Sử dụng thực tế của mô hình định hướng: (Pratical Use of Directional Patterns) của Microphone
Việc sử dụng mô hình định hướng của một microphone có hiệu quả là có thể cung cấp một lợi thế quan trọng đối với hiệu quả toàn diện của hệ thống mà nó được sử dụng. Rõ ràng, nó có thể được dùng để giúp giảm thiểu thu nhận âm thanh từ các nguồn khác với nguồn được chỉ định, dĩ nhiên đây là lý do cho micro định hướng ngay từ đầu. Sự khác biệt trong việc thu âm thanh ngoài trục giữa một micro omni và uni-directional, chẳng hạn, thường khoảng 4dB đến 6dB khi tham chiếu đến các đáp ứng trên trục. Giữa 90 và 180 độ, hướng tổng quát từ đó hầu hết các output hệ thống trực tiếp và phản xạ tiếp cận bình thường với một microphone, sự khác biệt trung bình giữa một omni và cardioid khoảng 12dB. Như vậy, lợi thế đã đạt được trong việc bảo vệ để chống lại sự hồi tiếp (feedback) có thể lớn hơn nếu các góc loại bỏ tối đa được sắp thẳng hàng với vị trí của các loa phóng thanh và / hay các góc độ chính mà từ đó âm thanh phản dội đi đến.
Nhưng đây không phải là yếu tố duy nhất có liên quan. Hiệu ứng gần của micro định hướng, như đã đề cập trong phần trước, có thể giúp cho một nguồn âm lân cận cô lập nhiều âm thanh hơn nữa từ nhiều nguồn xa hơn. (Dĩ nhiên, đây chỉ có một yếu tố với các thiết kế trong đó có hiệu ứng gần đã không được loại trừ). Ưu điểm đạt được do hiệu ứng gần nói chung rất quan trọng trong giải low, tương đối quan trọng trong các giải lower-mid, và không đáng kể trong tần số cao, nơi mà chúng ta cần phải dựa chủ yếu trên mô hình hướng để giảm thu nhận nhiều âm thanh xa hơn.
Những nguồn âm thanh cô lập và bảo vệ tốt nhất chống lại feedback phát sinh bằng cách giảm thiểu khoảng cách từ nguồn âm thanh và tăng tối đa khoảng cách với loa (một công thức cơ bản cho việc này được đưa ra trong phần 3). Các mô hình định hướng và có hiệu ứng gần có lẽ tốt nhất được coi là trợ giúp bổ sung nhằm giảm thiểu thu nhận âm thanh không mong muốn từ môi trường chung quanh. Nhưng chúng có thể được trợ giúp rất đáng kể (xem Hình 5.10 và 5.11).
Vậy sự khác biệt giữa các mô hình định hướng cơ bản, đến nay đã giới thiệu trong chương này thì sao? Thông thường, micro cardioid, supercardioid hay hypercardioid có thể được sử dụng trong cùng một khoảng cách. Nhưng những mô hình supercardioid hay hypercardioid có thể là một sự lựa chọn thích hợp hơn so với cardioids trong vài tình huống, chẳng hạn như yêu cầu mức output hệ thống phải rất cao, hay khi cần phải tăng khoảng cách từ nguồn tới micro lên, nhưng không kéo theo việc lắc (swing) rộng cạnh này qua cạnh kia (side-to-side) của nguồn âm thanh. Mặc dù góc làm việc hiệu ứng side-to-side có phần giảm, sự loại trừ của âm thanh tiếp cận từ hai bên trực tiếp và các góc độ rộng hơn về phía sau sẽ hiệu quả hơn (xem hình 5.10). Như đã nêu trước đây, tiềm năng trao đổi cân bằng (trade-off) với supercardioids và hypercardioids là khả năng thu nhận âm thanh từ các góc gần trực tiếp phía sau (150-180 độ ngoài trục). Nhưng đôi khi hiệu quả thu nhận phía sau không đáng kể, so với các lợi ích khả thi của việc thu ngoài trục giảm tổng thể (xem hình 5.10).
Khi supercardioids và hypercardioids cơ bản có hiệu ứng gần phong phú hơn cardioids, sự thu nhận tương đối của nhiều nguồn xa, nó đến hướng nào không thành vấn đề, tiếp tục giảm khi được sử dụng gần, đặc biệt trong giải thấp khoảng 500Hz. Thí dụ, việc hủy bỏ / chênh lệch tiếng nhiễu của microphone hypercardioid minh họa trong hình 5.10 phụ thuộc rất nhiều vào hiệu ứng này, bằng cách dùng nó phối hợp với mô hình định hướng của mình để làm giảm hiệu lực tương đối của các âm thanh chung quanh. Cách tiếp cận này có thể hữu ích ở mức độ rất cao khi bố trí micro gần, một số thiết kế được bán trên thị trường với mục đích cụ thể này. Đây là loại micro cũng có thể rất hữu ích như micro phóng thanh thông báo trong môi trường ồn ào (nhà máy, một số loại sự kiện thể thao, trung tâm giao thông vận tải, v.v).
Thật thú vị, khi một micro supercardioid hay hypercardioid được sử dụng rất gần cho màn trình diễn cao cấp, sự thu nhận từ phía sau trực tiếp không chỉ trở nên ít quan trọng, mà còn thật sự có thể có lợi thế ở vài tần số (thường trên giải midle và treble). Điều này là do một lượng âm thanh nhất định bị nẩy ra khỏi mặt của người nói hay hát gần, đặc biệt khi có loa monitor sân khấu đặt tại vị trí phía sau micro (nó thật sự là một phần phản xạ và một phần cộng hưởng). Vì sự thu nhận phía sau là những phase nghịch, nó cũng có thể giúp loại bỏ một số âm thanh dội lại từ mặt. Sự trao đổi với việc sử dụng gần của một hypercardioid (thí dụ, một trong các hiệu ứng gần không bị loại trừ trong thiết kế) là thay đổi khoảng cách nguồn đến micro hay di chuyển đáng kể sang một bên có thể thay đổi sự thu nhận nguồn âm thanh dự định, cả về mức độ lẫn chất lượng âm như vậy, ở đây các vị trí nằm gần trên trục cần được duy trì khá cẩn trọng. Đồng thời, vài phương pháp cắt giảm đáp ứng tần số thấp có hiệu quả thường được yêu cầu (điều này phụ thuộc vào đáp ứng tần số ở mức thấp), để tránh dư thừa tần số thấp xuất ra. Điều này có thể liên quan đến tổn thất bổ sung, hay tổn thất của một micro được gắn kèm switch low-cut, hay ở các tổn thất của EQ đa năng hơn.
Micro shotgun định hướng cao cấp (như trong hình 5.12) trong vài trường hợp có thể hữu ích trong âm thanh pro, thí dụ, để hỗ trợ giọng của diễn viên trong rạp hát. Đây là những công trình phức tạp hơn họ cardioid, và không dành cho sử dụng gần. Micro shotgun cũng đôi khi được dùng (với mức độ hiệu quả khác nhau) để lấy tiếng nói khi phỏng vấn khán giả và tăng cường nó để nó có thể nghe tiếng các khán giả còn lại và người nói chuyện trên sân khấu. Thí dụ, hai micro này được sử dụng trong phòng Báo chí Nhà Trắng với một vị trí loa monitor gần bục giảng. Khiếm khuyết lớn trong loại ứng dụng này là phụ thuộc cực đoan vào kỹ năng và sự tỉnh táo của người vận hành microphone.
Micro bi-directional (hình số tám) tiếp tục hoạt động hiệu quả, nếu bị hạn chế, sử dụng cho sự bố trí hệ thống micro gần các nhạc cụ âm trầm (bao gồm cả trống bass), vì chúng có tác động ở tần số thấp mạnh nhất trong những mô hình micro cơ bản. Hơi thiên vị để dùng micro này cho nhạc cụ âm trầm, mặc dù, nó chạy suốt toàn bộ âm giai từ omni đến bi-directional.
Vậy làm thế nào xét ưu và khuyết điểm của toàn bộ chuyện này? Vâng, nó là các micro định hướng nhiều hơn, nó có khả năng làm được việc hơn để tránh các tiếng feedback và cô lập các nguồn âm thanh dự định nếu nó được sử dụng có hiệu quả. Trong điều kiện di chuyển các nguồn âm thanh gần hay xa hơn, hay cách xa ngoài trục, omni dĩ nhiên cung cấp sự flexiblity (linh động) nhất, đây là lý do tại sao phần lớn nó thường được dùng cho họp báo (news gathering) và các tình huống có khuynh hướng không có feedback. Với một omni, việc xem xét chính là khoảng cách từ các nguồn âm thanh, và không phải là một yếu tố (mặc dù nhớ rằng tần số cao được giảm phần nào ở những góc rộng ngoài trục).
Cardioids rơi vào giữa hai thái cực trên. Ở đây tính linh hoạt vẫn có một mức độ khá lớn khi nguồn âm chuyển động để ra hai bên, lên trên hay xuống dưới từ trục trung tâm. Tuy nhiên, mức độ linh hoạt sẽ giảm phần nào với supercardioids, và giảm phần nào hơn nữa với hypercardioids.
Vì vậy, tại các nguy cơ của sự phóng đại đã rõ ràng, các mô hình hẹp hơn là những vị trí micro cần phải được xem xét kỹ lưỡng hơn để hưởng lợi từ những lợi ích tiềm năng của các mô hình hẹp hơn. Đồng thời, có hiệu ứng gần mạnh hơn là, nhiều khả năng chúng ta giảm thu nhận tần số giữa (midrange) và low hơn từ môi trường chung quanh. Đánh đổi: hiệu ứng gần mạnh hơn sẽ thay đổi chất lượng âm khi khoảng cách nguồn đến micro bị biến thiên, do đó càng quan trọng hơn, nó sẽ trở thành một khoảng cách phù hợp hợp lý được duy trì khi sử dụng gần hơn. (Hãy nhớ rằng tác động gần mạnh nhất được thấy trong một micro bi-directional, và nó dần dần giảm với hypercardioid, supercardioid, micro cardioid và semicardioid, không có hiệu ứng gần cho tất cả micro omni).
Hình 5.10: Hiệu ứng gần cũng có thể được tăng cường hay bị loại bỏ bởi hãng sản xuất, tùy thuộc vào công dụng mà micro được thiết kế. Hình trong A, B và C được thiết kế công nghiệp sử dụng hiệu quả hiệu ứng gần bằng cách cải tiến nó.
(A) Crown CM-310 micro differoid cardioid vocal. Ở đây màng chắn (diaphragm) được bố trí rất gần với mặt trước của lưới bảo vệ, so với một micro điển hình. Cách bố trí này cho phép khoảng cách nguồn rất gần với mic trên trục, tăng hiệu ứng gần khi môi đang chạm vào mic. Đồng thời, vì luật bình phương nghịch đảo (giới thiệu trong chương 4), vị trí của màng chắn gần với mút chắn gió này cho phép tăng pickup của nguồn dự định so với môi trường xung quanh hay hướng ra của loa monitor sân khấu. Nhưng đừng di chuyển loại micro này, hay làm âm thanh bye- bye (vẫy micro).
(B) Beyer hypercardioid TGX-580 (polar pattern đã được thể hiện trong hình 5.8). Đây là loại micro sử dụng một nguyên tắc tương tự như trong hình A, mặc dù với một mô hình thu nhận hơi hẹp hơn.
(C) AKG D-558B micro noise-canceling / differental. Một microphone hypercardioid loại thông báo sử dụng một nguyên tắc tương tự, nhưng dẫn đến cực đoan. Trong loại micro này, hiệu ứng gần được mở rộng rất lớn lên ở tần số, cung cấp sự phân biệt cực đoan chống lại các âm thanh có nguồn từ rất xa, có lợi cho người sử dụng rất gần. Hiệu ứng gần cũng có thể được giảm hay loại bỏ trong micro đơn hướng. Hai phương pháp đều được sử dụng.
(D) Electrovoice RE-20 (cũng được gọi là PL-20). Micro này, được ưa thích dùng cho trống bass và saxophone (và phát thanh thông báo), bố trí thêm hệ thống cửa sổ dọc theo chiều dài của thân micro để loại bỏ hiệu ứng gần. Đây là một trong nhóm các micro không có hiệu ứng gần, nhãn của hãng sản xuất này là Variable-D. Không che các cửa sổ này bằng bàn tay, hay các nguyên tắc Variable-D sẽ bị giảm giá trị, cùng với các mô hình định hướng.
(E) AKG D-202E cardioid. Cái này sử dụng hai màng chắn, kế tiếp nhau, cùng với một crossover. Một micro dynamic cardioid với ít hay không nghe rõ hiệu ứng gần, micro này là micro bục sân khấu đã được quốc tế ưa chuộng.
(F) AKG D-224E cardioid. Cùng một nguyên tắc như E.
Hình 5.11: (A) Đặc điểm microphone tính theo mô hình cực cơ bản
(B) Góc bao phủ điển hình(xuống đến -3dB bên dưới trên trục phản ứng). 
(C) Yếu tố khoảng cách trên trục, liên quan đến sự thu nhận đa hướng. Lưu ý ở đây làvới một thiết kế đơn hướng, chúng ta có thể đạt được một trong hai mục tiêu cơ bản (hay một số kết hợp cả hai). (1) Với một cardioid, supercardioid hay hypercardioid mic (so với mộtomni), khoảng cách giữa nguồn âm thanh và microphone có thể được tăng lên đến một yếu tố của cả hai trước khi đạt tới một cấp tương đương tiếng feedback hay âm thanh thu được chung quanh (như minh họa dưới đây). (2) Ở một khoảng cách nguồn-tới-micro nhất định với một micro thu âm thanh đơn hướng từ môi trường chung quanh có thể giảm một trong hai yếu tố, làm công cụ quan trọng cho họ cardioid trong việc tránh feedback và thu âm không mong muốn khác, đặc biệt khi sử dụng gần.
Hình 5.12: Micro Line gradient (shotgun). Trong loại micro này, được thiết kế để có tính định hướng cao về khoảng cách xa, lưu ý mô hình như thế nào phụ thuộc mạnh vào độ dài của micro. Những micro dài hơn, các kiểu shotgun có khuynh hướng được duy trì tần số thấp hơn. Tại các tần số thấp, mỗi micro vẫn là một thành viên của họ cardioid. (A: Sennheiser MKH mẫu M6, supercardioiddưới khoảng 2kHz. B:. Beyer MC 73Z cardioid dưới khoảng 300Hz hay tương đương).
