無指向性マイクでは低音が大きくなる近接効果が無い？

質問

単一指向性ダイナミックマイクSM58などは口元に近づけると、近接効果で低音が大きくなりますが、
無指向性エレクトレットコンデンサーマイクなどでは、近接効果が小さいか？、起こらないか？、と思うのですが、どうなんでしょうか？
経験などもご意見願います。

回答No.7

HAL2（@HALTWO） · ベストアンサー

A No.3 HALTWO です。

＞低音ほど巨大振幅になっていると考えるほうがしっくりしています。
いかがでしょうか？

多分、それで良いと思います。

すんなり球面波と受け入れられたのは凄いですね。

実は私は音源部が球面波になるというのがなかなか理解できなくて (楽器の胴や Speaker Buffle があるので半球面波としか受け取れなかった) 2 本の無指向性 Microphone による「引き算」方式で理解しました。

2 本の無指向性 Microphone による引き算方式ですと「補正」という後処理……まぁ機械的或いは物理構造上での処理ですが……が不可欠となるので「どのような MIcrophone もそうやって『音創り』をしているので Microphone によって独特の音色感が創られているのは当たり前」と思うようになった……つまり「音の入り口から『音創り』加工が行われているのだから「音の出口」で受け手が好みの音に創り変えてどこが悪い」と開き直った原点になりました(笑)。

半球面波だと Boundary Microphone という無指向性 Microphone の原理になってしまうので「Wood Bass の駒に無指向性の Microphone を突っ込んでも床からの音を拾いまくることになる」筈なのですが、単一指向性 Microphone を Boom Stand に付けて駒を狙うよりも「Bass 奏者の足踏み音」は小さくなって使い易かったことを説明できないので「球面波」がなかなか理解できなかったのです(^_^;)。

無指向性 Microphone を胴や板にくっつけて Boundary Miicrophone 状態にしても聴感上は特に低音が Boost されたようにはならなかったので、球面波による増幅よりも Towel の吸音や駒と胴で Diaphragm 背面の音響特性を変化させたことによる疑似近接効果の方が大きかったのではないかと思っています。

素敵な Audio Life を(^_^)/

お礼

私は音が球面波で出るのに納得しています。
皆様からヒントを貰って結果をブログに掲載しました。
http://sirasaka.blog.bbiq.jp/blog/2015/11/post-638e.html
結局無指向性マイクで近接効果がちょっと出る？とスピーカーバッフルで思い違いしたけど近接効果が出ないと言うことに納得できました。
ありがとうございました。

回答No.6

iBook 2001（@iBook-2001）

再び iBook-2001　です♪

お礼欄からの書き込みを頂き、ありがとう御座います。

原理的に近接効果が無いハズの無指向性でも、極僅かに存在する。と言うのは、実際の製品が机上の理想論と同じでは無い、という現状による物です。
おそらく振動を受ける部分が「点」や「球」であれば理論通りの結果が得られるのでしょうけれど、現実には「面」で構成されていて360°、厳密に測定すれば誤差がある。という部分からです。
実用上では、近接効果を感じる事は無い、という、本当に誤差程度の影響ですね。

さて、単一指向性や双指向性のマイクでは、近接効果が顕著に発生するのはなぜか？
指向性を持たせる場合、前からの音波と他の方向からの音波に対して、感度差を持たせています。大半はメカニカルな機構によって構成しますが、それにより正面軸の周波数特性が変わって来るのでそれを等価するように造られています。

ところが波長が長い低域に対して音源が一定以上近く成ると、正面と側面と背面の音の回り込み、位相差の部分で減衰現象が少なく成ってしまい、補正後の特性として低域が多く成ってくる、という結果に鳴るのです。

原理的には、他の回答者様がリンクを貼っていましたシュアの解説の通り。
でも、なかなか素直に理解は出来にくいのも事実。
そして、普通の無指向性マイクをペアにして、信号ミックスによって指向性を持たせる、という考え方も、すでに先輩回答者様が言及されている通りです。

むしろ、体感的に「そういう物だ」と理解が出来やすい方向ですと、小型フルレンジのスピーカーをヘッドホンの様に耳に近付けると豊かな低音感が得られる。
とか、ヘッドホンやイヤホンを耳から離すと、低音感が無くなって、シャカシャカという不快な音に聴こえる、という状況。
これらの「音を出す」「音をとらえる」という方向は逆ですが、同じ物理現象だと言う事で納得しちゃっても悪くは無いと思いますが、いかがでしょうか？

お礼

再回答ありがとうございます。

普通の無指向性マイクをペアにして、信号ミックスによって指向性を持たせる、という考え方は、
波長が長い低域に対して音源が一定以上近く成ると、正面と背面の音の回り込みが低減し、振動板が動きにくくなるはずで、逆に低域が減ってくると考えています。
シュアの解説は説明できる人が現れませんので、学者でも分からないのでは？と思っています。

小型フルレンジのスピーカーをヘッドホンの様に耳に近付けると豊かな低音感が得られるのはスピーカーのバッフル効果が大きいような気がしていますので検証中です。
ヘッドホンやイヤホンを耳から離すと低音感が無くなるのは、
音が球面波となって出るのに対して、振動板は箱の一部で振幅するが低音は周囲に回り込むが高音は正面に出ます。
振動板はのれんに腕押しなので低音ほど振動板振幅を大きくしないといけないが、音は1ｍも離れると平面波に変化してフラットになります。
音の振幅と振動板が同期する指向性型は速度型なので、近くの大きな振幅を感知して近接効果が出るが、
無指向性マイクは音圧型で、振動板背面が小さな密閉箱の弾性で、
低音の振幅が大きくても押し引きする力が小さいので近接効果が出ないと、
今は推察しているのですがこの考え方はいかがでしょうか？

回答No.5

John_Papa

こんにちは

No.4回答の画像出典はこちらのようですね。
https://www.hydrogenaud.io/forums/index.php?showtopic=109078
「なんだこれ」ってコメントされてるようですが、真相はいかに。

お礼

回答ありがとうございます。
やはり間違っているとコメントしているようですね。
メーカーは単一指向性マイクではこのような近接効果が出るがECM8000は無指向性だから出ないよ！と説明したかったと思いますが、明らかに間違った表示です。
海外オーデイオファンも不思議がっているようですね。

回答No.4

okwavenonid

無指向性でも近接効果が有るのがあるようでし

お礼

この図は包装箱に記載してあるのですが、近接効果の説明であって、誤解を招きやすいと思います。
ECM8000は無指向性なので、心配になり、今日再度測定しなおしましたが、8ｃｍスピーカーコーンキャップ前1ｃｍで測定しても3dB位しか変わらない、無指向性エレクトレットコンデンサーも同様でした。

ダイナミック単一指向性型マイクでは確かにこれぐらいの近接効果が出ます。
でも頭部を握って無指向性に近づけてみても近接効果が半減するが、完全に無指向性になりません。
これが私を迷わせている原因のようですので検討を続けています。

回答ありがとうございます。

回答No.3

HAL2（@HALTWO）

うーん、無いですね。

但し、大抵の Stick 型 (棒状) Microphone は音源にあまりに近付き過ぎると無指向性の特性が乱れてしまうことがあります。

私の経験を言えば、中学生の頃、Wood Bass の駒部分に Towel を巻いて防振した無指向性の Stick 型 Electret Condensor Microphone を挿し込んで録音したら低音が Boomy になってしまって「無指向性 Microphone でも近接効果が得られるんだ」と勘違いしていた時代がありました(^_^;)。

Stick 型の無指向性 Microphone は Diaphragm の背面に音が回り込まないように回路部や Case で覆われていて、Diaphragm の背面に回り込むことによって正面からの音波とは位相差を生じる音波を拾わないようになっているのですが、Wood Bass の駒と胴部分で反射した音波が Towel で吸音 (減衰) され、位相差を伴って Diaphragm を振動させることにより、指向性 Microphone による近接効果と似たような現象を引き起こしていたのでしょうね。……当時は虎の子の SONY ECM2021 を Piano 担当の私が独占してしまい、Drums には SHURE SM57 を充てていたので Wood Bass 担当には SANKEN の無指向性 Electret Microphone しか手持ちの Microphone が残っていませんでした(^_^;)。……Wood Bass の音色感に関しては、狭い部屋の中では SONY ECM21 を、学校の音楽教室では SHURE SM57 を Boom Stand に付けて駒から 30～50cm ほど離れたところから狙った方が抜群に良かったのですけれどねぇ。……高校生になると借りてきた SCHOEPS CMC54u の音色に惚れ込んでしまい「もうこれっきゃないでしょっ！」と思ってしまいましたが(爆)。……因みに社会人になってからは踏んでも蹴飛ばしても壊れず、温度や湿度変化にも音色感が殆ど変化せずに良い感触の音色感を示す ELECTROVOICE RE20 が愛器となってしまいましたが、21 世紀以降の製品はさっぱり判りません(^_^;)。

近接効果の理解は 1 本の指向性 Microphone による Diaphragm 前後での音波干渉 (位相合成) を考えるよりも「2 本の無指向性 Microphone を前後に配置してその出力を引き算する」という考え方の方が理解し易いかも知れませんよ。……私はそうやって理解しました。

音源から充分に離れていれば 2 本の無指向性 Microphone の音圧はほぼ等しくなり、位相差だけが残りますので、波長の短い高周波域では半波長近くにまでずれてしまい、周波数特性が大きく乱れる一方で、波長の長い低周波域では位相差が少ないので出力には殆ど影響がない……2 本の Microphone が、例えば 2～5cm ほど離れていたとすると 3～8kHz で位相が半波長ずれてしまいますので、この分を何らかの手法で補正してやらないことには Flat な特性など得られないものになります。……出力は足し算ではなく、引き算ですので、ここでは補正が行われなければ 3～8kHz 付近に Peak が生じる事となり、補正はこの Peak を減衰させる吸音方向で行われます。

Microphone は音源が無限遠にある平面波状態での「2 本の無指向性 Microphone」のような特性に補正が行われているのですが、音源に近付けば近付くほど、今度は「2 本の無指向性 Microphone」間に音圧差が生じ、最終的には「1 本の無指向性 Microphone」と同じような球面波状態になってしまいます。

この時、Peak 減衰 (吸音) 補正が行われている高域は補正によって減衰してしまい、減衰補正が行われていない低域は相対的に増幅傾向に周波数特性が変化してきます。

Boost される低周波数域は Diaphragm の低域可動特性に制限されるので必ずしも極低域ほど Boost されるというわけではなく、100～200Hz ぐらいになだらかな Peak を持つ Boost が生じるものなのですが、原理を考える場合は「低域 Boost」ではなく「高域 Cut」が効いていると考え、大体 1kHz ぐらいから上が「補正」によって一定の特性を維持したままになっていて、補正が行われていない低域だけが過剰に出力が上がってくる……というように私は理解してます。

でも……実際の録音では、単なる周波数特性の違いだけではなく、指向性に大きく左右される周辺音 (目的の音源以外の音) がどの程度含まれるかによって聴く人の感覚が大きく変わりますので「近接効果で Boost された分は Mixer の Low Filter で Cut してやれば良いだろう」なんて高を括ると『聴くに耐えない音色』になったりするものでして(笑)、『指向性』……と言うか「不要な音を如何に拾わずに収録するか」の Mic' Setting に経験が未熟な素人 Mania は何時も悩まされるものなんです(汗)。……収録場所の環境 (音響特性) に制限が多かった事から写真撮影時の Ref' 板みたいな「反射/遮音」効果を期待した障害物をよく利用しました(^_^;)。

周囲の雑音は回避できても反射音や回折音といった響きをどう拾うかによって音色感が随分と変わってしまうのですから、それを知ってしまうと「原音に忠実」なんて世迷い言にしか思えなくなってしまい、気に入った音になるまで再生機器をあれこれとイヂリ回すようになってしまいますので、最早「泥沼」どころか「奈落の底に墜ちた」感ですね(爆)。

素敵な Audio Life を(^_^)/

お礼

回答ありがとうございます。
2 本の無指向性 Microphoneで考える方法もあるようですが、低音ほど波長が長いので正面と背面距離が8ｃｍほどでは100Hzでも3.4ｍある波長に対して動作するのか？がエクセル計算しても理解できないのです。

音源近くは球面波なので、
低音ほど巨大振幅になっていると考えるほうがしっくりしています。
いかがでしょうか？

回答No.2

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

一応、原理上「無指向性マイクでは近接効果は発生しない」となっています。
単一指向性や、双指向性で顕著に発生します。

通常のボーカル用マイクの場合、ほとんどが単一指向性で近接効果が大きく現れるため、オフマイクの状態では低域が低く抑えられ、適度な距離範囲で程ほどのバランスが得られるように設計されています。

そして、口元とマイク距離の調整によって、望むサウンドを得るように扱います。
楽器類の場合も、距離の調整で聞こえ方の演出が可能ですね♪

ミキサーなどで電気的に補正するのもアリですから、いろいろ組み合わせながら考えても良いでしょう。

その場、空間全体の音を捉えるには、無指向性マイクが最適ですが、周囲の音ではなく目的の音を狙う場合ですと無指向性は扱いにくい場合が多いとも言えます。

お礼

回答ありがとうございます。
原理上、無指向性マイクでは近接効果が出ないと言われるのに若干出るのは理論通りに出来ていなく、指向性マイクの性質が気にならない程度に少しあるのですよね。

ところで、近接効果がなぜ出るのでしょうか？

回答No.1

mpascal

原理的に無指向性のマイクでは、近接効果は発生しないようですね。

http://shureasia-jp.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/4835

お礼

回答ありがとうございます。
ご紹介のsｈureの解説は、何度見ても音が球面状に広がるとの一般的法則の解説の逆二乗の法則の次からが全然理解できないのです。

分かりやすく解説して頂けませんか？