Při používání mikrofonu ovlivňuje zvolený polární vzor způsob snímání a záznamu zvuku. Ačkoli je dnes u mikrofonů k dispozici několik typů polárních vzorů, nejoblíbenějším typem je jednosměrný vzor.

Tento typ polárního diagramu je směrově citlivý a snímá zvuk z jedné oblasti v prostoru, tj. před mikrofonem. Je to rozdíl například od všesměrových mikrofonů, které snímají zvuk z celého okolí mikrofonu.

V tomto příspěvku se podíváme na jednosměrné mikrofony, jak fungují, jaké mají výhody a nevýhody oproti všesměrovému polárnímu vzoru a jak je používat.

Pokud si tedy nejste jisti, zda si pro své příští živé vystoupení nebo nahrávání vybrat směrově citlivý mikrofon, pak je tento příspěvek určen právě vám!

Základy jednosměrných mikrofonů

Jednosměrné mikrofony, označované také jako směrové mikrofony, snímají zvuk z jednoho směru, tj. mají polární vzor (viz níže), který je navržen tak, aby se zaměřil na zvuk přicházející z určitého směru a vyloučil zvuky z jiných směrů.

Na rozdíl od všesměrových mikrofonů, které snímají zvuk z několika směrů najednou, jsou upřednostňovány v situacích, kdy se při živém ozvučování nebo nahrávání soustředí pozornost na jediný zdroj zvuku, aniž by bylo zachyceno příliš mnoho okolního prostředí nebo šumu v pozadí.

Polární vzory

Polární vzory mikrofonů - označované také jako snímací vzory mikrofonů - popisují oblast, ze které mikrofon snímá zvuk. V moderních mikrofonech se používá několik typů polárních vzorů, přičemž nejoblíbenější jsou směrové typy.

Typy polárních vzorů

Nejběžnější typy polárních vzorů jsou:

• Kardioida (směrová) - oblast ve tvaru srdce před mikrofonem.
• Osmička (obousměrná) - oblast před a za mikrofonem ve tvaru osmičky, čímž vzniká obousměrná oblast snímání.
• Všesměrový - sférická oblast kolem mikrofonu.

Mějte na paměti, že polární vzor mikrofonu je víc než jen jeho umístění vůči zdroji zvuku - jak říká Paul White, zkušený odborník v oblasti audiotechniky:

Zvolte optimální polární vzor pro danou úlohu a máte napůl cesty k pořízení skvělé nahrávky.

Směrové polární vzory

Ačkoli je kardioidní polární vzor nejběžnějším typem směrového vzoru (v případě obousměrného vzoru je umístěn zády k sobě), používají se i jiné varianty:

• Superkardioida - jedná se o oblíbený směrový polární vzor, který kromě oblasti ve tvaru srdce před mikrofonem zachycuje i malé množství zvuku zpoza mikrofonu a má užší oblast předního ohniska než kardioida.
• Hyperkardioida - je podobná superkardioidě, ale má ještě užší oblast předního ohniska, takže vzniká velmi (tj. "hyper") směrový mikrofon.
• Subkardioida - opět se jedná o podobný typ jako superkardioida, ale s širší oblastí předního ohniska, tj. směrovost, která je někde mezi kardioidním a všesměrovým vzorkem.

Superkardioidní i hyperkardioidní vzor poskytují užší oblast předního zaměření než kardioida, a proto jsou užitečné v situacích, kdy chcete méně okolního šumu a silnou směrovost, i když s určitým snímáním zezadu. Vyžadují však pečlivé umístění - pokud by se zpěvák nebo reproduktor během nahrávání pohyboval mimo osu, může to mít vliv na kvalitu zvuku.

Subkardioida je méně soustředěná než varianty super a hyper, je vhodnější pro široký zdroj zvuku a poskytuje přirozenější, otevřenější zvuk. Je však náchylnější ke zpětné vazbě vzhledem k otevřenějšímu charakteru tohoto snímacího vzoru.

Jak fungují směrové mikrofony

Směrovost mikrofonu je dána konstrukcí jeho kapsle, tj. části, která obsahuje mechanismus citlivý na zvuk, obvykle tvořený membránou, která vibruje v reakci na zvukové vlny.

Konstrukce mikrofonní kapsle

Existují dva základní typy konstrukce kapslí:

1. Tlakové kapsle - pouze jedna strana kapsle je otevřená vzduchu, což znamená, že membrána bude reagovat na zvukové tlakové vlny přicházející z jakéhokoli směru (to proto, že vzduch má tu vlastnost, že působí tlakem ve všech směrech stejně).
2. Kapsle s tlakovým gradientem - obě strany kapsle jsou otevřené vzduchu, takže zvukové tlakové vlny přicházející z jedné strany vycházejí na druhé straně s malým rozdílem (tj. gradientem) tlaku vzduchu.

Tlakové kapsle se používají ve všesměrových mikrofonech, protože reagují na zvuk přicházející ze všech směrů.

Kapsle s tlakovým gradientem se používají ve směrových mikrofonech, protože velikost gradientu se mění v závislosti na úhlu zdroje zvuku, takže tyto mikrofony jsou citlivé na směrovost.

Výhody jednosměrných mikrofonů

Jednou z hlavních výhod směrového mikrofonu je jeho soustředěná oblast snímání. To znamená, že nezachytí nežádoucí zvuky nebo šum v pozadí.

To je užitečné v situacích, kdy zvuk vychází z úzké oblasti vzhledem k mikrofonu, například při projevu nebo přednášce, nebo pokud se přímo před mikrofonem nachází kapela.

Mezi další výhody jednosměrných mikrofonů patří:

• Vysoký zisk vzhledem ke zpětné vazbě ve srovnání se všesměrovými mikrofony, protože je zde větší citlivost na přímý zvuk z úzké oblasti v prostoru.
• Nízká citlivost na hluk v pozadí nebo nežádoucí okolní zvuky.
• Lepší separace kanálů při nahrávání díky lepšímu poměru, v jakém mikrofon zachycuje přímý zvuk ve srovnání s nepřímými zvuky ve srovnání se všesměrovými mikrofony.

Nevýhody jednosměrných mikrofonů

Hlavní nevýhodou směrového mikrofonu je jeho proximity efekt, tj. vliv na jeho frekvenční odezvu při přiblížení ke zdroji zvuku. To má za následek nadměrnou basovou odezvu v blízkosti zdroje.

Například zpěvák zaznamená vyšší basovou odezvu, když se přiblíží ke směrovému mikrofonu kvůli proximity efektu. To může být v některých situacích žádoucí, například pokud dodatečné basy dodají zpěvákovu hlasu hluboký, zemitý tón, ale je to nežádoucí, pokud je vyžadována konzistentní tonální rovnováha.

Mezi další nevýhody směrových mikrofonů patří:

• V porovnání s většinou všesměrových mikrofonů poněkud chybí v basové oblasti frekvenční odezvy.
• Nezachycuje atmosféru ani jiné zvuky, které dokreslují prostředí, v němž je mikrofon používán.
• Při použití ve venkovním prostředí je citlivější na hluk větru vzhledem ke konstrukci kapsle (tj. otevřená na obou koncích, což umožňuje průchod vzduchu).

Jak používat směrový mikrofon

Způsob, jakým je směrový mikrofon vyroben, tj. jak se vytváří jeho směrový polární obraz, má za následek určité vlastnosti, které je dobré si při jeho používání uvědomit. Podívejme se na dvě nejdůležitější z nich.

Frekvenční odezva

Všesměrové mikrofony jsou známé svou konzistentní citlivostí v širokém rozsahu frekvencí, ale u směrového mikrofonu znamená mechanismus gradientu tlaku, že má rozdílnou citlivost při nízkých a vysokých frekvencích. Zejména při nízkých frekvencích je téměř necitlivý.

Výrobci proti tomu vytvářejí membránu směrového mikrofonu mnohem citlivější na nízké frekvence. To sice pomáhá bojovat s tendencemi mechanismu tlakového gradientu, ale vede to k náchylnosti k nežádoucím nízkofrekvenčním zvukům vznikajícím při vibracích, manipulačním hluku, větru a praskání.

Efekt blízkosti

Vlastností zvukových vln je, že se jejich energie při nízkých frekvencích rozptyluje mnohem rychleji než při vysokých frekvencích, a to v závislosti na vzdálenosti od zdroje. To je příčinou proximity efektu.

Vzhledem k tomuto efektu navrhují výrobci frekvenční charakteristiku směrového mikrofonu s ohledem na určitou blízkost. Při použití, pokud se vzdálenost od zdroje liší od vzdálenosti, pro kterou je mikrofon navržen, může jeho tónová charakteristika znít příliš "dunivě" nebo "tence".

Techniky osvědčených postupů

S ohledem na tyto vlastnosti uvádíme několik osvědčených postupů, které je třeba při používání směrového mikrofonu dodržovat:

• Použijte kvalitní nárazové uchycení, abyste minimalizovali náchylnost k nízkofrekvenčním poruchám, jako jsou vibrace.
• Použijte lehký a ohebný kabel, abyste ještě více minimalizovali vibrace (protože tuhé a těžší kabely šíří vibrace snadněji).
• Pro snížení hluku větru (pokud je venku) nebo plosek použijte čelní sklo.
• Při používání umístěte mikrofony co nejlépe ke zdroji zvuku.
• Zvažte, který směrový polární vzor nejlépe vyhovuje vašim potřebám, např. kardioidní, super, hyper nebo dokonce obousměrný.

Stále si nejste jisti, který mikrofon vybrat? Připravili jsme pro vás obsáhlého průvodce, ve kterém podrobně porovnáváme jednosměrné a všesměrové mikrofony!

Závěr

V tomto příspěvku jsme se zabývali jednosměrnými mikrofony, tj. mikrofony se směrovým polárním obrazcem. Ve srovnání s nesměrovým (všesměrovým) polárním obrazcem mají tyto mikrofony tyto vlastnosti:

• Zaměřená směrovost a lepší oddělení kanálů
• Vysoký zisk zdroje zvuku vzhledem ke zpětné vazbě nebo okolnímu hluku.
• Větší citlivost na nízké frekvence

Až budete příště vybírat mikrofon pro situaci, ve které je směrovost důležitá, např. když by všesměrový vzor snímání způsobil příliš mnoho okolního hluku, může být směrový mikrofon tím pravým, který potřebujete.