Qu'est-ce qu'un microphone à condensateur ? Explication, applications, avantages et inconvénients

Que sont les microphones à condensateur ?

Les microphones à condensateur convertissent - comme tous les autres microphones - les ondes sonores en ondes électriques. Leur fonctionnement repose sur un condensateur électrique (capacitor en anglais). Ces microphones sont constitués d'une membrane très fine, conductrice d'électricité, placée directement à côté d'une plaque métallique.

La membrane et la plaque métallique forment ensemble un condensateur à plaques. Lorsque le son arrive, la membrane est mise en vibration, ce qui modifie la distance entre la membrane et la plaque métallique. Cela modifie également la capacité (puisque celle-ci dépend directement de la distance entre la membrane et la plaque métallique) et enfin la tension entre les plaques (puisque la tension dépend directement de la capacité).

Ces changements de tension sont en fin de compte une image électrique des ondes sonores - rien de plus que nos ondes audio électriques avec lesquelles nous pouvons travailler. Mais comme ces ondes sont très petites et faibles, les microphones à condensateur ont un préamplificateur intégré qui amplifie ces signaux de manière à ce qu'ils soient suffisamment forts pour être enregistrés.

Pour alimenter à la fois le préamplificateur et la charge de base du condensateur, la plupart des microphones à condensateur ont besoin d'une source de courant externe, appelée alimentation fantôme. L'alimentation fantôme est généralement fournie par le même câble que celui qui transmet le signal audio (en général un câble XLR).

Microphones à condensateur avec double membrane

De nombreux microphones à condensateur - surtout les modèles chers - ont deux membranes au lieu d'une. Celles-ci sont placées dos à dos, de sorte que chacune capte le son dans une direction. Cela permet de modifier la directivité du microphone.

Les signaux des deux membranes sont combinés différemment dans le microphone afin de produire les différentes caractéristiques directionnelles. La tension et la polarité de la membrane avant restent toujours les mêmes, tandis que celles de la membrane arrière peuvent être modifiées.

En combinant les deux signaux et en modifiant la polarité et la tension, il est possible de créer les trois principales directivités (cardioïde, omnidirectionnelle et bidirectionnelle) ainsi que tous les niveaux intermédiaires (supercardioïde, cardioïde large, etc.). Sur les microphones modernes, il est même possible de passer en continu d'une directivité à l'autre.

Grande ou petite membrane ?

Les microphones à condensateur se distinguent par la taille de leur membrane et sont donc classés en deux catégories : Les microphones à condensateur à grand diaphragme et les microphones à condensateur à petit diaphragme. Les deux types ont un son aussi détaillé, mais présentent quelques différences.

Les microphones à petite membrane ont une sonorité plus naturelle et enregistrent le son sans distorsion. Ils ont une directivité constante sur l'ensemble du spectre de fréquences, tandis que les microphones à grande membrane ont une directivité moindre dans les basses fréquences.

Ils ont une meilleure fidélité aux impulsions, car un petit diaphragme peut suivre les ondes sonores avec plus de précision, et une plage de fréquences plus large que les microphones à grand diaphragme. Cela signifie qu'ils peuvent mieux capter les fréquences très basses et très hautes.

Ils enregistrent donc les moindres détails de manière totalement inaltérée et conviennent donc très bien aux instruments présentant de nombreux transitoires, comme le piano, la guitare, les percussions ou la batterie.

Néanmoins, les microphones à grande membrane présentent certains avantages sonores, notamment pour la parole et le chant, car la directivité réduite dans les basses fréquences atténue l'effet de proximité et permet au chanteur de se déplacer plus librement.

Les microphones à condensateur à grande membrane font aussi tout sonner plus grand et plus plein et colorent le son d'une manière très agréable et musicale. On peut dire qu'ils ont un son plus chaud et plus caractéristique que les microphones à condensateur à petite membrane. C'est pourquoi ils sont très appréciés pour le chant, mais aussi pour de nombreux autres instruments comme la grosse caisse, la basse, etc. Spécialement pour les instruments solistes ou, plus généralement, pour les éléments centraux de la production.

Une autre différence importante est le bruit propre : Les microphones à petite membrane ont toujours un bruit propre plus élevé que les microphones à grande membrane, c'est pourquoi ils ne sont pas adaptés à l'enregistrement de la voix, qui est particulièrement faible. En revanche, ce bruit propre n'est pas perceptible lors de l'enregistrement d'instruments.

Quels sont les avantages d'un microphone à condensateur par rapport à un microphone dynamique ?

Les microphones à condensateur présentent certains avantages par rapport aux microphones dynamiques :

Meilleure fidélité des impulsions et meilleure précision

Les microphones à condensateur sont généralement utilisés pour les enregistrements en studio, car leur son est incroyablement détaillé. Il peut enregistrer les nuances les plus fines et fournit une précision qu'un microphone dynamique ne peut pas fournir en raison de sa construction. Les microphones à condensateur à petite membrane, en particulier, peuvent mieux capter les différences dynamiques et les transitoires.

C'est pourquoi les microphones à condensateur sont presque toujours utilisés pour les enregistrements professionnels de voix en studio, car la voix est souvent l'élément le plus important de la chanson et doit donc sonner de manière très détaillée.

Réponse en fréquence plus large

Les microphones à condensateur ont une réponse en fréquence plus large, ce qui signifie qu'ils peuvent capter une très large gamme de fréquences, des plus basses aux plus hautes. Cela se traduit par une reproduction sonore plus précise et plus détaillée. Les hautes fréquences en particulier produisent le son "haute fidélité" ou "haut de gamme" tant convoité.

En règle générale, ils ont également une réponse en fréquence plus neutre que les microphones dynamiques, c'est-à-dire qu'ils ont moins d'accentuation sur le spectre des fréquences et ont donc un son plus neutre. Les microphones à lampe, qui colorent davantage le son, constituent bien sûr une exception. Leur son n'est pas neutre, mais il est très beau et toujours très détaillé.

Peu de préamplification nécessaire

La membrane des microphones à condensateur est plus sensible que celle des microphones à bobine mobile, c'est pourquoi les microphones à condensateur ont besoin de beaucoup moins de préamplification. Un préamplificateur supplémentaire, comme pour les microphones dynamiques, par exemple le Shure SM7B, n'est pas nécessaire - le préamplificateur intégré dans l'interface audio ou la table de mixage suffit.

Quels sont les inconvénients d'un microphone à condensateur par rapport à un microphone dynamique ?

Les microphones à condensateur ne sont pas toujours le meilleur choix - en live, on utilise de toute façon toujours des microphones dynamiques, mais en studio aussi, il y a des situations où les microphones dynamiques conviennent mieux.

Faible niveau de pression acoustique maximal

Les microphones à condensateur ne peuvent pas capter des sources sonores aussi fortes que les microphones dynamiques, c'est pourquoi, par exemple, pour les enregistrements de batterie en studio, on utilise généralement des microphones dynamiques pour la prise de son de proximité (mais pour les overheads ou les microphones d'ambiance, on utilise des microphones à condensateur car ils sont plus éloignés).

Il y a cependant des exceptions, par exemple les microphones à condensateur sont souvent utilisés pour la grosse caisse, car ils ont une réponse en fréquence plus basse que les microphones dynamiques. Dans ce cas, il faut être prudent et ne pas trop pousser le préamplificateur.

Plus sensible à la rétroaction

Les microphones à condensateur sont plus sensibles au larsen et ne sont donc pas utilisés en direct. C'est tout simplement parce que la membrane est si sensible qu'elle capte beaucoup plus qu'un microphone dynamique.

Les overheads pour la batterie constituent ici une exception, car même en live, on utilise généralement des microphones à condensateur. Toutefois, le volume de la batterie est si élevé qu'il n'y a guère de risque de larsen en direct. Parfois, les microphones à condensateur sont également utilisés en direct pour d'autres instruments, mais rarement pour les chanteurs, car la voix humaine est relativement faible par rapport à la plupart des instruments.

L'espace est beaucoup plus absorbé

Si l'on ne dispose pas d'une bonne acoustique dans son home studio, les microphones à condensateur ne sont pas le meilleur choix, car ils captent beaucoup plus de réflexions sonores de la pièce. En revanche, les microphones dynamiques captent davantage le son provenant de l'avant et moins les réflexions, c'est pourquoi ils sonnent mieux dans les pièces dont l'acoustique n'est pas traitée.

Les microphones à condensateur ne devraient donc être utilisés que si l'acoustique de la pièce est bonne ou dans une cabine de chant ou autre.

Où utilise-t-on les microphones à condensateur ?

Ils sont généralement utilisés en studio, car on y contrôle l'environnement acoustique et il n'y a pas de risque de larsen. C'est en studio que ces types de microphones peuvent déployer tout leur potentiel, car, comme nous l'avons déjà mentionné, ils ne sonnent bien que dans des pièces avec une bonne acoustique.

Ils sont capables de capturer les nuances dynamiques les plus fines, les transitoires et les détails, ce qui les rend parfaits pour les enregistrements en studio. Leur son est tout simplement de grande qualité. La plage de fréquences étendue (en particulier les très hautes fréquences) contribue à ce que le son soit perçu comme "haut de gamme" ou moderne.

La plage de basses élargie est un autre avantage : pour la prise de son de la grosse caisse, on utilise souvent - même en live - des microphones à condensateur, car ils captent mieux les basses fréquences.

Ainsi, des microphones comme le Shure Beta 91A ou le beyerdynamic TG D71 sont deux microphones de surface à condensateur très populaires pour la grosse caisse. Ils peuvent mieux capter les basses fréquences qu'un microphone dynamique et leur positionnement à l'intérieur de la grosse caisse permet d'éviter le larsen, même en situation live.

Qu'est-ce qui est mieux, un microphone à condensateur ou un microphone dynamique ?

Aucun n'est "meilleur", chaque type de microphone présente différents avantages et inconvénients, de sorte qu'il peut être meilleur pour différentes applications, mais pas pour tout.

Les microphones dynamiques sont utilisés en direct ou en studio pour des instruments très bruyants, tandis que la plupart des microphones à condensateur sont exclusivement destinés à des applications en studio. La plupart des microphones à condensateur ne tolèrent pas des niveaux de pression sonore aussi élevés que les microphones dynamiques, mais leur son est plus détaillé, plus "grand" et leur gamme de fréquences est plus large.

Cependant, les microphones dynamiques sonnent mieux dans les pièces dont l'acoustique n'a pas été traitée, tout simplement parce qu'ils absorbent moins de réflexions sonores. Dans une pièce non traitée, un microphone dynamique de 400 € comme le Shure SM7B sonne bien mieux qu'un microphone à condensateur de 3.000 € comme le Neumann U87Ai - je le sais par expérience.

Il n'existe donc pas de "meilleur" microphone en général - chaque type de microphone est meilleur sous différents aspects. C'est pourquoi chaque ingénieur du son/producteur devrait avoir une combinaison de différents microphones.

Comme microphone vocal, je recommande par exemple le Rode NT1A comme microphone à condensateur et le Shure SM7B comme microphone dynamique. Ils permettent non seulement d'enregistrer le chant dans toutes les situations, mais aussi la plupart des instruments.

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