Le Manuel des Acousmates Juniors

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Les microphones

jeudi 28 juin 2007, par micha

Un son se traduit par des vibrations de l’air.La fonction d’un microphone est de capter ces variations de pression et de transformer l’énergie mécanique rayonnée par la source en énergie électrique. Aucun microphone n’étant parfait, on peut les comparer à l’aide des notions suivantes.

1/ La courbe de réponse

Elle traduit la sensibilité du microphone aux diverses fréquences de sa bande passante.

2/ La bande passante

C’est l’intervalle de fréquence pour lesquelles le microphone répond correctement.

3/ La directivité

La directivité est l’aptitude d’un micro à capter le son dans l’espace qui l’entoure. Le volume dans lequel le son est exploitable forme un angle appelé angle de couverture. Le volume dans lequel le son n’est pas captable forme un angle appelé "angle nul".

Il existe plusieurs types de directivités :

3.1 Le micro omni-directionnel

Il capte tout ce qui est autour du micro, notamment l’ambiance d’une salle. Une source sonore se déplaçant autour du micro sera captée sans variation nette d’amplitude. C’est a priori le microphone le plus facile à utiliser puisqu’il ne nécessite aucune astuce mécanique, phonique ou électronique. Sans effet de proximité, il est bien moins sensible aux "pops" de la voix que ses cousins. Comme il capte tous les sons de la salle, il est souvent employé pour restituer l’ambiance et la réverbération de manière très transparente. Par conséquent, il est déconseillé si des bruits parasites (ventilateur, climatisation, transformateurs qui ronflent, chasse d’eau...) envahissent la salle.

3.2 Le micro uni-directionnel ou cardioïde

Il capte uniquement ce qui vient en face du micro. Un micro unidirectionnel bien placé sur scène par rapport au retour évitera le larsen et évitera de capter les bruits ambiants. Il est utilisé en studio en cas d’un enregistrement multipistes avec tous les musiciens de manière à ne pas prendre le son de son voisin. L’angle de couverture est environ 130 degrés.

3.3 Le micro super-directionnel ou super-cardioïde

Il capte ce qui vient en face du micro mais avec une certaine sensibilité pour ce qui se passe derrière. Il permet une prise dans un milieu très bruyant (le commentateur d’une course automobile par exemple). L’angle de couverture est de 115 degrés environ. Il est donc plus directionnel que le cardioïde.

3.4 Le micro hyper-cardioïde

Il est adapté aux chanteurs utilisant deux retours de scène grâce à ses angles morts. L’angle de couverture est de 105 degrés environ. Il est encore plus directionnel.

3.5 Le micro bi-directionnel

Il capte les sons provenant de l’avant et de l’arrière. L’angle de couverture prend la forme d’un huit. C’est un micro à ruban qui est utilisé pour les dialogues où les personnes sont face à face. Ou bien il est inséré entre la caisse claire et la charleston d’une batterie, évitant l’utilisation de deux micros.

3.6 Le micro canon

Il possède une forte directivité vers l’avant. Il capte les sons éloignés (animaux, cinéma, etc). Ses origines remontent vers 1937 où le cinéma avait besoin de capter la voix des acteurs tout en éliminant les bruits parasites produits par la caméra, les éclairagistes et opérateurs. D’éminents acousticiens y travaillèrent pour aboutir en 1939. Ces micros sont très longs (d’où leur surnom de micro canon). Leur principe est un ou plusieurs tubes qui captent une partie des sons ambiants (le contraire d’un entonnoir) vers un transducteur à ruban, puis le micro se termine avec un matériaux absorbant afin d’éliminer les réflexions parasites.

4/ Les différents types de microphones

4.1 Le microphone piézo-électrique

Une lame coupée dans certains matériaux (Quartz, sel de Seignette , etc…) et périodiquement comprimée (par les variations de pression de l’air), délivre un courant électrique modulé. C’est un micro très peu coûteux, simple et robuste ; mais sa bande passante est faible (de 100 à 5 000 Hz), il est utile pour véhiculer de la voix.

4.2 Le microphone électro-magnétique

C’est un simple aimant permanent autour duquel est enroulé un fil électrique et devant lequel on a disposé une plaque de fer. Les mouvements de celle-ci modifient le champ magnétique de l’aimant et produisent dans le fil un courant induit. Les vibrations aériennes sont ainsi transformées en vibrations électriques. C’est le microphone utilisé dans le téléphone. Il est peu fidèle : petite bande passante, grande inertie, pointes de résonance de la membrane. Il est suffisant pour transmettre une parole intelligible.

4.3 Le microphone électro-dynamique

Le principe de fonctionnement par courant induit est le même que celui du microphone électro-magnétique. Mais ici, le solénoïde (enroulement du fil électrique), enroulé autour d’un léger tube est solidaire de la membrane : le système en devient plus sensible, la bande passante plus large et la courbe de réponse plus plate. Sa dynamique est améliorée, les mouvements de la bobine mobile pouvant être beaucoup plus ample. C’est un excellent microphone, fiable, assez robuste et de prix abordable.

4.4 Le microphone à ruban

Il possède une capsule de très haute fidélité mais est très fragile et assez lourd. On utilise un petit ruban d’aluminium très fin placé dans un champ magnétique intense que produit un puissant aimant. Il est très sensible aux fortes pressions et aux courants d’air. Son utilisation est donc réservée à l’intérieur. Le signal de sortie est très faible et sa capsule est très directive. Ses performances sont dépassées par les micros dynamiques et les micros à condensateurs. Il est donc aujourd’hui introuvable sur les catalogues des constructeurs.

4.5 Les microphones électro-statiques

- 4.5.1 Le microphone à condensateur

Un condensateur est constitué de deux feuilles minces de métal , très voisines, séparées par une plaque de verre. Lorsqu’on fait vibrer une de ces feuilles, on change les caractéristiques de ce condensateur, qui module alors un courant électrique. Ils ont une inertie très faible et une bande passante très large, mais ils coûtent très cher et sont très fragiles.

- 4.5.2 Le microphone électret

C’est un micro à condensateur qui utilise le même système que les micros à condensateur. La seule différence est que la capsule est traitée pour être chargée électriquement en permanence et l’alimentation haute tension n’est plus nécessaire, une pile ou l’alimentation fantôme suffit. C’est donc un condensateur toujours chargé. Cette capsule est donc moins onéreuse. Il est sensible à l’humidité et à des température élevée (supérieures à 40°C), produit un léger souffle et son efficacité diminue avec le temps car sa charge s’atténue avec les années (suivant la qualité de fabrication).

4.6 Le microphone à réflecteur parabolique

C’est un micro réservé aux professionnels qui désirent capter un son provenant d’une bonne distance (espionnage, prise de son animalier, cinéma, sauvetage). Il se compose d’une parabole qui réfléchit le son vers une capsule.

4.7 Le microphone à zone de pression à directivité hémisphérique (PZM)

C ce type de micro se distingue par une petite plaque destinée en général à se placer sur une surface plus vaste. Il se place par exemple sur un piano, une table. Il est omnidirectionnel.

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