Comprendre les Directivités des Microphones

Pour savoir quel microphone utiliser pour la prise de son, il faut avant tout connaître sa directivité.

C’est-à-dire, sa sensibilité en fonction de la direction d’où provient le son.

Par exemple, certains microphones seront très directionnels, en ceci qu’ils n’enregistreront que ce qui se trouve devant eux.

A l’opposé, d’autres seront capables de capter le son ambiant de façon plus homogène, quelle que soit la position de la source sonore par rapport au micro.

Et bien sûr, la directivité des microphones va déterminer l’utilisation que l’ont peut en faire.

Représenter la directivité

Avant de rentrer dans le vif du sujet, je vous propose de regarder d’abord la façon dont on représente la directivité, pour mieux comprendre les schémas présents par la suite.

On utilise ce qu’on appelle des diagrammes polaires, comme celui-ci :

Exemple de diagramme polaire
Exemple du diagramme polaire d’un hypothétique microphone

Cette représentation, très pratique, est basée sur un concept simple : il faut imaginer, au centre, le microphone que l’on étudie.

Les cercles représentent l’espace acoustique qui l’entoure, à 360 degrés :

  • 0° = devant le microphone
  • 180° = derrière le microphone

De plus, à chaque cercle est affecté une valeur d’atténuation du signal chiffrée en décibels (dB).

Sur ce diagramme, on retrouve enfin une courbe (en orange ici) caractéristique de la sensibilité du microphone en fonction de l’angle entre la source sonore et le devant du matériel. C’est donc elle qui va représenter la directivité.

Sur l’exemple ci-dessus, on peut par exemple voir que le micro est plus sensible à l’avant qu’à l’arrière.

Les microphones omnidirectionnels

Directivité de Microphone Omnidirectionnel

Les microphones omnidirectionnels (« omnis ») fonctionnent comme des capteurs de pression.

Ils se caractérisent par une sensibilité égale dans toutes les directions, quelle que soit la position de la source sonore enregistrée.

Ils possèdent les avantages de ne pas être concernés par l’effet de proximité (voir en bas de l’article pour une explication détaillée) et d’être peu sensibles aux plosives (sons émis par les lettres « b » et « p » notamment).

Leur directivité implique toutefois qu’ils sont très sensibles :

  • à l’ambiance de la pièce dans laquelle ils sont utilisés ;
  • aux autres sons environnants : il sera impossible d’isoler un instrument d’un autre jouant au même moment avec un micro omnidirectionnel ;
  • aux phénomènes de feedback.

Utilisations

Les micros lavaliers forment leur utilisation la plus courante. En effet, la directivité omnidirectionnelle leur permet de capter le son de façon identique, peu importe la façon dont ils sont attachés sur le vêtement.

Pour ce qui est de l’utilisation en studio, ce ne sont pas nécessairement les plus courants. Toutefois, de nombreuses applications sont possibles tant que vous enregistrez dans une pièce avec une acoustique de bonne qualité.

Comme ils délivrent un son très naturel, on peut les employer comme overheads sur une batterie, ou encore pour des instruments délicats tels que le violon ou le piano.

Microphones « figure en 8 »

Directivité de Microphone "Figure en 8"Typiquement la directivité que l’on retrouve dans les microphones à ruban.

Les micros « figure en 8 », contrairement aux omnidirectionnels, fonctionnent comme des capteurs de gradient de pression. C’est-à-dire qu’ils mesurent une différence de pression entre l’avant et l’arrière de la capsule, plutôt que la pression en elle-même.

Conséquence : ils sont sensibles aux sources sonores situées devant et derrière le micro, tandis que les sons provenant des côtés se retrouvent dans un angle mort. C’est ce que l’on constate sur le diagramme polaire ci-contre.

A noter que généralement, le diagramme polaire correspondant est identique quelles que soient les fréquences, ce qui n’est pas le cas de tous les microphones.

Utilisations

Leur sensibilité vers l’avant et vers l’arrière les rend utiles pour capter le son d’une pièce tout en restant un minimum directionnels. Par exemple, on utilisera souvent un micro à ruban possédant cette directivité pour donner de l’air et de l’espace aux enregistrements d’amplis guitare.

D’autres utilisations sont possibles :

  • Enregistrement simultané de deux chanteurs/chanteuses ;
  • Enregistrement d’un chanteur jouant en même temps de la guitare ;
  • Techniques de prises de son Mid/Side…

Microphones cardioïdes, super- et hypercardioïdes

Directivité de Microphone CardioïdeLes microphones cardioïdes possèdent un diagramme polaire en forme de cœur, d’où leur nom.

Ce sont probablement les plus utilisés en home studio, avec leurs variations détaillées un peu plus bas.

Ceci s’explique par le fait qu’il sont uniquement sensibles aux sons provenant de l’avant, ce qui simplifie grandement leur utilisation.

Ils sont en conséquence moins sujets aux phénomènes de feedback : on peut facilement les isoler de sources sonores qu’on ne souhaiterait pas enregistrer.

Par contre, ils sont généralement beaucoup plus sujets à la coloration hors-axe que les microphones omnidirectionnels. C’est-à-dire que si le chanteur se déplace latéralement, cela aura un impact sur la réponse en fréquence du micro.

Supercardioïdes, Hypercardioïdes

Les microphones supercardioïdes et hypercardioïdes sont tout simplement des variations de la directivité cardioïde.

Ils se caractérisent par une sensibilité vers l’avant plus restreinte en terme d’angle, mais en contrepartie on retrouve plus de sensibilité vers l’arrière.

Autrement dit, leur diagramme polaire pourrait être tracé ainsi que représenté ci-contre.

Technologie des microphones cardioïdes

On pourrait penser que la forme des cardioïdes est liée à une technologie indépendante des autres directivités présentées.

En réalité, il s’agit bien souvent d’une combinaison des directivités « omni » et « figure en 8 ».

En effet, sur les micros « figure en 8 », la polarité électrique des enregistrements à l’arrière de l’appareil est négative, alors que celle des omnidirectionnels est toujours positive.

Si l’on couple ces deux motifs, moyennant un circuit électronique adapté, il est donc possible de générer un motif cardioïde.

Utilisations

Sans surprise, on va utiliser principalement les microphones cardioïdes lorsque l’on souhaite enregistrer une source sonore directionnelle : chanteur, ampli guitare, éléments d’une batterie, etc.

Par exemple, on utilise très souvent le Shure SM57 (cardioïde) pour enregistrer les caisses claires, car il n’est pas sensible aux sons provenant de l’arrière.

Microphones à directivités multiples

AKG C414

Certains micros incluent une technologie permettant d’accéder à différents types de directivités.

En fonction du circuit électronique embarqué, il est alors possible d’avoir accès aussi bien à une directivité « figure en 8 » qu’omnidirectionnelle, avec tous les intermédiaires possibles.

C’est typiquement le cas du célèbre C414 d’AKG (photo ci-contre), pour lequel un curseur placé sur le micro permet de sélectionner l’une des 9 directivités disponibles.

Un mot sur l’effet de proximité

L’effet de proximité est un phénomène bien connu qui impacte principalement les microphones possédant une directivité cardioïde ou en 8.

Dit simplement : plus la source sonore est proche de ces micros, plus les basses seront marquées.

Ce qui peut être souhaité ou non.

Typiquement, sur le chant, cela permet d’obtenir une sonorité plus chaude ou plus intime, avec plus de caractère.

La technique est ainsi régulièrement utilisée dans le rap et pour tout ce qui est « spoken words ».

Un exemple typique ?

Leonard Cohen sans hésiter… 🙂

En conclusion

En résumé, les trois principales directivités sont les suivantes :

  • Cardioïde — la plus utilisée en studio et en home studio, elle correspond à des microphones sensibles uniquement aux sons provenant de l’avant ;
  • Omnidirectionnelle — ces microphones sont sensibles au son de façon identique à 360°, peu importe la position de la source sonore ;
  • Figure en 8 — le microphone capte le son provenant de l’avant et de l’arrière mais n’est pas sensible aux sources sonores latérales.

Bien sûr, à chaque directivité correspond un certain nombre d’utilisations possibles, même si en home studio la directivité cardioïde est la plus courante pour des raisons évidentes de conditions d’enregistrement.

(Note : Les images de diagrammes polaires sont modifiées d’après une création originale de Galak76 et sont sous license CC BY-SA 3.0.)

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