilidade na parte traseira(aproximadamente -10 dB) sem pontos nulos.

Nos graves e médios, no entanto, o KU4 exibe uma resposta polar supercardióide quase clássica. Possui pontos nulos em 127° e 233° e aproximadamente 6-9 dB de atenuação lateral.

Sennheiser MD441U

O Sennheiser MD 441U é um microfone dinâmico de bobina móvel de endereço superior com um padrão polar supercardióide maravilhosamente consistente. Comercializado como um microfone dinâmico que soa como um condensador com a robustez de uma dinâmica de bobina móvel, o MD 441U soa muito bem nos vocais e em praticamente qualquer instrumento. O MD 441U é o microfone dinâmico de bobina móvel mais caro do mercado e por boas razões.

Gráfico de resposta polar Sennheiser MD 441U

Uma rápida olhada no gráfico de resposta polar Sennheiser MD 441U nos diz que este microfone dinâmico tem um padrão polar altamente direcional e consistente.

Os pontos nulos do MD 441U ocorrem em torno de 120°(e 240°) na maior parte de seu espectro de frequência. Isso está praticamente no meio do caminho entre hipercardioide(pontos nulos em 110° e 250°) e supercardioide(pontos nulos em 127° e 233°). Não há dúvida de que este microfone é um padrão do tipo cardioide altamente direcional. A Sennheiser chama isso de supercardióide!

Curiosamente, o MD 441U parece exibir um supercardióide mais amplo em frequências mais altas, incluindo uma imagem frontal mais ampla e maior sensibilidade no lóbulo traseiro.

Electro-Voz PL35

O Electro-Voice PL35 é um microfone dinâmico de bobina móvel de endereço superior com um padrão polar supercardioide. Este microfone é projetado para tarolas, tímpanos e outros instrumentos de percussão para microfonação próxima. Seu padrão polar apertado faz maravilhas ao isolar baterias individuais dentro de um kit de bateria, o que pode aumentar a clareza da percussão em uma mixagem quando os microfones estão posicionados corretamente.

Gráfico de resposta polar Electro-Voice PL35

Gráficos de Resposta Polar Electro-Voice PL35

O Electro-Voice PL35 exibe um padrão polar supercardióide de livro didático, que é lindamente apresentado em 4 gráficos separados, ilustrados acima.

No primeiro quadrante, vemos a resposta polar do PL35 em frequências mais baixas. Em 250 Hz, temos um padrão supercardióide quase ideal. No entanto, uma oitava abaixo em 125 Hz, podemos ver que o padrão polar perde seus pontos nulos e amplia sua resposta traseira.

Nos 3 primeiros quadrantes, entendemos que o padrão front-end do PL35 é muito consistente e diminui gradualmente a sensibilidade para cerca de -10 dB em suas laterais. Isso se encaixa na descrição de um padrão supercardióide.

No quarto quadrante vemos que o padrão se torna muito mais direcional, abandonando seu padrão supercardioide nas frequências mais altas. Em 8 kHz, a aparência supercardióide permanece, embora o padrão seja muito direcional. Em 16 kHz, o padrão está mais próximo de um padrão semelhante a um lóbulo.

Microtech Gefell M 940

O Microtech Gefell M 940 é a versão supercardióide da série M 900 da empresa. O M 940 é um verdadeiro microfone condensador de diafragma grande de endereço lateral. Este microfone funciona incrivelmente bem para isolar instrumentos e vocais em situações de estúdio e transmissão.

Gráfico de resposta polar Microtech Gefell M 940

Gráficos de Resposta Polar Microtech Gefell M 940

A Microtech Gefell oferece 3 diagramas com 7 gráficos de frequência diferentes para denotar o padrão polar do seu M 940. Vemos que em cada um dos 3 diagramas, os padrões polares são referenciados em relação ao padrão padrão de 1 kHz.

Em 1 kHz, vemos que o M 940 excede ligeiramente o padrão supercardióide típico. Tem pontos nulos mais próximos de 140° e 220° do que de 127° e 233°. Ele também tem quase um lóbulo traseiro com uma diminuição na sensibilidade de quase 16dB em comparação com os 10dB típicos.

Quer o M 940 seja realmente um supercardióide ou não, ele tem um padrão agradável e consistente. Vemos um ligeiro aumento na sensibilidade traseira em torno de 4kHz e um afunilamento esperado em 16kHz, mas fora isso o padrão polar é sólido.

Beyerdynamic MC 950

O Beyerdynamic MC 950 é um microfone condensador verdadeiro de diafragma pequeno de endereço superior com um padrão polar supercardioide. Este microfone de som neutro é comercializado como um dos melhores em microfones de coros, pianos ou orquestras. O MC 950 funciona incrivelmente bem para localizar instrumentos proeminentes em grandes conjuntos musicais, permitindo maior flexibilidade e clareza em partes importantes da música.

Gráfico de resposta polar Beyerdynamic MC 950

O gráfico de resposta polar do Beyerdynamic MC 950 é um pouco difícil de ver devido às linhas do ponteiro, mas nos fornece uma boa quantidade de informações.

Ao contrário do normal, o padrão polar do MC 950 na verdade se afrouxa nas frequências médias superiores(mostradas em 4 kHz e 8 kHz), onde o microfone parece se tornar um pouco subcardióide.

Nos médios baixos e baixos(125 Hz – 2000 Hz), o MC 950 exibe um padrão polar supercardióide padrão.

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.

perguntas relacionadas

O que é um microfone omnidirecional? Um microfone omnidirecional é igualmente sensível ao som de todas as direções. Os microfones Omni funcionam com base no princípio da pressão, o que significa que apenas um lado de seus diafragmas está aberto à pressão sonora. A pressão sonora é escalar, portanto, é apenas a intensidade(não o ângulo) do som que gera um sinal de microfone.

Para que os microfones condensadores são mais usados? Os microfones condensadores são melhor usados quando é necessária uma captura de som precisa. Os microfones condensadores, em comparação com os microfones dinâmicos, geralmente têm respostas de frequência mais planas e estendidas, respostas polares mais consistentes e maior sensibilidade, resultando em representações mais próximas do som.

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