p>p> Conhecer o seu cardioide a partir do seu omni pode ajudá-lo a conseguir melhores gravações. Se estiver confuso sobre o que tudo isto significa, o nosso guia de polaridade mic deve ser um passo na direcção certa.
Todos os manuais de tecnologia musical incluem uma descrição dos diferentes padrões de captação de microfone, mas o que a maioria dos utilizadores quer realmente saber é quais os benefícios que os diferentes padrões têm para oferecer, e em que situação os pode escolher. Neste artigo vou concentrar-me em aplicações de ‘microfone único’ em vez de estéreo, que vamos analisar num artigo futuro.
Basics
Vale a pena lembrar que embora os padrões polares impressos estejam em duas dimensões (como abaixo), o padrão real é tridimensional. Por exemplo, um padrão de microfone omnidireccional desenhado em papel parece um círculo, mas na realidade é uma esfera.
Apesar de alguns microfones à venda oferecerem múltiplos padrões de captação comutáveis, existem apenas dois padrões fundamentais: o omni e a figura de oito. Todos os outros padrões em uso actualmente, incluindo o popular cardióide, são criados pela combinação destes dois em diferentes proporções.
Omni microfones são frequentemente referidos como ‘microfones de pressão’, porque medem essencialmente a pressão sonora num ponto do espaço. Um diafragma é fixado através da boca de uma cavidade selada, pelo que, com efeito, o microfone comporta-se como um barómetro muito pequeno capaz de seguir as mudanças de pressão da frequência sonora – mas não tem meios de detectar a direcção das ondas sonoras, pelo que tem um padrão polar omnidireccional. Como esta disposição apenas detecta a pressão, não importa de que direcção o som se aproxima. Tudo o que importa é a mudança de pressão nesse ponto no espaço, por isso é mais ou menos igualmente sensível aos sons de todas as direcções – mantenha este pensamento, pois voltarei a ele dentro de momentos.
Para evitar que o microfone se comporte demasiado como um barómetro meteorológico e responda às mudanças do tempo, a cavidade é projectada com uma fuga de ar muito pequena ou respiradouro incorporado, de modo a que as mudanças de pressão de muito baixa frequência devido ao tempo (ou altitude) não forcem o diafragma a entrar ou sair permanentemente. Em frequências de áudio, contudo, a cavidade pode ser considerada selada.
A simplicidade mecânica deste desenho ‘operado por pressão’ significa que o som fora do eixo ainda é captado com razoável precisão (em termos de resposta de frequência), mas o tamanho físico do diafragma de qualquer microfone resultará sempre em alguma perda de alta frequência à medida que se move fora do eixo – e quanto maior for o diafragma, mais pronunciada será esta perda de alta frequência. Se imaginar um som a aproximar-se de um diafragma a, digamos, 45 graus fora do eixo, o som atingirá um lado do diafragma ligeiramente mais cedo do que atinge o outro. Isto resulta em algum cancelamento de fase em frequências altas e, por conseguinte, num grau de perda elevado. É por isso que os microfones de medição de precisão tendem a ter cápsulas de diâmetro muito pequeno. Isto cria outro problema, uma vez que a menor quantidade de energia sonora captada por um pequeno diafragma requer mais amplificação, o que por sua vez leva a um maior nível de ruído eléctrico. É por isso que este tipo de microfone não é adequado para a maioria das aplicações musicais.
Uma outra vantagem inerente à concepção de microfones operados por pressão é uma resposta de frequência bem estendida na extremidade inferior – tipicamente uma oitava mais do que um microfone cardióide de tamanho semelhante. São também menos susceptíveis a captar ruído e ruídos de vibrações mecânicas do que microfones cardióides.
Um microfone de oito dígitos utiliza um diafragma aberto ao ar de ambos os lados, pelo que, em vez de responder directamente à pressão, responde à diferença (ou gradiente) de pressão entre a frente e a parte posterior do diafragma – daí o termo genérico microfone de “gradiente de pressão” (por vezes também referido como microfone de “velocidade”, porque detecta a velocidade das ondas sonoras). Esta disposição do diafragma torna o microfone muito sensível aos sons que se aproximam tanto do eixo dianteiro como traseiro, enquanto os sons que se aproximam pelo lado não causam qualquer movimento do diafragma, uma vez que a pressão de cada lado do diafragma permanece sempre igual. O resultado prático é um microfone que é essencialmente ‘surdo’ a 90 graus fora do eixo, mas que é igualmente sensível tanto à frente como à retaguarda. O som captado pela parte posterior do diafragma também produz um sinal eléctrico invertido em comparação com o mesmo som captado pela parte frontal do diafragma (isto é bastante lógico se pensarmos nisso, uma vez que os dois cenários resultam em empurrar o diafragma em direcções opostas).
A resposta de frequência dos sons no eixo é razoavelmente consistente dentro das limitações estabelecidas pelo tamanho do diafragma. Por outras palavras, quanto menor o diafragma, maior é a precisão na captação de sons fora do eixo. Um aspecto crítico da concepção de um microfone com gradiente de pressão é que o nível de saída cai com frequência decrescente. Isto porque a diferença de pressão através do diafragma fica menor à medida que o comprimento de onda da onda sonora aumenta. Para ultrapassar este problema, a suspensão do diafragma é normalmente disposta de modo a responder mais facilmente a sons de baixa frequência do que a sons de alta frequência, o que resulta numa resposta de frequência mais uniforme. Um efeito secundário disto é que o microfone torna-se muito mais sensível a vibrações mecânicas.
Efeito de proximidade
Outro factor importante a ter em conta é que todos os microfones de grau de pressão exibem, em diferentes graus, um ‘efeito de proximidade’ – um impulso de baixa frequência que ocorre quando o microfone é utilizado muito próximo da fonte sonora (daí o outro termo comum, ‘tombamento de graves’). O efeito deve-se à física da forma como o microfone funciona, e é um tema bastante complicado, mas em termos práticos, para gravação, pode ser tanto uma força como uma fraqueza – depende do que se está a tentar alcançar.
se se combinassem cápsulas de pressão e de gradiente de pressão num único microfone, ou se se organizasse uma única cápsula para ter as propriedades de ambas, o resultado seria uma forma cardioide. No eixo, à frente, os omni e os padrões polares em forma de oito produzidos pelos dois elementos fundamentais do microfone juntam-se para tornar a combinação muito sensível. Nos lados, o elemento da figura de oito não tem nada a acrescentar, deixando apenas a captação do omni. Consequentemente, os lados do cardioide são menos sensíveis do que a frente. Na parte posterior, a resposta em forma de oito é a mesma sensibilidade do omni, mas a saída eléctrica está na polaridade oposta, pelo que os dois cancelam, tornando o microfone extremamente insensível aos sons provenientes directamente da parte posterior. Um gráfico da sensibilidade do microfone em ângulos diferentes tem aproximadamente a forma de coração, daí a etiqueta cardioide, embora na realidade pareça mais uma secção transversal vertical através de uma maçã, sendo o talo a parte de trás do padrão.
O padrão cardioide ou unidireccional é amplamente utilizado devido à sua capacidade de discriminar os sons que chegam dos lados ou da parte de trás do microfone. No entanto, quando se olha mais de perto para o comportamento de um microfone cardióide, logo se torna evidente que não é a solução de tamanho único que pode parecer à primeira vista ser.
Embora os primeiros microfones cardióides usassem duas cápsulas separadas, a maioria dos microfones cardióides hoje em dia são construídos usando uma única cápsula, onde um labirinto sónico atrás do diafragma é usado para manipular a fase dos sons que chegam à parte de trás da cápsula de modo a produzir o padrão cardioide desejado. Em geral, este sistema funciona extremamente bem e está no centro da maioria dos microfones dinâmicos de fase manual, bem como de muitos modelos de condensadores de estúdio, mas a sua fraqueza é que o padrão de captação cardióide não é o mesmo em todas as frequências, por isso, enquanto o microfone pode produzir resultados muito precisos em situações em que o som incidente é directamente no eixo, os sons fora do eixo serão, de facto, filtrados pelas características direccionais do microfone, na maioria das vezes caracterizadas por uma queda na sensibilidade de alta frequência. Tente falar para o lado de um microfone cardióide e em breve ouvirá a cor que a captação fora do eixo pode ter.
No mundo real, o som raramente chega apenas ao eixo, uma vez que a maioria dos ambientes produz uma quantidade significativa de som reflectido, e este pode chegar ao microfone a partir de praticamente qualquer ângulo. O resultado prático disto é que o som no eixo (de outra forma preciso) é misturado com som reflectido significativamente colorido e, em salas não tratadas, isto pode levar a uma característica visivelmente nasal ou pugilista. Vale também a pena notar que os microfones cardióides são classificados como microfones de grau de pressão (porque a parte de trás do diafragma não está selada) pelo que, tal como a figura de oito, também exibem o efeito de proximidade – o que pode resultar num aumento significativo dos graves quando utilizados muito perto de instrumentos ou vocalistas.
Ao variar a mistura de elementos operados por pressão (omni) e por gradiente de pressão (figura de oito), podemos produzir padrões cardioides mais largos ou mais estreitos e, mais uma vez, estas variantes podem ser replicadas utilizando uma cápsula de diafragma único, modificando o labirinto acústico atrás do diafragma. Os microfones de padrão estreito, como o supercardióide e o hipercardióide, mostram um pequeno lóbulo de sensibilidade na parte posterior, onde o componente de maior gradiente de pressão começa a deixar a sua marca sob a forma de uma pequena cauda posterior de polaridade oposta. Como resultado, os eixos menos sensíveis nestes tipos de mic tendem a estar entre 35 e 45 graus fora do eixo traseiro, em vez de estarem directamente atrás. Isto torna-se crítico quando se colocam monitores dobráveis para um vocalista de palco, por exemplo, e também afecta a forma como se deve posicionar o microfone num estúdio para rejeitar derrames indesejados. Em geral, onde se aponta o ‘eixo morto’ do microfone é pelo menos tão importante como para o que se aponta, e muitas vezes mais!
Porque estes microfones têm um padrão de captação mais estreito do que um cardioide normal, são mais sensíveis a mudanças de posição na fonte sonora, por isso é importante minimizar o movimento quando se trabalha perto deles. Os absorvedores físicos colocados atrás do microfone podem ajudar a reduzir o nível de som que atinge aquele lóbulo posterior sensível, pelo que em situações em que uma boa separação é primordial, o uso cuidadoso de microfones cardioides estreitos é uma opção válida.
Theory Into Practice
Como é que esta visão geral básica dos padrões de microfone e das suas características nos ajuda quando se trata de fazer realmente as nossas gravações? Voltando ao nosso velho amigo o cardióide, sabemos agora que temos de fazer concessões para uma resposta imprecisa de frequência fora do eixo e, se usado realmente perto de uma fonte sonora, para um impulso de graves de proximidade. As qualidades direccionais ajudam a manter os instrumentos separados na gravação e também ajudam a minimizar a quantidade de som reflectido que chega ao microfone, mas pode ter a certeza de que qualquer derrame ou som reflectido que chegue à parte posterior e lateral do microfone será significativamente colorido em comparação com um omni microfone utilizado na mesma situação. Um omni irá, claro, captar mais do som da sala, mas irá captá-lo com muito menos coloração do que um cardioide.
Após este conhecimento, pode tentar organizar a sua configuração de gravação para minimizar a quantidade de som fora do eixo que atinge o microfone. Uma forma de o fazer é com absorvedores de som, tais como cobertores pesados e dobrados, edredões, ou painéis de espuma acústica. Por exemplo, ao gravar vocais, precisa de algo atrás da cabeça do cantor que intercepte e absorva o som que de outra forma poderia saltar da parede directamente atrás deles e entrar na frente e nos lados do padrão cardioide. Também ajuda a ter absorvedores na parte de trás e nos lados do microfone, sem esquecer o tecto por cima do microfone e do cantor. Embora a peneiração improvisada possa ser muito eficaz, soluções comerciais como o filtro SE Reflexion Filter são um pouco mais limpas e menos intrusivas quando se trata de peneirar o microfone em si, mas as superfícies reflectoras por trás do cantor também devem ser tratadas para se obterem resultados óptimos.
A utilização de absorvedores eficazes melhorará significativamente a qualidade das gravações efectuadas utilizando um microfone de padrão cardióide num espaço altamente reflector, mas poucos microfones cardióides soam tão naturais como um bom modelo omni, simplesmente devido à forma como o labirinto acústico por detrás do diafragma afecta a pureza do som.
Efeito de proximidade excessivo é mais problemático quando se grava vocais, mas é facilmente resolvido através do posicionamento de um escudo pop de modo a que o cantor não se possa aproximar mais do que alguns centímetros do microfone. O processo de tomada de decisão aqui envolve pesar as consequências de usar um microfone omni e sofrer mais derramamento, ou escolher um microfone cardióide, onde a quantidade de derramamento é reduzida mas o derramamento que resta soará mais colorido – de facto, o som básico também pode ser menos natural. Em muitos casos, obterá de facto resultados notavelmente melhores ao utilizar um microfone omni-padrão e depois arranjar ecrãs acústicos para reduzir a quantidade de derrame a entrar na parte de trás e nos lados do microfone.
No meu próprio estúdio, costumava sempre alcançar um microfone cardióide ao gravar uma guitarra acústica, mas agora opto frequentemente por utilizar um microfone omni em conjunto com um filtro Reflexion. Não só o resultado é mais natural, como o posicionamento exacto do microfone parece menos crítico do que quando se usa um modelo cardioide. É claro que nem sempre vamos para um som natural – especialmente na música pop, onde um resultado musicalmente agradável é mais importante do que a fidelidade absoluta. É por isso que os microfones cardioides de diafragma grande (provavelmente os menos precisos em termos de fidelidade) são tão populares para a gravação vocal.
Embora não seja preciso muita imaginação para explorar os prós e contras dos microfones cardioides ou omni em situações típicas de gravação, é menos óbvio onde a figura de oito se encaixa. Afinal de contas, porque quereria um microfone tão sensível na parte de trás como na parte da frente, para além de aplicações estéreo especializadas como M&S (Mid & Side)? Bem, por vezes é porque a composição física do microfone não lhe dá outra escolha. Os microfones de fita, por exemplo, têm um padrão polar natural em forma de oito e, nos anos 50 e 60 costumavam ser populares entre as bandas ao vivo, uma vez que permitiam que dois cantores de apoio cantassem em lados opostos do mesmo microfone. Hoje em dia, no estúdio, escolhemos microfones de fita pela sua tonalidade.
No entanto, uma das principais razões para escolher um microfone em forma de oito não é tanto de onde capta, mas sim de onde não capta. Lembre-se que um microfone em forma de oito é totalmente surdo a sons que chegam de 90 graus fora do eixo. Isto significa que quando se tem duas fontes sonoras muito próximas, pode-se muitas vezes melhorar significativamente a separação entre elas, organizando um par de microfones de figura de oito para que o “eixo surdo” de cada microfone aponte para a fonte sonora que se está a tentar rejeitar. Muitas vezes, a sensibilidade traseira do microfone pode ser contrariada através da utilização de triagem acústica. Esta técnica pode ser muito bem sucedida ao gravar um guitarrista acústico que também canta, pois ajuda a separar a guitarra da voz, embora a separação nunca seja perfeita por duas razões: os sons não têm origem num único ponto e os reflexos da sala podem atingir os microfones de muitos ângulos diferentes. Por esta última razão, a utilização de absorvedores acústicos para isolar a área de gravação dos reflexos excessivos do quarto é altamente recomendada.
Multi-padrão de microfones funcionam combinando as saídas de duas cápsulas, sendo o arranjo mais popular duas cápsulas cardioides costas-com-costas. Controlando o nível e a polaridade das duas cápsulas, qualquer um dos padrões polares básicos pode ser criado. Contudo, onde a pureza do som é importante – tal como a gravação crítica de instrumentos clássicos ou étnicos – a escolha de um omni dedicado ou de um microfone de um diafragma em forma de oito (idealmente com um pequeno diafragma) é susceptível de produzir resultados mais precisos, com menos coloração do som fora do eixo.
Quando se trata de microfones de padrão cardioide, faz pouca diferença se se usa um modelo de cápsula única ou um modelo de cápsula dupla, de padrão múltiplo. Ambos terão um desempenho semelhante, já que ambos se baseiam em cápsulas cardioides. Em teoria, as variantes menores do diafragma deveriam produzir resultados mais precisos para sons fora do eixo, mas os benefícios podem ser ofuscados pela coloração causada pelo labirinto acústico utilizado para criar o padrão polar em primeiro lugar.
A Palavra Final…
Eu mantive deliberadamente esta visão o mais simples possível, a fim de atravessar alguns conceitos importantes. Talvez o principal a apreciar é que, embora o grande diafragma, o microfone de padrão cardióide possa ser a base da gravação em estúdio do projecto, há situações em que pode não ser a melhor escolha. Espero ter também realçado adequadamente a importância do ambiente de gravação, uma vez que controlar o que chega ao microfone – especialmente através da reflexão – pode fazer uma enorme diferença para o resultado final.