Quando si utilizza un microfono, lo schema polare scelto influisce sul modo in cui il suono viene captato e registrato. Sebbene esistano diversi tipi di schemi polari oggi disponibili nei microfoni, il tipo più diffuso è quello unidirezionale.

Questo tipo di diagramma polare è sensibile alla direzione e capta il suono da una regione dello spazio, cioè davanti al microfono, in contrasto, ad esempio, con i microfoni omnidirezionali che captano il suono da tutto il perimetro del microfono.

In questo articolo esamineremo i microfoni unidirezionali, il loro funzionamento, i loro pro e contro rispetto a un modello polare omnidirezionale e come utilizzarli.

Quindi, se non siete sicuri di scegliere un microfono sensibile alla direzione per il vostro prossimo concerto dal vivo o per la vostra prossima sessione di registrazione, questo post è per voi!

Le basi dei microfoni unidirezionali

I microfoni unidirezionali, detti anche microfoni direzionali, captano il suono da una sola direzione, cioè hanno uno schema polare (vedi sotto) progettato per concentrarsi sul suono proveniente da una particolare direzione, escludendo i suoni provenienti da altre direzioni.

Sono in contrasto con i microfoni omnidirezionali, che captano il suono da più direzioni contemporaneamente, e sono quindi da preferire in situazioni in cui una singola sorgente sonora è al centro delle sessioni di registrazione o di audio dal vivo, senza che venga captato troppo rumore di fondo o d'ambiente.

Modelli polari

Gli schemi polari dei microfoni, detti anche schemi di ripresa del microfono, descrivono la regione da cui un microfono capta il suono. Esistono diversi tipi di schemi polari utilizzati nei microfoni moderni, i più diffusi dei quali sono quelli direzionali.

Tipi di schemi polari

I tipi di schemi polari più comuni sono:

• Cardioide (direzionale) - Una regione a forma di cuore davanti al microfono.
• Figure-eight (bi-direzionale) - Una regione davanti e dietro il microfono a forma di figure-eight, che risulta in una regione di ripresa bi-direzionale.
• Omnidirezionale - Una regione sferica intorno al microfono.

Tenete presente che il diagramma polare di un microfono non riguarda solo il suo posizionamento rispetto alla sorgente sonora, come dice Paul White, veterano del settore audio:

Scegliete il modello polare ottimale per il lavoro da svolgere e sarete a metà strada per ottenere una registrazione eccellente.

Schemi polari direzionali

Sebbene il diagramma polare cardioide sia il tipo più comune di diagramma direzionale (posizionato in modo retrogrado nel caso di un diagramma bidirezionale), esistono altre varianti utilizzate:

• Super-cardioide - Si tratta di un modello polare direzionale molto diffuso che raccoglie una piccola quantità di suono da dietro il microfono, oltre a una regione a forma di cuore davanti ad esso, e ha una regione di fuoco anteriore più stretta rispetto al cardioide.
• Iper-cardioide - È simile al super-cardioide, ma ha una regione di fuoco anteriore ancora più ristretta, che si traduce in un microfono molto (cioè "iper") direzionale.
• Sub-cardioide - Anche in questo caso, si tratta di un modello simile al super-cardioide, ma con una regione più ampia di messa a fuoco frontale, ossia una direzionalità a metà tra il cardioide e l'omnidirezionale.

Sia il pattern super che quello iper-cardioide forniscono una regione più ristretta di fuoco frontale rispetto al cardioide e sono quindi utili in situazioni in cui si desidera un rumore ambientale ridotto e una forte direzionalità, anche se con una certa ripresa posteriore. Tuttavia, richiedono un posizionamento attento: se un cantante o un diffusore si spostano fuori asse durante la registrazione, la qualità del suono potrebbe risentirne.

Il sub-cardioide è meno focalizzato rispetto alle varianti super e iper, è più adatto a una sorgente sonora ampia e fornisce un suono più naturale e aperto. Tuttavia, è più suscettibile al feedback, data la natura più aperta di questo pattern di pickup.

Come funzionano i microfoni direzionali

La direzionalità di un microfono è determinata dal design della sua capsula, cioè la parte che contiene il meccanismo sensibile al suono, solitamente costituito da un diaframma che vibra in risposta alle onde sonore.

Design della capsula microfonica

Esistono due tipi principali di design della capsula:

1. Capsule a pressione - Solo un lato della capsula è aperto all'aria, il che significa che il diaframma risponderà alle onde di pressione sonora provenienti da qualsiasi direzione (questo perché l'aria ha la proprietà di esercitare una pressione uguale in tutte le direzioni).
2. Capsule a gradiente di pressione - Entrambi i lati della capsula sono aperti all'aria, quindi le onde di pressione sonora che entrano da un lato usciranno dall'altro con una piccola differenza (cioè un gradiente) di pressione dell'aria.

Le capsule a pressione sono utilizzate nei microfoni omnidirezionali in quanto rispondono al suono proveniente da tutte le direzioni.

Le capsule a gradiente di pressione sono utilizzate nei microfoni direzionali, poiché la dimensione del gradiente varia in base all'angolo della sorgente sonora, rendendo questi microfoni sensibili alla direzionalità.

I vantaggi dei microfoni unidirezionali

Uno dei principali vantaggi di un microfono direzionale è la sua regione di ripresa focalizzata, che evita di captare suoni indesiderati o rumori di fondo.

È utile in situazioni in cui il suono proviene da un'area ristretta rispetto al microfono, ad esempio durante un discorso o una conferenza, o se c'è un gruppo musicale direttamente davanti al microfono.

Altri vantaggi dei microfoni unidirezionali sono:

• Guadagno elevato rispetto al feedback rispetto ai microfoni omnidirezionali, poiché c'è una maggiore sensibilità al suono diretto proveniente da una regione ristretta dello spazio.
• Bassa sensibilità al rumore di fondo o ai suoni ambientali indesiderati.
• Migliore separazione dei canali durante le registrazioni, grazie al miglior rapporto tra il suono diretto e quello indiretto che il microfono riesce a ottenere rispetto ai microfoni omnidirezionali.

Contro dei microfoni unidirezionali

Uno dei principali svantaggi di un microfono direzionale è l'effetto di prossimità, cioè l'impatto sulla sua risposta in frequenza quando si avvicina a una sorgente sonora, con conseguente risposta eccessiva dei bassi quando è vicino alla sorgente.

Un cantante, ad esempio, noterà una risposta dei bassi più elevata man mano che si avvicina a un microfono direzionale, a causa dell'effetto di prossimità. Ciò può essere auspicabile in alcune situazioni, ad esempio se i bassi aggiuntivi aggiungono un tono profondo e terroso alla voce del cantante, ma è indesiderabile quando è richiesto un equilibrio tonale coerente.

Altri svantaggi dei microfoni direzionali sono:

• Un po' carente nella regione dei bassi della risposta in frequenza rispetto alla maggior parte dei microfoni omnidirezionali.
• Non cattura l'ambienza o altri suoni che danno l'idea dell'ambiente in cui il microfono viene utilizzato.
• Più sensibile al rumore del vento se utilizzato in ambienti esterni, dato il suo design a capsula (cioè aperto su entrambe le estremità, per consentire il passaggio dell'aria).

Come utilizzare un microfono direzionale

Il modo in cui un microfono direzionale è realizzato, cioè per generare il suo diagramma polare direzionale, determina alcune caratteristiche che vale la pena conoscere quando lo si utilizza. Vediamo due delle più importanti.

Risposta in frequenza

I microfoni omnidirezionali sono noti per la loro sensibilità costante su un'ampia gamma di frequenze, ma per un microfono direzionale, il meccanismo a gradiente di pressione significa che ha sensibilità diverse alle basse e alle alte frequenze. In particolare, è quasi insensibile alle basse frequenze.

Per ovviare a questo problema, i produttori rendono il diaframma di un microfono direzionale molto più sensibile alle basse frequenze. Tuttavia, se da un lato questo aiuta a contrastare le tendenze del meccanismo a gradiente di pressione, dall'altro si traduce in una suscettibilità ai suoni indesiderati a bassa frequenza derivanti da vibrazioni, rumori di manipolazione, vento e schiocchi.

L'effetto di prossimità

Una proprietà delle onde sonore è che la loro energia a bassa frequenza si dissipa molto più rapidamente rispetto a quella ad alta frequenza, e questo varia con la vicinanza alla sorgente. Questo è ciò che causa l'effetto di prossimità.

A causa di questo effetto, i produttori progettano le caratteristiche di frequenza di un microfono direzionale tenendo conto di una certa prossimità. In uso, se la distanza dalla sorgente differisce da quella per cui è stato progettato, la risposta tonale del microfono può suonare eccessivamente "rimbombante" o "sottile".

Tecniche di best practice

Tenendo conto di queste caratteristiche, ecco alcune tecniche ottimali da adottare quando si utilizza un microfono direzionale:

• Utilizzare un buon supporto antiurto per ridurre al minimo la suscettibilità ai disturbi a bassa frequenza, come le vibrazioni.
• Utilizzare un cavo leggero e flessibile per ridurre ulteriormente le vibrazioni (poiché i cavi rigidi e più pesanti si propagano più facilmente).
• Utilizzare un parabrezza per ridurre il rumore del vento (se si è all'aperto) o il plosio.
• Durante l'uso, posizionare i microfoni il più possibile verso la fonte del suono.
• Considerate quale sia lo schema polare direzionale più adatto alle vostre esigenze, ad esempio cardioide, super, iper o addirittura bidirezionale.

Abbiamo preparato una guida completa in cui confrontiamo in dettaglio i microfoni unidirezionali con quelli omnidirezionali!

Conclusione

In questo post abbiamo analizzato i microfoni unidirezionali, cioè quelli che hanno un diagramma polare direzionale. Rispetto ai microfoni con diagramma polare non direzionale (omnidirezionale), questi microfoni sono caratterizzati da un diagramma polare non direzionale:

• Direzionalità focalizzata e migliore separazione dei canali
• Un guadagno elevato per la sorgente sonora rispetto al feedback o al rumore ambientale
• Maggiore sensibilità alle basse frequenze

Date le loro caratteristiche, la prossima volta che dovrete scegliere un microfono per una situazione in cui la direzionalità è importante, ad esempio quando un pattern di ripresa omnidirezionale provocherebbe un rumore ambientale eccessivo, un microfono direzionale potrebbe essere quello che fa per voi.