LES MICROPHONES

LES MICROPHONES
Document compilé et rédigé par
Daniel Benoit 1997
LES MICROPHONES

La plupart d'entre vous savez que la prise de son d'un événement sonore se fait à l'aide d'un
microphone. Cependant, le choix du microphone utilisé est crucial, car c'est lui qui détermine la
fidélité du transfert des informations acoustiques en information électriques. Pour la prise de son
musicale, ont ne peut épargner sur le dos de la qualité. La reproduction de l'événement sonore ne peut
être meilleure que la prise de son faite par le microphone.
Un microphone est caractérisé par: son principe de fonctionnement, sa directivité, sa sensibilité, sa
courbe de réponse en fréquence, son impédance et son branchement. Le bon usage d’un microphone
suppose donc une bonne connaissance de ses caractéristiques, c'est-à-dire de ses possibilités et de ses
limites. Examinons-les une à une.
Les principes de fonctionnement
La variation de résistance: Les microphones les plus anciens étaient basés sur la variation de la
résistance de la poudre de charbon plus ou moins comprimée. C'est le microphone qui équipe encore la
plupart des appareils téléphoniques.
Tous les microphones à charbon exigent l’emploi d'une pile. Celle-ci fournit un courant qui est modulé
par la variation de résistance du microphone. L'existence de cette source de polarisation constitue,
avec le fort souffle qui les affecte, le principal défaut des microphones à charbon. Sa faible bande
passante est tout juste suffisante pour la parole.
Circuit électronique d'un micro au carbone et de sa source de tension.
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Le magnétisme: On sait depuis longtemps qu'une différence de potentiel apparaît aux bornes d’un
conducteur se déplaçant dans un champ magnétique. Deux types de microphone utilisent ce principe:
le micro électrodynamique et le microphone à ruban.
Le microphone électrodynamique, présenté ci-dessous, est constitué d’un conducteur bobiné sur un
cylindre, lequel est placé dans l’entrefer d’un aimant permanent. Le cylindre est rattaché à une
membrane (plastique) retenue par une suspension souple. La membrane est donc libre de bouger sous
l'effet de la pression sonore.
Comme la tension est proportionnelle au déplacement du conducteur, elle est proportionnelle au niveau
sonore qui enfonce plus ou moins la membrane. On augmente la tension induite, donc la sensibilité, en
augmentant le nombre de tous de fils. La tension de sortie (signal électrique) est multipliée par le
nombre de spires. Le champ magnétique est produit par un aimant permanent, ce qui évite l’emploi de
toute source de tension de polarisation.
Le microphone dynamique est très robuste et insensible aux chocs (dans une certaine mesure). Ces
micros ne craignent pas non plus l’humidité. Il peut être mis pratiquement à toutes les sauces, il est à
recommander pour l’extérieur. On trouve des modèles peu coûteux et médiocres. On trouve aussi des
modèles à double capteur (un pour les graves, un pour les aigus) d’excellente qualité et assez
dispendieux.
Un exemple d'un microphone électrodynamique très populaire le SM-58 de Shure
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Le microphone à ruban, présenté à la figure ci-dessous, ne comporte qu'une seule spire pour capter le
tension induite. L'ensemble bobine + membrane est remplacé par un simple ruban métallique très
léger, souvent ondulé.
Sous la pression sonore, le ruban se déplace dans le champ magnétique (entre les pôles nord et sud) et
coupe les lignes de champ magnétique. La tension électrique du signal étant très faible, il nécessite une
très forte amplification.
Ce type de micro est très fidèle. Cependant il présente quelques inconvénients parmi lesquels une
relative fragilité, une sensibilité aux surpressions acoustiques et au vent. Ses performances sont
maintenant égalées par beaucoup de micros dynamiques et surpassées par les micros statiques.
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L’électricité statique: La fidélité d’un microphone électrodynamique dépend pour beaucoup de
l’homogénéité du champ magnétique dans lequel se déplace la bobine mobile, cette homogénéité est
difficile à obtenir, alors qu'un champ électrostatique peut être beaucoup plus homogène. On retrouve
deux catégories de microphone à condensateur. Tous deux utilisent le même principe, soit l'utilisation
du champ électrostatique. C'est la technique d'obtention du champ électrostatique qui différentie les
deux.:
Le fonctionnement de ce type de micro est le suivant: sachant que la capacité d’un condensateur est
proportionnelle à la surface des plaques conductrices et inversement proportionnelle à leur éloignement
mutuel. Si on place une plaque flexible très près d'une contre-électrode fixe, la capacité variera au
rythme des déformations que les sons imposeront à la plaque flexible ou membrane.
Afin que la variation de capacité crée un variation de tension, Il faut que les deux plaques soient
chargées d'une certaine quantité d'électricité de polarisation inverse. Lorsque la membrane se
rapproche périodiquement de l'électrode fixe, ceci produit une variation de tension aux bornes du
condensateur. La tension de polarisation ne débite aucun courant car le condensateur constitue un
isolant parfait
La fabrication de ce type de microphone est très critique, car il faut fabriquer une membrane
conductrice extrêmement mince qui doit pouvoir bouger selon les variations de pression et ce sur une
large bande de fréquence.
Le processus de fabrication d'une capsule à condensateur est le suivant: une mince pellicule est collé
sur un anneau métallique. Sur celle-ci, on dépose une fine couche d'or par vaporisation sous vide .
Finalement, on lui applique une plaque de base. Ce procédé entraîne une variation de tolérance des
capsules de condensateur pendant leur fabrication. Il y a donc un certain taux de rejet des éléments ne
recontrant pas les spécification voulues. Ceci ce permet d'expliquer en partis, le coût élevé des capsules
de microphone à condensateur.
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