När du använder en mikrofon påverkar polarmönstret du väljer hur den tar upp och spelar in ljudet. Det finns flera olika typer av polarmönster i dagens mikrofoner, men den mest populära typen är det enkelriktade mönstret.

Den här typen av polarmönster är riktningskänsligt och tar upp ljud från ett område i rummet, dvs. framför mikrofonen. Det står i kontrast till omnidirektionella mikrofoner som tar upp ljud från hela området runt mikrofonen.

I det här inlägget tittar vi på enkelriktade mikrofoner, hur de fungerar, deras för- och nackdelar i förhållande till ett rundstrålande polarmönster och hur man använder dem.

Så om du är osäker på om du ska välja en riktningskänslig mikrofon för din nästa livespelning eller inspelning, är det här inlägget för dig!

Grunderna för enkelriktade mikrofoner

Enkelriktade mikrofoner, även kallade riktmikrofoner, fångar upp ljud från en riktning, dvs. de har ett polarmönster (se nedan) som är utformat för att fokusera på ljud som kommer från en viss riktning samtidigt som ljud från andra riktningar utesluts.

De står i kontrast till rundstrålande mikrofoner som tar upp ljud från flera håll samtidigt. De är därför att föredra i situationer där en enda ljudkälla är i fokus för live-ljud eller inspelningar utan att ta upp för mycket atmosfär eller bakgrundsbrus.

Polarmönster

Mikrofonens polarmönster - även kallat mikrofonupptagningsmönster - beskriver det område från vilket en mikrofon tar upp ljudet. Det finns flera typer av polarmönster som används i moderna mikrofoner, varav de mest populära är de riktade typerna.

Typer av polarmönster

De vanligaste typerna av polarmönster är:

• Kardioid (riktad) - Ett hjärtformat område framför mikrofonen.
• Figur åtta (dubbelriktad) - Ett område framför och bakom mikrofonen i form av en figur åtta, vilket resulterar i ett dubbelriktat upptagningsområde.
• Omnidirektionell - Ett sfäriskt område runt mikrofonen.

Tänk på att en mikrofons polarmönster handlar om mer än bara dess placering i förhållande till ljudkällan - som Paul White, en erfaren audioindustriveteran, uttrycker det:

Välj det optimala polarmönstret för uppgiften och du har kommit halvvägs till en bra inspelning.

Riktande polarmönster

Även om det kardioida polarmönstret är den vanligaste typen av riktningsmönster (placerade bakåt mot bakåt i fallet med ett dubbelriktat mönster) finns det andra varianter som används:

• Superkardioid - Det här är ett populärt riktat polarmönster som fångar upp en liten mängd ljud bakom mikrofonen utöver ett hjärtformat område framför den, och det har ett smalare område med fokus framifrån än njurformade mikrofoner.
• Hyperkardioid - Liknar superkardioid, men har ett ännu smalare område med frontfokus, vilket resulterar i en mycket (dvs. "hyper") riktad mikrofon.
• Subkardioid - Liknar återigen superkardioid men med ett bredare område med frontfokus, dvs. en riktningsverkan som ligger någonstans mellan kardioid och rundstrålande mönster.

Både super- och hyperkardioidmönstret ger ett smalare område med frontfokus än kardioidmönstret, och därför är de användbara i situationer när du vill ha mindre omgivande buller och en stark riktningsverkan, även om det finns en viss upptagning bakifrån. De kräver dock en noggrann positionering - om en sångare eller högtalare skulle röra sig utanför axeln under inspelningen kan ljudkvaliteten försämras.

Subcardioid är mindre fokuserad än super- och hypervarianterna, lämpar sig bättre för en bred ljudkälla och ger ett mer naturligt, öppet ljud. Det är dock mer känsligt för återkoppling med tanke på den mer öppna karaktären hos det här upptagningsmönstret.

Hur riktade mikrofoner fungerar

En mikrofons riktning bestäms av kapselns utformning, dvs. den del som innehåller den ljudkänsliga mekanismen, som vanligtvis består av ett membran som vibrerar som svar på ljudvågor.

Design av mikrofonkapsel

Det finns två huvudtyper av kapselkonstruktion:

1. Tryckkapslar - Endast en sida av kapseln är öppen för luft, vilket innebär att membranet reagerar på ljudtrycksvågor som kommer från alla håll (detta beror på att luft har egenskapen att utöva tryck lika mycket i alla riktningar).
2. Tryckgradientkapslar - Kapselns båda sidor är öppna för luft, så ljudtrycksvågor som kommer in från ena sidan kommer ut på andra sidan med en liten skillnad (dvs. gradient) i lufttryck.

Tryckkapslar används i omni-mikrofoner eftersom de reagerar på ljud som kommer från alla håll.

Kapslar med tryckgradient används i riktmikrofoner, eftersom gradientens storlek varierar beroende på ljudkällans vinkel, vilket gör dessa mikrofoner känsliga för riktningar.

Fördelar med enkelriktade mikrofoner

En av de största fördelarna med en riktmikrofon är dess fokuserade upptagningsområde. Det innebär att den inte tar upp oönskade ljud eller bakgrundsbrus.

Detta är användbart i situationer där ljudet kommer från ett smalt område i förhållande till mikrofonen, t.ex. under ett tal eller en föreläsning, eller om det finns ett band direkt framför mikrofonen.

Andra fördelar med enkelriktade mikrofoner är:

• Hög förstärkning i förhållande till återkoppling jämfört med omni-mikrofoner, eftersom det finns en större känslighet för direktljud från ett smalt område i rummet.
• Låg känslighet för bakgrundsbrus eller oönskade omgivningsljud.
• Bättre kanalseparation vid inspelningar, eftersom mikrofonen tar upp direkt ljud i förhållande till indirekt ljud i ett bättre förhållande än omni-mikrofoner.

Nackdelar med enkelriktade mikrofoner

En stor nackdel med en riktad mikrofon är dess närhetseffekt, dvs. den inverkan på dess frekvensrespons när den rör sig närmare en ljudkälla. Detta resulterar i en överdriven basrespons när den är nära källan.

En sångare skulle till exempel märka en högre basklang när han eller hon rör sig närmare en riktmikrofon på grund av närhetseffekten. Detta kan vara önskvärt i vissa situationer, till exempel om den extra basen ger en djup, jordnära ton till sångarens röst, men det är oönskat när det krävs en konsekvent tonal balans.

Andra nackdelar med riktade mikrofoner är:

• Något bristfällig i basområdet av frekvensomfånget jämfört med de flesta omni-mikrofoner.
• Fångar inte upp atmosfären eller andra ljud som ger en känsla av den miljö där mikrofonen används.
• Mer känslig för vindbrus när den används utomhus på grund av sin kapselkonstruktion (dvs. öppen i båda ändar, vilket gör att luft kan passera igenom).

Hur man använder en riktad mikrofon

Det sätt på vilket en riktmikrofon tillverkas, dvs. för att generera sitt riktningsmässiga polarmönster, ger vissa egenskaper som är värda att vara medveten om när du använder en. Låt oss titta på två av de viktigaste av dessa.

Frekvensrespons

Omnidirektionella mikrofoner är kända för sin konsekventa känslighet över ett brett frekvensområde, men för en riktmikrofon innebär tryckgradientmekanismen att den har olika känslighet vid låga respektive höga frekvenser. I synnerhet är den nästan okänslig vid låga frekvenser.

För att motverka detta gör tillverkarna membranet i en riktmikrofon mycket mer känsligt för låga frekvenser. Även om detta hjälper till att motverka tryckgradientmekanismens tendenser, leder det till att mikrofonen blir känslig för oönskade lågfrekventa ljud från vibrationer, handhavande buller, vind och poppande ljud.

Närhetseffekten

En egenskap hos ljudvågor är att energin vid låga frekvenser försvinner mycket snabbare än vid höga frekvenser, och detta varierar med närheten till källan. Det är detta som orsakar närhetseffekten.

Med tanke på denna effekt utformar tillverkarna en riktmikrofons frekvensegenskaper med viss närhet i åtanke. Om avståndet till källan skiljer sig från vad den är utformad för kan mikrofonens tonal respons låta överdrivet "boomig" eller "tunn".

Tekniker för bästa praxis

Med dessa egenskaper i åtanke finns här några bästa metoder att använda när du använder en riktad mikrofon:

• Använd ett bra stötfäste för att minimera känsligheten för lågfrekventa störningar, t.ex. vibrationer.
• Använd en lätt och flexibel kabel för att ytterligare minimera vibrationer (eftersom styva, tyngre kablar sprider vibrationer lättare).
• Använd en vindruta för att minska vindbrus (om du är utomhus) eller plosives.
• Placera mikrofonerna mot ljudkällan så effektivt som möjligt under användning.
• Fundera över vilket riktat polarmönster som passar bäst för dina behov, t.ex. kardioid, super, hyper eller till och med dubbelriktat.

Om du fortfarande är osäker på vilken mikrofon du ska välja har vi förberett en omfattande guide där vi jämför enriktade och rundstrålande mikrofoner i detalj!

Slutsats

I det här inlägget har vi tittat på enkelriktade mikrofoner, dvs. de som har ett riktat polarmönster. Jämfört med ett icke riktat (omnidirektionellt) polarmönster har dessa mikrofoner följande egenskaper:

• Fokuserad riktning och bättre kanalseparation
• En hög förstärkning av ljudkällan i förhållande till återkoppling eller omgivande buller.
• Större känslighet för låga frekvenser

Med tanke på deras egenskaper kan en riktad mikrofon vara precis vad du behöver nästa gång du ska välja en mikrofon i en situation där riktningen spelar roll, t.ex. när ett rundstrålande upptagningsmönster skulle resultera i för mycket omgivande ljud.