علت اصلی این است که منابع صوتی معمولاً مانند منابع نقطه ای ایده آل رفتار نمی کنند. این امر به ویژه در فرکانس های بالاتر، جایی که منبع معمولاً از نظر فیزیکی بزرگتر از طول موج است، مشهودتر است. در عمل، صدا بیشتر شبیه یک موج صفحه ای (معروف به موج تخت) رفتار می کند، بطوری که جبهه موج های متوالی عملاً با یکدیگر موازی هستند. در این صورت ، اتلاف انرژی با زیاد شدن فاصله، کمتر از قانون مربعِ معکوس است.(شکل۷)
شکل ۷- انتشار جبهه موج صفحه ای (موج تخت)
الگوهای انتشار صدا با فرکانس و فاصله تغییر می کند.
هنگامی که منبع صدا دور از میکروفن قرار دارد (far-field) ، همه فرکانس های صدا (صرفنظر از ابعاد منبع نسبت به طول موج) اساساً به صورت امواج تخت بالا به دیافراگم میکروفن
می رسند. (شکل ۸)
شکل ۸- انتشار جبهه موج تخت در فواصل دور از منبع
در این صورت در فواصل دور تفاوت دامنه صدا در جلو و عقب دیافراگم، برای همه فرکانس ها نسبتاً کم است. اما تفاوت مسیر باعث تغییر فاز می شود که به اندازه کافی اختلاف فشار خالص برای تولید خروجی ایجاد می کند.
هنگامی که منبع صدا نزدیک است (near-field)، فرکانسهای بالا همچنان اساساً به صورت امواج تخت به دیافراگم میرسند .چون طول موج کوتاهی دارند و به نسبت طول موج، منبع صدا نقطه ای محسوب نمی شود و پاسخ میکروفون به آن دقیقاً مانند میدان دور است. اما برای فرکانس های پایین که طول موج افزایش می یابد، ابعاد فیزیکی منبع صوتی، بسیار کوچکتر از طول موج تولید شده می باشد و می توان آن را منبع نقطه ای تصور کرد. پس در این حالت قانون مربع معکوس برای آن صدق می کند.
منابع نقطه ای برای فرکانس های پایین
فرکانسهای پایین، در نزدیکی منبع صدا – از نظر فنی- “میدان خیلی نزدیک” – در واقع مانند یک منبع نقطهای عمل می کنند، زیرا در این حالت منابع عمدتا بسیار کوچکتر از طول موج صدای فرکانس پایین هستند. برای مثال، طول موج ۲۵۰ هرتز نزدیک به ۱٫۳۷ متر (۴٫۵ فوت) است. بنابراین هر موج صوتی که طول موج آن در مقایسه با اندازه منبع بزرگ باشد، درجه بالایی از انحنای جبهه موج را نشان میدهد (جبهه موج کروی) و میزان کاهش انرژی صدا بسیار نزدیک به قانون مربع معکوس است.
این بدان معناست که برای آن دسته از فرکانسهای پایین که دامنه آن با فاصله سریعتر کاهش مییابد (بر اساس قانون مربع معکوس برای انتشار کروی جبهه موج)، فشار هوای حسشده در درگاههای جلو و عقب کپسول میکروفون بهطور قابلتوجهی متفاوت خواهد بود. از آنجایی که این تفاوت فشار است که باعث حرکت دیافراگم میکروفون می شود، حساسیت فرکانس پایین میکروفون برای منابع بسیار نزدیک در مقایسه با فرکانس های بالا بسیار اغراق آمیز است – ما این اثر را به عنوان باس (Bass) تقویت شده در خروجی میکروفون می شنویم و آن را اثر مجاورت می نامیم.
(شکل ۹)–بنابراین اثر مجاورت ناشی از افزایش اختلاف دامنه (در مقایسه با اختلاف فاز) فرکانسهای پایین در فاصله نزدیک است.
آیا اثر مجاورت میکروفون چیز خوبی است؟
خوانندگان اثر مجاورت را دوست دارند زیرا میتواند صدای آنها را “بزرگتر”، گیراتر و تاثیرگذارتر کند. برای همین علاقه دارند که به میکروفون بسیار نزدیک شوند. این تکنیک گاهی اوقات در اصطلاح ضبط و صدابرداری “خوردن میکروفون” “eating the mic” نامیده می شود. با تغییر فاصله بین خود و میکروفون، و موقعیت شان نسبت به محور میکروفون، خوانندگان و هنرمندانِ حیطه ی صدا، ابزار اضافی برای دستکاری صدای خود را به عنوان بخشی از اجرا دارند.
با درک این موضوع که پاسخ فرکانس میکروفون با فاصله و زاویه تغییر میکند، از اثر مجاورت میتوان به عنوان یک ابزار برای وسعت بخشیدن به پهنای باند صدا در محدوده فرکانس های پایینی استفاده کرد. این بخشی از یک موضوع بزرگتر به نام “تکنیک میکروفون” “microphone technique “ است و چیزی است که خواننده های حرفه ای را از آماتورها جدا می کند./ خواننده می تواند با صرف زمان در اطراف میکروفون انتخابی خود در حالی که از هدفون های استودیویی برای مانیتورینگ بر خروجی استفاده می کند، “تکنیک میکروفن” خود را بهبود و توسعه بخشد. از این تکنیک میتوان برای تقویت باس صدای ابزارهای موسیقی مانند کیک درام، گیتار باس و… نیز استفاده کرد و مورد استفاده ی آن تنها وکال (صدای خواننده) نیست.
چه زمانی اثر مجاورت بد است؟
- تغییرات مداوم در میزان تقویت فرکانسهای پایین می تواند ورودی میکروفن را که بات دقت تنظیم نموده اید دچار خرابی کند. مثلا چنانچه خواننده در هنگام اجرا حرکت های زیادی داشته باشد؛ در این صورت تغییر مداوم فاصله اش با میکروفن باعث تغییر در میزان تقویت فرکانس پایین خواهد شد که اثر شنیداری مطلوبی نخواهد داشت.
- همچنین همانطور که قبلا نیز ذکر شد، اثر مجاورت می تواند در میزان قابلیت فهم گفتار اثر منفی داشته باشد و صدا را در محدوده ی فرکانس پایین کدر یا مه آلود کند.
وقتی میکروفن را به منبع صدا نزدیک می کنید تا از مزایای اثر مجاورتی استفاده کنید، سطح کلی فشار صوتی که میکروفون دریافت می کند به طور چشمگیری افزایش می یابد و اضافه بار ورودی روی دیافراگم میکروفون می تواند باعث اعوجاج شود. نزدیکی همچنین می تواند باعث صدای انفجاری “P-pops” شود.
برای حل این مشکلات:
- میکروفونی را انتخاب کنید که حداکثر فشار صدای ورودیِ آن (Maximum SPL)با سطح بالای صدای منبع مناسب باشد.
- گین ورودی را به دقت تنظیم کنید تا محدوده مورد انتظارِ تراز صدای تحویلی را تامین کند.
- از یک محافظ pop-shield استفاده کنید.
آیا می توانم اثر مجاورت را کنترل کنم؟
می توانید با تغییر زاویه میکروفون نسبت به منبع صدا، میزان اثر مجاورت را تغییر دهید. چرخاندن یک میکروفون جهت دار مثلا یک میکروفن کاردیوئید به طوری که در زاویه ۹۰ درجه نسبت به منبع صدا قرار گیرد به این معنی است که درگاه های ورودی جلو و عقب صدا، انرژی یکسان را بدون توجه به فرکانس سیگنال و انحنای جلو موج دریافت می کنند. این کار اثر مجاورت را از بین می برد. همچنین چرخش نسبی میکروفون جهت دار از منبع، اثر مجاورت را کاهش می دهد. هرچند این چرخش بر حساسیت کلی و تعادل صدا نیز اثر می گذارد، اما در یک میکروفون کاردیوئید معمولی، با میزان چرخش حدود ۴۵ درجه این تاثیرات نسبتاً جزئی خواهد بود.
صفحه ۳،نشریه تخصصی بسامد شماره ۱۲۳