Tính định hướng của micro và mô hình cardioid

Microphone là một công cụ không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực từ sản xuất âm nhạc đến ghi âm, truyền hình và nhiều ứng dụng khác. Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của micro là khả năng xác định và thu được âm từ các hướng khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá thông tin cơ bản về tính định hướng của micro và các mô hình cực chính.

1. Tính định hướng micro là gì?

Tính định hướng của microphone đề cập đến cách micro thu âm theo hướng và hạn chế độ nhạy của nó trong không gian. Điều này có nghĩa là không phải tất cả các micro đều hoạt động theo cách tương tự. Một số micro có khả năng thu âm từ mọi hướng xung quanh, trong khi một số khác chỉ tập trung vào âm thanh phía trước, phía sau hoặc bên cạnh nó. Có những micro được thiết kế đặc biệt để chỉ thu âm từ phía trước của chúng, trong khi có những loại khác lại chuyên thu âm từ các nguồn âm xa xôi. Do đó, tính định hướng của micro là một lĩnh vực với sự đa dạng về kích thước và hình dạng, trong đó vị trí của nguồn âm thanh cần được xác định đúng để có kết quả thu âm tối ưu.

Có nhiều mẫu cực chính của micro, mỗi mẫu biểu thị một cách mic thu âm theo hướng khác nhau. Các mẫu chính bao gồm: đa hướng, cardioid, hypercardioid, Supercardioid và hai chiều.

Hình ảnh minh hoạ Cardioid - Đa hướng – Hai chiều (Nguồn ảnh: shure.com)

2. Các loại định hướng cơ bản

Micro đa hướng

Về lý thuyết, một micrô có kiểu phân cực đa hướng đều nhạy cảm như nhau đối với âm thanh theo mọi hướng. Đó là mô hình cực của nguyên lý áp suất. Dưới đây là một số điểm chính về mô hình cực đa hướng:

• Hoạt động dựa trên nguyên lý áp suất: Micro đa hướng thường hoạt động theo nguyên tắc áp suất, trong đó màng đơn cung cấp hình thức chân thật nhất của nguyên lý áp suất. Mặt trước của màng chắn tiếp xúc với áp suất âm thanh bên ngoài, trong khi mặt sau của màng ngăn được đóng lại trong một buồng áp suất không đổi.

• Nhạy cảm với âm thanh ở mọi hướng: Micro đa hướng đều có độ nhạy âm thanh như nhau từ mọi hướng. Tuy nhiên, do tính chất của âm thanh và không gian vật lý của thân micrô, chúng có thể trở nên đơn hướng ở tần số cao.

• Chống lại tiếng ồn của giọng hát: Micro đa hướng có khả năng chống lại sự quá tải của âm thanh phát ra, giúp giảm tiếng ồn từ giọng hát hoặc nguồn âm thanh gần.

• Không có hiệu ứng lân cận: Vì hoạt động theo nguyên tắc áp suất, micro đa hướng không có hiệu ứng lân cận, nghĩa là chúng không bị ảnh hưởng bởi sự gần gũi với nguồn âm thanh.

• Mức tăng thấp trước khi phản hồi: Micro đa hướng thường có mức tăng thấp trước khi phản hồi, làm cho chúng ít phát ra tiếng ồn và thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu chất lượng âm thanh cao.

• Âm thanh ít màu sắc nhất: Micro đa hướng là lựa chọn tốt cho việc ghi lại âm thanh tự nhiên ở khoảng cách xa. Bởi vì chúng không tạo ra màu sắc ngoại trục, giúp thu được âm thanh từ mọi góc độ một cách chính xác và tự nhiên.

Đồ thị mô hình cực đa hướng lý tưởng (Nguồn ảnh: teachmeaudio)

Micro hai chiều

Kiểu phân cực của micro hai chiều có độ nhạy như nhau đối với âm thanh từ phía trước và phía sau với vòng im lặng ở hai bên. Micro hai chiều là dạng micro có độ dốc áp suất chân thực nhất và thể hiện hiệu ứng gần nhất. Gần như tất cả các mic ruy băng đều là hai chiều. Những điểm chính về mô hình cực hai chiều cụ thể như sau:

• Hoạt động theo nguyên lý gradient áp suất: Micro hai chiều hoạt động dựa trên nguyên lý gradient áp suất, trong đó cả hai mặt của màng loa đều tiếp xúc với áp suất âm thanh bên ngoài.

• Nhạy cảm như nhau với âm thanh từ phía trước và phía sau: Mô hình cực của micro hai chiều có độ nhạy như nhau đối với âm thanh từ cả phía trước và phía sau, với mô hình cực ngoại trục đối xứng.

• Vòng im lặng (điểm null) xung quanh các cạnh (90° & 270°): Các mô hình cực hai chiều tạo ra vùng im lặng ở hai bên (90° và 270°), giúp loại bỏ âm thanh từ các hướng này.

• Nhạy cảm với giọng hát: Do hoạt động theo nguyên tắc gradient áp suất, micrô hai chiều có thể dễ bị quá tải do âm thanh phát ra, đặc biệt là khi ghi âm giọng hát hoặc nguồn âm thanh gần.

• Thể hiện hiệu ứng gần nhất: Micrô hai chiều thường thể hiện hiệu ứng gần nhất, giảm khoảng cách giữa mặt trước và mặt sau của màng loa so với micrô một chiều.

• Yêu cầu thiết lập micrô địa chỉ phụ: Để đạt được mô hình cực hai chiều, có yêu cầu thiết lập micrô địa chỉ phụ để đảm bảo độ phơi sáng đối xứng và bằng nhau ở cả hai bên của màng loa.

• Mẫu tiêu chuẩn cho micro ruy băng: Micro ruy băng thường sử dụng mô hình cực hai chiều, thiết kế để đạt được hiệu suất cao và chất lượng âm thanh chân thực trong nhiều ứng dụng thu âm.

Hình 2: Đồ thị mô hình cực hai chiều (Nguồn ảnh: teachmeaudio)

Micro cardioid

Mẫu cực của micro cardioid là mẫu định hướng nhạy nhất theo hướng trên trục của micro, với điểm rỗng theo hướng hoàn toàn ngược lại và độ suy giảm dần dần ở giữa hướng đó đạt -6 dB ở 90° và 270°. Sau đây là những điểm chính về mô hình cực cardioid:

• Hoạt động theo nguyên lý gradient áp suất: Mô hình cực cardioid hoạt động dựa trên nguyên lý gradient áp suất, trong đó cả hai mặt của màng loa tiếp xúc với áp suất âm thanh bên ngoài.

• Mẫu cực được sử dụng phổ biến nhất: Phổ biến cho micro hát, micro nhạc cụ, sân khấu, trường quay và phòng phát sóng. Bên cạnh đó, nó được ưa chuộng để ghi/củng cố giọng hát trong các bối cảnh từ buổi tập ở phòng thu đến biểu diễn trực tiếp và phỏng vấn trên đường phố.

• Sử dụng để đạt được nhiều mẫu khác nhau trong micro đa mẫu: Dùng để tạo ra nhiều mẫu cực khác nhau, đặc biệt là trong các mic có nhiều kiểu liên quan đến 2 màng chắn hình tim đối lưng.

• Nhạy cảm nhất với âm thanh theo một hướng (trên trục 0°): Nhạy nhất theo hướng trên trục của micrô, điểm 0° trên biểu đồ phản hồi.

• Độ nhạy thấp hơn khoảng 6 dB ở hai bên (90° & 270°): Giảm độ nhạy từ 0° đến 180°, giúp loại bỏ âm thanh không mong muốn từ các hướng bên cạnh.

• Nhạy cảm với giọng hát: Được thiết kế để thu âm giọng hát một cách chất lượng và chi tiết.

• Thể hiện hiệu ứng lân cận: Mặc dù ít nhạy hơn so với micrô hai chiều, nhưng vẫn có hiệu ứng lân cận do hoạt động theo nguyên lý gradient áp suất.

• Đạt được trước khi phản hồi xuất sắc: Cho khả năng tăng trước phản hồi xuất sắc, làm cho micro cardioid lựa chọn lý tưởng cho việc tăng cường âm thanh trực tiếp.

Micro cardioid thu âm thanh từ phía trước, theo hình trái tim (Nguồn ảnh: teachmeaudio)

Micro supercardioid

Mẫu cực của micro supercardioid là một mẫu cực đơn hướng có tính định hướng cao, được thiết kế để thu âm chủ yếu từ một hướng cụ thể, với độ nhạy giảm đối với âm thanh từ các hướng khác. Dưới đây là những điểm chính về micro supercardioid:

• Hoạt động theo nguyên lý gradient áp suất: Mẫu cực supercardioid hoạt động dựa trên nguyên tắc gradient áp suất, trong đó cả hai mặt của màng loa tiếp xúc với áp suất âm thanh bên ngoài.

• Tính định hướng cao: Supercardioid có tính định hướng cao hơn so với mẫu cardioid, tập trung chủ yếu vào một hướng và giảm độ nhạy với âm thanh từ các hướng khác.

• Độ nhạy cao trong hướng trục 0°: Giống như tất cả các micro đơn hướng, supercardioid có độ nhạy cao nhất theo hướng trục 0°.

• Thùy phía sau của độ nhạy (thường là -10 dB kém nhạy hơn trên trục): Thường có một khu vực thùy phía sau với độ nhạy giảm, thường là kém nhạy hơn khoảng 10 decibel so với hướng trục.

• Độ nhạy thấp hơn khoảng 10 dB ở hai bên (90° & 270°): Chênh lệch 10 decibel về độ nhạy giữa hướng trục 0° và các hướng 90° và 270° làm cho supercardioid có tính định hướng cao.

• Nhạy cảm với giọng Hht: Bởi vì mô hình cực của siêu âm hoạt động theo nguyên tắc chuyển đổi áp suất nên các micrô siêu âm dễ bị quá tải do âm thanh phát ra.

• Thể hiện hiệu ứng lân cận: Mặc dù ít nhạy hơn so với micrô hai chiều thông thường, nhưng micro supercardioid vẫn thể hiện hiệu ứng lân cận, giúp tăng khả năng thu được âm thanh chất lượng.

• Sử dụng phổ biến trong môi trường chật hẹp: Do tính định hướng cao, micro supercardioid thường được sử dụng trong môi trường chật hẹp hoặc khi cần giảm tiếng ồn từ hướng không mong muốn.

• Ứng dụng trong thu âm và biểu diễn trực tiếp: Thích hợp cho cả thu âm phòng thu và biểu diễn trực tiếp, đặc biệt trong các môi trường yêu cầu định hướng âm thanh cụ thể.

• Tính linh hoạt trong sử dụng: Micro supercardioid thường được sử dụng khi cần linh hoạt trong việc định hướng micro, đảm bảo chất lượng âm thanh tốt nhất từ nguồn âm cụ thể.

Đồ thị mô hình cực Supercardioid (Nguồn ảnh: teachmeaudio)

Micro hypercardioid

Mô hình cực Hypercardioid là một mẫu cực micro có tính định hướng cao, thường được sử dụng để ghi âm từ hướng cụ thể trong môi trường thu âm. Dưới đây là một số điểm quan trọng về mô hình cực Hypercardioid:

• Hoạt động theo nguyên lý gradient áp suất: Hypercardioid hoạt động dựa trên nguyên lý gradient áp suất, trong đó cả hai mặt của màng ngăn đều tiếp xúc với áp suất âm thanh bên ngoài.

• Rất nổi tiếng trong phim: Do tính định hướng tập trung, micro Hypercardioid thường được sử dụng trong sản xuất video dưới dạng cả micro cầm và micro máy ảnh, đặc biệt khi kết hợp với ống giao thoa để tạo ra mô hình cực thùy/súng ngắn.

• Đơn hướng (nhạy nhất với âm thanh theo một hướng – trên trục 0°): Giống như các micro đơn hướng khác, mô hình cực Hypercardioid có độ nhạy cao nhất theo một hướng (điểm 0° trên biểu đồ phản ứng cực của nó).

• Thùy phía sau của độ nhạy (thường ít nhạy hơn -6 dB so với trên trục): Thường có một sự giảm độ nhạy phía sau, thường ít nhạy hơn 6 decibel so với phản ứng trên trục.

• Độ nhạy thấp hơn khoảng 12 dB ở hai bên (90° & 270°): Sự chênh lệch 12 decibel giữa phản hồi 0° trên trục và phản hồi bên của mô hình cực Hypercardioid là một phần lý do tại sao mô hình này có tính định hướng cao như vậy.

• Nhạy cảm với giọng hát: Do hoạt động theo nguyên lý gradient áp suất, micro Hypercardioid có thể dễ bị quá tải do âm thanh phát ra.

• Thể hiện hiệu ứng lân cận: Mặc dù không nhạy như micro hai chiều thông thường, nhưng micro Hypercardioid vẫn thể hiện hiệu ứng lân cận, do bản chất của hoạt động theo nguyên lý gradient áp suất.

• Thường là mẫu cơ bản cho mẫu thùy/Shotgun: Tính định hướng cao của mô hình Hypercardioid thường được tăng cường bằng ống giao thoa để đạt được mô hình cực thùy, chịu trách nhiệm cho tính định hướng cao của micro dạng súng ngắn.

• Tỷ lệ 3:1 của mô hình cực đa hướng và hai chiều: Mô hình Hypercardioid về cơ bản là tỷ lệ 3:1 của mô hình đa hướng kết hợp với mô hình hai chiều.

Micro hypercardioid có một số bộ thu từ phía sau (Nguồn ảnh: teachmeaudio)

Tạm kết 

Tính định hướng của micro và mô hình cực đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và đặc tính thu âm. Từ mô hình đa hướng đến các loại cực như cardioid, supercardioid và hypercardioid, mỗi loại micro đều mang lại ưu điểm và hạn chế riêng. Việc hiểu rõ về tính định hướng này giúp người sử dụng chọn lựa phù hợp theo nhu cầu cụ thể, từ việc ghi âm giọng hát đến thu âm sự kiện trực tiếp.