Microphone (ou micro)

Objet permettant d'enregistrer et d'amplifier une source sonore. Il existe plusieurs sortes de microphone que l'on utilise en fonction du besoin et du type de source à enregistrer. Les microphones offrent différentes ouvertures d'angles de réception. Ils peuvent être directif, cardioïdes ou omnidirectionnel. La directivité d'un microphone caractérise sa sensibilité en fonction de la provenance du son, selon son axe central.

Suivant le type d'utilisation pour lequel le microphone est destiné (ambiance sonore, chant, instrument de percussion, instrument à vent...) et selon les conditions d'utilisation (studio, scène ou en extérieur), on trouve différentes sortes de microphones ; les plus courants étant le microphone à main, le micro de studio, le micro cravate, le micro canon et le micro pour instrument.

Fonctionnement

Le microphone comporte généralement une partie mobile que les ondes sonores viennent exciter. Par un dispositif qui dépend de la technologie du microphone, ces oscillations mécaniques sont converties en une tension électrique variable. Cette tension électrique est acheminée vers le système d'amplification ou d'enregistrement auquel le micro est branché. Un tissu ou une grille protège généralement la partie mobile du microphone, afin d'éviter qu'elle ne soit abîmée par un contact direct. On peut également avoir une protection supplémentaire contre le vent, notamment sous forme d'une bonnette (mousse en matière synthétique). Pour la prise de son de la voix ou du chant, un filtre anti-pop peut être placé devant le micro pour atténuer les consonnes « p », « b », « t » et « d ».

La directivité est une caractéristique essentielle du microphone. Certains modèles perçoivent les sons de tout l'environnement et d'autres s'appliquent à cerner des sources sonores proches ou éloignées. Les principales directivités sont omnidirectionnelle, cardioïde ou supercardioïde et bidirectionnelle.

Les différents types de microphone

1 - Les dynamiques

Les plus répandus et les plus robustes. Peu sensibles à l'humidité, ils sont d'un prix abordable. A cause de leur solidité, les micros dynamiques sont très prisés pour le chant sur scène et dans le cadre des répétitions.

2 - Les électrostatiques ou micro à condensateur

Plus sophistiqués et plus chers que les micros dynamiques, ils sont très fidèles à la source sonore, mais plus sensibles aux chocs et à l'humidité. Ils nécessitent une alimentation externe (alimentation fantôme) ou par pile.

3 - Les électrets

Plus proche de l'électrostatique que du dynamique, ils donnent de bons résultats dans les fréquences aiguës au détriment des fréquences graves qui sont moins puissantes et de moins bonne qualité. Il est alimenté par pile interne.

4 - Les microcontacts

Ce sont des micros spécialisés que l'on fixe au moyen d'une pâte. Chaque modèle est fabriqué pour un instrument acoustique bien précis. Ils fonctionnent sur le principe de la résonance et conviennent très bien pour une prise de son dans un environnement bruyant. Ils donnent de bons résultats et ne sont pas trop onéreux.

Le microphone bi-directionnel

Deux sphères identiques, à l'avant et à l'arrière. Caractéristique des microphones à ruban. Le microphone bidirectionnel n'est utilisé que pour des applications particulières telles que la prise de son stéréophonique lors d'un interview ou des techniques de studio d'enregistrement avancées. Ce microphone possède deux capsules montées en opposition. Chaque capsule peut répondre à des directivités différentes. Cependant, il faut alors compter sur une matrice Mid-Side (M/S) afin que le signal soit converti en stéréo. Le M/S processing ou traitement M/S peut aussi convertir en signal stéréo trois signaux microphoniques par l'ajout d'un troisième microphone.

Le microphone canon

Forte directivité vers l'avant, directivité ultra cardioïde permettant de resserrer le faisceau sonore capté. Utilisé pour enregistrer des dialogues à la télévision ou au cinéma, et pour capter des sons particuliers dans un environnement naturel. La directivité est ici ultra cardioïde et présente un champ de sensibilité encore plus étroit. La capsule est placée au fond d'une structure tubulaire complexe faisant office de réseau d'interférences. Par leur aspect, on les appelle aussi micros fusils ou canons. Les microphones ultra cardioïdes ne répondent cependant pas aux basses fréquences.

Le microphone cardioïde

Directivité vers l'avant, il privilégie les sources sonores placées devant le micro. Utilisé pour le chant, la prise d'instruments, le microphone unidirectionnel est le plus répandu. L'apparence de son diagramme directionnel le fait appeler cardioïde (en forme de cœur). Bien que les sons provenant des côtés soit toujours moins captés que les frontaux, sa conception est basée sur des différences de pression acoustique entre les faces avant et arrière. Par ce calcul, il perçoit les sons devant la membrane et rejette ceux provenant de derrière.

Ainsi le son est légèrement moins réaliste que l'omnidirectionnel. De plus, ils sont sensibles à la pression acoustique. L'effet engendré est celui d'un sentiment de proximité. Il accroît aussi les moyennes et basses fréquences à mesure que la distance entre la source et la capsule diminue. On l'utilise lorsque des sons hors axe sont à éviter, cas de réverbération ou de proximité d'autres instruments. De ce fait, les micros cardioïdes sont couramment utilisés en sonorisation.

Le microphone hypercardoïde

Similaire au cardioïde, avec une zone avant un peu plus étroite et un petit lobe arrière.

Le microphone omnidirectionnel

Aucune source sonore n'est privilégiée. Le micro capte le son de façon uniforme, dans une sphère théoriquement parfaite. Utilisé pour enregistrer des sons d'ambiance, le microphone omnidirectionnel perçoit les sons sur 360°, c’est-à-dire qu'il capte tout l'environnement.

Il reçoit toute les sources sonores et les résonances de celle-ci. Il est donc souhaitable que l'acoustique de la salle se prête à l'enregistrement. Il est cependant moins sensible aux hautes fréquences provenant par ses côtés et sa base arrière qu'en attaque frontale. S'il est équipé d'une large capsule, on pourrait dire qu'il est pratiquement directionnel dans les hautes fréquences. Il offre de très bons enregistrements sur des ensembles de chœur, ou sur un instrument soliste au son réaliste.

Le microphone électrostatique

1 - A Condensateur : il est fondé sur un principe de condensateur, dans lequel les ondes sonores font varier la distance entre les armatures. Ne supportant pas les fortes pressions acoustiques mais se montrant beaucoup plus sensible et précis que le microphone dynamique, le statique est utilisé pour la reprise directe de timbres complexes (voix, cordes, guitare acoustique, etc.) ou comme micro d'ambiance, à quelques mètres de la source sonore. Sa grande sensibilité nécessite toutefois des précautions d'usage : pied de micro (ou perchette) et suspension élastique pour éviter les bruits de manipulation, filtre anti-pop pour atténuer les plosives lors de prises vocales.

Relativement fragiles, car sensibles aux variations de température et d'humidité ambiante, les micros électrostatiques ont besoin d'être alimentés électriquement (le plus souvent par un courant continu de 48 Volts fourni par le préamplificateur micro ou le préamplificateur embarqué de la console via le câble même du micro : on parle alors d'alimentation fantôme). Enfin, si la grande majorité des statiques repose sur une électronique à transistors, de nombreux micros embarquent un étage de préamplification à lampe.

Avantages : sensibilité, définition.
Inconvénients: fragilité, nécessité d'une alimentation externe, contraintes d'emploi, inapte à reprendre des pressions acoustiques trop élevées et sensible aux chocs.
Quelques modèles de référence : Neumann U87ai et U89i, Shure SM81, AKG C3000 et C414.

2 - A Electret : il est dans son principe voisin du microphone à condensateur mais présente la particularité de disposer d'un composant à polarisation permanente : l'électret. Le problème, c'est que la charge de polarisation diminue dans le temps, ce qui se traduit par une perte de sensibilité du microphone au fil des années. D'une façon générale, une alimentation à piles du microphone à électret est nécessaire pour l'alimentation d'un transistor à effet de champ adaptateur d'impédance logé immédiatement derrière la capsule. En effet, l'impédance très élevée de celle-ci est incompatible avec l'entrée basse ou moyenne impédance (200 ohms ou 47kohms) des appareils transistorisés actuels. De plus cette liaison directe est sujette à de nombreuses inductions parasites et à une chute d'aigus très forte avec l'utilisation d'un câble long.

Certains modèles semi-professionnels actuels utilisent indifféremment une pile interne (1.5 volt) ou l'alimentation fantôme normalement prévue pour les micros à condensateur (48 volts sur les tables de mixage) grâce à un commutateur. Ceci ajoute au risque de confusion entre les 2 technologies "électret" et "électrostatique pur". Facilement miniaturisable, le micro à electret est très utilisé dans le domaine audiovisuel (micro cravate, micro casque, etc.) où on l'apprécie pour son rapport taille/sensibilité. Les meilleurs modèles parviennent même à rivaliser avec certains micros électrostatiques en terme de sensibilité.

Avantages : possibilité de miniaturisation extrême, sensibilité.
Inconvénients: amoindrissement de la sensibilité au fil du temps.
Quelques modèles de références : AKG C1000, Rode Videomic, Sony ECM.

À consulter sur le site 'Piano Web' : Choisir le bon micro pour son home-studio