圧力傾斜型マイクは速度型ですか？

質問

マイクの種類には無指向性の圧力型と
指向性の圧力傾斜型がありますが、
SM58などの圧力傾斜型は速度型とも言いませんか？

回答No.3

John_Papa

『圧力傾斜型は速度型の一種に入れて良いと理解しました。』
わからない人ですね。

「圧力型」と「速度型」は両極点にしか使わない名称とお考えください。
地球で両極点といえば「南極」と「北極」ですね。その間にたくさんの人が住む国がありますが、たとえば日本を北極の一部に入れますか？
あなたの言ってる事はそれなんですよ。
（余談ですが、マイクには両極の真ん中で分ける北半球南半球に相当する呼び方はありません）

その名称の分け方では、「圧力型」「圧力傾斜型」「速度型」の３種類があるのです。（速度型＝傾斜型）
別の名称では、「無指向性」「単一指向性」「双指向性」です。
「圧力傾斜型」はノイマンの付けた名称ですが、ノイマンが無指向性と双指向性の２つのマイクを並べてミックスする事で可変単一指向性を作り出した張本人ですから、この方式のマイクが「圧力型＋傾斜型」→「圧力傾斜型」と命名されるのは自然なことです。
どうしても「速度型」をという名称を使いたいのであれば、「圧力速度型」とすべきでしょう。「圧力」を取っ払って『速度型の一種』とすることや「圧力速度型」という名称がコンセンサスを得られるとは思えませんけど。

お礼

改版　電気音響振動学　2006.8.30　39版　151Ｐ
6・1・2　指向性による分類
音がマイクロホンに対してどの方向から到達するかによって、その感度が変わらないか変わるか、すなわち指向性がないかあるかに従って次の分類が出来る。

1　無指向性マイクロホン
2 指向性マイクロホン

後者はさらに指向特性の形によって両指向性、単一指向性、及び超指向性に大別される。
また単独の圧力マイクロホンは、本質的に無指向性であり、圧力傾度マイクロホンは本質的に指向性マイクロホンである。・・・となっています。

全指向性マイク＝圧力型で、
指向性マイク＝速度型で良いと思うのですが。

又、Shure社の近接効果の回答は二乗成分が低音ほど大きい虚部の成分なのにフラットであると説明するからおかしな回答になっていると思いますが、別に質問したいと思います。

回答No.2

John_Papa

No.1のお礼ありがとうございます。

『近接効果は6dB以上ありえない説明になってますが』
どこがでしょうか？

Shureサイトでは、inverted square（逆二乗）ユニットが音源に近づいて感度UPした場合、Gradient（勾配）ユニットと感度が一致する周波数より2オクターブ低域では、12dB持ち上がる近接効果特性になるという説明になってるのではないですか？

位相遅れが原因で勾配型（速度型）のマイクは高音感度が『6 dB/octの割合で増加する』と」説明されています。これを6 dB/octで減衰補正したものが、速度型です。
速度型（勾配型）＝双指向性でOKです。
シュア58のような単一指向性のマイクは、無指向性（＝圧力型）と双指向性（＝勾配型）の合成マイクです。従って両者合わせて「圧力勾配型」マイクなのです。
圧力型オンリーでも勾配型オンリーでもありません。
Gradient（勾配）ユニットを補正する際、圧力ユニットも一緒に補正特性に乗せられて高音が6 dB/octで減衰（＝低音が6 dB/octの上昇特性に成る事に御注意ください。ここが近接効果の伏線です）

前回答でグラディエーションという言葉を使いましたが、両端は無指向性（＝圧力型）と双指向性（勾配型）オンリーで良いのですが、その中間は比率が変わるが両者を併せ持っているという事（つまり圧力勾配型）なのです。
配合が50％同士でカーディオイドになり、双指向性が多めならハイパーカーディオイド、無指向性が多めならワイドカーディオイドになります。
これが、指向性マイクの基本です。

配合については、無指向性と双指向性の２カプセルを使って片側の感度を変える事で指向性を変化させるもの（連続変化させるものも有る）、無指向性カプセルの背面に小穴を開けて無指向性と双指向性の中間を作り出すもの（これが一般的）、背面小穴に覆いを付けて開口面積を変化させることで指向性パターンの変化を得るもの、等があります。

陳謝：No.1の『圧力と速度に勾配』は私の書き損じでした。

翻訳された語句イメージに惑わされるのであれば、「圧力」「勾配」「傾斜」「速度」などを使うのを止めて、一般的な「無指向性」「双指向性」「単一指向性」のみ使われてはどうですか？

お礼

良く分かります、ありがとうございます。
フラット音圧入力では低音ほど減衰する結果になっているのはShure社の回答と合致することを納得しました。
先の回答で遅れてくる音は図のような逆相になって低音ほど打ち消し合って小さくなるのを逆と思ってしまって済みません。

マイクロホンが音源に近づくと周波数において同等(フラット)逆二乗成分の音圧が大きくなるのはマイクが無制動で低音ほど6dB/octで低下しているのをフラットにするので一緒に低音が大きくなると言う説明と思いますが、マイクが制動されてフラット音をフラットに感知している所に、フラットの逆二乗成分が来て低音が大きく成る近接効果が出るのでしょうか？
制動すると低音が6dB/octで低下しているのを12dB/octアップして6dB/octにあげることが出来るのでしょうか？
ぼんくら頭ではどうしても理解出来ないのです。

私見では90度遅れの低音ほど大きい虚部が音源近くに在って逆二乗で低下するのが原因と考えています。
スピーカー内部の低音音圧が巨大なのに正面に出てくる音が小さいのも虚部の存在が分かる根拠かなと思います。

圧力傾斜型は速度型の一種に入れて良いと理解しました。
尚今は無指向性でなく全指向性と呼ぶみたいです。
音圧だけに感じる全指向性圧力型、方向に感じる指向性速度型と原理が分かるように表示する方がユーザーに分かり良いかな？と思うのですが。

回答No.1

John_Papa

こんにちは。

何度も同じ質問をされてるようですが、違います。言いません。
「速度型」とは「双指向性」のことです。
「圧力型」とは「無指向性」のことですね。
SM58などのカーディオイド「単一指向性」は、無指向性と双指向性が組み合わさってできていますので、圧力と速度に勾配（グラディエーション）がついた「圧力傾斜型（Pressure gradient）」ということになります。圧力傾斜型という和名は一般的ではなく、ノイマンくらいしか使用してないような気もします。

お礼

いつもお世話になりありがとうございます。
マイクの原理は専門的なので周知されていません。
近接効果が発生する理由を考えていて質問しました。
長くなりますが、経過を説明させてください。

Shurehttps://www.shure.com/ja-JP/support/find-an-answer/jpfaq082では
圧力傾斜と圧力勾配は同じ意味と思います。
ここで、周波数応答が6 dB/octの割合で増加することが分かります。圧力成分は前面と背面で位相が違う場合に逆二乗成分は全ての周波数において同等です。
・・・とあるのですが　音力＝音力^2/音抵抗のことで音圧は距離に逆比例することを言っていて、近接効果は6dB以上ありえない説明になってますがhttps://www.shure.com/ja-JP/go/micbook/sp/のように現物は13dB位ありますので説明が間違っていると思います。

今まで前面に位相が逆の成分が入るのが原因とする説を信じていたのですが、背面の音は全面の振幅を抑える働きのはずと思うこともあって間違いであると思うようになりました。

近接効果の発生する理由を専門誌では音源近くで発生する位相遅れで音圧にならない巨大な虚部が原因としていて、
速度型マイクで低音ほど大きく振幅させる理由になっています。https://kotobank.jp/word/%E8%BF%91%E6%8E%A5%E5%8A%B9%E6%9E%9C%28%E9%9F%B3%E9%9F%BF%E5%AD%A6%29-788449でも1+1/1+jkr分だけ虚部の影響で発生すると説明があります。
その式と違うけど√（1+1/(kr)^2で計算すると低音部虚部が40dB以上にもなることがあるので納得しました。

速度型は振動板が音波の動きである音流の粒子速度（各周波数ω）の音波に振動板が振られやすくして正面からの音に大きく感知し、両指向性マイクでは前面と背面で大きく、横は小さくて、
単一指向性マイクは背面からの音を絞って背面音も小さく工夫したものなので本質的に速度型になります。方向で音圧が変わる指向性があるのものは本質的に速度型になります。
結局のところ、このように考えて良いのでしょうか？

速度型＝指向性であって、距離で近接効果が発生したり周波数特性が変化するがハウリング対策に効果的で、圧力傾斜型単一指向性も含む。
圧力型＝全指向性であって、近接効果が出ないし距離で特性変化しないで、耳と測定用全指向性マイクは同じ原理でHiFiに録れる。