Microphone - Définition et Explications

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Introduction

Un microphone (ou plus simplement micro par apocope) est un dispositif de conversion des ondes sonores acoustiques d'un milieu compressible en impulsions électriques. C'est donc un capteur analogique. Le signal 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 permettre d'être entendues par un auditoire plus large.) et enregistrement sonore).

Le terme microphone (Un microphone (ou plus simplement micro par apocope) est un dispositif de conversion des ondes sonores acoustiques d'un milieu compressible en impulsions électriques. C'est donc un...) désigne tantôt l'appareil complet utilisé en audio, tantôt le capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une...) nu en tant que composant.

Le célèbre microphone dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) Shure SM58 (à gauche) et sa version hypercardioïde, le BETA58 (à droite)

Historique

L'invention du microphone 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. Après avoir construit des avions de combat durant la Seconde Guerre mondiale, mais aussi le premier avion à avoir franchi le mur...) que revient l'invention du premier microphone réellement utilisable qui fut créé en 1920. Une grande partie des premiers développements des microphones a été menée par les Laboratoires Bell.

Principaux systèmes d'enregistrements stéréophoniques

La stéréophonie mixte et les couples équivalents ORTF, DIN, NOS

  • Système stéréo composé de deux cardioïdes, avec un angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) entre les micros de 110° et des espacements de capsules de 17cm. Ce système, inventé par les techniciens de l'ORTF, est le meilleur couple équivalent avec un angle d'enregistrement utile de 90°.
  • Un angle entre les micros de 90° et des espacements de capsules de 20cm pour le DIN (allemand), qui donne une prédominance aux différences temporelles avec un angle d'enregistrement utile de 100°.
  • Un angle entre les micros de 90° et des espacements de capsules de 30cm pour le NOS, qui donne des différences temporelles encore plus présentes avec un angle d'enregistrement utile de 80°.

La stéréophonie d'intensité et les couples coïncidents

Le système XY

Composé de: Deux microphones cardioïdes, avec un angle de 90° et des capsules coïncidentes, c'est-à-dire au même endroit. Ce système est mono-compatible. Angle utile de prise de son 170°. À noter que l'angle sur le couple XY est modulable selon la restitution voulue. C'est un couple jouant sur les différences d'intensités, donnant des sources sonores mal localisées dans l'espace à cause de l'absence des différences temporelles. La localisation spatiale de l'oreille (L'oreille est l'organe qui sert à capter le son et est donc le siège du sens de l'ouïe, mais elle joue également un rôle important dans l'équilibre. Le mot peut référer au système entier,...) humaine les utilise énormément. Elle est moins sensible aux différences d'intensité.

Le système MS

...

D'origine allemande, MS signifie: (de)Mitte Seite et en Anglais: (en)Mide-Side.

Ce procédé est, en principe, composé d'un microphone à deux capsules. la première capsule est cardioïde (La cardioïde est une courbe algébrique plane, trajectoire d'un point fixé à un cercle qui roule sans glisser sur un second cercle de même diamètre. Il s'agit donc d'une courbe cycloïdale dont la directrice est un cercle (ou...) ou omnidirectionnel, pointée vers la source, la deuxième capsule est bidirectionnelle (dite figure en 8). Celle-ci est placé perpendiculairement à la source. L'effet stéréophonique est obtenu par un matricage:

 \mathrm{M = L + R} \,
 \mathrm{S = L - R} \,
 \mathrm{M + S = (L + R) + (L - R) = 2L} \,
 \mathrm{M - S = (L + R) - (L - R) = 2R} \,

Cette technique de prise de son a été abandonnée pour la musique à la fin des années mille neuf cent soixante pour sa mauvaise compatibilité avec la gravure dite compatible mono/stéréo.


Elle réapparaît dans les années mille neuf cent quatre-vingt, en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire...) au début du cinéma (On nomme cinéma une projection visuelle en mouvement, le plus souvent sonorisée. Le terme désigne indifféremment aujourd'hui une salle de projection ou l'art en lui-même.) stéréo.

La stéréophonie de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) et son couple AB

  • Le système AB : deux omnidirectionnels espacés. La sommation peut donner des problèmes de phase, en particulier si les microphones sont très espacés. les distances sont 25 à 50cm pour respectivement 180°à 130° d'angle de prise de son. Plus les micros sont espacés, plus l'angle de prise de son diminue. Lorsque les microphones sont trop espacés, un trou apparaît au centre de l'image.

Le Decca tree

Les distances entre les trois micro du Decca tree sont ajustables.

Le (en)Decca tree, inventé par les ingénieurs du son de Decca est devenu le système le plus usuel. À un couple AB est rajouté un troisième microphone central.

Ces trois microphones omnidirectionnels sont fixés sur une réglette graduée en T, la distance entre les micro est ajustée en fonction de la distance à l'orchestre. Les micros les plus souvent utilisée pour ce système sont les Neumann M-50 ou les Schoeps M 201 et Neumann KM 56.

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