Connaître votre cardioïde de votre omni peut vous aider à réaliser de meilleurs enregistrements. Si vous ne savez pas trop ce que tout cela signifie, notre guide sur la polarité des micros devrait vous permettre de faire un pas dans la bonne direction.
Tout manuel de technologie musicale comprend une description des différentes configurations de captage des microphones, mais ce que la plupart des utilisateurs veulent vraiment savoir, ce sont les avantages que les différentes configurations ont à offrir, et dans quelle situation vous pourriez les choisir. Dans cet article, je me concentrerai sur les applications » mono-micro » plutôt que sur la stéréo, que nous examinerons dans un prochain article.
Bases
Il est bon de se rappeler que bien que les diagrammes polaires imprimés soient en deux dimensions (comme ci-dessous), le diagramme réel est tridimensionnel. Par exemple, un diagramme de microphone omnidirectionnel dessiné sur le papier ressemble à un cercle, mais en réalité, il s’agit d’une sphère.
Malgré le fait que certains micros en vente proposent plusieurs diagrammes de captation commutables, il n’existe que deux diagrammes fondamentaux : l’omni et la figure de huit. Tous les autres modèles utilisés aujourd’hui, y compris la populaire cardioïde, sont créés en combinant ces deux modèles dans des proportions différentes.
Les micros omni sont souvent appelés » microphones à pression « , car ils mesurent essentiellement la pression acoustique en un point de l’espace. Un diaphragme est fixé à travers l’embouchure d’une cavité scellée, donc en fait le micro se comporte comme un très petit baromètre capable de suivre les changements de pression de l’audiofréquence – mais il n’a aucun moyen de détecter la direction des ondes sonores, d’où son diagramme polaire omnidirectionnel. Comme ce dispositif ne détecte que la pression, la direction d’où provient le son n’a aucune importance. Tout ce qui compte, c’est le changement de pression en ce point de l’espace, il est donc plus ou moins aussi sensible aux sons provenant de toutes les directions – retenez cette pensée, car j’y reviendrai dans un instant.
Pour éviter que le microphone ne se comporte trop comme un baromètre météorologique et ne réagisse aux changements de temps, la cavité est conçue avec une très petite fuite d’air ou un évent intégré, de sorte que les changements de pression à très basse fréquence dus au temps (ou à l’altitude) ne forcent pas le diaphragme à entrer ou sortir de façon permanente. Aux fréquences audio, cependant, on peut considérer que la cavité est scellée.
La simplicité mécanique de cette conception » actionnée par pression » signifie que le son hors axe est toujours capté de manière raisonnablement précise (en termes de réponse en fréquence), mais la taille physique du diaphragme de n’importe quel microphone entraînera toujours une certaine perte dans les hautes fréquences lorsque vous vous déplacez hors axe – et plus le diaphragme est grand, plus cette perte dans les hautes fréquences sera prononcée. Si vous imaginez un son approchant un diaphragme à, disons, 45 degrés hors de l’axe, le son atteindra un côté du diaphragme légèrement plus tôt qu’il n’atteindra l’autre. Il en résulte une certaine annulation de phase aux hautes fréquences et donc un certain degré de perte du haut de gamme. C’est pourquoi les microphones de mesure de précision ont tendance à avoir des capsules de très petit diamètre. Cela crée un autre problème, car la plus petite quantité d’énergie sonore capturée par un petit diaphragme nécessite plus d’amplification, ce qui entraîne un niveau plus élevé de bruit électrique. C’est pourquoi ce type de microphone ne convient pas à la plupart des applications musicales.
Un autre avantage inhérent à la conception des microphones à pression est une réponse en fréquence bien étendue dans le bas du spectre – généralement une octave de plus qu’un microphone cardioïde de taille similaire. Ils sont également moins susceptibles de capter les bruits et les grondements provenant de vibrations mécaniques que les microphones cardioïdes.
Un microphone en forme de huit utilise un diaphragme ouvert sur l’air des deux côtés, de sorte que, plutôt que de répondre directement à la pression, il répond à la différence (ou gradient) de pression entre l’avant et l’arrière du diaphragme – d’où le terme générique de microphone à gradient de pression (parfois également appelé microphone à » vitesse « , car il détecte la vitesse des ondes sonores). Cette disposition du diaphragme rend le microphone très sensible aux sons provenant de l’axe avant ou arrière, tandis que les sons provenant de l’axe latéral ne provoquent aucun mouvement du diaphragme, car la pression de chaque côté du diaphragme reste toujours égale. Le résultat pratique est un microphone qui est essentiellement « sourd » à 90 degrés hors de l’axe, mais qui est également sensible à l’avant et à l’arrière. Le son capté par l’arrière du diaphragme produit également un signal électrique inversé par rapport au même son capté par l’avant du diaphragme (c’est assez logique si vous y réfléchissez, car les deux scénarios aboutissent à ce que le diaphragme soit poussé dans des directions opposées).
La réponse en fréquence des sons dans l’axe est raisonnablement cohérente dans les limites fixées par la taille du diaphragme. En d’autres termes, plus le diaphragme est petit, plus la précision de la captation des sons hors axe est grande. Un aspect critique de la conception d’un microphone à gradient de pression est que le niveau de sortie diminue avec la fréquence. Cela est dû au fait que la différence de pression à travers le diaphragme devient plus petite lorsque la longueur d’onde de l’onde sonore augmente. Pour surmonter ce problème, la suspension du diaphragme est généralement conçue pour répondre plus facilement aux sons à basse fréquence qu’aux sons à haute fréquence, ce qui permet d’obtenir une réponse en fréquence plus régulière. Un effet secondaire de ceci est que le microphone devient beaucoup plus sensible aux vibrations mécaniques.
Effet de proximité
Un autre facteur important dont il faut être conscient est que tous les microphones à gradient de pression présentent, à différents degrés, un » effet de proximité » – un renforcement des basses fréquences qui se produit lorsque le microphone est utilisé très près de la source sonore (d’où l’autre terme courant, » bass tip-up « ). Cet effet est dû à la physique du fonctionnement du micro, et c’est un sujet assez compliqué, mais en termes pratiques, pour l’enregistrement, il peut être à la fois une force et une faiblesse – tout dépend de ce que vous essayez d’obtenir.
Si vous deviez combiner des capsules à pression et à gradient de pression dans un seul micro, ou arranger une seule capsule pour qu’elle ait les propriétés des deux, le résultat serait une forme cardioïde. Sur l’axe, à l’avant, les diagrammes polaires omni et en forme de huit produits par les deux éléments fondamentaux du micro s’additionnent pour rendre la combinaison très sensible. Sur les côtés, l’élément en forme de huit n’a rien à ajouter, ne laissant que la captation de l’omni. Par conséquent, les côtés du cardioïde sont moins sensibles que l’avant. À l’arrière, la réponse de l’élément en huit est de la même sensibilité que celle de l’omni, mais la sortie électrique est de polarité opposée, de sorte que les deux s’annulent, rendant le micro extrêmement insensible aux sons provenant directement de l’arrière. Un tracé de la sensibilité du microphone à différents angles a grossièrement la forme d’un cœur, d’où l’étiquette cardioïde, bien qu’en réalité cela ressemble plus à une coupe verticale à travers une pomme, le pédoncule étant l’arrière du motif.
Le motif cardioïde ou unidirectionnel est largement utilisé en raison de sa capacité à discriminer les sons arrivant des côtés ou de l’arrière du microphone. Cependant, lorsqu’on examine de plus près le comportement d’un microphone cardioïde, il devient vite évident qu’il n’est pas la solution universelle qu’il pourrait sembler être au premier abord.
Bien que les tout premiers micros cardioïdes utilisaient deux capsules séparées, la majorité des microphones cardioïdes de nos jours sont construits à l’aide d’une seule capsule, où un labyrinthe sonore derrière le diaphragme est utilisé pour manipuler la phase des sons atteignant l’arrière de la capsule de manière à produire la directivité cardioïde souhaitée. En général, ce système fonctionne extrêmement bien et est au cœur de la plupart des microphones dynamiques de scène tenus à la main, ainsi que de nombreux modèles de studio à condensateur, mais sa faiblesse est que la configuration de captage cardioïde n’est pas la même à toutes les fréquences, de sorte que si le micro peut produire des résultats très précis dans des situations où le son incident est directement dans l’axe, les sons hors de l’axe seront en fait filtrés par les caractéristiques directionnelles du microphone, le plus souvent caractérisées par une baisse de sensibilité dans les hautes fréquences. Essayez de parler dans le côté d’un microphone cardioïde et vous entendrez bientôt à quel point la prise de son hors axe peut être colorée.
Dans le monde réel, le son arrive rarement uniquement sur l’axe, car la plupart des environnements produisent une quantité importante de son réfléchi, et cela peut arriver au microphone depuis à peu près n’importe quel angle. Le résultat pratique de ceci est que le son sur l’axe (par ailleurs précis) est mélangé avec un son réfléchi significativement coloré et, dans les pièces non traitées, cela peut conduire à une caractéristique sensiblement nasale ou boxy. Il convient également de noter que les microphones cardioïdes sont classés comme des microphones à gradient de pression (parce que l’arrière du diaphragme n’est pas scellé), de sorte que, comme la figure en huit, ils présentent également l’effet de proximité – ce qui peut entraîner une augmentation significative des basses lorsqu’ils sont utilisés très près des instruments ou des chanteurs.
En variant le mélange d’éléments à pression (omni) et à gradient de pression (figure de huit), nous pouvons produire des diagrammes cardioïdes plus larges ou plus étroits et, une fois encore, ces variantes peuvent être reproduites à l’aide d’une capsule à simple diaphragme en modifiant le labyrinthe acoustique derrière le diaphragme. Les micros à directivité étroite, comme les supercardioïdes et les hypercardioïdes, présentent un petit lobe de sensibilité à l’arrière, où la composante de gradient de pression plus importante commence à laisser sa marque sous la forme d’une petite queue arrière de polarité opposée. Par conséquent, les axes les moins sensibles sur ces types de microphones ont tendance à se situer entre 35 et 45 degrés de l’axe arrière, plutôt que directement derrière. Cela devient critique lorsque l’on place des moniteurs repliés pour un chanteur de scène, par exemple, et affecte également la façon dont vous devez positionner le micro dans un studio pour rejeter les débordements indésirables. En général, l’endroit où vous dirigez l' » axe mort » du micro est au moins aussi important que ce vers quoi vous le dirigez, et souvent plus !
Parce que ces micros ont un diagramme de captation plus étroit qu’un cardioïde ordinaire, ils sont plus sensibles aux changements de position de la source sonore, il est donc important de minimiser les mouvements lorsque vous travaillez près d’eux. Des absorbeurs physiques placés derrière le microphone peuvent aider à réduire le niveau de son atteignant ce lobe arrière sensible, donc dans les situations où une bonne séparation est primordiale, l’utilisation prudente de micros cardioïdes étroits est une option valable.
La théorie dans la pratique
Comment cet aperçu très basique des configurations de microphones et de leurs caractéristiques nous aide-t-il lorsqu’il s’agit de réaliser réellement nos enregistrements ? Pour en revenir à notre vieil ami le cardioïde, nous savons maintenant que nous devons tenir compte d’une réponse en fréquence hors axe imprécise et, s’il est utilisé très près d’une source sonore, d’un renforcement des basses de proximité. Les qualités directionnelles aident à séparer les instruments dans l’enregistrement et à minimiser la quantité de son réfléchi qui atteint le microphone, mais vous pouvez être sûr que tout son déversé ou réfléchi qui atteint l’arrière et les côtés du microphone sera considérablement coloré par rapport à un micro omni utilisé dans la même situation. Un omni captera, bien sûr, une plus grande partie du son de la pièce, mais il le captera avec beaucoup moins de coloration qu’un cardioïde.
Armé de ces connaissances, vous pouvez essayer d’organiser votre configuration d’enregistrement pour minimiser la quantité de son hors axe atteignant le microphone. Une façon d’y parvenir est d’utiliser des absorbeurs de son, comme des couvertures lourdes et pliées, des couettes ou des panneaux de mousse acoustique. Par exemple, lorsque vous enregistrez des voix, vous avez besoin de quelque chose derrière la tête du chanteur qui intercepte et absorbe le son qui pourrait autrement rebondir sur le mur directement derrière lui et atteindre l’avant et les côtés de la configuration cardioïde. Il est également utile d’avoir des absorbeurs autour de l’arrière et des côtés du micro, sans oublier le plafond au-dessus du micro et du chanteur. Si l’écran improvisé peut être très efficace, les solutions commerciales telles que le filtre anti-reflets SE sont un peu plus soignées et moins gênantes lorsqu’il s’agit de l’écran du micro lui-même, mais les surfaces réfléchissantes derrière le chanteur doivent également être traitées pour obtenir des résultats optimaux.
L’utilisation d’absorbeurs efficaces améliorera considérablement la qualité des enregistrements réalisés à l’aide d’un microphone à directivité cardioïde dans un espace très réfléchissant, mais peu de microphones cardioïdes ont un son aussi naturel qu’un bon modèle omnidirectionnel, simplement en raison de la façon dont le labyrinthe acoustique derrière le diaphragme affecte la pureté du son.
L’effet de proximité excessif est le plus problématique lors de l’enregistrement de voix, mais il est facilement traité en positionnant un écran anti-pop de sorte que le chanteur ne puisse pas s’approcher à moins de quelques centimètres du micro. Le processus de prise de décision consiste à évaluer les conséquences de l’utilisation d’un microphone omnidirectionnel et de l’augmentation du débordement, ou du choix d’un microphone cardioïde, qui réduit la quantité de débordement, mais qui donne un son plus coloré – en fait, le son de base peut également être moins naturel. Dans de nombreux cas, vous obtiendrez en fait des résultats sensiblement meilleurs en utilisant un micro omnidirectionnel, puis en disposant des écrans acoustiques pour réduire la quantité de débordement arrivant à l’arrière et sur les côtés du micro.
Dans mon propre studio, j’avais l’habitude de toujours tendre la main vers un micro cardioïde lorsque j’enregistrais une guitare acoustique, mais je choisis maintenant souvent d’utiliser un micro omnidirectionnel en conjonction avec un filtre Reflexion. Non seulement le résultat est plus naturel, mais le positionnement exact du microphone semble moins critique que lorsqu’on utilise un modèle cardioïde. Bien sûr, nous ne recherchons pas toujours un son naturel – surtout dans la musique pop, où un résultat agréable sur le plan musical est plus important qu’une fidélité absolue. C’est pourquoi les micros cardioïdes à grand diaphragme (sans doute les moins précis en termes de fidélité) sont si populaires pour l’enregistrement vocal.
Si l’on n’a pas besoin de beaucoup d’imagination pour explorer les avantages et les inconvénients des micros cardioïdes ou omni dans des situations d’enregistrement typiques, il est moins évident de savoir où se situe le chiffre huit. Après tout, pourquoi voudriez-vous un microphone qui soit aussi sensible à l’arrière qu’à l’avant, si ce n’est pour des applications stéréo spécialisées telles que M&S (Mid & Side) ? Eh bien, parfois, c’est parce que la constitution physique du microphone ne vous donne pas le choix. Les microphones à ruban, par exemple, ont un diagramme polaire naturel en forme de huit et, dans les années 50 et 60, ils étaient populaires auprès des groupes de musiciens, car ils permettaient à deux choristes de chanter dans des côtés opposés du même microphone. Aujourd’hui, en studio, nous choisissons les micros à ruban pour leur tonalité.
Cependant, l’une des principales raisons de choisir un micro en huit n’est pas tant l’endroit où il capte que celui où il ne capte pas. Rappelez-vous qu’un micro en huit est totalement sourd aux sons arrivant à 90 degrés hors axe. Cela signifie que lorsque vous avez deux sources sonores proches l’une de l’autre, vous pouvez souvent améliorer de façon significative la séparation entre elles en disposant deux micros en forme de huit de façon à ce que l’axe de surdité de chaque micro soit dirigé vers la source sonore que vous essayez de rejeter. Souvent, la sensibilité arrière du micro peut être contrée en utilisant un écran acoustique. Cette technique peut s’avérer très efficace pour enregistrer un guitariste acoustique qui chante également, car elle permet de séparer la guitare et la voix, bien que la séparation ne soit jamais parfaite pour deux raisons : les sons ne proviennent pas d’un point unique et les réflexions de la pièce peuvent atteindre les micros depuis de nombreux angles différents. Pour cette dernière raison, l’utilisation d’absorbeurs acoustiques pour isoler la zone d’enregistrement des réflexions excessives de la pièce est fortement recommandée.
Les microphones à directivité multiple fonctionnent en combinant les sorties de deux capsules, la disposition la plus populaire étant deux capsules cardioïdes dos à dos. En contrôlant le niveau et la polarité des sorties des deux capsules, il est possible de créer n’importe quelle configuration polaire de base. Cependant, lorsque la pureté du son est importante – comme l’enregistrement critique d’instruments classiques ou ethniques -, le choix d’un microphone dédié omni ou figure-de-huit à simple diaphragme (idéalement avec un petit diaphragme) est susceptible de produire des résultats plus précis, avec moins de coloration du son hors axe.
En ce qui concerne les micros à directivité cardioïde, il y a peu de différence entre un modèle à une seule capsule ou un modèle à deux capsules et à directivité multiple. Les deux auront des performances similaires, car ils sont tous deux basés sur des capsules cardioïdes. En théorie, les variantes à diaphragme plus petit devraient produire des résultats plus précis pour les sons hors axe, mais les avantages peuvent être éclipsés par la coloration causée par le labyrinthe acoustique utilisé pour créer le motif polaire en premier lieu.
Un dernier mot…
J’ai délibérément gardé cet aperçu aussi simple que possible, afin de faire passer quelques concepts importants. La principale chose à comprendre est peut-être que, si le microphone à grand diaphragme et à directivité cardioïde peut être le pilier de l’enregistrement en studio de projet, il existe des situations dans lesquelles il n’est pas forcément le meilleur choix. J’espère que j’ai également souligné de manière adéquate l’importance de l’environnement d’enregistrement, car le contrôle de ce qui atteint le microphone – notamment par le biais de la réflexion – peut faire une énorme différence dans le résultat final.