اصول انتخاب میکروفن قسمت دوم

خواندن مشخصات میکروفن

مهمترین مشخصات برای انتخاب میکروفن عبارتند از: الگوی قطبی (شکل دریافت)، نقشه های پاسخ قطبی و نقشه های پاسخ فرکانس. این مشخصات در کنار مهمترین عامل تشخیص یعنی گوش شما، می توانند بیان کننده انتخاب میکروفن مناسب برای کاربرد مورد نظر باشند.

الگوی های قطبی

یکی از اهداف در طراحی میکروفن، ساختن مبدلی است که به صداهای وارده از یک جهت مشخص، حساسیت بیشتری داشته باشد. جهتی بودن میکروفن نقش مهمی در کاربرد آن دارد. مطمئناً برای ضبط صدای خواننده یا ساز ، انتخاب میکروفن و شکل دریافت آن بسیار مهم است. نقشه الگوی قطبی، جهت دریافت میکروفن را با نشان دادن حساسیت عمومی آن در جهت های مختلف با استفاده از سیگنال تست یک کیلو هرتز، نشان می دهد.بعضی مواقع این تن (tone) یک کیلوهرتز به عنوان “Rejection@ 1 KHz ” نامیده می شود. شش شکل از الگوی قطبی وجود دارد که عبارتند از: همه جهتی، دو جهتی یا figure-8، کاردیوئید، سوپر کاردیوئید، هایپر کاردیوئید و لاله‌ای (lobar).

نقشه‌های پاسخ فرکانسی

نقشه های پاسخ فرکانسی معمولاً با نقشه های پاسخ قطبی همراه هستند و سطوح خروجی میکروفن را در محدوده کار آن از پایین ترین تا بالاترین فرکانس ها نشان می دهند. محدوده شنوایی انسان فرکانس هایی از ۲۰ تا ۲۰۰۰۰ هرتز را دربر می گیرد. اگر به نقشه نگاه کنید این فرکانس ها از چپ به راست نشان داده شده اند. خط عمودی سمت چپ پاسخ نسبی اندازه گیری شده بر حسب دسیبل است (نقشه پاسخ فرکانسی میکروفن MKH 40 را در شکل زیر ببینید).

در این مقیاس، 3dB  افزایش یا کاهش برای اکثر فرکانس ها قابل توجه به نظر می آید و  10dB تغییر، خود را به شکل دو برابر شدن شدت یا ضعف صدای اصلی نشان می دهد. نقشه های دیگر مقیاس dBV را برای بیان ولتاژ خروجی میکروفن در فرکانس های مختلف بکار می برند (شکل زیر نقشه مربوط به میکروفن MD 421 II است.)

 پاسخ هموار میکروفن MKH 40 مشخصۀ بی طرفانه ای خواهد بود که برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب است، اما مشخصۀ ناموزون میکروفن MD 421 II در حقیقت میکروفنی را نشان می دهد که با افزایشی در پاسخ فرکانس خود در محدوده فرکانس 2kHz روبروست که این افزایش تاکیدی را روی فرکانس های بالاتر ردیف میانی (upper mid-range) ایجاد می کند و در نتیجه قابلیت فهم گفتار و آواز را بالا می برد. بعضی از میکروفن ها نیز با استفاده از کلید bass roll-off  بدون این که باعث افت خصوصیات کلی میکروفن شوند، صداهای ناشی از فرکانس های بم را تضعیف می کنند. اثر این فیلتر در نقشه الگوی قطبی به صورت خط فاصله نشان داده می‌شود.

حساسیت (Sensitivity)

میزان ولتاژ خروجی میکروفن را هنگامی که در مقابل سطح فشار صوتی مشخصی قرار می‌گیرد، حساسیت می‌نامیم. برای اندازه‌گیری حساسیت میکروفن آن را در مقابل یک موج سینوسی با فرکانس یک کیلوهرتز و سطح فشار یک پاسکال(94 dB SPL) قرار می‌دهند. در این صورت ولتاژ خروجی میکروفن بر حسب میلی ولت بر پاسکال بیان می شود مثلاً ”  2 mV/Pa “. میزان حساسیت میکروفن ها یکی از راه های مقایسه آنها با یکدیگر است.

حداکثر سطح فشار صوتی (Maximum SPL )

اندازۀ سطح فشار صوتی است که میکروفن قبل از بروز اعوجاج (distortion) می تواند آن را تحمل کند. برای تعیین این میزان، میکروفن را در معرض صدای خالصی با فرکانس یک کیلوهرتز قرار می‌دهند و حداکثر خروجی را قبل از پدیدار شدن اعوجاج اندازه‌گیری می‌کنند. این مشخصه گاهی به شکل دو عبارت مجزا نوشته می‌شود مانند:  140 dB SPL, 1 kHz @ 0.5% T.H.D.

امپدانس اسمی یا ظاهری (Nominal Impedance)

این مقدار هر چه کمتر باشد بهتر است. برای میکروفن به امپدانسی نیاز داریم که حداقل پنج برابر کمتر از امپدانس میز صدایی باشد که میکروفن را به آن متصل کرده ایم. عبارت ” ظاهری ” دلالت بر مقدار میانگین دارد، چون امپدانس در محدودۀ فرکانسی کمی تغییر می کند. مقدار کمتر امپدانس باعث می شود تا بتوانیم کابل طولانی تری را بدون این که سیگنال دچار افت شود، به میکروفن متصل کنیم. به خاطر داشته باشید که غیر از تعداد میکروفن های مورد استفاده و تکنیک های میکروفن گذاری، تجربه نقشی کلیدی در دریافت صدای بهینه دارد.

فنون میکروفن‌گذاری، قانون 3to1

هنگامی که در برنامه ای تعداد زیادی میکروفن بکار می روند، استفاده از قانون 3to1، حذف فاز (phase cancellation) را به حداقل خود می رساند. مطابق این قانون فاصله بین میکروفن ها باید سه برابر فاصله هر میکروفن با منبع صوتی مربوط به آن باشد. صدای دریافتی توسط میکروفنی که فاصله بیشتری دارد، حداقل  12dB کمتر از صدای میکروفنی است که در فاصله نزدیکتر قرار داشته باشد.

بطور کلی قانون 3 to 1 براساس استفاده از میکروفن‌های همه جهتی (omni-directional) است و در مورد میکروفن‌های یک جهتی (uni-directional) کارآیی کمتری دارد.

 فنون میکروفن‌گذاری برای صدای استریو

میکروفن‌گذاری برای ضبط صدای استریو شامل روش های متنوعی است که در آنها معمولاً از دو میکروفن برای دریافت صداهای چپ تا راست یک یا چند منبع صوتی استفاده می شود. اعصاب شنوایی درون گوش می توانند اختلافات فاز و دامنۀ صداهای پخش شده ای را که به شکل استریو ضبط شده اند، آشکار کنند. این خاصیت گوش باعث می شود تا صداهای وسیع، حجیم و مشخص را در ترکیب (mix) مکان‌یابی کنیم.

گاهی اوقات که به خاطر وضعیت قرار گرفتن خوانندگان و یا نوازندگان  عملاً امکان میکروفن گذاری در فاصله نزدیک وجود ندارد، از میکروفن گذاری استریو استفاده می شود. چهار آرایش مختلف میکروفن برای ضبط صدای استریو متداول است که عبارتند از: XY یا زوج یکسان، زوج نسبتاً یکسان، زوج با فاصله و MS ((mid-side.

XY یا زوج یکسان (coincident pair)

در این روش دو میکروفن جهتی (directional) یا کاردیوئید که تا حد امکان نزدیک به یکدیگر هستند؛ با زاویه ۹۰ تا ۱۳۵ درجه نسبت به هم کار گذاشته می شوند. صدا همزمان به کپسول هر دو میکروفن برخورد می کند و به همین خاطر نام این روش را”زوج یکسان”گذاشته‌اند. اما صداهای واقع در سمت چپ و راست به محور (on-axis) یک میکروفن و به خارج محور (off-axis) میکروفن دیگر برخورد می کنند و در نتیجه اختلافی در شنوایی دو کپسول پیش می آید که باعث خلق فضای استریو می‌شود.

زوج نسبتاً یکسان (near coincident pair)

تنها اختلاف بین این روش و شیوه میکروفن گذاری XY برای ضبط صدای استریو، افزایش فضای بین کپسول های دو میکروفن است. این فاصله باعث ایجاد اختلاف زمانی و اختلاف در سطح ( level ) صدای هر دو کپسول دریافت کننده شده و در نتیجه تصور استریویی بوجود می آید که عمق، وضوح و دقت بیشتری از روش XY دارد. این روش به شکل های مختلف در صنعت صدا مورد استفاده قرار می گیرد. برای مثال در تلویزیون فرانسه فن ORTF بکار می رود که در آن میکروفن های کاردیوئید با زاویه ۱۱۰ درجه نسبت به هم و در فاصله حدود ۱۷ سانتی‌متری یکدیگر قرار داده می‌شوند.

 زوج با فاصله (spaced pair)

در این نوع آرایه میکروفن استریو، دو میکروفن در یک جهت  و با فاصله زیاد نسبت به هم قرار داده می شوند. فقط صداهایی که به طور مستقیم از وسط صحنه منتشر می شوند، همزمان به هر دو میکروفن می رسند. صداهای واقع در سمت چپ و راست مرکز صحنه، زودتر یا دیرتر به هر کدام از میکروفن ها می رسند و در نتیجه علائم تاخیر زمانی بین کپسول ها پدید می آید بدون این که اختلاف دامنه قابل توجهی پیش آید.

معمولاً دو میکروفن همه جهتی(omni-directional)به فاصله حداقل حدود ۷۰ سانتی‌متری از منبع صوتی و سه تا سه و نیم متر از یکدیگر قرار داده می شوند. به خاطر این که فاصله بیش از حد دو میکروفن از یکدیگر تولید حفره صوتی(sonic hole)می‌کند، در این صورت میکروفن سومی را می توان به مجموعه اضافه نمود. به عنوان یک اصل معمولاً فاصله بین دو میکروفن باید سه برابر فاصله آنها تا منبع صوتی باشد.

 زوج (MS (Mid-Side

در این روش از یک میکروفن کاردیوئید و یک میکروفن دو جهتی برای دریافت صدای استریو استفاده می شود. میکروفن دو جهتی در زاویه ۹۰ درجه نسبت به منبع صوتی و میکروفن کاردیوئید دقیقاً به سمت منبع صوتی قرار داده می شود. این روش میکروفن گذاری شکل پیچیده ای است چون برای پخش صدا به رمز گشایی نیاز دارد. اساساً خروجی میکروفن های دو جهتی؛ قسمت شده است و یک سمت آن نسبت به سمت دیگر فاز مخالف دارد.

هنگام پخش صدا یکی از خروجی‌های میکروفن دو جهتی باید کاملاً به چپ  و خروجی دیگر آن کاملاً به راست مسیر دهی شوند. تصور استریویی بوجود آمده از این روش، صدای میانی صحنه را به شکلی واضح و برجسته نشان می دهد و مکان یابی دقیقی از منبع صدا نیز توسط شنونده احساس می‌شود.

منبع : انجمن صدای سینمای ایران