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看懂你的麦克极图:掌握麦克风指向性的艺术

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麦克风作为捕捉声音的重要工具,在不同的应用场景下,其性能表现大不相同,而这其中最为关键之一便是麦克风的指向性,指向性其实就是麦克风对来自不同方向声音的捕捉能力。为了解释这种指向性,通常会使用Polar Pattern -极坐标图(也有j极图,极性图,指向图,指向性图等等不同叫法)然而,理解极图模式对录制声音效果的具体影响并非易事。

了解麦克风极图对于每一位使用麦克风的人都很重要,下图是在影视拍摄中最常见的枪式麦克风现场极图解析方式,如果排除拍摄角度等问题,图中麦克风指向在被拍摄者胸部。

为了帮助大家更好地理解这一点,本文通过图形和声音示例介绍了几种典型的指向性模式。示例中使用了粉噪,这种噪声包含了所有的频率,因此是展示理想极图模式的完美声源,其特点是频率响应恒定。

关于麦克风的文章我们已经有很多,可查看:

新人课堂:教你读懂麦克风的技术指标(四)DPA大学堂
视频连载:麦克风拾音类型详解(第7课)—什么是超心形指向麦克风

更多麦克风及指向性相关内容这里就不一一罗列了,请点阅读原文或访问我们的网站locationsound.cn,这里有国内最全面的中文麦克风知识栏目。

先看一下不同指向极性麦克风的不同表现,它们在衰减3dB的角度有明显差距。

 

 

除了这几种典型的麦克风极图,文章的最后部分,通过一个实例展示了当极图在频率范围内不一致时,声音会如何发生色彩变化。

 

Omnidirectional
全向极图模式
 
PART/1
全指向麦克风能够均匀地从所有方向捕捉声音,向麦克风的拾音从每个方向一样的。麦克响应曲线沿着图表的外圈完全环绕一周全指向麦克风能够均匀地从所有方向捕捉声音,麦克响应曲线沿着图表的外圈完全环绕一周。 

 

Wide cardioid
宽心形(也称为低心形或亚心形)极图模式
 
PART/2
麦克风能够从所有方向捕捉声音。然而,来自后方的声音会被衰减大约7-8dB。在90度方向上衰减较小,大概3分贝。在135度方向上衰减接近于180度,大概6分贝。 

 

Open cardioid
开放心形极图模式
 
PART/3
麦克风通常对来自后方的声音有良好的控制,一般典型衰减值约为18分贝。在71度方向上大概衰减3分贝。在98度方向上大概衰减6分贝。 

 

Cardioid
心形极图模式
 
PART/4

麦克风能够从前方和侧方捕捉声音,但基本不从后方捕捉声音。

在66度方向上大概衰减3分贝。

在90度方向上大概衰减6分贝。

 

 

Supercardioid
超心形极图模式
 
PART/5
麦克风能够从前方捕捉声音,并且也能稍微从后方捕捉声音,但在大约±135°的方向上对声音几乎无响应。值得注意的是,由后瓣捕捉到的信号的极性是反转的。在58度方向上衰减3分贝。在78度方向上衰减6分贝。…

 

Hypercardioid
高心形极图模式
 
PART/6
麦克风从前方和一部分从后方接收声音,但在约±115°处听不到声音。值得注意的是,后方叶片捕获的信号极性被反转。在55°处衰减3 dB。在73°处衰减6 dB。…

 

 

Figure of eight
双向(8字形)极图模式
 
PART/7

麦克风能够从前方和后方等量捕捉声音,但不从侧面捕捉。值得注意的是,由后瓣捕捉到的信号的极性是反转的。请注意在MS立体声录制的应用中,双向麦克风是横过来用的。

在54度方向上衰减3分贝。

在73度方向上衰减6分贝。

 

 
 
 
 
当指向性不均匀时
理想情况下,极图模式应该在所有频率下保持不变,但由于技术问题,每个麦克风的极图模式都会随频率改变,看下图:

 

这就是为什么一个极图中可能包含多条曲线,每条曲线描述在特定频率带的指向性,通常采用1个八度的带宽。即,1 kHz的八度带包含了从707 Hz到1414 Hz的所有频率,2 kHz的八度带包含从1414 Hz到2828 Hz的频率,依此类推。

这个视频例子是为了说明当极图模式随频率变化时的情况。这种夸张的版本可能提供一个很好的理解,请注意,当极图模式在所有频率上不一致时,可能就会发生音色变化。

 

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请看我们过去的系列文章,麦克风拾音类型详解:(第1课)—麦克风的指向性 | (第2课)—麦克风的灵敏度与指向性响应图 | (第4课)—指向性麦克风的类型&双指向麦克风 |(第4课)—指向性麦克风的类型&双指向麦克风(第5课)—什么是心形指向麦克风 |(第6课)—什么是超高心形指向麦克风 | (第7课)—什么是超心形指向麦克风 |(第8课)—什么是完全枪式指向(单指向)麦克风