نواک سایت تخصصی حوزه برودکست
نویسنده: سارا محمودان
سارا محمودان
با نزدیکتر کردن میکروفون به منبع صدا دامنه ی پاسخ فرکانسی در بسامدهای پایین افزایش می یابد. این پدیده را اثر مجاورت می نامند. هر چه میکروفن به منبع صدا نزدیکتر شود، میزان بم شدن صدا بیشتر می شود. اثر مجاورت میتواند مشکلاتی در صدا ایجاد کند، اما در عین حال بعضی مواقع می تواند مفید باشد.
جوانب مثبت و منفی اثر مجاورت
بسیاری از خوانندهها اگر به خاطر استفاده از اثر مجاورت نبود، صدایشان لاغر و زیر به نظر میرسید. با این حال، اثر مجاورت میتواند قابلیت فهم گفتار (Speech intelligibility) را به خطر بیندازد و محدوده فرکانس پایین صدا را مه آلود یا کدر (Muddy) کند، مثل زمانی که آوازها و گیتارهای «چاقشده با اثر مجاورت» با کیک درام و یا باس درام همراه می شوند. بنابراین اثر مجاورت در عین حال هم مخرب است و هم مفید. میتوانید از آن برای بزرگتر کردن، چاق شدن و جذابتر کردن صداها استفاده کنید، اما برای حداکثر شفافیت صدا و کدر نشدن فرکانسهای پایین باید تعادل را رعایت کنید.
بدیهی است که اثر مجاورت در صداهایی که محتوای فرکانس پایین (زیر ۲۰۰ هرتز) زیاد دارند، بیشتر قابل توجه است. بنابراین زمانی که صدای مردانه را ضبط می کنید، به ویژه در محدوده پایین، فاکتور مهمی است، اما برای صداهای زنانه تأثیر کمتری دارد. اثر مجاورت اغلب هنگام ضبط گیتار مشکل ساز است (سیم E در حدود ۸۰ هرتز است). بهویژه در گیتارهای آکوستیک وقتی میکروفون را خیلی نزدیک میگذارید، اغلب صدای «boomy» یا غرشی میدهند. اما برای سازهای باس اختصاصی مانند کیک درام، گیتار باس، یا upright bass، اثر مجاورت می تواند برای چاق کردن فرکانسهای پایین مفید باشد.
اثر مجاورت و الگوهای قطبی میکروفن
قدرت اثر مجاورت به الگوی دریافت میکروفون بستگی دارد. این اثر در میکروفون های شکل ۸ (دو جهته) قوی ترین است، و در کاردیوئیدها (الگوی قلبی یا جهتی) هم بسیار قوی است (هر چند تا حدودی کمتر از دوجهته) . اما در میکروفون های همه جهته اصلاً اثر مجاورت رخ نمی دهد. (شکل ۱)
شکل ۱- اثر مجاورت منجر به افزایش پاسخ فرکانسهای زیر ۲۰۰ هرتز می شود. در میکروفون های کاردیوئید بسیار قابل توجه است و در میکروفون های figure-8 دو برابر قوی تر است.
در میکروفن ها دو نوع مبدل فشار آکوستیکی به سیگنال الکتریکی وجود دارد: مبدل های فشار و مبدل های گرادیان فشار. اثر مجاورت فقط در مبدلهای گرادیان فشار (که به اختلاف فشار صدا بین جلو و پشت دیافراگم پاسخ میدهند) رخ میدهد. الگوی قطبی مبدل های فشارِ خالص، همه جهته است، مبدل های گرادیان فشار خالص دو جهته هستند و میکروفونهای کاردیوید، که اکثر مدلها را تشکیل میدهند، ترکیبی ۵۰:۵۰ از مبدلهای فشار و گرادیان فشار هستند.
تغییر اثر مجاورت در میکروفون هایی با الگوهای چندگانه (multipattern)
میکروفون های مالتی پترن نوعی از میکروفون – عمدتاً خازنی دیافراگم بزرگ است که در استودیو نسبتاً رایج است اما در برنامه های استیج به ندرت دیده می شود. یک مثال معروفِ آن Neumann U87 است که احتمالاً پرکاربردترین میکروفون استودیویی در سراسر جهان است.
میکروفون های چند الگویی، با ترکیب الکتریکی دو نیمه یک کپسولِ دو دیافراگمی به الگوهای مختلف دریافت دست می یابند. (میکروفون های دو-دیافراگمی دارای دو دیافراگم مجزا هستند. این اصطلاح معمولاً برای توصیف طرحهای خازنی از جمله الکترت استفاده میشود که در آن یک کپسول میکروفون دارای دو دیافراگم ارتعاشی مجزا است که به موازات یکدیگر، پشت به پشت هم نصب میشوند.(شکل ۲)
 |
 |
شکل ۲- کپسول دو دیافراگمی در سمت راست و کپسول تک دیافراگمی در سمت چپ
از آنجایی که هر یک از این نیمهها دارای یک الگوی کاردیود هستند، برخی افراد ادعا میکنند که میکروفونهای چندالگویی بدون در نظر گرفتن الگوی انتخاب شده، همیشه یک اثر مجاورت قوی دارند. با این حال، تحقیقات نادرست بودن این ادعا را ثابت کرده است. میکروفونهای چند الگویی تقریباً شبیه میکروفونهای الگوی ثابتِ تک دیافراگمی omni، کاردیوئید یا فیگور ۸ عمل میکنند. بنابراین اثر مجاورت قدرت با الگوی انتخاب شده تغییر می کند.
یا به عبارتی عملی، یک میکروفون چندالگویی به شما امکان کنترل روی اثر مجاورت را می دهد. به عنوان مثال، اگر میخواهید صدایی چاق و بم تر از یک صدای نازک داشته باشید، میکروفون چند الگوی خود را برای جلوه مجاورت قویتر روی حالت figure-8 قرار دهید.
حالا بیایید بررسی کنیم که چه چیزی باعث این پدیده ی صوتی میشود. یعنی علت اینکه با نزدیک شدن میکروفن جهت دار به منبع صدا، دامنه ی فرکانس های بم افزایش یابد چیست؟ در این صورت بهتر میتوانیم بفهمیم چه زمانی از آن به عنوان ابزاری مفید استفاده کنیم و چه زمانی اقدامات پیشگیرانه برای اجتناب از آن انجام دهیم.
اثر مجاورت به دلیل “تغییرات فاز و دامنه امواج صوتی” که به دو طرف دیافراگم میکروفون میرسند رخ میدهد. این تغییرات با روش های مختلف تابش صدا در هوا، بسته به فرکانس و فاصله از منبع توضیح داده می شود.
اختلاف فشار
ابتدا، باید کمی در مورد نحوه عملکرد یک میکروفون جهت دار، (الگوی دریافت تک جهته) بدانیم. یک میکروفون جهت دار (معروف به میکروفون گرادیان فشار) با پاسخ به اختلاف فشار بین جلو و عقب دیافراگم خود، سیگنال خروجی الکتریکی تولید می کند.
دیافراگم در کپسول میکروفون قرار دارد . میکروفون های جهت دار دارای هر دو درگاه ورودی صدا در جلو و عقب هستند که به صدا اجازه می دهد به هر دو طرف دیافراگم آنها دسترسی پیدا کند. برای اینکه دیافراگم حرکت کند و سیگنال الکتریکی تولید کند، باید بین جلو و عقب دیافراگم اختلاف فشار وجود داشته باشد.
هنگامی که یک موج صوتی به محور میکروفون می رسد، برای رسیدن به پشت دیافراگم، از طریق درگاه ورودی عقب، باید بیشتر حرکت کند. این موضوع در شکل بالا نشان داده شده است. این بدان معناست که رسیدن موج به پشت دیافراگم در مقایسه با جلو کمی تاخیر دارد و بنابراین نسبت به موجی که به سمت جلو برخورد می کند تفاوت فازی دارد. اما برای درک اثر مجاورت، باید تغییرات فاز و دامنه را از یک طرف دیافراگم به سمت دیگر در نظر بگیریم.
قانون مربع معکوس چیست؟ آیا همیشه اعمال می شود؟
قانون مربع معکوس نظریه ای است که می توان با آن علت اینکه ”چرا هر چه از منبع صدا دورتر می شوید، شدت صدا کاهش می یابد “را توضیح داد:
اگر یک منبع صوتی، بسیار کوچکتر از طول موج صدایی باشد که تولید می کند، می توان آن را به عنوان یک “منبع نقطه ای” در نظر گرفت. این بدان معنی است که صدا را به طور متقارن و یکسان در همه جهات منتشر می کند. همانطور که صدا از یک منبع نقطه ای پراکنده می شود، انرژی تولید شده در یک منطقه کروی بزرگ و بزرگتر گسترش می یابد. (شکل ۴)
از آنجایی که انرژی کل با بزرگتر شدن کره حفظ می شود، هر نقطه روی کره انرژی کمتری دارد. با دو برابر شدن فاصله از منبع، شدت صوت به اندازه 
کاهش می یابد .“مربع معکوسِ فاصله” و اگر آن را به مقیاس لگاریتمی دسی بل ترجمه کنیم، می توان گفت برای هر دو برابر شدن فاصله شدت صدا ۶ دسی بل کاهش می یابد.
منابع صدا به خصوص در فرکانس های بالاتر معمولا مانند منابع نقطه ای ایده آل رفتار نمی کنند. در عمل، به ازای هر دو برابر شدن فاصله از منبع تا میکروفون، میزان کاهش شدت صدا کمتر از ۶ دسی بل است. هرچند این اتفاق تا حدودی به این خاطر است که ما اغلب در فضای داخلی هستیم یا به مرزهای فیزیکی (زمین، دیوارها) نزدیکیم.
صفحه ۵،نشریه تخصصی بسامد شماره ۱۲۲
