В. Как работают дробовики?

Как микрофоны с ружьем достигают такой узкой полярности по сравнению с другими моделями? И почему они становятся все короче с каждым годом?

Гэвин Берли, по электронной почте

Принцип дробовика - показывает, как внеосевой звук достигает мембраны капсулы через разные длины пути и, следовательно, разные фазы Принцип дробовика - показывает, как внеосевой звук достигает мембраны капсулы через разные длины пути и, следовательно, разные фазы. «Промышленный стандарт» ружья MKH416. Физически более длинные конструкции, такие как это, могут показаться громоздкими, но их частотная характеристика простирается ниже, чем у более коротких моделей. Технический редактор SOS Хью Робджонс отвечает : Дробовики или винтовочные микрофоны более правильно называть микрофонами с «интерференционной трубкой», и часто предполагается, что они имеют магически узкие полярные структуры, которые просто не существуют в реальности. Конечно, у ружья есть свои умения, но их нужно использовать разумно, чтобы избежать существенных компромиссов, связанных с ними.

Все микрофоны с дробовиком используют стандартную направленную капсулу - обычно суперкардиоидную - но с длинной полой щелевой интерференционной трубкой, прикрепленной к ее передней поверхности. Хотя это расположение по своей сути перемещает капсулу дальше от источника звука - таким образом, делая соотношение прямого / реверберационного излучения немного хуже - надежда состоит в том, что более узкая направленность (на высоких частотах), которая уменьшает окружающий шум, перевешивает этот недостаток.

Идея интерференционной трубки заключается в том, что требуемый осевой звук проходит по всей длине трубки к мембране капсулы беспрепятственно, но нежелательный внеосевой звук должен достигать диафрагмы, входя в боковые прорези. Поскольку этот нежелательный звук будет входить в несколько слотов, а расстояния от этих слотов до диафрагмы будут различаться, внеосевой звук будет поступать на диафрагму с изменяющимися фазовыми соотношениями и поэтому частично компенсирует друг друга - вот почему он называется интерференционная трубка! Следовательно, внеосевые звуки ослабляются относительно осевых звуков, и, следовательно, полярный паттерн уже впереди, чем это было бы возможно при использовании простого суперкардиоидного микрофона.

Тем не менее, это на самом деле довольно грубое решение, потому что фактическая величина подавления зависит от длины волны звука, его угла падения, длины трубки и расстояния между щелями. Большинство ружейных трубок стандартной длины не имеют большого эффекта ниже примерно 2 кГц, и они не более направленны, чем конструкция базовой суперкардиоидной капсулы, которую они используют ниже этой частоты. Хотя очень длинные винтовочные микрофоны существуют и направлены на более низкие частоты (например, Sennheiser MKH816), они неудобны в использовании, и более длинная трубка обязательно отодвигает капсулу еще дальше от источника звука, сводя на нет в некоторой степени улучшенную Направленные выгоды.

Более того, если вы посмотрите на реальный полярный график микрофона с интерференционной трубкой на разных частотах, а не на идеализированные версии, которые печатают многие производители, он будет похож на сплющенного паука с множественными узкими нулями и пиками чувствительности под разными углами для разных частот. Это является прямым следствием принципа интерференционной трубки, а практическое следствие заключается в том, что внеосевые источники звука по своей природе очень окрашены. Хуже того, если неосевой звук перемещается (или микрофон перемещается относительно фиксированного внеосевого источника), окраска меняется и становится довольно фазово звучащей.

Таким образом, микрофоны с дробовиком работают лучше всего, когда нежелательные внеосевые звуки значительно отличаются от желаемых осевых звуков - и ничего не движется! Микрофоны с дробовиком не очень хорошо работают в небольших комнатах или в сильно реверберирующих пространствах, потому что звуки как на оси, так и вне оси по своей сути очень похожи. Они также не работают хорошо там, где есть четко определенные внеосевые звуки, движущиеся относительно микрофона, или там, где микрофон должен двигаться, чтобы отслеживать нужный звук со статическими внеосевыми источниками. В этих случаях направленность может быть не такой узкой, как можно было бы надеяться, и внеосевое затухание будет значительно хуже, чем ожидалось, и / или неосевые звуки станут заметно и отвлекающими.

Очевидное сокращение количества ружейных микрофонов в основном связано со стилем, а не с функциональностью, и с маркетингом, по-видимому, «про» подхода с удобством для потребителя. Это мошенничество, потому что длина интерференционной трубки определяется только физикой длин волн звука, и обойти это невозможно. Короткие ружья по своей сути работают только на высоких частотах и ​​не имеют смысла, если источник звука, который вы планируете записать, содержит средние и низкие частоты.

Тем не менее, внедрение цифровых технологий позволило внести некоторые улучшения в производительность ружья, и Schoeps Super CMIT является хорошим примером того, что можно сделать. Этот микрофон использует суперкардиоидную капсулу у основания стандартной интерференционной трубки, как обычно, и вторую кардиоидную капсулу, обращенную назад позади нее. Два капсульных выхода объединены с использованием некоторой умной обработки DSP для значительного увеличения направленности на более низких частотах - процесс, который Schoeps называет «Beamforming» - который поддерживает более узкую полярную диаграмму в гораздо более широкой полосе пропускания, чем обычно.

Как микрофоны с ружьем достигают такой узкой полярности по сравнению с другими моделями?
И почему они становятся все короче с каждым годом?