Les différents types de microphones

Il existe deux grands types de microphones, les micros électrodynamiques (ou dynamique), et les micros électrostatiques (ou statique à condensateur). Dans cet article nous allons détailler leurs spécificités, leur fonctionnement et leurs domaines d’application. Qu’est-ce que la directivité ? Pourquoi utiliser un type micro plutôt qu’un autre sur une source ? Quel micro pour quel instrument ?

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C’est quoi un micro dynamique ?

Les microphones dynamiques sont des micros à bobine mobile. Le fonctionnement est l’inverse de celui des hauts-parleurs. L’onde sonore (source : voix, instrument) vient exercer une pression sur un diaphragme qui se déplace, et entraîne avec lui une bobine qui est monté autour d’un aimant. Ainsi le mouvement de la bobine autour de l’aimant va générer un courant électrique correspondant à l’onde sonore de la source. De par sa conception mécanique le microphone dynamique sera moins précis qu’un micro à condensateur. En effet le diaphragme d’un micro dynamique devra avoir une épaisseur suffisante pour faire déplacer la bobine. Les capsules des micros statiques pourront être beaucoup plus fine.

Cependant les micros dynamiques ont leurs nombreux domaines d’application. Ils sont robustes, ils peuvent encaisser de très grosses pressions acoustiques, ne nécessitent que très peu d’entretien, c’est pourquoi ils sont beaucoup utilisés en concerts. Le Shure SM 58 en est un exemple type, micro dynamique le plus utilisé sur les voix en concert.

En studio sur les voix nous préférerons utiliser des micros à condensateur pour avoir plus de détails. Par contre ils sont très pratiques sur les batteries par exemple. Du fait de leur résistance à la forte pression acoustique, les micros peuvent être placés très proches de la source. Ainsi nous pouvons disposer la membrane du micro à proximité d’une peau de caisse claire pour éviter de reprendre « trop » le reste de la batterie. Ils encaissent sans problème les grosses caisses, tom… Et ce de très près.

Avantages : Robustesse, prix
Inconvénients : Manque de précision pour certaines sources sonores

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Quelques micros dynamiques de références avec quelques exemples d’applications en studio

• SHURE SM 57 : Caisse claire, ampli de guitare, cuivre
• SENNHEISER MD 421 : Tom, ampli de basse, cuivre, saxophone, grosse caisse
• ELECTRO-VOICE RE20 : Tom, ampli de basse, ampli de guitare, cuivre, saxophone, grosse caisse
• SHURE SM7B : Tom, ampli de basse, ampli de guitare, cuivre, saxophone, grosse caisse
• AKG D 12 : Grosse Caisse
• SHURE BETA 52 : Grosse Caisse
• AUDIX D6 : Grosse Caisse

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C’est quoi un micro à ruban ?

Les microphones à ruban font partie de la famille des micros dynamiques. Ils n’ont cependant pas tout à fait le même fonctionnement. La bobine et la membrane sont remplacées par un ruban en aluminium très fin de l’ordre du micromètre. Le ruban plissé en accordéon permettant une mobilité suffisante est fixé dans l’entrefer d’un aimant. Les variations de pression acoustique (source sonore) font « vibrer » le ruban générant un courant électromagnétique. 

Les micros à ruban sont beaucoup utilisés en studio, ils sont très fragiles, doivent être stockés d’une certaine façon pour éviter que le ruban ne se détende. Le ruban ne peut pas recevoir autant de pression acoustique qu’un micro dynamique, sous peine de déchirure. Il est donc préférable d’éloigner un peu le micro de la source. Les micros à ruban délivrent également très peu de gain, ils nécessitent donc de se munir de très bons préamplis. Attention les microphones à ruban n’aiment pas du tout l’alimentation fantôme +48V, ne pas oublier de les couper avant utilisation. Ou opte pour un bloqueur d’alimentation fantôme.

Ils ont la particularité d’avoir une directivité en 8 (Sauf exception, doubles rubans), ils captent ainsi le son devant et derrière (nous reparlerons des directivités plus bas). Les micros à ruban ont une large bande passante, une grande précision avec la particularité d’avoir des aigus très doux. Ils permettent ainsi d’atténuer l’agressivité de certains instruments ou certaines voix. Ils donnent un très bel effet de proximité de chaleur, le tout avec un naturel incroyable. (Nous parlons de bons micros à ruban !)

Avantages : Son chaleureux, naturel et doux
Inconvénients : Fragilité, prix, parfois la directivité, peu de gain nécessite un très bon préamplificateur

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Quelques micros à ruban de référence avec quelques exemples d’applications en studio :

• ROYER LABS R-121 : Voix, cuivre, vent, instrument à cordes, ampli de guitare, overhead
• BEYERDYNAMIC M130 : Voix, cuivre, vent, instrument à cordes, ampli de guitare, overhead
• BEYERDYNAMIC M160 : Cuivre, ampli de guitare, vent, instrument cordes, hi hat

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C’est quoi un micro statique ou un micro à condensateur ?

Les microphones à condensateur  fonctionnent sur le principe de l’électricité statique (effet capacitif). Ils sont équipés de capsule formée par une membrane fine (De l’ordre  de quelques micromètres) conductrice (métallique ou recouvert  d’or, mylar, aluminium…) mobile et d’une électrode fixe (plaque métallique polarisée) séparé par de l’air. La membrane oscille sous l’action de la pression sonore. La distance entre la membrane et la plaque polarisée varie. Ces variations produisent ainsi une modulation de capacité de la capsule (condensateur), qui en résultera une variation de tension à l’image du signal. Le micro électrostatique FET (à transistors) requiert donc une alimentation fantôme (généralement 48v) permettant la polarisation de la plaque entre autres. 

Ces microphones ont une grande fidélité une large bande passante, une très grande précision avec une très bonne dynamique. C’est pourquoi ils sont très largement utilisés en studio. Ils sont cependant plus fragiles. Ils peuvent être sensibles aux aigus, produire des sons indésirables, faire ressortir le SShh de la voix et les plosives. Pour régler le problème des plosives nous utiliserons un filtre anti-pop. Les SShh quant à eux pourront être traités avec un De-Esser au mixage.

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Micro à lampe ou micro à transistor (FET) ?

Comme pour les amplificateurs, ou préampli, les microphones peuvent être à lampe ou à transistors (FET). Il n’y a pas une meilleure technologie que l’autre. À l’origine étaient les lampes (ou tube) le mythique Neumann U47 en est le parfait illustre. Les micros à lampe nécessitent une alimentation externe fournie avec le micro,  à brancher sur le 220V pour alimenter la lampe et polariser la plaque.

Il ne nécessitera donc pas d’alimentation fantôme +48V. Le choix n’est qu’une question de résultat souhaité, la distorsion harmonique des lampes amène quelque chose de souvent très agréable à l’oreille, mais qui ne fonctionnera peut-être pas sur toutes les sources. Et comme toujours il vaut mieux un bon micro à FET, qu’un mauvais micro à lampe. Ne te fais pas avoir par l’argument lampe égal son chaud !

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Grande membrane ou petite membrane ?

« Avant de choisir entre un microphone à grande membrane et un microphone à petite membrane, il est important de bien comprendre les différences de caractéristiques entre ces deux types. Au niveau de la taille de membrane, le comportement d’un microphone ne peut être comparé à celui d’un haut-parleur.

Un micro à grande membrane n’est pas meilleur dans la reproduction des graves. En revanche, il peut se révéler moins précis dans la reproduction des aigus – ce qui donne l’impression, d’un point de vue psychoacoustique, qu’il a plus de graves. Les deux diamètres de membranes présentent des avantages et des inconvénients propres, repris dans le tableau ci-dessus. Une membrane de petit diamètre présente un niveau de bruit propre plus élevé, puisqu’étant moins souple, elle est plus sensible au bombardement des molécules d’air – phénomène créant le bruit de fond du micro.

Une grande membrane étant plus souple qu’une petite, elle est plus facile à déplacer, donc plus sensible – même à des niveaux sonores très faibles. Autrement dit, une membrane de petit diamètre, parce qu’elle est plus ‘raide’, peut encaisser des niveaux de pression sonores supérieurs sans écrêtage ou distorsion, mais elle est moins sensible, et demande une amplification plus prononcée – qui ajoute aussi son propre bruit de fond. En ce qui concerne la reproduction de l’extrême-aigu, les micros à grande membrane possèdent une réponse en fréquence moins étendue que celle des micros à petite membrane.

Cela est dû à trois facteurs : Une membrane de grand diamètre tend à se fractionner dans les vibrations de fréquence élevée : elle ne se comporte alors plus comme un véritable piston. Ce phénomène apparaît également sur les haut-parleurs de grand diamètre : c’est la raison pour laquelle les enceintes acoustiques possèdent plusieurs transducteurs, de diamètres différents selon la gamme de fréquences à reproduire. La masse d’une grande membrane gêne le déplacement dans les fréquences élevées. Les diffractions se produisant sur les bords de la capsule du microphone limitent la capacité du microphone à gérer les très hautes fréquences. « 

Source : dpa by audio

Avantages : Précision, bande passante dynamique
Inconvénients : Prix, très sensible, parfois agressif sur les aigus

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Quelques micros à condensateur FET à large membrane de référence avec quelques exemples d’applications en studio :

• NEUMANN U 87 : Voix, cuivre, vent, instrument acoustique, ampli de guitare, overhead…
• AKG C 414 : Voix, cuivre, vent, instrument acoustique, ampli de guitare, overhead…
• AUDIO TECHNICA AT4050 : Voix, cuivre, vent, instrument acoustique, ampli de guitare, overhead…
• RODE NT1A : Voix, cuivre, vent, instrument acoustique, ampli de guitare, overhead…

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Quelques micros à condensateur à lampe à large membrane de référence avec quelques exemples d’applications en studio :

• NEUMANN U 67 : Voix, cuivre, vent, instrument acoustique, ampli de guitare, overhead…
• MANLEY REFERENCE : Voix, cuivre, vent, instrument acoustique, ampli de guitare, overhead…
• RODE K2 : Voix, cuivre, vent, instrument acoustique, ampli de guitare, overhead…

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Quelques micros à condensateur à petite membrane de référence avec quelques exemples d’applications en studio :

• NEUMANN KM184 : Overhead, instruments acoustiques
• SHURE KSM 141 : Overhead, instruments acoustiques
• AKG C451 B : Overhead, instruments acoustiques
• SHURE SM81 : Overhead, instruments acoustiques
• RODE NT-5 : Overhead, instruments acoustiques

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La directivité des microphones

Autre élément à prendre en considération et non des moindres, la directivité des microphones. Il y a 5 directivités principales, omnidirectionnel, cardioïde, hypercardïode, supercardioïde et figure en huit (ou bidirectionnel). Chaque directivité captera plus ou moins bien le signal sonore en fonction de la position de la capsule par rapport à la source. Nous allons détailler.

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Micro Omnidirectionnel

Comme son nom l’indique le micro omnidirectionnel va capter tout aussi bien le son à 360 degrés autour de la capsule.
Il va surtout nous permettre de pouvoir retranscrire le son de l’instrument, plus celui de la pièce. Nous allons par exemple ainsi pouvoir enregistrer la réverbération de la pièce (si elle est bonne) pour pouvoir donner plus d’ampleur au son.

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Micro Cardioïde

Le micro cardioïde est celui qui nous servira certainement le plus souvent. Il capte le son principalement à 0 degré, face à la capsule. Si nous nous déplaçons hors axe le son risque d’être coloré et moins fort.

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Micro Hypercardioïde et Micro Supercardïode

L’hypercardioïde est une variante du micro cardioïde mais encore plus directif, il ne prendra encore moins de choses hors axe. En contrepartie il a une bulle de réjection à 180 degrés où il sera plus sensible à la captation sonore, qu’un cardioïde classique. Peut-être utile pour isoler une source sonore.

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Figure en huit ou micro bidirectionnel 

Le bidirectionnel va capter le son à 0 et 180 degrés et s’atténuer en hors axe. C’est le cas des micros à simple ruban. On pourra par exemple enregistrer un duo face à face (sur une seule piste attention).

Certains microphones comme le AKG C414 vont permettre d’obtenir 5 directivités avec un simple bouton, il est également équipé d’un filtre passe haut pour filtrer les basses fréquences dès la prise de son.

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Conclusion

Le choix d’un microphone n’est pas toujours aisé, chacun a ses caractéristiques, ses particularités. Le choix se fera aussi en fonction de ses moyens financiers. J’espère que cet article sur les différents types de microphones te guideras. Si tu cherches un micro pour une application particulière. N’hésite pas à laisser un commentaire je me ferais un plaisir de te répondre.

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