Диаграмма направленности микрофона: что это такое и какой она бывает

Диаграмма направленности микрофона оказывает большое влияние на всё, что вы записываете. Тем не менее сами диаграммы могут запутать начинающих музыкантов ввиду их серьёзных различий в принципе захвата сигнала.

Диаграммы напрямую влияют на итоговые характеристики записываемого звука. Более того, они подсказывают, как именно расположить микрофон в комнате, чтобы получить нужный звук на записи.

Несмотря на то, что у каждого из нас есть интуитивное представление о том, как именно микрофон будет записывать сигнал, знаете ли вы, что происходит, когда микрофон направляется в ту или иную сторону? Давайте разбираться.

Что такое диаграмма направленности микрофона?

Диаграмма направленности микрофона (англ. Polar Pattern) показывает, как именно микрофон улавливает звук от источников сигнала. Микрофон может захватывать сигнал перед и за собой, забирать немного (или много!) звука слева и справа или же записывать всё, что происходит вокруг.

Знание диаграмм подсказывает, какой именно микрофон лучше выбрать для того или иного источника звука. Вместе с тем она даёт понимание, как именно лучше расположить микрофон и источник сигнала в пространстве, чтобы получить желаемый звук.

Нулевые точки микрофона

Популярное заблуждение гласит, что диаграммы направленности представляют собой части круга, однако это не так. Схема направленности микрофона не двухмерна, а трёхмерна, поэтому на графике речь идёт не о круге, а о сфере.

Если посмотреть на схемы сбоку, то мысль станет понятнее:

Одна из важнейших особенностей паттернов состоит в том, что они рассказывают не столько о том, что микрофон запишет, сколько о том, что не запишет. Понимание того, что не попадёт в поле зрения микрофона особенно важно — благодаря ему мы можем точнее позиционировать микрофон в помещении и отсекать на записи всё лишнее.

Так, например, двусторонняя диаграмма полностью подавляет звук, поступающий к ней под углом 90 градусов. Другие паттерны также обладают зонами низкой чувствительности, называющимися нулевыми точками микрофона.

Диаграммы также по-разному отрабатывают эффект близости — повышение интенсивности низких частот по мере приближения источника звука к микрофону. В зависимости от паттерна и чувствительности, эффект проявляется на разном расстоянии: у одних моделей он появляется при очень близком расположении источника к микрофону, у других — проявляется на большей дистанции.

Диаграмма направленности микрофона, нулевая точка и эффект близости дают огромный контроль над записываемым сигналом. С их помощью звукорежиссёр может сделать звук тоньше или плотнее ещё до момента записи.

Основные диаграммы направленности микрофона

Существуют пять основных видов диаграммы направленности:

1. Всенаправленная;
2. Кардиоидная (кардиоида);
3. Суперкардиоидная (суперкардиоида);
4. Гиперкардиоидная (гиперкардиоида);
5. Двусторонняя (восьмёрка).

Диаграммы отличаются принципом захвата сигнала, поступающего к микрофону. Одни диаграммы записывают сигналы с одной из сторон, другие — забирают звук с двух сторону или отовсюду.

Всенаправленная диаграмма

Всенаправленная диаграмма (англ. Omni, Omnidirectional) захватывает звук со всех сторон: спереди, сзади, слева, справа, сверху и снизу. Микрофоны с всенаправленной диаграммой лишены эффекта близости: вне зависимости от удалённости источника сигнала, всенаправленный паттерн не накачивает низкие частоты в записываемом сигнале.

Всенаправленные микрофоны менее чувствительны к расположению в пространстве. Звучание паттерна отличается большей естественностью: микрофон захватывает сигнал так же, как мы слышим его в реальном мире.

Среди основных недостатков: сложности с просачиванием сигналов и преобладание звучания комнаты в записываемом сигнале. Оба недостатка вызваны особенностями паттерна: микрофон захватывает всё, что звучит в помещении.

Кардиоидная диаграмма (кардиоида)

Микрофоны с кардиоидной диаграммой (англ. Cardioid) направленности захватывают большое количества сигнала перед собой и немного звука по бокам (сверху и снизу, слева и справа), но отсекает всё, что происходит за ними. Нулевая точка кардиоидных микрофонов находится сзади (под углом 180 градусов).

Кардиоида обладает умеренно выраженным эффектом близости, благодаря чему при записи вокала можно добавить дополнительного тела голосу.

Паттерн также даёт отличную управляемость: можно значительно изменить характер звучания сигнала перемещением микрофона и/или источника сигнала относительно вертикальной оси.

Суперкардиоидная диаграмма (суперкардиоида)

В отличие от кардиоиды, суперкардиоидная диаграмма (англ. Supercardioid) забирает чуть меньше сигнала перед и сбоку от микрофона и намного больше — за микрофоном. Некоторая сжатость в сравнении с кардиоидой также обеспечивает меньший захват сигнала по бокам.

Нулевая точка микрофона с суперкардиоидной диаграммой располагается в пределах 126 градусов. Большая плотность диаграммы относительно обычной кардиоиды обеспечивает более выраженный эффект близости.

Гиперкардиоидная диаграмма (гиперкардиоида)

Гиперкардиоида (Hypercardioid) — ещё одна разновидность обычной кардиоиды. В сравнении с кардиоидной и суперкардиоидной диаграммами, гиперкардиоида забирает ещё меньше сигнала перед и по бокам микрофона, но «хватает» значительно больше звуков за микрофоном.

Гиперкардиоидные микрофоны особо чувствительны к расположению в пространстве: устройства забирают сигнал в относительно небольшом коридоре перед микрофоном, а также фиксируют звуки за микрофоном. При записи лучше изолировать заднюю часть микрофона звукопоглощающим экраном, если вы не хотите, чтобы отразившиеся от стены сигналы вернулись в поле зрения микрофона в виде отзвуков комнаты.

Нулевая точка гиперкардиоиды располагается в районе 110 градусов, звуки за пределами этого значения подавляются достаточно активно. Что касается эффекта близости, то здесь он выражен ещё сильнее, чем у суперкардиоиды.

Двунаправленная диаграмма (восьмёрка)

Двунаправленная диаграмма направленности микрофона забирает сигнал спереди и сзади микрофона, но отсекает всё по бокам. Из-за схожести профиля захвата сигнала с цифрой 8 диаграмму часто называют «восьмёркой» (англ. Figure-8).

Нулевая точка «восьмёрки» располагается под углом 90 градусов. Всё, что находится за пределами основного направления захвата звука, отсекается микрофоном.

Устройства с двунаправленной диаграммой полезны при записи интервью, а также при записи двух источников звука одним микрофоном. Помимо этого восьмёрка пригодится для направленной записи источника вместе с окружением: к примеру, можно записать гитару и отзвуки помещения (зала) за микрофоном.

Другие виды диаграмм направленности

Помимо пяти основных видов диаграмм, существуют несколько их разновидностей, расширяющих направление записи сигнала. Так или иначе, нестандартные диаграммы представляют собой вариации на тему основных паттернов.

Полусферическая диаграмма

Разновидность всенаправленной диаграммы, работающей только с половиной сферы. Полусферическая диаграмма (англ. Half-omnidirectional или Hemispherical) обладает теми же достоинствами и недостатками, что и всенаправленный паттерн.

Нулевая точка диаграммы располагается на отметке 180 градусов — микрофон отсекает всё, что находится позади. По этой причине микрофоны с полусферическим паттерном часто используются для подзвучивания больших областей: например, сцены концертного зала при выступлении дикторов.

Субкардиоидная диаграмма

В сравнении с кардиоидой, субкардиоидная диаграмма (англ. Subcardioid) чувствительна ко всему, что происходит перед ней. Что касается звуков позади, то их субкардиоида воспринимает хуже, из-за чего сигналы сзади звучат заметно тише.

У паттерна нет нулевых точек — микрофоны с субкардиоидой одинаково хорошо воспринимают как то, что происходит перед ними, так и то, что звучит за ними. Благодаря этому широкая субкардиоида предлагает естественность звучания как у всенаправленной диаграммы и относительную сфокусированность на каком-то направлении, свойственную кардиоиде.

Узкая восьмёрка (шотган)

Узкая восьмёрка применяется в микрофонах типа «Shotgun» — узконаправленных устройствах для записи звука в особо шумном окружении. Подобные микрофоны подходят для фокусирования на источнике звука в шумном окружении: например, на съёмочной площадке. Направление микрофона с восьмёркой на источник сигнала позволяет записывать звук с большого расстояния и отсекать нежелательные окружающие шумы.

Чем чревато использование неподходящей диаграммы направленности?

Просачивание сигналов, вызванное неправильным позиционированием микрофона, способно уничтожить любую запись. Так, например, в записанном аудио может появиться излишне активные тарелки во всех микрофонах, близких к снейру и бочке, что приведёт к невозможности изолирования одного из барабанов из общего микса.

В подобных ситуациях, если мы говорим о работе с ударными, добавление нескольких децибел громкости каналу томов приведёт к появлению в миксе резкого и неприятно усиленного звука сплэша или других тарелок. Таким образом, усиление одной из дорожек приведёт к усилению других сигналов барабанной установки, нарушению баланса звучания и, как следствие, уничтожению микса.

Другая проблема, которая может быть вызвана неправильным выбором диаграммы и позиционированием микрофона в пространстве, — соединение дорожек вокала и гитары при записи исполнителя с инструментом. Вместо разделения на дорожку вокала с едва слышимой гитарой и дорожку гитары с уловимым голосом, неправильное позиционирование приведёт к записи двух равнозначных каналов.

Нулевые точки разных диаграмм направленности позволяют записывать микрофоном нужное и отсекать ненужное. Знание особенностей паттернов позволит выбрать подходящий микрофон и расположить его так, чтобы свести к минимуму всё, что вы не хотите фиксировать, но сохранить то, что должно быть записано.

Вместо заключения: какая диаграмма лучше?

Паттерны созданы для разных сценариев записи, поэтому вопрос о том, какая диаграмма направленности микрофона лучше, не имеет смысла. Лучшей диаграммы попросту не существует: каждый паттерн обладает собственными плюсами и минусами, но только в рамках возможных сценариев использования.

Всенаправленная диаграмма

• Забирает звук со всех сторон;
• Отлично подходит для записи комнаты и естественного звучания помещения;
• Не имеет нулевых точек — записывает всё, что слышит;
• Обладает низкой чувствительностью к сложным звукам: взрывным согласным, сибилянтам и прочим;
• Не проявляет эффекта близости;
• Микрофоны с всенаправленной диаграммой обладают повышенной чувствительностью в низкочастотном диапазоне;
• Подходит для записи оркестров, больших коллективов;
• Отличается малой стоимостью.

Кардиоидная диаграмма

• Записывает сигналы в широкой области перед собой, но не теряет сфокусированности на источнике;
• Хорошо отсекает окружающие шумы;
• Эффект близости позволяет управлять звучанием без применения дополнительных обработок;
• Нулевая точка располагается сзади (180 градусов);
• Достаточно универсальна: подходит для записи вокала, музыкальных инструментов и прочих источников сигнала.

Суперкардиоидная диаграмма

• Отлично подходит для подзвучивания конкретных объектов в широкой области (например, на сцене);
• Обладает лучшей изоляцией от окружающих звуков в сравнении с кардиоидой;
• Обладает меньшей чувствительностью к звучанию комнаты, что позволяет записывать только источник сигнала;
• Эффект близости выражен менее активно в сравнении с кардиоидой;
• Нулевая точка располагается в области 126 градусов;
• Подходит для вокала, записи речи, музыкальных инструментов.

Гиперкардиоидная диаграмма

• Максимальная сфокусированность на конкретном источнике звука;
• Отсечение большинства окружающих сигналов, призвуков и прочих подобных звуков;
• Минимальное проявление фидбека;
• Эффект близости выражен менее активно в сравнении с кардиоидой и суперкардиоидой;
• Нулевая точка располагается в области 110 градусов;
• Подходит для записи источников в шумном окружении.

Двунаправленная диаграмма (Восьмёрка)

• Запись объектов перед и за собой с одинаковым уровнем громкости сигнала;
• Отсечение всех боковых звуков и шумов;
• Возможность стереозаписи объектов, расположенных с двух сторон от микрофона;
• Нулевая точка находится на отметке 90 градусов;
• Подходит для записи интервью, записи комнаты.

Правильный выбор диаграммы и корректное расположение микрофона в пространстве — вещи, которые отделяют отличную запись от прошедшего через десятки правок, подрезок и тонны обработок «Франкенштейна». В общем, понимание диаграмм направленности улучшает позиционирование микрофонов и, как следствие, ведёт к лучшим результатам по итогам записи.