Directivités des Microphones (Cardioïde, Omni, Figure en 8…)

Pour savoir quel microphone utiliser pour la prise de son, il faut avant tout connaître sa directivité : cardioïde, omni, figure en 8, ou autre…

La directivité, c’est une propriété intrinsèque des microphones qui a en effet une influence majeure sur la façon dont le son est capté — et donc sur la qualité potentielle des enregistrements.

Par exemple, le Neumann TLM 103 est cardioïde, tandis que le Warm Audio WA44 est de type “figure en 8”.

Si ces termes ne sont pas clairs pour vous, aucun soucis car dans cet article, vous allez apprendre de façon claire :

• ce qu’est la directivité exactement ;
• et comment choisir la bonne directivité lorsque vous achetez ou sélectionnez un microphone pour faire une prise de son.

Définition : c’est quoi la directivité ?

La directivité, c’est la sensibilité d’un microphone en fonction de la direction d’où provient le son.

On parle parfois de sensibilité directionnelle.

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.

Conséquence évidente : la directivité d’un microphone va déterminer l’utilisation que l’on 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 :

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 le diagramme polaire de microphone présenté ci-dessus, on peut par exemple voir que le micro est plus sensible à l’avant qu’à l’arrière.

Par contre, il est très peu sensible sur les côtés.

Bref, maintenant que vous savez exactement à quoi correspondent ces diagrammes polaires, nous allons pouvoir rentrer dans le vif du sujet en analysant toutes les directivités existantes.

Mais avant toute chose, si vous souhaitez avoir un schéma global des principales directivités existantes, cliquez sur l’image ci-dessous pour la télécharger au format PDF, comme ça vous pourrez la garder sous la main et/ou l’imprimer.

Les microphones omnidirectionnels

Les microphones omnidirectionnels (souvent appelés “omnis”) fonctionnent comme des capteurs de pression, ce qui signifie qu’ils enregistrent le son avec une sensibilité directionnelle identique dans toutes les directions, quelle que soit la position de la source sonore par rapport au micro.

Avantages des microphones omnidirectionnels

Grâce à leur conception, ces micros présentent plusieurs atouts :

• Ils ne subissent pas l’effet de proximité (voir en bas de l’article pour une explication détaillée), ce qui signifie que le son ne devient pas exagérément grave lorsque la source sonore est très proche du micro.
• Ils sont moins sensibles aux plosives (les sons explosifs produits par les lettres “b” et “p”), contrairement aux microphones directionnels.
• Leur réponse en fréquence est souvent plus naturelle, car ils ne colorent pas le son en fonction de l’angle d’incidence.

Inconvénients et limites

Toutefois, la directivité omnidirectionnelle implique plusieurs contraintes :

• Ils sont très sensibles à l’acoustique de la pièce, ce qui peut être un problème dans un environnement non traité acoustiquement.
• Ils captent tous les sons environnants, rendant difficile l’isolation d’une source sonore spécifique, comme un instrument au sein d’un groupe.
• Ils sont plus sujets au feedback lorsqu’ils sont utilisés avec des enceintes de retour sur scène.

Utilisations courantes des micros omnidirectionnels

Les microphones omnidirectionnels les plus courants sont les micros lavaliers. Leur directivité leur permet de capter le son de manière uniforme, peu importe l’orientation du micro sur un vêtement.

En studio cependant, bien que ces micros soient moins répandus que les modèles directionnels, ils sont régulièrement utilisés :

• Overheads de batterie, pour capturer une image sonore naturelle et équilibrée de l’ensemble du kit.
• Prise de son d’instruments acoustiques comme la guitare acoustique, le violon ou le piano, où la neutralité de la captation est un atout.
• Enregistrement d’ambiances, notamment en prise de son immersive ou en captation de chœurs.

Bref, de nombreuses applications sont possibles, mais comme indiqué plus haut il est important d’enregistrer dans une pièce avec une acoustique de bonne qualité.

C’est notamment la raison pour laquelle les micros omnidirectionnels sont un peu moins utilisés en home studio, puisqu’on n’a pas toujours la possibilité de vraiment contrôler l’acoustique de sa pièce.

Un exemple de microphone omnidirectionnel

Pour vous donner un exemple, pour un usage en studio, le Neumann KM 183 est un excellent choix.

Ce micro statique omnidirectionnel est parfait pour les overheads de batterie, l’enregistrement de piano ou la captation d’ambiance grâce à son bruit de fond assez faible et sa précision remarquable.

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Microphones cardioïdes

Un micro cardioïde, c’est quoi ?

Eh bien c’est un micro qui possède un diagramme polaire en forme de cœur, d’où leur nom.

De fait, les microphones cardioïdes sont probablement les plus utilisés en studio et 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 permet de limiter les bruits parasites et les réverbérations indésirables de la pièce.

On parle parfois de microphone “unidirectionnel”, pour insister sur le fait que le microphone est surtout sensible dans une direction donnée.

Avantages des microphones cardioïdes

Mais du coup, pourquoi choisir un microphone cardioïde ?

Eh bien, voici les principales raisons :

• Isolation des sons indésirables : Contrairement à un micro omnidirectionnel, un micro cardioïde ne capte pas les sons provenant de l’arrière, ce qui permet de minimiser les bruits ambiants et les phénomènes de feedback.
• Utilisation polyvalente : Que ce soit pour enregistrer une voix, un ampli guitare ou des percussions, le micro cardioïde est un excellent choix.

Inconvénients des microphones cardioïdes

• Coloration hors-axe : Si la source sonore se déplace latéralement, la réponse en fréquence peut être modifiée, entraînant en particulier une perte de clarté. C’est un point à surveiller pour les chanteurs qui bougent beaucoup en studio ou sur scène.
• Tout de même une sensibilité aux sons latéraux : On peut parfois croire que les microphones cardioïdes captent uniquement le son venant “de devant”. Ceci dit, comme on peut le voir sur le diagramme polaire juste au-dessus, ce n’est pas tout à fait le cas : ils captent aussi un peu de son venant des côtés. C’est à garder en tête lorsque l’on place des panneaux absorbants lors des prises de son notamment.

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.

Quand utiliser des microphones cardioïdes ?

Sans surprise, on va utiliser principalement les microphones cardioïdes lorsque l’on souhaite enregistrer une source sonore directionnelle :

• pour l’enregistrement de voix en studio ou sur scène ;
• pour repiquer des amplis guitare ;
• pour capter les éléments d’un kti de batterie (caisse claire, toms…)
• pour les enregistrement d’instruments acoustiques (comme la guitare)
• etc.

C’est donc le type de microphones le plus couramment utilisé en studio et en home studio.

Un exemple de microphone cardioïde

Il existe des dizaines et des dizaines de microphones cardioïdes, alors difficile d’en choisir un seul…

Mais tout de même pour vous donner un exemple courant : que ce soit en live ou en studio, on trouve très souvent le Shure SM57, en photo ci-dessus. C’est l’un des micros cardioïdes les plus utilisés pour enregistrer des caisses claires ou des amplis guitare, car il isole efficacement la source sonore principale tout en minimisant les bruits environnants.

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Mais pour d’autres suggestions de microphones cardioïdes, n’hésitez pas à regarder par exemple ma sélection des meilleurs microphones statiques.

Alors, micro cardioïde ou omnidirectionnel ?

Bon, je pense qu’avec les éléments déjà présents dans l’articles vous pouvez avoir une idée claire de quand utiliser un microphone cardioïde plutôt qu’un microphone omni, mais prenons le temps de dire les choses clairement.

La plupart du temps en contexte home studio, je vous recommande d’utiliser des microphones cardioïdes.

Tout simplement parce que bien souvent les home studios ne disposent pas d’une acoustique parfaite.

Par contre, si vous enregistrez dans un endroit avec une bonne acoustique, et que vous souhaitez profiter du côté plus naturel des microphones omni et/ou de l’absence d’effet de proximité — alors là ça peut faire du sens que d’utiliser des microphones omni.

Surtout si votre prise de son vise à capter une ambience (chœurs, room, etc…).

Microphones supercardioïdes et 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, comme vous pouvez le constater sur les diagrammes polaires ci-dessous

Caractéristiques des microphones supercardioïdes et hypercardioïdes

Globalement, les deux ressemblent un peu aux microphones cardioïdes dont on a déjà parlé.

Ceci dit, dans le cas des microphones supercardioïdes, on retrouve :

• une directivité plus serrée à l’avant qu’un cardioïde classique, avec un angle de captation plus réduit (en moyenne 115°) ;
• une sensibilité non négligeable à l’arrière du microphone.

Dans le cas des microphones hypercardioïdes par contre, on a :

• une directivité encore plus étroite, avec un angle de captation autour de 105°.
• une très bonne isolation des bruits ambiants et une forte résistance aux effets de feedback.
• mais tout de même une sensibilité arrière plus marquée qu’un supercardioïde.

Autrement dit, plus la directivité est serrée, plus le microphone isole la source sonore principale, mais plus il devient exigeant en matière de placement et de technique d’utilisation.

Avantages des microphones supercardioïdes et hypercardioïdes

• Meilleur rejet des bruits parasites : Ces microphones sont idéaux en enregistrement studio ou sur scène, notamment pour isoler une voix ou un instrument dans un environnement bruyant.
• Contrôle du son sur scène : En captant un champ sonore plus restreint, ils réduisent les risques de repisse (le son des autres instruments entrant dans le micro) et limitent les phénomènes de larsen.

Inconvénients des microphones supercardioïdes et hypercardioïdes

• Placement plus précis : Un microphone hypercardioïde est très exigeant sur le positionnement. Un chanteur qui s’éloigne trop de l’axe perdra en clarté et en présence.
• Sensibilité arrière à gérer : Contrairement aux microphones cardioïdes, qui rejettent les sons situés directement derrière, les supercardioïdes et hypercardioïdes captent légèrement les sons arrière. Il faut donc éviter d’y placer une source sonore indésirable, comme un retour de scène mal positionné.

Astuce : Si vous utilisez un microphone supercardioïde en home studio, il est tout de même possible de réduire l’effet de la pièce à l’arrière du microphone en utilisant du traitement acoustique ou par exemple un écran acoustique pour micro comme celui-ci.

Quand utiliser des microphones supercardioïdes et hypercardioïdes ?

Bien entendu, de par leurs spécificités directionnelles, il s’agit de microphones un peu plus complexes à utiliser que les microphones cardioïdes standards.

Pour ce qui est des microphones supercardioïdes, ils peuvent être utilisés pour capter plus précisément une source sonore dans des pièces où l’acoustique de la pièce est inadéquate…

…mais aussi lorsque l’on souhaite capter un son précis comme celui d’une caisse claire tout en évitant le bleed des autres instruments comme les cymbales.

Les microphones hypercardioïdes, quant à eux, vont servir eux aussi sur de la batterie, mais également dans certains documentaires, sous réserve bien sûr que la source sonore ne soit pas en mouvement.

Alors, micro cardioïde ou supercardioïde ?

Si on se met dans un contexte d’enregistrement style studio / home studio, mon avis est qu’il vaut mieux d’abord travailler avec des microphones cardioïdes.

En effet, comme ils sont légèrement moins directionnels, ils permettent une plus grande flexibilité : peu de risque que l’enregistrement soit moyen parce que le chanteur a bougé un peu la tête.

Du coup, si à la lecture de cet article vous vous demandez “Quelle est la meilleure directivité de microphone pour enregistrer du chant ?”, ma réponse est nette : la directivité cardioïde.

Par contre, si vous travaillez dans un environnement complexes où la précision du son est importante (je pense surtout à la batterie ou au live), alors là, oui, ça peut valoir le coup d’aller sur des microphones supercardioïdes.

Les microphones “figure en 8” ou “bidirectionnels”

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.

Avantages et inconvénients des microphones bidirectionnels

Les microphones “figure en 8” sont des microphones un peu particuliers qui ne sont pas utilisés très souvent.

D’un point de vue avantages, on peut noter :

• une isolation latérale efficace : Grâce à leur rejet total des sons provenant des côtés, les micros figure en 8 permettent d’isoler efficacement deux sources distinctes placées devant et derrière le microphone.
• un effet de proximité marqué : Comme les micros directionnels, les microphones bidirectionnels présentent un effet de proximité important, ce qui peut être utilisé pour enrichir la captation des voix ou instruments avec une chaleur supplémentaire.

Par contre ils viennent aussi avec un lot d’inconvénients :

• Sensibilité accrue à l’acoustique de la pièce : Un micro bidirectionnel capte autant à l’avant qu’à l’arrière, ce qui peut poser problème dans un environnement bruyant ou mal traité acoustiquement.
• Effet de proximité : Bien que cet effet puisse être un avantage pour certaines sources, il peut également alourdir le son et nécessiter un traitement en mixage pour éviter une captation trop “boomy”.
• Moins adapté aux scènes live : En raison de leur forte sensibilité aux sons arrière, ils sont plus sujets au larsen en concert, notamment si des retours de scène sont placés dans l’axe de leur captation.
• Fragilité (dans certains cas) : un certain nombre de microphones “figure en 8” sont des microphones à ruban. Hors, ces microphones sont assez fragiles et il ne faut surtout pas les alimenter en 48 volts (alim fantôme), au risque de les abîmer.

Quand utiliser des microphone “figure en 8” ?

De fait, la sensibilité vers l’avant et vers l’arrière de ces microphones bidirectionnels les rend utiles pour capter le son d’une pièce tout en restant un minimum directionnels.

De nombreuses utilisations sont possibles :

• enregistrement d’un duo de chanteurs/chanteuses, en plaçant les interprètes de chaque côté du micro.
• enregistrement d’un chanteur/guitariste en solo, en captant simultanément la voix et l’instrument sans trop de repiquage latéral.
• enregistrement d’un ampli guitare, notamment avec un micro à ruban pour capturer à la fois le son direct de l’ampli et l’ambiance de la pièce.
• techniques de prise de son Mid/Side (M/S), permettant une grande flexibilité dans le mixage stéréo.
• captations orchestrales ou de piano, où un micro bidirectionnel peut être utilisé pour enregistrer l’instrument tout en intégrant subtilement l’acoustique de la salle.

Un exemple de microphone bidirectionnel

Pour vous donner un exemple, le WA-44 de Warm Audio présent sur la photo ci-dessus est justement un microphone à ruban… qui présente une directivité de type “figure en 8”.

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Microphones à directivités multiples

Certains microphones sont équipés d’une technologie avancée permettant de changer de directivité en fonction des besoins d’enregistrement.

Plutôt que d’être limités à un seul mode de captation, ces micros offrent une flexibilité précieuse en studio et en prise de son professionnelle.

Grâce à un circuit électronique embarqué ou à une conception utilisant plusieurs capsules internes, ces microphones peuvent basculer entre différentes directivités, allant de l’omnidirectionnel (captation uniforme à 360°) à la directivité bidirectionnelle (figure en 8), en passant par divers modes intermédiaires comme le cardioïde, le supercardioïde ou encore l’hypercardioïde.

Un exemple emblématique de ce type de microphone est le célèbre AKG C414 (photo ci-contre), qui dispose d’un sélecteur de directivité intégré permettant de choisir parmi neuf modes de captation.

Cette polyvalence en fait un outil appréciable en studio, permettant aussi bien à l’enregistrement de voix que la prise de son d’instruments acoustiques ou d’ambiances.

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.

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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.

Et à ceci s’ajoute des directivités intermédiaires, comme les directivités supercardioïdes et hypercardioïdes.

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.

Continuez à lire : Le Guide Complet des Microphones de Studio

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