- Les microphones -

Comment çà marche ?
Les microphones et les haut-parleurs marchent selon le même principe, l'un étant juste l'inverse de l'autre.
Ce que nous entendons est juste le résultat d'ondes transportées par l'air (imaginez des rides sur l'eau après le jet d'un caillou...).
Différentes fréquences ont des différentes tailles d'ondes (de rides), les sons aigus sont transportés par des petites ondes et les sons graves par des ondes plus longues.

Il y a des lunes, il fût découvert que les ondes sonores faisait vibrer une fine feuille de métal (ou diaphragme). Si on magnétisait ce diaphragme et on le suspendait à coté d'un autre diaphragme magnétisé, alors, la vibration causait des changements microscopiques de polarité entre les deux qui causaient à leur tour des petites émissions électriques qui variaient proportionnellement à l'intensité de la vibration. En résumé, la création d'une capsule polarisée permettait de convertir un son en signal électrique.

Une fois sorti d'un microphone, un signal électrique doit être amplifié (par un préampli micro) et peut ensuite être traité (par un compresseur, un égaliseur, etc...) puis aiguillé par une console de mixage vers un enregistreur qui le stocke sur une bande ou sur un disque dur ou encore vers un ampli de puissance qui va encore plus amplifier le signal de manière à faire bouger des membranes de haut-parleurs.

Et là, la boucle est bouclée. Les amplis de puissance sortent des courants électriques qui transmettent une énergie électrique variable aux aimants qui controlent le carton (ou le plastique) des membranes des haut-parleurs. Ceci fait vibrer les membranes relativement au signal reçu reconvertissant le signal électrique en ondes sonores.

Types de micros
Il y a 3 types principaux de microphones, dynamique, à ruban et à condensateur :
  • Les micros dynamiques ont un petit diaphragme attaché à une bobine qui vibre dans un champ magnétique, çà induit une tension électrique proportionnelle aux ondes sonores.

  • Les micros à ruban fonctionnent selon le même principe mais avec un ruban de métal très fin suspendu entre deux aimants; ceci fait que les micros à rubans sont plus fragiles mais aussi plus sensibles que les micros dynamiques.

  • Les micros à condensateur ont un diaphragme placé très près d'une plaque qui est chargé avec un courant à haute tension. Les vibrations sonores changent la distance entre le diaphragme et la plaque, modifiant la capacité du circuit ce qui produit des fluctuations de courant. Ces variations ont la même forme que les ondes sonores qui les ont créées.

Ces différences font que chaque type convient particulièrement bien à certaines tâches.

  • Les micros dynamiques sont généralement petits, robustes et tolérants aux hautes pressions acoustiques avec une réponse en fréquence accentuée dans les fréquences médiums. Ceci les rend particulièrement bien adaptés aux chanteurs puissants, aux enceintes pour guitare électrique et aux prises d'éléments de batteries ou de percussions (et aux premiers ministres : des AKG D202 sont utilisés à la chambre des communes en angleterre).

  • Les micros à ruban étaient à l'origine lourds et fragiles, mais de nos jours, ils sont munis de petits et puissants aimants et de solides rubans et ils peuvent répondre à de multiples applications. Le ruban bouge dans les 3 dimensions, ce qui donne un son détaillé et très naturel. Leur réponse en fréquence a une petite accentuation dans le grave et une petite atténuation typique dans les extrêmes aigus ce qui résulte en un son "chaud" et "rond". Ils ont également maintenant une bien meilleure tolérance aux fortes pressions acoustiques. Ils sont idéaux pour les prises acoustiques, en particulier les cordes et les cuivres, les choeurs, les orgues, ainsi que les prises d'ambiances (overhead). Ils n'ont pas besoin d'alimentation (attention, une alim. de type phantom 48V peut même les endommager...).

  • Les micros à condensateur sont de loin les micros de studio les plus répandus. Ils peuvent avoir toute sorte de forme ou de taille mais nécéssite tous une alimentation, soit séparée et propre au micro, soit phantom par le cable qui les relie au préampli, soit par piles. Ils ont une bosse dans les fréquence aux alentours de 8/12 Khz ce qui leur donne un son présent et brilliant (ce qui les a rendu très populaires pour la prise de voix solo). Depuis le succès des Neumann U47 et AKG C12 dans les années 50, les micros à condensateur sont devenus les micros de studio standard tous-usages à travers le monde. Ils conviennent pour l'enregistrement de tous types de signaux musicaux et si vous ne devez avoir qu'un seul micro dans votre studio (surtout pour la voix), un micro à condensateur est le choix idéal..

Les micros "Vintage" n'ont pas de "bonnes performances" comparés aux micros conçus à l'age du numérique... Dans le cas de modèles à tube, ils sont souvent encombrants et fragiles et peuvent contenir des composants irremplaçables. Ce qu'ils offrent, cependant, c'est une "profondeur", une "chaleur", que les micros "plus précis", de conception récente, n'ont pas spécialement dans le cas de la prise de voix de près. Les tubes et les transfos dans les micros anciens fournissent une "épaisseur" qui ne peut pas vraiment être décrite comme "précise" mais qui complète la voix humaine à merveille. D'où toute cette "agitation" autour de ces vieux micros.


La terminologie se rapportant aux micros
Quelques définitions, explications et points divers à prendre en compte :
  • Axe : Une ligne imaginaire déssinée tout droit à partir du diaphragme d'un micro en direction du point de plus grande sensibilité. D'où la réponse "hors-axe" qui se rapporte à la précision d'un micro autour des bords de sa courbe de directivité. Une bone réponse "hors-axe" est requise pour de l'enregistrement musical effectué avec plusieurs micros de manière à ce que, si un instrument est pris par un micro autre que celui qui lui est assigné principalement, le son reste le même, aussi naturel que possible. Les micros ayant une courbe de directivité "omni", bien que sensibles aux sons arrivant de n'importe quel angle, ont aussi un "axe" le long duquel leur réponse est meilleur aux hautes fréquences. La plupart des micros à condensateur avec un large diaphragme sont conçus pour prendre le son sur le coté du micro. Tous les micros à petit diaphragme, notament les dynamiques, sont conçus pour prendre le son au bout du micro. Tous les micros à rubans sont conçus pour prendre le son sur le coté du micro.

  • Diaphragme : Dans les micros à condensateurs, les diaphragmes sont généralement ronds quoiqu'il puisse arriver qu'ils soient aussi carrés. Ils peuvent être faits de différents matériaux dont le Mylar (du polyester saupoudré d'or), l'acier inoxydable ou le titanium.

  • Etendue dynamique (Dynamic Range) : C'est la différence en décibels entre le niveau du bruit propre d'un micro et le niveau à partir duquel une distorsion harmonique totale de 0.5% apparaît. Cette étendue sera toujours plus grande dans les micros à petits diaphragmes qui, bien qu'il aient un bruit propre assez élevé, bénéficient d'une très grande tolérance aux fortes pressions acoustiques.

  • Réponse en fréquence : Les petits diaphragmes ont en général une meilleure réponse aux hautes fréquences que les larges diphragmes tout simplement parce qu'un objet petit et léger vibre naturellement mieux qu'un objet grand et lourd. De plus, avec les sons (environ 8 Khz) dont la longueur d'onde se rapproche des dimensions d'un grand diaphragme, celui-ci cesse de bouger d'un mouvement d'ensemble et devient imprécis. La capture des hautes fréquences est également plus sensible à la forme même du micro que celle des basses fréquences. La réponse en fréquence dépend aussi grandement de la direction : les graves sont capté facilement quelquesoit la direction, les aigus beaucoup moins. Les petits diaphragmes bénéficient d'une meilleure réponse omnidirectionnelle surtout pour les hautes fréquences.

  • Alimentation "Phantom" : Les micros à condensateur ont besoin d'une alimentation pour polariser leur plaque arrière. L'alimentation "phantom" est un système qui permet de délivrer un courant électrique à travers le cable audio du micro permettant d'éviter une alimentation séparée. Un courant est envoyé dans les deux conducteurs du cable à la fois, ce qui alimente la capsule mais il s'annule en même temps lui-même de manière à ce qu'il ne ressorte pas comme un signal audio... La tension est souvent de 48 volts mais peut très bien se situer n'importe où dans la zone 9 / 52 volts. La société Bruel & Kjaer a une gamme de micros qui s'alimente avec du 130 volts ! Plus la tension est haute plus les performances en termes de bruit et d'étendue dynamique sont bonnes...

  • Courbes de Directivité : Il existe 3 types de courbes de directivité de base avec quelques variations intermédiaires.
    Cardioïde (unidirectionnelle) : Le micro est le plus sensible dans une zone ressemblant à un coeur à l'avant du micro, les sons arrivant à l'arrière étant quasiment ignorés. Bien adapté aux voix, aux instruments solo et aux batteries. Quelques variations existent : la courbe supercardioïde fonctionne comme la coure cardioïde normale mais avec en plus une petite zone de sensibilité à l'arrière; la courbe hypercardioïde a une zone de sensibilité moins large à l'avant mais plus large à l'arrière que la courbe supercardioïde.
    Figure 8 (bi-directionnelle) : Cette courbe se distingue par une sensibilité à l'avant et à l'arrière du micro mais peu de sensibilité sur les cotés. Très bien pour 2 chanteurs qui veulent chanter face à face, pour des ambiances générales ou pour une utilisation combinée afin d'obtenir une image stéréo. Les micros à ruban sont naturellement bi-directionnels.
    Omni (omnidirectionnelle) : Cette courbe permet au micro d'être sensible à tous les sons quelquesoit leur angle d'arrivée. C'est très courament utilisé pour les enregistrements de musique classique (en général on utilise des paires de micros) mais çà peut être utilisé pour à peu près tout si la séparation des sources n'est pas le problème crucial. Les micros dont la courbe est omnidirectionnelle sont les moins sensibles au problème de "l'effet de proximité" qui emphase les graves des sons émis près du micro.

  • Effet de proximité : Plus la source d'un son est proche d'un micro, plus il sonne "grave". Ceci est particulièrement prononcé avec les micros utilisant un technologie à "gradient de pression" et moins prononcé dans le micros à pression et omnidirectionnels. Ce phénomène permet à certains chanteurs de rendre leur voix plus "chaude" (crooner) mais provoque aussi des "pops" désagréables et involontaires (pops = pointes dans les graves lorsque des sons comme b ou p sont prononcés).

  • Bruit "propre" (self-noise) : Le bruit "propre" (ou intrinsèque) d'un microphone dépend principalement de la taille de son diaphragme ainsi que de sa rigidité. En général les petits diaphragmes nécéssitent plus d'amplification et ont donc tendance à avoir, en fin de compte, plus de bruit "propre".
    De 6dB(A) à 14dB(A) est acceptable pour un micro à condensateurs et à transistor.
    De 17dB(A) à 23dB(A) est correct pour un micro à condensateurs et à tube.
    Bien que ces chiffres soient plus bas que les valeurs de bruit de fond de la plupart des studios, ils sont tout de même à prendre en considération car le bruit d'un micros tend à être dans les hautes fréquences alors que celui d'un studio est plutôt dans les basses fréquences.

  • Sensibilité : Les diaphragmes larges sont en général moins rigides et répondent donc plus facilement aux faibles vibrations de l'air que les petits diaphragmes.

  • Pression acoustique (SPL) : Cette unité de grandeur est exprimé en décibels (dB) par rapport à 0 dB (silence). Le seuil de la douleur est quelquepart juste au dessus de 130 dB. La pression se mesure en Pascals (Pa). 1 Pa est égal à 94 dB; ce niveau est souvent utilisé comme niveau standard de référence. Les petits diaphragmes rigides supportent mieux les hautes pressions acoustiques que les grands diaphragmes plutot laches. Dans les micros à condensateur, le facteur crucial est la distance entre le diapragme et la plaque arrière polarisée : plus la distance est grande, plus la tolérance aux hautes pressions est bonne. 144 dB SPL est une très bonne performance pour un micro à condensateur à large diaphragme, 155 dB de même pour un micro à petit diaphragme.

  • Micros à Pression ou à Gradient de Pression : Les micros à "Pression" ne sont ouverts que d'un coté et ne convertissent le son en courant que du coté exposé. Cet arrangement n'est pas sensible à la direction du son, la réponse est omnidirectionnelle. Le signal acoustique arrivant sur la surface exposée sera toujours en phase.
    Les micros à "Gradient de Pression" répondent aux différences dans le son arrivant sur 2 surfaces exposées, en général le devant et l'arrière d'un unique diaphragme ou ruban. Cet arrangement à une directivité naturelle de type Figure 8 et le son de chaque coté est en opposition de phase.
    La directivité de type cardioïde peut être obtenue en combinant le résultat électrique de ces deux approches de plusieurs manières en exploitant les différences de phase précédemment évoquées.
    Certains "vieux" micros utilisaient une bobine dynamique alliée à un ruban pour obtenir ce résultat.
    Les micros à condensateurs ont parfois un petit labyrinthe dans lequel le son arrive, capté à l'avant du micro, et qui l'aiguille vers le dos du diaphragme en le retardant.

Conseils d'utilisation.

La sélection et le placement des micros, quelquesoit la tâche à effectuer, tiennent plus d'un "art" que de la stricte rigueur scientifique mais 2 points techniques s'appliquent tout de même à chaque fois :
Le déplacement des micros affecte directement leur niveau de sortie : Le doublement de la distance divise le niveau par deux, donc plus la distance est grande entre la source à capter et un micro, plus le préampli micro devra avoir un gain approprié.
La position des micros affecte leur réponse en fréquence : un alignement bien devant la source permet de mieux capter les hautes fréquences, un positionnement proche de la source renforce les basses fréquences.
Aussi bien l'alignement que la distance affectent le degré de son réverbéré et de son hors-axe captés. Ceci va directement modifier les résultats.

Ci-dessous quelques autres principes et lignes de conduite généraux :

Prise de Batterie

Avant même l'installation de micros, accordez correctement les fûts et posez des sourdines si besoin. La réduction des vibrations parasites améliorera grandement le résultat en particulier dans les fréquences graves.

Deuxièmement, placez la batterie dans une partie adéquate de la pièce, plus ou moins loin des murs et/ou de toute surface réfléchissante selon le résultat envisagé, n'oubliez pas que vous enregistrez également la pièce !

L'approche traditionnelle, ensuite, est de placer un micro près de chaque élément de batterie de manière à capter le détail de ses caractéristiques et de combiner ces micros avec d'autres qui capteront plutot une image d'ensemble de la batterie tel qu'un auditeur placé devant l'écouterait.

Attention, cependant, une multitude de micros n'améliore pas forcément le son de la prise de batterie car, mal placés, ils peuvent engendrer des problèmes de déphasage en particulier avec les micros placés au dessus des cymbales et des toms; beaucoup de superbes enregistrements ont été fait avec seulement 3 micros !

La capture individuelle des fûts de batterie est dévolue classiquement aux micros dynamiques qui sont bien adaptés aux signaux forts et plutot médium. Les prises d'ambiance ou de dessus (overhead) de la batterie sont plutot assignées aux micros à condensateur ou à ruban qui donnent, respectivement, un résultat plus brilliant et plus "rond".

Utilisation spécifique :

  • Grosse Caisse : En général sont utilisés des micros tels que le D12 ou D112 AKG ou le RE20 Electrovoice. Un SM57 Shure fonctionne très bien près de la peau.

  • Caisse Claire : Le plus puissant des éléments de batterie et le plus caractéristique. Des considérations relatives à la place et à la pression acoustique font que le Shure SM57 et le Beyer 201 sont des bons choix. Les micros à condensateurs peuvent également bien fonctionner mais nécéssiteront un atténuateur (pad) -20dB de manière à éviter la distorsion au niveau de la capsule; les favoris sont les 451 et 414 AKG. La distance entre le micro et la peau est critique pour la capture des hautes fréquences, plus le micro est loin, plus de brilliance est captée mais aussi plus de "repisse" des autres éléments. Un micro peut aussi être disposé en-dessous d'une caisse claire de manière à capter correctement le son de son timbre qui sera alors combiné avec le son pointu du dessus, un KM84 Neumann ou un C451 AKG feront parfaitement l'affaire pour ce boulot.

  • Cymbales Charleston : Pour capter cet élément n'importe quel micro apte à bien capter la brilliance fera l'affaire. Les choix classiques sont le Neumann KM84, le C451 et le C1000 AKG. A noter que certaines personnes ne prennent pas cet élément séparément. Si vous optez pour une prise rapprochée, assurez vous que la position du signal issu du micro soit bien au même endroit dans l'image stéréo que celui issu de la prise générale du dessus (overhead).

  • Toms : Des micros dynamiques tels que le MD421 Sennheiser sont excellents pour ces éléments mais beaucoup de gens utilisent aussi des Neumann U87, des C451 et des C414 AKG. Notez que ce sont les micros qui ont le plus de chance d'être heurtés quand la batterie est jouée et ils devront donc être placé de manière à ne pas géner le batteur.

  • Prises du dessus (Overheads) : En général des micros à condensateur tels que le Neumann U87 ou C414 AKG sont utilisés mais aussi parfois une paire de micros à ruban tels que les 4038 Coles ou R121 Royer. Les cymbales 'ride' peuvent être facilement "noyés" dans l'image stéréo d'un kit de batterie et peuvent avoir besoin d'un micro rapproché, un C451 AKG est parfait pour çà.

  • Ambiance : Pas de règle pour le placement, l'expérimentation est la seule loi qui règne en ce domaine. Placez 2 micros près l'un de l'autre, à une distance d'une tête, ou en haut de 2 coins de la pièce. Utilisez des micros à directivité omni ou figure 8. Essayez de les mettre loin du kit de batterie. Vous pouvez utiliser n'importe quel bonne paire de micros à condensateurs comme les Schoeps CMC, les U47 Fet, les Bruel & Kjier 4006/4007 ou de micros à ruban comme les Coles 4038 et les Royer mono ou stéréo.

Guitares

Vaste sujet, hautement subjectif ! N'importe quoi pourrait coller, faîtes de nombreux essais jusqu'à ce que vous obteniez le son que vous aimez.

  • Acoustique : Un micro placé près de la guitare augmentera les graves, un micro placé plus loin capturera l'instrument dans son ensemble tel qu'un auditeur l'écouterait normalement. Essayez plutot des positions autres que devant la rosace, ce qui a pour effet de donner des résultats plutot "empâtés" - bien qu'une combinaison de 2 micros : rosace + manche puisse être bonne donnant du corps et du détail au son. Pour prendre le son tel que le guitariste l'entend mettez un micro au dessus de ses épaules. Comme toujours, les micros dynamiques rendront un son plus médium, un micro à condensateur un son plus brilliant et un mlcro à ruban un son plus "rond".

  • Electrique : Pour des gros sons saturés, une combinaison est (en général) recommandée : Un micro à condensateur stéréo (ou une paire) à distance couplé à un dynamique près de l'enceinte fonctionne bien. Dans certains cas, un bon micro à ruban (style 4038 Coles, R-121 Royer ou M130 Beyer) placé devant l'enceinte pourra être tout ce dont vous aurez besoin. Si vous sentez que le son manque de "profondeur", placez un micro au-dessus de l'enceinte et vous obtiendrez un signal grave clair qui pourra être mixé avec le reste. Si vous sentez que le son est trop "fin", essayez un Shure SM57 juste devant l'enceinte couplé à un M421 Sennheiser placé un peu plus loin. En résumé, à peu près toutes les méthodes peuvent marcher, çà dépend du contexte. "Smoke on the Water" de Deep Purple a été enregistré dans un couloir d'hotel et le solo de "Hi Ho Silver Lining" est réputé avoir été enregistré avec un ampli de guitare placé dans un compartiment avec un micro placé en dehors...

Voix

Deux écoles de pensée sont en lice (dont la première largement adoptée) :

  • Prise avec micro à condensateur (placé à 20/25 cm de la source). Ceci a fait l'affaire pour beaucoup de chanteur de Frank Sinatra en passant par John Lennon jusqu'à Robbie Williams.

  • Prise avec micro dynamique style Shure SM58. Utilisé, par exemple, par Mick Jagger sur tout les enregistrements classiques des Rolling Stones.