Что такое направленность: как читать полярную диаграмму

Направленность микрофона — это разница чувствительности к звуку с разных углов, отображаемая на полярной сетке. Чтение диаграммы позволяет заранее оценить, сколько окружающего шума попадёт в запись при выбранном сценарии и посадке.

Всенаправленный, кардиоидный, суперкардиоидный и пушка

По степени сужения пять типов.

Всенаправленный равномерен по всем углам, самый ровный низ, нет эффекта близости, меньше ветра и шума рук; минус — равно берёт реверберацию и среду, в гулкой комнате не годится.

Кардиоидный максимален спереди, бок 6 дБ, тыл 15-25 дБ — выбор по умолчанию для голоса и инструмента.

Суперкардиоидный уже: бок 8.7 дБ, минимум около 125 градусов, тыл около -11 дБ с малым задним лепестком; точнее нужна посадка.

РежимЗатухание 90°Затухание 180°Угол захватаЗадний лепесток
Всенаправленный0 дБ0 дБ360°Нет
Кардиоидный-6 дБ-15…-25 дБоколо 131°Нет
Суперкардиоидный-8.7 дБ-11 дБоколо 115°Есть
Двунаправленныйочень0 дБоколо 90°Симметричный
Пушка-10…-15 дБ-20…-30 дБоколо 30-60°Малый
Пушка через интерференционную трубу: удлинённая труба с прорезями гасит внеосевой звук разными путями, а осевой идёт прямо. Длина трубы задаёт нижний предел: около 30 см эффективно с 1-2 кГц, ниже деградирует в кардиоиду.

Эффект близости и внеосевая окраска

Эффект близости — свойство кардиоиды и суперкардиоиды: приближение источника поднимает низы.

Причина — градиентный преобразователь: вблизи разница давлений на мембране перестаёт быть пропорциональной частоте, низы растут; с 30 см до 2 см на 100 Гц может быть +10-20 дБ.

Три инженерных ответа: ВЧ-фильтр 80 или 150 Гц на предусилителе; пассивная камера компенсации низов; динамический эквалайзер по дистанции в DSP.

Эффект не всегда вреден: в подкастах лёгкий низ даёт «радиоголос», многие вещательные микрофоны他的 оставляют часть, срезая только излишек.

Внеосевая окраска — неравномерность полосы по углу; у кардиоиды выше 45 градусов высокие заметно падают, голос темнеет. Мера — гладкость внеосевых кривых: хороший дизайн похож по форме на 0/45/90 градусов, отличаясь лишь уровнем.

Матрица выбора по сценарию

Как выбрать интервью-микрофон — оцените соотношение цели и шума и возможность приблизить.

СценарийМожно приблизитьСредаРежимПримечание
Уличное интервьюда, 10-30 смшумкардиоидный/супердавит боковой трафик
Диалогдасреднедвунаправленныйподавляет бока, берёт центр
Кинонет, 1-3 муправляемопушканужен удочка
Стол встречинетреверберациявсенаправленный/массивпокрытие многих
Vlog на камереполушумсупер/короткая пушкакороче — мобильнее
Сценада, у рташум, мониторсуперкардиоидныйдавит возврат
Сначала решите, можно ли приблизить: если да — направленность можно ослабить, всенаправленный звучит естественнее; если нет — уже нужна узкая направленность ради дистанции.

Кино берёт пушку с удочкой в 1-2 м вне кадра; помеха там не шум, а шум камеры и композиция, поэтому длина и вес микрофона — реальное ограничение.

Массивы микрофонов и формирование луча

Когда физической направленности одного микрофона мало, берут массив и формирование луча.

Несколько капсюлей с расчётным зазором конструируют узкую диаграмму и подавляют заданные направления; это основа конференц-систем и ENC в TWS. Плюс — программная перестройка диаграммы без механики; минус — нужны точная синхронизация и калибровка фаз.

Закупка и производство: OEM, ODM и фабрика Шэньчжэнь

Для OEM микрофонов важно зафиксировать целевой режим направленности, допуск по полярной диаграмме и наличие ВЧ-фильтра. Фабрика Шэньчжэнь близка к капсюлям и металлообработке; проверьте аудиолабораторию и возможность измерить полярную диаграмму на серии.

Проверка качества и сертификация

При приёмке требуйте отчёт с полярной диаграммой на 1 кГц и измерением внеосевой окраски. Для беспроводных моделей нужна радиосертификация (CE-RED, FCC ID) и UN38.3 для батареи. Степень защиты IP для уличных — желательна не ниже IPX4.

Часто задаваемые вопросы

Q:Какой режим направленности выбрать для уличного интервью? A:Кардиоидный или суперкардиоидный: они давят боковой транспортный шум и берут голос спереди. Всенаправленный в шумной улице не годится из-за реверберации. Q:Что такое эффект близости микрофона? A:У кардиоиды и суперкардиоиды приближение источника поднимает низы (до +20 дБ на 100 Гц). Это можно срезать ВЧ-фильтром или, наоборот, оставить для «радиоголоса» в подкастах. Q:Почему фабрика Шэньчжэнь удобна для OEM микрофонов? A:Близость к капсюлям и металлообработке сокращает сроки, а аудиолаборатория позволяет мерить полярную диаграмму на серии. Проверяйте совпадение отчётов сертификации с образцом.