Un microphone (ou plus simplement " micro ") est un dispositif de conversion des ondes sonores acoustiques d'un milieu compressible en impulsions électriques. C'est donc un capteur (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une...) analogique (Le concept d'analogique est utilisé par opposition à celui de numérique.).
Le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) électrique a l'avantage de pouvoir être facilement traité (voir sonorisation (La sonorisation est le renforcement d'une ou plusieurs sources sonores trop faibles afin de leur...) et enregistrement sonore)
L'invention du microphone (Un microphone (ou plus simplement micro par apocope) est un dispositif de conversion des ondes...) a été déterminante dans le développement des premiers systèmes téléphoniques. Émile Berliner a inventé le premier microphone le 4 mars 1877, mais c'est à Alexander Graham Bell (Bell Aircraft Corporation est un constructeur aéronautique américain fondé le 10 juillet 1935....) que revient l'invention du premier microphone réellement utilisable. Une grande partie des premiers développements des microphones a été mené par les Laboratoires Bell.
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 (La tension est une force d'extension.) électrique variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...). Cette tension électrique est acheminée vers le système d'amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les...) ou d'enregistrement auquel le micro est branché.
Un tissu ou une grille ( Un grille-pain est un petit appareil électroménager. Une grille écran est un élément du...) 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 (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...), notamment sous forme d'une bonnette (Les bonnettes sont des voiles légères que l'on suspend à des vergues mobiles ( boute - hors),...) (mousse en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) plastique). Pour la prise de son de la voix ou du chant, un filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) anti-pop peut être placé devant le micro pour atténuer les consonnes plosives " p ", " b ", " t " et " d ".
La directivité est une caractéristique essentielle du microphone.
Tous les microphones ne captent pas le son de la même façon. Suivant les tâches à accomplir, le rendement optimal provient de la directivité. Certains perçoivent les sons de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) et d'autres s'appliquent à cerner des sources sonores éloignées. Les principales directivités sont omnidirectionnelle, cardioïde (La cardioïde est une courbe algébrique plane, trajectoire d'un point fixé à un cercle qui roule...) ou supercardioïde et bidirectionnelle.
Le diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées,...) polaire d'un microphone représente les limites de la sensibilité du microphones dans l'espace. Un cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale...) gradué en degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) de 360 unités et une ordonnée exprimée en décibels vous indiqueront l'espace perçu par le microphone suivant différentes fréquences. En analysant le diagramme directionnel, on s'aperçoit que la prise de son peut être pré-égalisé sans recourir à la console de mixage, suivant la disposition du microphone face à la source sonore. En général, la directivité s'applique au mieux lorsque le diaphragme est perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en...) à la source sonore.
La directivité d'un microphone caractérise sa sensibilité en fonction de la provenance du son, selon son axe central. Dans le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) suivant le micro est placé verticalement, son extrémité étant représentée par le point (Graphie) rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...), et on trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le...) les lignes qui créent le même niveau de signal en sortie du micro si l'on y déplace une source sonore d'intensité constante.
Omnidirectionnel | Cardioïde | Hypercardioïde | Canon | Bi-directionnel |
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Selon le type d'utilisation pour lequel le micro est destiné (ambiance sonore, chant, instrument de percussion, instrument à vent, sons aquatiques...) et selon les conditions d'utilisation (studio, scène, en extérieur...), on trouve différents types de microphones. Les plus courants sont: microphone à main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à...), micro de studio, micro cravate, micro de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...), micro canon, micro pour instrument.
Il n'existe pas un microphone capable de faire un enregistrement optimal dans toutes les situations : à chaque situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un...) de prise de son correspond un microphone, dont les constructeurs spécialisés proposent de nombreux modèles. Les caractéristiques principales d'un microphone sont donc :
Les quatre technologies majeures sont présentées ici. Il en existe d'autres, comme par exemple le microphone à ruban, relativement rare, ou à Carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...) qui sont moins voir plus utilisés de nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), ce sont les premiers micros des stations radios (A supprimer) tel que la BBC.
Le microphone dynamique est constitué d'une membrane tendue sur un cadre mobile. Les vibrations de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) se communiquent à la membrane, sur laquelle est monté une bobine. Cette dernière va devenir le siège d'un courant induit (Le courant induit, par ses effets s'oppose aux causes qui lui ont donné naissance (loi de Lenz)....) en se déplaçant par rapport à un aimant fixe.
Le microphone électrostatique 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 (Le mot statique peut désigner ou qualifier ce qui est relatif à l'absence de mouvement. Il peut...) 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 et suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de...) 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 (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et d'humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance...) ambiante, les micros électrostatiques ont besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est...) d'être alimentés électriquement (le plus souvent par un courant continu (Le courant continu est un courant électrique indépendant du temps ou, par extension, un...) de 48 Volts fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι...) par le préamplificateur Micro ou le préampli embarqué de la console via le câble même du micro : on parle alors d'alimentation fantôme). Enfin, si la grande majorité des statiques reposent sur une électronique à transistors, de nombreux micros embarquent un étage de préamplification à lampe.
Le microphone à électret est dans son principe voisin du microphone à condensateur mais présente la particularité de disposer d'un composant à polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments...) permanente : l'électret. Le problème, c'est que la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) de polarisation diminue dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...), ce qui se traduit par une perte de sensibilité du micro 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 (Le terme Impédance est utilisé dans plusieurs domaines:) logé immédiatement derrière la capsule. En effet l'impédance très élevée de celle-ci est incompatible avec l'entrée basse ou moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) impédance (200 ohms ou 47kohms) des appareils transistorisés actuels. De plus cette liaison directe serait sujette à de nombreuses inductions parasites et à une chute d'aigus très forte sur cable long.
Cetains 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.
Il est utilisé principalement sur les guitares électriques, les basses les pianos électriques ou encore les violons électriques, pour capter la vibration des cordes métalliques. Il existe plusieurs types de micros guitare (voir guitare). Ces derniers sont choisis en fonction de l'instrument, du style de musique jouée (Épaisseur d’une muraille dans la partie où une baie, une ouverture de porte, de fenêtre a...), et de la coloration sonore que l'on souhaite avoir.
A l'origine, le micro était à simple bobinage, dit single coil, se composant d'un aimant entouré d'une bobine. Le champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...) de l'aimant traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de...) notamment la bobine, laquelle est soumise aux variations de ce champ induites par les cordes en mouvement – elles jouent le rôle d'un diaphragme mobile qui fait varier la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) contre-électromotrice parcourant la bobine. À la bobine sont en général raccordés deux fils électriques : celui qui va véhiculer le son sous la forme de signaux électriques est appelé le " point chaud ", l'autre est tout simplement relié à la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...).
Le problème des micros simples est qu'il génénèrent des sons parasites. Ce problème a été résolu dans les années 1950 par le guitariste Les Paul, employé par la firme Gibson, en utilisant deux micros simples dont les polarités ont été inversées : c'est le micro double aussi appelé humbucker.
Les micros doubles peuvent être :
Il existe aussi les micros guitare "actifs" principalement de la marque EMG,Inc qui ont de nombreux avantages notamment sur scène et en studio.
Depuis quelques années, des chevalets intégrant des capteurs piézo-électriques (ceux des guitares électroacoustiques) ont fait leur apparition, que l'on peut combiner aux micros déjà présents sur la guitare.
Vieux micro Grundig (à charbon) |
Vieux micro Grundig (à charbon) |
Microphone dynamique pour karaoké (Le karaoké (????) est une façon divertissante de chanter, habituellement en suivant les paroles...) |
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Sennheiser 845 (dynamique) |
Micro AKG C414 (voix, chant, à condensateur) |
Neumann U89i (universel à condensateur) |
Neumann U87 (universel à condensateur) |
Oktava 319 (instruments à condensateur) |
Membrane d'un Oktava 319 |
Suspension contre les vibrations |
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Il existe d'autres catégories de micro :