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Aplicações Principais características dos diferentes tipos de microfones Este texto é da responsabilidade da Schoeps e utiliza alguns microfones dessa marca como exemplos. No entanto, os conceitos desenvolvidos aplicam-se a todos os microfones e são de interesse geral. As imagens e notas adicionais em itálico são nossas. Transdutores de Pressão | Transdutores de Gradiente de Pressão | Shotguns | Hipercardióides compactos São caracterizados pelo padrão polar omnidireccional, isto é, captam som de todas as direcções (idealmente) com igual intensidade. Este tipo de microfones não tem “efeito de proximidade” (ênfase nas baixas frequências quando na proximidade da fonte sonora). Mas os microfones de condensador operando Segundo este princípio podem ter uma resposta em frequência plana até às mais baixas frequências audíveis, permitindo uma reprodução plena e impressionante dos sons de baixas frequências. Ao contrario de um altifalante, a dimensão da membrana do microfone não tem qualquer efeito na sua capacidade de reproduzir baixas frequências, pois esta opera simplesmente como um sensor, tal como o tímpano; não necessita de mover grandes volumes de ar nas baixas frequências, ao contrario do que acontece com um altifalante. Por motivos físicos (dimensão da cápsula), o padrão omnidireccional só pode ser mantido na sua forma ideal até às frequências médias. Nas frequências mais altas, os sons que chegam ao eixo são progressivamente acentuados pela interacção do corpo da cápsula com os comprimentos de onda mais curtos. Quanto maior for o diâmetro do corpo, maior a diferença entre o som no eixo e fora do eixo. Este efeito pode ser claramente observado nos diagramas polares das cápsulas. Esta é a razão para respostas de frequência diferentes em campos sonoros directo e difuso. Quando o ênfase nas altas frequências é corrigida de forma a que a resposta seja plana no eixo, o resultado é um transdutor de pressão do tipo MK2 ou CCM 2. Estes microfones são idealmente indicados para captação de fontes acústicas em proximidade. Se um microfone deste tipo for colocado no campo sonoro reverberante, onde as reflexões das paredes, tecto, chão, etc. Predominam, haverá uma perda de brilho geral. Estas reflexões, com o seu conteúdo de altas frequências atenuado para absorção de superfície, chegam ao microfone em ângulos de incidência oblíquos e sofrem perdas adicionais quando comparadas com os sons captados directamente. Aqui (no campo sonoro difuso, para além do raio de reverberação *) é necessário um microfone com ligeiro ênfase nas altas frequências (MK 2H, MK 2S, MK 3 ou os microfones compactos CCM correspondentes) de forma a que nas altas frequências o som seja equilibrado em vez de atenuado. Isto causa um aumento de brilho nos sons captados no eixo em proximidade – um efeito que pode ser desejável em algumas circunstâncias. Um transdutor de pressão com resposta ideal para todas as situações não existe. Uma cápsula de dimensões mínimas poderia permitir uma resposta em frequência plana independentemente da localização em campo sonoro directo ou difuso, mas tais cápsulas são muito ruidosas. O utilizador deve por isso avaliar a natureza da captação e fazer a escolha apropriada. Note que a concepção da MK 2 ou CCM 2 integra um compromisso tecnicamente sofisticado entre as exigências do trabalho em campos sonoros directo e difuso (na região do raio de reverberação). Particularmente em técnicas estéreo com dois ou três microfones, que são geralmente colocados perto do raio de reverberação (onde os campos sonoros directo e difuso são de igual nível), a MK 2S e CCM 2S tornaram-se a escolha favorita de muitos engenheiros de som. Tal aplica-se também às MK 2H e CCM 2H, cujas características são um pouco mais próximas dos modelos em campo livre MK 2 e CCM 2. Nota: Geralmente, qualquer microfone direccional é referido com “transdutor de gradiente de pressão”, mesmo quando a componente de gradiente de pressão é limitada (por exemplo cardióide). Esta prática não é tecnicamente muito correcta, pois um verdadeiro gradiente de pressão tem sempre um diagrama bidireccional (figura de oito). Apesar disso, adoptámos esta prática de designação quase universal. A SCHOEPS fabrica muitos tipos diferentes de cápsulas e microfones direccionais, cada qual com características e aplicações específicas. O que todos têm em comum, como se pode observar pelos diagramas polares, é que a sua sensibilidade a qualquer som depende do ângulo de incidência desse som; “favorecem” o som que chega de direcções particulares. Isso permite-lhes manter o mesmo balanço entre som directo e difuso (reverberante) quando colocados a uma maior distância da fonte que um micro omnidireccional igualmente sensível. Os bidireccionais MK 8 e CCM 8 são gradientes de pressão puros. Os outros microfones direccionais usam combinações dos princípios de pressão e de gradiente de pressão; as diferentes características direccionais resultam da proporção variável entre esses ingredientes. Todos os nossos microfones, mesmo os com padrões múltiplos, têm um único diafragma – uma característica única dos SCHOEPS. Tal resulta em diagramas polares que muito menos dependentes da frequência do que o que é possível obter com qualquer sistema de diafragma duplo, e com uma resposta no extremo grave (com os nossos microfones omnidireccionais de padrão fixo ou na posição omni dos microfones de padrão múltiplo) que é na essência perfeita. Uma das vantagens dos transdutores de gradiente de pressão de pequenas dimensões como os microfones SCHOEPS é a possibilidade de manter constante o padrão direccional numa gama de frequências muito mais ampla que no caso de um transdutor de pressão. Por outro lado, a resposta nas baixas frequências não é tão extensa como num transdutor de pressão. A colocação em campo próximo pode compensar este “roll-off” de graves pelo efeito de proximidade, mas há também o risco de sobrecompensação. O efeito de proximidade pode também ser usado para suprimir o ruído ambiente, escolhendo um tipo de microfone com grande “roll-off” e / ou utilizando um filtro electrónico correspondente. Por exemplo, um microfone cardióide a uma distância inferior a 40 cm, irá captar uma voz com grande clareza enquanto elimina o ruído ambiente pelos efeitos conjugados da sua directividade e do “roll-off” de graves. Ao mesmo tempo, as frequências mais graves da voz serão restauradas em virtude do efeito de proximidade, resultando num som claro e cheio. Ao escolher um microfone de alta directividade também é possível evitar o feedback acústico. Se um altifalante for colocado dentro do raio de reverberação, deverá ser posicionado por razões óbvias na zona onde o microfone tem sensibilidade mínima. Se o altifalante estiver para além do raio de reverberação, o som radiado atingirá o microfone depois de reflectido nas paredes, tecto e chão da sala, chegando como som reverberado de muitas direcções. O microfone irá captá-lo com menos intensidade que o som directo da fonte no eixo principal. A atenuação fora do eixo aumenta com a maior directividade do microfone **. Quanto maior esta for, menos perigo haverá de feedback acústico. Tal só é válido no campo sonoro directo; em campo sonoro difuso (para além do raio de reverberação *), um microfone direccional não oferece solução para este problema. Ao lidar com microfones de gradiente de pressão deve ter-se em conta a sua maior sensibilidade ao vento e vibrações. São recomendadas suspensões que atenuam o ruído de vibrações mecânicas (suspensões elásticas ou tripés isolados) e protecções anti-vento. Alguns tipos de gravação são feitos com frequência com shotguns. Concordamos que um bom shotgun tem utilização específica, mas sugerimos uma compreensão clara das suas peculiaridades; os shotguns podem não ser a escolha óptima com tanta frequência como é comum acreditar. Um microfone shotgun tem um transdutor direccional (por exemplo uma cápsula hipercardióide) e um “tubo de interferência”. O tubo provoca o cancelamento parcial de qualquer energia acústica que chegue lateralmente antes que esta atinja a cápsula. O grau exacto deste cancelamento depende em grande parte do comprimento de onda do som. Para comprimentos de onda maiores que o tubo – nas frequências baixas e médias – o tubo tem efeito mínimo excepto, infelizmente, distanciar mais a cápsula da fonte sonora. (O transdutor é localizado depois do tubo, e não na zona frontal do microfone) Por este motivo, em grande parte da banda áudio, um microfone shotgun não tem maior rejeição dos sons fora do eixo que a cápsula na qual se baseia. Nas frequências mais altas o padrão de captação torna-se mais estreito, mas com grandes variações de resposta para diferentes ângulos e frequências. O resultado é uma característica direccional muito mais complexa do que é possível indicar pelos diagramas polares convencionais (que representam unicamente algumas frequências “spot”). Qualquer microfone shotgun deve por isso ser correctamente orientado para a fonte sonora desejada, e essa fonte deve caber dentro do ângulo de captação frontal do microfone. Para além disso, irão ocorrer efeitos de tipo “comb-filter” em qualquer som reflectido, fontes sonoras fora do eixo, ou movimentos da fonte sonora directa (ou do próprio microfone, se usado em espaço reverberante). Se um actor se deslocar numa sala enquanto fala ou canta, os seus movimentos podem ser seguidos – mas o som proveniente de outros actores próximos e todas as reflexões sonoras dentro da sala serão captadas com uma coloração variável. As condições ideais para a utilização de shotguns são portanto quando há pouca energia sonora reflectida (por exemplo em exteriores) e som fora do eixo limitado. Em campo sonoro difuso (por exemplo a distancias importantes em interiores) são menos eficazes que se poderia desejar e tendem a dar uma qualidade de som agressiva. A gravação estereofónica com microfones shotgun pode ser desastrosa (como dirigir um par X/Y com shotguns?) e comprometida pelos padrões direccionais irregulares. Contudo, a gravação M/S é possível com um microfone shotgun “M” para fontes sonoras que não são muito abertas. Um pequeno microfone direccional com uma resposta fora do eixo suave, tal como o SCHOEPS CCM 41, pode geralmente ser colocado mais próximo da fonte sonora que um shotgun e permanecer fora do enquadramento em produção para cinema e vídeo. É também mais fácil de suspender e de proteger pequenos microfones contra o vento. Uma teste comparativo entre um bom supercardióide de pequenas dimensões e um shotgun pode ser surpreendente e esclarecedor; a qualidade de captação pode ser melhorada substancialmente em muitos casos. Propomos assim que em cada situação seja cuidadosamente avaliado se um supercardióide pode dar resultados iguais ou superiores a um shotgun.
Os modelos mais conceituados são o Neumann MK150, o Schoeps CMC6+MK41 (ou a versão miniaturizada Schoeps CCM41), o Sennheiser MKH50 e também o Sennheiser MKH8050. Como é possível verificar pelos gráficos, os três têm diagramas polares extremamente regulares e independentes da frequência, o que lhes dá uma consistência fundamental para trabalho em perche sobretudo em ambientes reverberantes, sem problemas de colorações indesejadas. O sistema COLETTE (modular) da Schoeps, constituído por amplificadores de microfone com saída balanceada electronicamente, acessórios activos e cápsulas comutáveis esteve protegido por patentes. O expirar dessas patentes levou outros fabricantes a proporem produtos inspirados nos mesmos princípios, como é o caso da série Neumann KM, na qual se inclui o 150. O Sennheiser MKH150 é de concepção clássica (corpo solidário com a cápsula) e não permite a troca de cápsulas. O Sennheiser MKH8050 inspira-se no princípio da série modular Schoeps.
Na prática, a acentuação do KM 150 na zona das sibilantes da voz ajudava a compensar as perdas no processo de produção convencional de som para cinema (montagem e mistura em magnético 35mm, som óptico mono). Actualmente, a pós-produção de som é feita digitalmente, sem degradação de curva de resposta, e os novos formatos de som óptico (Dolby SR, SR-D, etc…) tem resposta muito mais alargada, pelo que os Schoeps e Sennheiser têm características muito equilibradas, quase não necessitando de igualização durante a mistura. Na zona dos graves, a resposta mais linear destes dois modelos é muito interessante para gravação de música, ambientes e algumas vozes. No entanto, a atenuação do KM 150 pode útil na eliminação de ruídos de manipulação de perche e de componentes no extremo grave em ambientes reberberantes que podem afectar a gravação de diálogos. O Sennheiser tem um "roll-off" de graves comutável (ver curva) que permite atenuar essas frequências.
Este filtro cumpre duas funções: um filtro fixo com um corte importante (24dB/oitava) a 60Hz, que elimina sinais infrasónicos resultantes do vento e perche e não tem efeitos sobre a voz. O segundo filtro é um filtro muito gradual (6dB/oitava), variável de 60Hz a 600Hz, e destina-se a compensar o efeito de proximidade ou o excesso de graves em ambientes reverberantes. Este tipo de filtro não se encontra na maioria das mesas de mistura portáteis, e permite não só obter uma curva de resposta nos graves equivalente ao KM 150, como ajustar com grande precisão a curva de resposta do Schoeps à acústica do local de gravação. O CUT 1 tem ainda outra função; aumentar a sensibilidade standard do microfone em 5dB (excepto quando utilizado com amplificadores CMC +5dB). Como o filtro é colocado entre a cápsula MK e o préamplificador de microfone CMC, não há qualquer risco de saturação do préamplificador com baixas frequências inaudíveis em auscultadores.
A crescente consciência da questão tem levado os fabricantes de equipamentos de qualidade a integrarem um filtro passivo antes do pré-amplificador de microfone. Um exemplo do manual do gravador Sonosax SX-SR4: Pre-LF Cut Filter [ LF Cut ] * raio de reverberação: a distancia da fonte sonora na qual os níveis de som directo e difuso são iguais. ** expressa pela “eficiência da energia aleatória” que é a relação entre a sensibilidade no eixo e a eficiência em campo sonoro difuso. Na maioria dos microfones depende da frequência. Quanto mais alto for o valor, menos “som de sala” é captado pelo microfone e menos este é susceptível ao feedback acústico. |
Como é possível verificar pelas curvas de resposta, o Schoeps MK 41 (CCM41) e o Sennheiser MKH50 têm uma curva de resposta muito linear até ao extremo grave. Aproveitamos para referir que a linearidade na zona dos graves em microfones deste tipo exige uma concepção extremamente complexa e cuidada. O Neumann KM150 tem uma ligeira acentuação na zona dos 10kHz (+4dB) e um roll off muito progressivo até aos 20kHz (-6dB). Na zona dos graves, o roll off inicia-se aos 500Hz e desce progressivamente a -10dB aos 50Hz. O novo Sennheiser MKH8050 tem uma resposta muito parecida com o Schoeps CCM41, mas os comentários dos utilizadores indicam uma componente muito forte em baixas frequências, o que o torna de difícil utilização em perche com suspensões convencionais, sendo recomendada a suspensão OSIX.
O sistema modular da Schoeps permite uma solução mais sofisticada; o filtro CUT 1 (ou CUT 2), que se coloca entre a cápsula e o amplificador.
Em muitas das mesas de mistura, gravadores e câmaras o filtro passa alto é colocado depois do préamplificador de microfone, e nesse caso a filtragem pode não evitar a saturação da entrada com infrasons. É comum utilizar (com microfones dispondo curva de resposta extensa até ao extremo grave, quando utilizados em perche), os filtros activos Schoeps LC 60 ou LC 120 antes das entradas de microfones. Os filtros são alimentados por 12 ou 48V ph, com comutação automática. Por exemplo, no caso do Sennheiser MKH50 e 8050, a utilização destes filtros pode revelar-se indispensável em muitas situações.