Essa é pra quem se interessa pelos detalhes técnicos do áudio profissional. Acredito que você já tenha ouvido falar sobre o Efeito de Proximidade dos microfones direcionais.
O famoso reforço de graves quando o vocalista se aproxima demais da cápsula. Sorte dos menos afortunados com voz fina, pesadelo dos barítonos, baixos e engenheiros de gravação que perdem o controle da captação quando a fonte se movimenta demais.
Quando comecei a estudar áudio, este foi um dos assuntos que mais procurei na Internet. Era difícil encontrar uma boa explicação, mesmo nos livros ou nos bons papos com colegas engenheiros. Afinal, porque os graves eram reforçados? Porque somente a pequenas distâncias da cápsula? Apenas com alguns tipos de microfones?
O site da Shure® possui um bom resumo do fenômeno em inglês.
Se você também procura por estas respostas, aqui está uma explicação que deve ajudar! Antes de mais nada, no entanto, precisamos falar sobre a diretividade do microfone.
GRADIENTE DE PRESSÃO
O gadiente, ou diferença de pressão, entre os dois lados de um diafragma, é uma das razões da sua movimentação que gera o sinal de de áudio. Existe outro princípio, o gradiente de velocidade, que também contribui para a movimentação do diafragma em alguns tipos de cápsulas.
Para efeitos deste texto, vamos considerar um microfone CARDIÓIDE tradicional, cujo padrão polar é determinado pela construção física do microfone, suas cavidades e aberturas acústicas.
Neste tipo de microfone, o som que incide na frente do diafragma é distinto do som que atinge a parte de trás do mesmo. São as aberturas da cápsula que permitem dois caminhos diferentes, que levarão ondas sonoras para a frente e para trás do diafragma.
A parte da frente não tem conexão acústica com a parte de trás (o ar não passa pelas laterais da membrana) e movimento do diafragma é totalmente determinado pelo gradiente de pressão entre os seus dois lados.
PADRÃO POLAR
O padrão polar de um microfone cardióide é tal que o som que incide pela frente do microfone (perpendicular à frente do diafragma) tem sensibilidade máxima. No outro extremo, o som que chega por trás do microfone tem sensibilidade mínima, que em teoria, seria nula numa câmara anecóica.
Na prática, o microfone cardióide não rejeita totalmente os sons de trás porque não existe uma fonte sonora tão pequena e tão distante que emita som somente para o ponto nulo do padrão, além de existirem reflexões no ambiente que chegam por outras direções. Mesmo assim, a sensibilidade é maior pela frente e diminui gradualmente até o ângulo de 180 graus.
DIRETIVIDADE
Já sabemos que a amplitude de movimentação do diafragma (que é proporcional à amplitude do sinal elétrico gerado) depende diretamente do gradiente de pressão no diafragma.
Também sabemos que a direção do som incidente no microfone altera o grau de movimentação da membrana.
Então podemos concluir que a direção do som influi neste gradiente de pressão!
De fato, isso acontece porque existe um ATRASO (delay) entre o som da frente e o som de trás do diafragma (estas duas ondas são internas ao microfone e existirão para qualquer direção de origem do som). Repare que atraso, distância, tempo - são todos sinônimos neste contexto. Quando um som "passa" pelo microfone, uma onda sonora entra pela abertura frontal e segue para a frente do diafragma. Uma outra onda sonora entra pela abertura lateral no corpo do microfone, percorre um outro caminho mais longo e atinge a parte traseira do diafragma.
O atraso efetivo entre as duas ondas depende somente da direção do som, uma vez que a direção do som incidente irá determinar o instante em que cada onda entra no mic e, a partir daí, segue o seu caminho até a membrana. Por exemplo, quando o som incide pela frente, a primeira onda imediatamente entra no microfone, enquanto a segunda demora um certo tempo para entrar pela abertura lateral, relativo à distância entre a esta abertura e a frontal.
Num outro cenário, existe uma determinada direção de som tal que o som entra, ao mesmo tempo, pelas duas aberturas. Isso não significa que as duas ondas chegarão ao mesmo tempo no diafragma, pois lembre-se que cada caminho tem uma distância diferente. Mas pelo menos já conseguimos entender que a direção da origem do som determina o atraso efetivo entre as duas ondas. E este, por sua vez, modifica o gradiente de pressão.
Também podemos concluir que no ponto de sensibilidade mínima (origem a 180 graus), os instantes de cada uma das ondas e seus percursos farão com que elas cheguem simultaneamente ao diafragma, com valores de pressão iguais. Uma tenta puxá-lo, a outra tenta empurrá-lo, e ele não se move.
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