Micro : comprendre leurs caractéristiques

Dans cet article, nous allons voir les principaux terme à connaitre pour déchiffrer les principales caractéristique d’un micro quelque soit son type.

La bande passante et la courbe de réponse :

La bande passante détermine son aptitude à restituer les fréquences qu’il capte. Vous constaterez que bien évidement les micros statiques auront une bande passante plus large que les dynamiques. Dans la pratique on réduit la bande de ces derniers pour les adapter à certains types de prises de son. Pour le chant par exemple, les micros s’étendront entre 80hz et 15000hz, car cela représente les fréquences de la voix.

La courbe de réponse montre la réponse aux différentes fréquences inclus dans sa bande passante. Vous constaterez qu’un dans le cas d’un micro statique la course de réponse sera en général relativement plate contrairement à un micro dynamique.

Micro : comprendre leurs caractéristiques
Courbe d’un micro at5045 (statique)
Micro : comprendre leurs caractéristiques
Courbe d’un shure sm57 (dynamique)

Ces données sont aussi fournies par le tracé de la bande passante, sur laquelle la ligne horizontale rend évidentes les déviations de réponse. L’échelle verticale en décibels, nous indique les différences de niveaux.

Ce genre de renseignements peut être utile pour vous aider dans le choix d’un micro, en fonction de sa courbe, vous verrez dans quel zone il sera le plus sensible, suivant la source que vous devez capter.

La directivité :

La réponse directionnelle d’un microphone correspond à la manière dont il réagit aux sons provenant de différentes directions. Ceci est déterminé par la façon dont le chassis du micro est conçu. Ou par exemple dans le cas d’un micro à condensateur, le nombre de diaphragmes qu’il contient.

Afin de pouvoir travailler efficacement avec différents types de microphones dans différentes situations, il est important de comprendre les différences entre les réponses directionnelles typiques. La réponse directionnelle d’un microphone est enregistrée sur ce que l’on appelle un diagramme polaire, et est parfois décrite comme le motif polaire. Ce diagramme polaire montre le niveau de captation du signal, parfois indiqué en décibels, sous tous les angles et dans différentes gammes de fréquences.

Pour rendre les choses un peu plus complexe, tous les micros ont des motifs polaires différents à des fréquences différentes. Alors qu’un micro peut être très directionnel à une fréquence (généralement dans les fréquences les plus élevées) il peut être non directionnel ou omnidirectionnel à une autre. La raison pour laquelle la réponse polaire est importante est dans la manière dont le micro peut être utilisé, ce qui peut faire une grande différence dans les placements de plusieurs microphones où pour gérer les “repisses” provenant de différentes sources sonores dans une même pièce.

Ce diagramme indique l’atténuation du son par rapport à l’axe de 0° du microphone pour une fréquence donnée. Dans l’idéal, le diagramme doit être symétrique et uniforme en réponse polaire sur toute la bande passante. La directivité dépend de la fréquence, elle peut diminuer dans les basses fréquences mais dans des proportions raisonnables de 10db maximum entre 125Hz et 16kHz.

Micro : comprendre leurs caractéristiques
Directivité d’un micro cardioïde

On constate que le micro cardioïde est très atténué vers l’arrière de la membrane.

Les différentes directivité

Un micro peut capter les sons de différentes manières selon ses caractéristiques directionnelles. Cela détermine le pouvoir directionnel du micro. en examinant le diagramme polaire d’un micro.

Micro : comprendre leurs caractéristiques
Les différentes directivité d’un micro

Il y a cinq modèles typiques que l’on retrouve couramment dans la conception d’un microphone.

  • Le microphone omnidirectionnel capte le son de manière égale dans toutes les directions. Cela ne signifie pas pour autant que la réponse en fréquence soit égale dans toutes les directions. Donc, il est toujours préférable de pointer un omni directement sur la source sonore pour obtenir le son le plus précis possible. Il captera tous les sons autour le la cellule à 360°. Idéal pour les prises de son d’ambiance.
  • Le microphone cardioïde capte le mieux à l’avant du microphone, mais toujours légèrement sur le côté et à l’arrière. Cela donne un motif plus ou moins en forme de cœur, d’où le nom cardioïde. Il sera le plus adapté aux prise de son de proximité de voix ou d’instruments. C’est le plus connus et le plus utilisé en terme de directivité. Il permet de bien s’isoler des sons provenant de l’arrière du micro (comme nous l’avons vu plus haut) et apporte une protection aux réactions acoustique comme le larsen.
  • Un micro hypercardioïde n’est qu’une version plus directionnelle d’un micro cardioïde. Cela signifie qu’il est encore moins sensible aux sons venant des côtés, mais capte un peu l’arrière.Il est souvent utilisé pour des configuration télé ou cinema ou éventuellement en studio pour capter plus précisément une source dans le contexte d’une formation musicale par exemple.
  • Les microphones 8 ou bidirectionnels captent presque à niveau égal à l’avant et à l’arrière, mais presque rien de chaque côté. La réponse en fréquence est généralement légèrement meilleure sur la face avant du microphone, ce qui donne un son un peu plus brillant dans cette direction. Un micro en figure 8 peut être très utile lorsqu’un degré élevé de réjection du son est requis. Passons en revue ces quatre modèles polaires. Il va capter les sons de manière symétrique de part et d’autres de la cellule. Idéal pour enregistrer un duo face à face ou pour des prises d’ambiance disposé en couple MS ou Blumlein.

La sensibilité :

Cela correspond à la tension de sortie (en millivolts) fourni par le micro lorsqu’il est soumis à une pression acoustique. Cette valeur est donnée pour une fréquence de 1khz et s’exprime en millivolts par pascals ou millivolts par micro-bar ou encore en décibels-volts suivant les fabricants (mV/Pa).

Un micro possédant une sensibilité élevée aura de meilleur performance puisqu’il s’écartera du bruit de fond propre et sollicitera moins les gains d’entrées du pré-ampli diminuant donc le souffle et autres parasites.

Pour un dynamique, la sensibilité peut aller de 1mV/Pa à 5mV/Pa et pour un statique qui de part leurs qualités aura une sensibilité plus élevée, de l’ordre de 10mv/Pa à plus de 50mV/Pa (soit environ 10 fois plus élevé qu’un dynamique).

Il est donc important de bien choisir le type de micros que l’on va utiliser pour réaliser une prise de son. En effet, si on doit enregistrer une source sonore très faible, il faudra impérativement utiliser un micro ayant une sensibilité élevée, pour obtenir un meilleur rapport signal/bruit. Comme on l’a vu, ce dernier nous permettra de moins pousser le pré-ampli et donc réduire le risque de faire apparaitre du souffle, mais surtout offrir une meilleure restitution de la bande passante de la source.

Neumann u47
Neumann u47

Pression acoustique maximale admissible (SPL) :

Mesurée en dB SPL, cela indique le niveau maximum pouvant être supporté avant saturation de la membrane, voire de sa dégradation. Elle dépend aussi du type de micro. Quelques exemples :

  • L’électrostatique à large membrane Neumann U87 a une pression max de 117 dBSPL
  • L’électrostatique à petite membrane Scheops MK4 a une pression max de 132 dBSPL
  • L’électret AKG C535 a une pression max de 130dBSPL.

L’effet de proximité

Les micros à gradient de pression (cardioïde et bidirectionnel) sont sensible à ce qu’on appelle l’effet de proximité. Qu’il soit dynamique ou statique, cet effet est très perceptible, lorsque que la source va être très porche de la cellule. L’exemple type est celui du chanteur qui colle ses lèvres sur la capsule du micro pour avoir une voix beaucoup plus grave.

Ceci provient du fait que les longueurs d’onde traversant l’avant et l’arrière de la membrane du micro sont en déphasage à cet endroit et donne une amplification des basses. On trouve sur certains micro un atténuateur coupe-bas qui permet d’atténuer cet effet de proximité. Attention donc à l’amplification des basses lors de prise de son trop proche de la source.

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