カーディオイド

技術的詳細

カーディオイド特性マイクは、圧力勾配式と圧力式受音原理を1:1の比率で組み合わせることで指向性を実現しています。指向特性は数式：感度 = 0.5 × (1 + cos θ) に従い、θは入射角です。カーディオイド特性を持つコンデンサーマイクは、20 Hzから20 kHzの周波数特性を±2 dBの許容誤差で示します。ダイナミックカーディオイドマイクは、通常50 Hzから15 kHzに達します。バリエーションとして、125°の後方減衰を持つスーパーカーディオイドと、さらに強力な指向性を持つ110°のハイパーカーディオイドがあります。

歴史と発展

ゲオルグ・ノイマンは1928年に、180°の位相差を持つ2つのカプセルを組み合わせた最初の市販カーディオイドマイク、CMV3を開発しました。RCAは1931年に、カーディオイド特性を持つ最初のリボンマイクである44-Aを導入しました。Shureは1965年にSM57でダイナミックカーディオイドマイク市場に革命をもたらしました。デジタル信号処理により、1990年代以降は電子的に制御可能な指向特性が可能になりましたが、ノイマンU87のような現代のマイクは1967年以降、無指向性、カーディオイド、双指向性の切り替えが可能です。

映画での実践的応用

ブームオペレーターは、壁や天井からの反射を15〜20 dB低減するため、セリフ録音の90%でゼンハイザーMKH 416のようなカーディオイドマイクを使用しています。映画「ノーカントリー」（2007）では、サウンドデザイナーのスキップ・リーヴセイが、ミニマルなセリフ録音のためにカーディオイドマイクのみを使用しました。カーディオイド特性のセットマイクはカメラノイズを効果的に排除し、DPA 4061のようなカーディオイド特性のラベリアマイクは衣擦れを10 dB低減します。欠点としては、30 cm未満の距離で近接効果による低音の増強があります。

比較と代替案

無指向性マイク（オムニディレクショナル）は、近接効果なしでより自然なサウンドを提供しますが、あらゆる方向からのノイズを均等に拾います。双指向性マイク（バイディレクショナル）は横方向の干渉を完全に排除しますが、正確なポジショニングが必要です。インターフェアレンスチューブを備えたショットガンマイクは、ハイパーカーディオイドよりも高い指向性を達成しますが、屋内ではコームフィルター効果を示します。ゼンハイザーAMBEO VRのような現代のアレイマイクは、360°録音のために複数のカーディオイドカプセルを使用しており、デジタルビームフォーミングシステムはソフトウェアベースでカーディオイド特性を再現しています。