الميكروفون العادي ذو النمط القلبي (cardioid) — وهو جهاز بنمط اتجاهي يشبه القلب — يشبه الأذن البشرية، حيث يتمتع بأقصى حساسية من الأمام، لكن قراءاته تتشوه عند سقوط الصوت من الجانب. الحل الذي اقترحه المهندسون يتمثل في تجميع عدة من هذه "الآذان" في كرة — مما ينشئ مصفوفة مكانية تسجل الإشارة الصوتية من جميع الاتجاهات في وقت واحد. يقارن النظام القياسات من نقاط مختلفة ويحلل الأخطاء إلى مكونات بسيطة، تمامًا كما يفصل التحليل الطيفي الضوء إلى مكونات طيفية، كاشفًا التفاصيل الخفية. ثم تُستبعد التداخلات بنفس الأسلوب الرياضي المستخدم في كاشفات الموجات الثقالية — طريقة الترشيح المطابق، التي تسمح بعزل إشارة ضعيفة معروفة وسط الضوضاء. والمثير للدهشة أن هذا المخطط يحافظ على فعاليته حتى إذا كانت الميكروفونات متباعدة بمتر أو مترين — وهو ما كان في السابق يخل بدقة تحديد الاتجاه بسبب تشوهات الطور. في النهاية، تُنقى الإشارة مثل صورة تلسكوب محررة من توهج الغبار الكوني، والأخطاء غير المرئية سابقًا، المشابهة لـ المادة المظلمة — وهي مادة غير قابلة للرصد لكنها مؤثرة — لم تعد تشوه الصورة الصوتية.
على المسارح، تحظى الميكروفونات القلبية بشعبية: فتصميمها لا يلتقط صوت مكبرات الصوت الموجودة خلف المؤدي.