Guia de microfones (2)
O que é o padrão?
Além de os microfones poderem ser classificados segundo seus elementos geradores, eles também podem ser identificados por suas propriedades direcionais, isto é, com que facilidade captam o som de diversas direções. A maioria dos microfones pode ser classificada em um de dois grupos principais: omnidirecional e direcional. Microfones omnidirecionais são os mais simples de projetar, construir e compreender. Eles também servem como referência para a comparação de todos os outros microfones.
Omnidirecional
Os microfones omnidirecionais captam o som de todas as direções de maneira praticamente igual. Funcionarão igualmente bem tanto quando apontados para longe quanto apontados na direção do tema, se as distâncias forem iguais. No entanto, até mesmo os melhores modelos omni tendem a se tornar direcionais em freqüências mais elevadas; assim, o som que vem por trás pode parecer um pouco mais “embotado” do que o que vem pela frente, embora pareça igualmente “alto”.
O tamanho físico do microfone omnidirecional tem relação direta com a manutenção de suas características omnidirecionais em freqüências muito elevadas. O corpo do microfone simplesmente bloqueia os comprimentos de onda mais curtos das altas freqüências que chegam por trás. Por isso, quanto menor o diâmetro do corpo do microfone, mais ele pode se tornar verdadeiramente omnidirecional.
Figura 3 e 4 - omnidirecional (esquerda) x cardióide direcional (direita)
Direcional
Os microfones direcionais são especialmente projetados para responder melhor a sons que vêm pela frente (e por trás, no caso dos bidirecionais), tendendo a rejeitar sons que chegam de outras direções. Esse efeito também varia com a freqüência, e somente os melhores microfones são capazes de proporcionar rejeição uniforme em uma ampla gama de freqüências. Essa capacidade direcional geralmente é resultado de aberturas externas e passagens internas no microfone, que permitem que o som alcance os dois lados do diafragma de maneira cuidadosamente controlada. O som que chega pela frente do microfone ajudará a movimentar o diafragma, enquanto o som que chega pela lateral ou por trás cancelará o movimento.
Os tipos direcionais básicos incluem o cardióide, o subcardióide, o hipercardióide e o bidirecional. Também incluído na categoria geral de microfones direcionais está o microfone de linha ou “shotgun”, um projeto mais complexo que pode proporcionar uma direcionalidade consideravelmente mais elevada do que os quatro tipos direcionais básicos.
Representação de padrões polares
Figura 5: Padrão omnidirecional típico; Padrão direcional típico (cardióide)
Para ajudar a visualizar como funciona um microfone direcional, você encontrará padrões polares em nossos catálogos e publicações. Essas representações gráficas arredondadas mostram a sensibilidade relativa do microfone (em dB) à proporção em que gira em frente a uma fonte sonora fixa. Também é possível imaginar os gráficos como uma “fatia” horizontal dos padrões de captação ilustrados nas Figuras 3 e 4.
As representações gráficas da resposta polar do microfone geralmente são exibidas para diversas freqüências. (Para melhor clareza, nestas páginas da web a resposta polar é mostrada apenas para 1.000 Hz). Os microfones direcionais mais comuns exibem um padrão polar em forma de coração e, conseqüentemente, são chamados microfones “cardióides”.
Os padrões polares não devem ser literalmente considerados como “plano de chão” da resposta de um microfone. Por exemplo, no padrão cardióide ilustrado, a resposta está cerca de 6 dB abaixo na posição de 90° fora do eixo. Isso pode não parecer muito no padrão, mas se duas pessoas estiverem falando a uma distância eqüidistante do microfone, uma diretamente alinhada com o eixo e a outra a 90°, a pessoa fora do alinhamento soará como se estivesse a uma distância duas vezes maior do microfone do que a que está em frente. Para que o volume fosse igual, ela teria que se posicionar a uma distância igual à metade da distância da outra pessoa em relação ao microfone.
Além de os microfones poderem ser classificados segundo seus elementos geradores, eles também podem ser identificados por suas propriedades direcionais, isto é, com que facilidade captam o som de diversas direções. A maioria dos microfones pode ser classificada em um de dois grupos principais: omnidirecional e direcional. Microfones omnidirecionais são os mais simples de projetar, construir e compreender. Eles também servem como referência para a comparação de todos os outros microfones.
Omnidirecional
Os microfones omnidirecionais captam o som de todas as direções de maneira praticamente igual. Funcionarão igualmente bem tanto quando apontados para longe quanto apontados na direção do tema, se as distâncias forem iguais. No entanto, até mesmo os melhores modelos omni tendem a se tornar direcionais em freqüências mais elevadas; assim, o som que vem por trás pode parecer um pouco mais “embotado” do que o que vem pela frente, embora pareça igualmente “alto”.
O tamanho físico do microfone omnidirecional tem relação direta com a manutenção de suas características omnidirecionais em freqüências muito elevadas. O corpo do microfone simplesmente bloqueia os comprimentos de onda mais curtos das altas freqüências que chegam por trás. Por isso, quanto menor o diâmetro do corpo do microfone, mais ele pode se tornar verdadeiramente omnidirecional.
Figura 3 e 4 - omnidirecional (esquerda) x cardióide direcional (direita)
Direcional
Os microfones direcionais são especialmente projetados para responder melhor a sons que vêm pela frente (e por trás, no caso dos bidirecionais), tendendo a rejeitar sons que chegam de outras direções. Esse efeito também varia com a freqüência, e somente os melhores microfones são capazes de proporcionar rejeição uniforme em uma ampla gama de freqüências. Essa capacidade direcional geralmente é resultado de aberturas externas e passagens internas no microfone, que permitem que o som alcance os dois lados do diafragma de maneira cuidadosamente controlada. O som que chega pela frente do microfone ajudará a movimentar o diafragma, enquanto o som que chega pela lateral ou por trás cancelará o movimento.
Os tipos direcionais básicos incluem o cardióide, o subcardióide, o hipercardióide e o bidirecional. Também incluído na categoria geral de microfones direcionais está o microfone de linha ou “shotgun”, um projeto mais complexo que pode proporcionar uma direcionalidade consideravelmente mais elevada do que os quatro tipos direcionais básicos.
Representação de padrões polares
Figura 5: Padrão omnidirecional típico; Padrão direcional típico (cardióide)
Para ajudar a visualizar como funciona um microfone direcional, você encontrará padrões polares em nossos catálogos e publicações. Essas representações gráficas arredondadas mostram a sensibilidade relativa do microfone (em dB) à proporção em que gira em frente a uma fonte sonora fixa. Também é possível imaginar os gráficos como uma “fatia” horizontal dos padrões de captação ilustrados nas Figuras 3 e 4.
As representações gráficas da resposta polar do microfone geralmente são exibidas para diversas freqüências. (Para melhor clareza, nestas páginas da web a resposta polar é mostrada apenas para 1.000 Hz). Os microfones direcionais mais comuns exibem um padrão polar em forma de coração e, conseqüentemente, são chamados microfones “cardióides”.
Os padrões polares não devem ser literalmente considerados como “plano de chão” da resposta de um microfone. Por exemplo, no padrão cardióide ilustrado, a resposta está cerca de 6 dB abaixo na posição de 90° fora do eixo. Isso pode não parecer muito no padrão, mas se duas pessoas estiverem falando a uma distância eqüidistante do microfone, uma diretamente alinhada com o eixo e a outra a 90°, a pessoa fora do alinhamento soará como se estivesse a uma distância duas vezes maior do microfone do que a que está em frente. Para que o volume fosse igual, ela teria que se posicionar a uma distância igual à metade da distância da outra pessoa em relação ao microfone.
Uma palavra de alerta: esses padrões polares são obtidos em uma câmara anecóica, que simula um ambiente acusticamente ideal - sem paredes, teto ou chão. No mundo real, paredes e outras superfícies refletirão o som quase que imediatamente; assim, o som fora do eixo pode “ricochetear” em uma superfície próxima e retornar diretamente para o microfone. Como resultado, será muito raro desfrutar de toda a capacidade direcional embutida no microfone. Mesmo se os microfones cardióides fossem totalmente “mortos” na parte posterior (o que nunca são), os sons da parte posterior, também refletidos de superfícies próximas, ainda chegariam parcialmente pelos lados ou pela frente. Em outras palavras, os microfones cardióides podem ajudar a diminuir sons indesejáveis, mas raramente conseguem eliminá-los totalmente. Ainda assim, um microfone cardióide pode diminuir em aproximadamente dois terços o ruído das direções fora do eixo.
Figura 6: Padrões polares básicos
O microfone direcional ilustrado na Figura 5 é cerca de 25 dB menos sensível a sons 180° fora do eixo em comparação com os alinhados com o eixo. Isso significa que, quando o microfone cardióide é girado 180°, de modo a apontar para o ponto diretamente oposto ao da origem da fonte sonora, o som “parecerá” ao microfone como se tivesse sido movido DEZOITO VEZES mais longe!
O ângulo máximo dentro do qual estima-se que o microfone proporcione sensibilidade uniforme é chamado de ângulo de aceitação. Como pode ser visto na Figura 6, cada um dos padrões direcionais apresenta um ângulo de aceitação diferente. Este muitas vezes varia com a freqüência. Uma das características de um microfone de alta qualidade é um padrão polar que sofre pouca alteração quando exibido graficamente para diversas freqüências.
Fator de distância
A capacidade de um microfone direcional de rejeitar grande parte do som que chega fora do eixo proporciona uma distância de trabalho ou “fator de distância” maior do que um omnidirecional. Como mostra a Figura 6, o fator de distância (DF) para um cardióide é de 1,7, enquanto que para um omni é de 1,0. Isso significa que, se um omni for utilizado em um ambiente uniformemente ruidoso para captar um som desejado que esteja a 3 m de distância, um cardióide utilizado a cerca de 5 m de distância da fonte sonora deveria apresentar os mesmos resultados em termos da relação entre o sinal desejado e o ruído ambiente. Dentre outros tipos de microfones, o subcardióide obtém os mesmos resultados a 3,6 m, o hipercardióide a 6 m e o bidirecional a 4 m.
No entanto, se o ruído indesejado estiver vindo apenas de uma direção e o microfone puder ser posicionado de forma a colocar o ponto nulo (ponto de mínimo) do padrão em direção ao ruído, os microfones direcionais proporcionarão distâncias de trabalho muito maiores.
Figura 7: Microfone de linha + gradiente
Microfones de linha
Quando for necessário posicionar microfones a distâncias ainda maiores, os microfones de linha ou “shotgun” são muitas vezes a melhor escolha. Os microfones de linha são excelentes para utilização com vídeo e filmagens, para captar o som quando o microfone precisa estar localizado fora do quadro, isto é, fora do ângulo de visualização da câmera.
O microfone de linha utiliza um tubo de interferência em frente ao elemento para assegurar um cancelamento muito maior do som que chega das laterais. Os microfones de linha da Audio-Technica combinam um elemento direcional (“gradiente”) com o tubo de interferência para também aumentar o cancelamento na parte posterior.
Como regra geral de projeto, o tubo de interferência de um microfone de linha precisa ser dimensionado para estreitar o ângulo de aceitação e aumentar a distância de trabalho. Embora microfones de linha mais curtos talvez não proporcionem uma distância de trabalho tão grande como suas contrapartes mais longas, seus ângulos de aceitação maiores são preferíveis para algumas aplicações porque não há necessidade de apontar com muita precisão. Alguns microfones “shotgun” da Audio-Technica utilizam um sistema exclusivo (Patente no 4.789.044 nos Estados Unidos) que apresenta o mesmo desempenho com um tubo de interferência um terço mais curto do que os sistemas convencionais.
Figura 6: Padrões polares básicos
O microfone direcional ilustrado na Figura 5 é cerca de 25 dB menos sensível a sons 180° fora do eixo em comparação com os alinhados com o eixo. Isso significa que, quando o microfone cardióide é girado 180°, de modo a apontar para o ponto diretamente oposto ao da origem da fonte sonora, o som “parecerá” ao microfone como se tivesse sido movido DEZOITO VEZES mais longe!
O ângulo máximo dentro do qual estima-se que o microfone proporcione sensibilidade uniforme é chamado de ângulo de aceitação. Como pode ser visto na Figura 6, cada um dos padrões direcionais apresenta um ângulo de aceitação diferente. Este muitas vezes varia com a freqüência. Uma das características de um microfone de alta qualidade é um padrão polar que sofre pouca alteração quando exibido graficamente para diversas freqüências.
Fator de distância
A capacidade de um microfone direcional de rejeitar grande parte do som que chega fora do eixo proporciona uma distância de trabalho ou “fator de distância” maior do que um omnidirecional. Como mostra a Figura 6, o fator de distância (DF) para um cardióide é de 1,7, enquanto que para um omni é de 1,0. Isso significa que, se um omni for utilizado em um ambiente uniformemente ruidoso para captar um som desejado que esteja a 3 m de distância, um cardióide utilizado a cerca de 5 m de distância da fonte sonora deveria apresentar os mesmos resultados em termos da relação entre o sinal desejado e o ruído ambiente. Dentre outros tipos de microfones, o subcardióide obtém os mesmos resultados a 3,6 m, o hipercardióide a 6 m e o bidirecional a 4 m.
No entanto, se o ruído indesejado estiver vindo apenas de uma direção e o microfone puder ser posicionado de forma a colocar o ponto nulo (ponto de mínimo) do padrão em direção ao ruído, os microfones direcionais proporcionarão distâncias de trabalho muito maiores.
Figura 7: Microfone de linha + gradiente
Microfones de linha
Quando for necessário posicionar microfones a distâncias ainda maiores, os microfones de linha ou “shotgun” são muitas vezes a melhor escolha. Os microfones de linha são excelentes para utilização com vídeo e filmagens, para captar o som quando o microfone precisa estar localizado fora do quadro, isto é, fora do ângulo de visualização da câmera.
O microfone de linha utiliza um tubo de interferência em frente ao elemento para assegurar um cancelamento muito maior do som que chega das laterais. Os microfones de linha da Audio-Technica combinam um elemento direcional (“gradiente”) com o tubo de interferência para também aumentar o cancelamento na parte posterior.
Como regra geral de projeto, o tubo de interferência de um microfone de linha precisa ser dimensionado para estreitar o ângulo de aceitação e aumentar a distância de trabalho. Embora microfones de linha mais curtos talvez não proporcionem uma distância de trabalho tão grande como suas contrapartes mais longas, seus ângulos de aceitação maiores são preferíveis para algumas aplicações porque não há necessidade de apontar com muita precisão. Alguns microfones “shotgun” da Audio-Technica utilizam um sistema exclusivo (Patente no 4.789.044 nos Estados Unidos) que apresenta o mesmo desempenho com um tubo de interferência um terço mais curto do que os sistemas convencionais.
continua
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