Directivité omnidirectionnelle | Directivité directionnelle | Considérations de directivité | Facteur de distance | Caractéristiques sonores | Sélection d’une directivité | Microphones à condensateur en ligne | Effet de proximité | Effet Larsen

 

Directivités

 

Les microphones sont classés selon leurs types de capsules, mais aussi selon leur directivité, autrement dit la manière dont ils captent le son provenant de différentes directions. Dans ce domaine, on distingue deux grands types de microphones : les omnidirectionnels et les directionnels.

Pour mieux comprendre le fonctionnement des microphones directionnels, vous trouverez les diagrammes polaires (directivité) dans nos brochures et nos fiches produits. Ces graphiques circulaires indiquent la sensibilité relative du microphone en dB lorsqu’il tourne face à une source sonore fixe. Vous pouvez également considérer qu’il s’agit d’une « tranche » du diagramme illustré aux Figures 3 et 4.

Directivité omnidirectionnelle

Les microphones omnidirectionnels présentent la conception, la fabrication et la facilité d’utilisation les plus simples qui existent. Ils constituent également un point de référence pour les autres. Ils captent le son uniformément, quelle que soit sa provenance, qu’on les pointe sur le sujet ou à l’opposé, mais bien sûr, à égale distance. Néanmoins, les meilleurs modèles ont tendance à devenir directionnels en hautes fréquences, par conséquent, un son de même intensité provenant de l’arrière semblera moins net que celui de l’avant.

 

 

 

 

 

 

Leur fonctionnement omnidirectionnel en très hautes fréquences dépend directement de leur taille. Car le boîtier du microphone bloque tout simplement les ondes de hautes fréquences provenant de l’arrière. Plus leur diamètre est petit, plus ils seront omnidirectionnels.

Directivités directionnelles

Les microphones directionnels sont spécialement conçus pour la prise de son à l’avant (et également à l’arrière dans le cas des modèles bidirectionnels), en éliminant le son hors axe. Cet effet varie selon les fréquences et seuls les meilleurs modèles garantissent une élimination uniforme dans une large bande de fréquences. La directivité dépend des ouvertures externes et passages internes du microphone permettant au son d’atteindre précisément les deux côtés de la membrane. Le son parvenant de l’avant du microphone fera vibrer la membrane, alors que celui de l’arrière annulera cette vibration.

Les principaux modèles directionnels comprennent les microphones cardioïdes, subcardioïdes, hypercardioïdes et bidirectionnels. On inclut également dans cette catégorie générale de microphones bidirectionnels, les microphones canon, dont la conception beaucoup plus sophistiquée permet une directivité supérieure à celle des quatre modèles de base.

 

 

Considérations de directivité

Les diagrammes polaires ne doivent pas s’interpréter comme un « plan au sol » de la réponse du microphone. À titre d’exemple, sur le diagramme polaire cardioïde illustré, la réponse chute de 6 dB selon un angle de 90° hors axe. Cela peut sembler anodin, mais si deux personnes placées à équidistance du microphone parlent, l’une directement dans l’axe et l’autre à 90° hors axe, cette dernière s’entendra comme si elle se trouvait deux fois plus loin que la première. Pour égaliser le volume, il faudra raccourcir de moitié la distance au micro.

Quelques précisions : ces diagrammes polaires s’enregistrent dans une chambre anéchoïque, qui simule un environnement acoustique parfait, sans murs, ni plafond, ni plancher. Dans la réalité, les murs réfléchissent le son, et par conséquent, un son hors axe risque d’entrer dans le microphone après avoir rebondi sur une surface. Par conséquent, il est bien rare de profiter de la directivité maximale d’un microphone. Même si les microphones cardioïdes ne captaient aucun son à l’arrière (ce qui n’arrive jamais), ces sons réfléchis sur les surfaces voisines finiraient par arriver partiellement à l’avant ou sur les côtés. Les microphones cardioïdes permettent donc d’éliminer en partie les sons indésirables, mais pas totalement. Ils permettent de réduire le son hors axe d’environ 67 %.

Le microphone de la Figure 6 perd 20 dB à 180° hors axe, par rapport à sa sensibilité dans l’axe. Cela veut dire qu’en tournant ce microphone de 180° pour qu’il se trouve dans la direction opposée de la source sonore, il la capte comme si elle se trouvait DIX FOIS plus loin !

L’angle d’admission correspond à l’angle maximum selon lequel le microphone doit offrir une sensibilité uniforme. Comme on peut le constater à la Figure 10, les diagrammes polaires indiquent des angles d’admission différents. Ils varient souvent selon la fréquence. L’une des caractéristiques d’un microphone de qualité, c’est sa directivité constante dans une gamme de fréquences.

 

 

Facteur de distance (ou FD)

Un microphone directionnel élimine une bonne partie du son hors axe et offre ainsi un meilleur « facteur de distance » qu’un micro omnidirectionnel. Comme l’indique la Figure 10, le facteur distance (FD) d’un micro cardioïde est de 1,7 contre 1 pour un omnidirectionnel. Cela signifie que dans un environnement uniformément bruyant, un microphone omni captera le son à 25 cm alors qu’un microphone cardioïde pourra capter la même source à 45 cm, avec des résultats similaires en termes de rapport signal/bruit. Quant aux autres types de microphones, les subcardioïdes donnent les mêmes résultats à 30 cm, les hypercardioïdes à 50 cm et les bidirectionnels à 45 cm.

Dans le cas de bruit indésirable provenant d’une seule direction, on peut installer le microphone au point minimal du diagramme, face au bruit et les modèles directionnels offriront un facteur de distance supérieur.

Caractéristiques sonores

À une distance d’environ 60 cm, et dans une pièce absolument sourde, un microphone omni ou un modèle directionnel donnent un son similaire. Mais en les plaçant côte à côte dans une salle bruyante (une grande église ou un auditorium) on entend immédiatement la différence. Le micro omnidirectionnel capte toute la réverbération et l’écho et restitue l’ambiance du direct. Le micro cardioïde capte en partie la réverbération, mais dans une moindre mesure, et sa sonorité ne se modifie pas beaucoup par rapport à une chambre anéchoïque. (Le facteur de distance est ici en action.)

Dans un lieu très bruyant, si vous pouvez éviter de diriger le microphone vers le bruit, un modèle cardioïde donnera un meilleur rapport entre le bruit voulu et le bruit indésirable qu’un modèle omnidirectionnel.

En reprenant la comparaison précédente, mais cette fois-ci avec des microphones situés très près de la source (un chanteur, par exemple), en vous rapprochant à cinq centimètres, vous remarquerez une augmentation de la réponse en grave avec la plupart des microphones cardioïdes. Il s’agit d’un effet de proximité bien connu (voir page 12), qui concerne moins les microphones omnidirectionnels.

Sélection d’une directivité

Pour le choix d’un microphone directionnel ou omnidirectionnel, on tient compte de l’utilisation (enregistrement ou renforcement sonore), des conditions acoustiques, de la portée requise et de la qualité sonore visée. Les microphones directionnels ont le mérite d’éliminer les bruits parasites, de réduire la réverbération et d’augmenter le gain avant accrochage. Mais dans un bon environnement acoustique, les microphones omnidirectionnels, bien placés, arrivent à préserver la couleur sonore du lieu d’enregistrement et leur réponse plate ainsi que leur absence d’effet de proximité emportent souvent l’adhésion des utilisateurs.

De plus, ces derniers résistent habituellement mieux aux bruits mécaniques ou de manutention que les microphones directionnels. Ils sont moins exposés aux plosives dues à certaines consonnes explosives telles que le P, le B et le T. Les professionnels de l’enregistrement ont tendance à disposer de ces deux types de microphones pour parer à toutes les éventualités.

 

Microphones à condensateur en ligne

 

Pour effectuer des prises de son à grande distance, ce type de microphone, appelé aussi microphone canon constitue le meilleur choix. Ils sont parfaits pour les vidéos et les films, mais ils doivent être installés à l’extérieur de l’image, autrement dit hors du champ de la caméra.

Ce type de microphone, muni d’un tube à interférence en amont de la capsule, permet d’annuler une grande partie du son hors axe. Les microphones à condensateur en ligne d’Audio-Technica combinent une capsule directionnelle (« gradient ») et un tube à interférence pour éliminer également le son provenant de l’arrière.

 

 

En règle générale, le tube à interférence de ce type de microphone peut s’allonger pour réduire l’angle d’admission et augmenter ainsi la distance de prise de son. La portée des microphones à condensateur en ligne courts n’est pas aussi longue que les modèles longs, mais on préfère souvent leur plus grand angle d’admission dans certains cas, lorsque la précision à la source revêt moins d’importance. (Certains des microphones canon d’A-T ont un design exclusif* et leur tube à interférence, d’un tiers plus court, ne réduit en rien leur performance.)

*Brevet américain No 4,789,044

 

Effet de proximité

 

Cet effet peut être une bonne ou mauvaise chose, selon la manière dont on s’en sert. En chantant de très près, un interprète peut obtenir un son profond et chaleureux et passer ensuite à des sonorités plus pénétrantes en éloignant le microphone et en chantant plus fort. Cela nécessite un peu de pratique, mais permet aussi d’exprimer sa créativité. En revanche, si l’on continue à chanter sans rechercher d’effet et selon la même intensité, le fait de rapprocher ou d’éloigner le microphone risque de créer des variations d’équilibre tonal, outre les changements de niveau sonore. Certains interprètes aiment chanter de très près pour pallier leur manque de coffre.

 

 

On peut se servir de l’effet de proximité pour réduire l’accrochage acoustique (Larsen) lors d’un renforcement sonore. Si l’interprète est collé au microphone et n’a pas besoin d’accentuer les graves, en utilisant un égalisateur, on parviendra à éliminer la réponse aux graves du canal. Le microphone devient ainsi moins sensible à l’accrochage acoustique en basses fréquences, puisqu’il est moins sensible à tous les signaux en basses fréquences lui parvenant à moins de trente centimètres. (Cette technique vise également à réduire l’effet du bruit de manipulation.)

 

Accrochage acoustique (Larsen)

 

L’accrochage acoustique est un renforcement acoustique, lorsqu’un haut-parleur reprend et amplifie le son d’un microphone, pour être ensuite repris et amplifié de nouveau. Le système finit par émettre un sifflement très fort jusqu’à ce qu’on baisse le volume. L’accrochage se produit lorsque le son du haut-parleur arrive au microphone avec la même intensité que s’il provenait de la source d’origine (chanteur, conférencier, etc.).

 

 

Pour atténuer ce phénomène, un choix de micro adéquat s’impose. On préférera un microphone sans réponse de crête, car l’accrochage a tendance à se produire lors des crêtes. Dans la majorité des cas, un bon microphone convient, mais un modèle cardioïde est à envisager s’il existe un grand risque d’accrochage. Lorsque le son du haut-parleur provient essentiellement d’une seule direction (au lieu d’être réfléchi par les murs et les plafonds), on peut orienter le point minimal d’un micro cardioïde ou de tout autre modèle directionnel pour éviter le signal provenant du haut-parleur.

La distance joue également. En éloignant le microphone et le haut-parleur, on arrive souvent à atténuer l’accrochage acoustique. En rapprochant le microphone de la source sonore, on obtient le même effet. Il faut toujours placer le microphone derrière les haut-parleurs.