Les 7 caractéristiques directionnelles des microphones expliquées simplement

Chaque microphone a une courbe de directivité qui est représentée par un diagramme. Mais sais-tu comment lire un tel diagramme et ce qu'il signifie pour toi en tant que producteur/technicien du son ? Dans cet article, tu apprendras tout sur les différentes courbes de directivité des microphones.
Table des matières

La directivité (en anglais Polar Pattern) d'un microphone décrit la manière dont le microphone capte les sons provenant de différentes directions. Selon la directivité, plus ou moins de son est capté de l'avant, de l'arrière ou des côtés.

Différents patterns polaires sont destinés à des fins différentes - on peut utiliser ces caractéristiques à son avantage, par exemple pour minimiser le feedback en direct ou pour éviter le "bleeding" d'autres instruments ou bruits indésirables dans le microphone.

Comment lire un diagramme de directivité ?

Imagine un cercle imaginaire autour du microphone. Ce cercle nous aide à voir de quelle direction vient le son lorsqu'il frappe le microphone. Le repère 0° sur le cercle pointe directement vers l'avant, vers l'avant du microphone, et le repère 180° pointe directement vers l'arrière.

Maintenant, il y a encore un autre axe qui nous dit quelle est la sensibilité du microphone dans chaque direction, donc quel sera le volume de l'enregistrement. Cela s'exprime en décibels (dB). Dans notre cercle, les plus petits cercles à l'intérieur du grand cercle représentent la sensibilité du microphone. Chaque petit cercle que nous déplaçons vers l'intérieur indique une réduction de la sensibilité de -5 dB. Cela signifie que plus nous allons vers l'intérieur, plus le son enregistré dans cette direction est faible.

Quelles sont les caractéristiques directionnelles disponibles ?

Il existe essentiellement 3 types de directivité : omnidirectionnelle, unidirectionnelle et bidirectionnelle. Dans chacune de ces catégories, il existe toutefois quelques variations appelées "directivités spéciales". Il en existe 7 types au total.

caractéristique cardioïde (unidirectionnelle)

Diagramme polaire de la caractéristique cardioïde
Diagramme polaire de la caractéristique cardioïde

La courbe de directivité cardioïde est la plus utilisée. Les microphones dotés de cette configuration polaire captent principalement les sons provenant de l'avant et atténuent fortement les sons provenant de l'arrière. Le son arrivant sur les côtés est également légèrement atténué, mais pas autant que le son arrivant par l'arrière.

Ce motif polaire convient très bien pour les prestations en direct, afin d'éviter le larsen lors de l'utilisation de moniteurs sur scène. Il atténue le plus le son directement sur l'axe arrière du microphone et est donc idéal lorsque le microphone est placé directement devant le moniteur, ce qui est bien sûr souvent le cas. C'est pour cette raison que le Shure SM58, avec sa directivité cardioïde, est le microphone vocal le plus populaire en direct.

Mais il convient aussi pour les enregistrements en studio, lorsqu'on veut isoler une source sonore ou ne pas enregistrer trop de réflexions, mais seulement le son direct. Ainsi, si l'on enregistre dans une pièce dont l'acoustique n'est pas bonne, il faut absolument utiliser un microphone à directivité cardioïde.

Avec cette directivité, l'effet de proximité est fort et clairement audible. On peut bien sûr en tirer parti lorsque, par exemple, un chanteur a un son trop fin et que l'on veut donner plus de corps à sa voix. Mais cela peut aussi rapidement conduire à un son sourd et indistinct si l'on en fait trop.

Caractéristique en forme de huit (bidirectionnel)

Diagramme polaire de la directivité bidirectionnelle
Diagramme polaire de la directivité bidirectionnelle

Les microphones dotés d'une directivité bidirectionnelle captent les sons provenant de l'avant et de l'arrière avec la même intensité, les sons arrivant sur les côtés (à 90° et 270°) sont fortement atténués (plus qu'avec une directivité cardioïde).

De par sa construction, ce modèle polaire est typique des microphones à ruban et convient très bien aux situations où deux sources sonores se font directement face (par exemple lors d'une interview). Il peut également être utilisé lorsque le son incident latéral ne doit pas pénétrer dans le microphone, par exemple lorsque 4 instruments à vent sont placés côte à côte sur la scène et que chaque instrument a son propre microphone. De cette manière, on peut mieux isoler chaque instrument que si l'on choisit des microphones à caractéristique cardioïde.

Avec ce motif polaire, l'effet de proximité est le plus fort. Plus la source sonore est proche du microphone, plus les basses sont accentuées.

Omnidirectionnel (omnidirectionnel)

Diagramme polaire de la caractéristique omnidirectionnelle
Diagramme polaire de la caractéristique omnidirectionnelle

La directivité omnidirectionnelle capte le son de manière égale dans toutes les directions - la zone d'enregistrement forme donc une sphère uniforme autour de la membrane du microphone. C'est pourquoi cette directivité ne convient qu'aux enregistrements en studio, où l'environnement est sous contrôle.

Cette directivité donne le son le plus naturel, car la plage de fréquences est très régulière. Il n'y a pas d'effet de proximité, de sorte que les basses fréquences sonnent très naturellement. Toutefois, la pièce dans laquelle on enregistre avec un microphone omnidirectionnel doit être optimisée sur le plan acoustique, car le microphone absorbe les réflexions de tous les côtés.

Toutefois, les hautes fréquences sont quelque peu étouffées sur les côtés - à partir de 16 kHz, un microphone omnidirectionnel ressemble presque à un microphone à directivité en huit.

Ce motif polaire est très sensible au larsen et donc totalement inadapté à une utilisation en direct. Il est cependant souvent utilisé pour les enregistrements vocaux en studio, lorsque la voix doit être particulièrement claire et naturelle.

Caractéristiques supercardioïdes et hypercardioïdes

Diagramme polaire de la caractéristique hypercardioïde (gauche) et de la caractéristique supercardioïde (droite)
Diagramme polaire de la caractéristique hypercardioïde (gauche) et de la caractéristique supercardioïde (droite)

Cette directivité ressemble à la directivité cardioïde, mais le son latéral est nettement plus atténué. En revanche, le son arrière est capté un peu plus fortement, comme avec la directivité en huit.

Ces deux directivités sont très appréciées lors des concerts en direct, car elles isolent mieux l'instrument que les microphones cardioïdes dans certaines circonstances. En outre, dans la plage de 125° (supercardioïde) et 110° (hypercardioïde) par rapport à l'axe avant, ils sont moins sensibles au larsen et donc plus adaptés que les microphones cardioïdes dans certaines situations.

Selon la position des microphones et des retours sur scène, on choisit un microphone avec l'une ou l'autre des directivités afin d'avoir le moins de larsen possible.

Shotgun

Diagramme polaire de la directivité du shotgun
Diagramme polaire de la directivité du shotgun

Caractéristique directionnelle qui capte principalement les sons provenant de l'avant et atténue fortement les sons provenant des côtés et de l'arrière. Cette directivité est principalement utilisée pour les tournages de films, lorsque des dialogues sont enregistrés et que seule la voix d'un acteur doit être captée, mais que le microphone n'est pas visible à l'image et se trouve donc éloigné.

Cette courbe de directivité est également bien adaptée aux environnements très bruyants, dans lesquels toutes les autres courbes de directivité entraîneraient un effet Larsen, car la courbe de directivité Shotgun est la moins sensible au feedback.

Caractéristique subcardioïde

Diagramme polaire de la caractéristique subcardioïde
Diagramme polaire de la caractéristique subcardioïde

Cette courbe de directivité est souvent appelée "cardioïde large", car sa forme se situe quelque part entre l'omnidirectionnel et le cardioïde. Ce modèle polaire produit un son très naturel qui convient bien aux environnements calmes, mais il est très sensible au larsen. C'est pourquoi ces microphones ne peuvent pas être utilisés sur des scènes bruyantes.

Pour les enregistrements en studio ou les scènes calmes, comme les concerts de jazz, ces microphones sont très bien adaptés, car ils sonnent de manière très naturelle et ont peu d'effet de proximité, comme la directivité omnidirectionnelle.

Avec cette directivité, les ondes sonores sont légèrement atténuées par l'arrière - davantage qu'avec la directivité omnidirectionnelle, mais nettement moins qu'avec la cardioïde.

Effet de proximité avec différentes directivités

Comme nous l'avons déjà mentionné, l'effet de proximité est différent pour chaque courbe de directivité, ce qui doit bien sûr être pris en compte lors du choix du microphone. Les microphones avec un effet de proximité très fort, comme la directivité en huit, seraient plutôt inadaptés à une utilisation en direct pour le chant, car le chanteur se déplace constamment et le son serait trop modifié.

L'effet de proximité est le plus fort pour les microphones à directivité en huit et le plus faible pour les microphones omnidirectionnels, pour lesquels l'effet de proximité n'apparaît pas du tout. Tous les autres se situent entre les deux, comme le montre le tableau ci-dessous :

Les différentes directivités, classées selon l'intensité de l'effet de proximité
Les différentes directivités, classées selon l'intensité de l'effet de proximité

Le rôle de la directivité dans les concerts en direct

Lors de concerts en direct, il convient de prêter une attention particulière à la directivité afin d'éviter autant que possible le larsen. Il faut toujours tenir compte de la position et de la direction du microphone et du haut-parleur de monitoring, car le larsen peut se produire via cette "boucle".

Pour les concerts en direct, on utilise généralement les 3 directivités suivantes : Cardioïde, supercardioïde et hypercardioïde. La raison en est que ces 3 directivités sont les moins sensibles au larsen provenant de l'arrière.

Selon la position du moniteur par rapport au microphone, on choisit un microphone avec l'une ou l'autre caractéristique directionnelle. Il faut toujours tenir compte de l'angle auquel le microphone atténue le plus le son.

Si le moniteur se trouve directement derrière le microphone (en ligne droite par rapport au chanteur et au microphone), il convient de choisir un microphone cardioïde, car c'est celui qui atténue le plus le son juste derrière le microphone.

Avec les microphones cardioïdes, c'est par l'arrière que le son est le plus atténué, comme on peut le voir sur l'illustration.
Avec les microphones cardioïdes, c'est par l'arrière que le son est le plus atténué, comme on peut le voir sur l'illustration.

Toutefois, si l'écran se trouve un peu sur le côté derrière le microphone, les choses se compliquent un peu. Dans ce cas, il faut estimer l'angle approximatif par rapport à l'axe arrière du microphone et choisir un microphone à caractéristique supercardioïde ou hypercardioïde, selon que l'angle se rapproche plutôt de 45° ou de 70°.

Si l'angle est plus proche de 45°, il est préférable de choisir un microphone à directivité supercardioïde, car c'est celui qui atténue le plus le son qui arrive précisément à cet angle.

Comme le montre ce schéma, les microphones à directivité supercardioïde atténuent le plus le son à un angle de 45° par rapport à l'axe arrière (135° par rapport à l'axe avant).
Comme le montre ce schéma, les microphones à directivité supercardioïde atténuent le plus le son à un angle de 45° par rapport à l'axe arrière (135° par rapport à l'axe avant).

Mais si l'angle est plus proche de 70°, il faut choisir un microphone à caractéristique hypercardioïde, car c'est celui qui atténue le plus le son qui arrive précisément à cet angle.

Pour les microphones hypercardioïdes, le son est le plus atténué à un angle de 70° par rapport à l'axe arrière (110° par rapport à l'axe avant).
Pour les microphones hypercardioïdes, le son est le plus atténué à un angle de 70° par rapport à l'axe arrière (110° par rapport à l'axe avant).

Conclusion

La courbe de directivité joue un rôle très important, surtout lors de concerts en direct - en studio, on contrôle l'environnement et on est donc un peu plus libre dans son choix. Mais il vaut la peine d'essayer différents patterns polaires même en studio, car d'autres facteurs comme l'effet de proximité ou la réponse en fréquence varient d'un pattern polaire à l'autre. Il suffit d'essayer le même microphone sur la même source, mais avec une courbe de directivité différente, pour pouvoir comparer précisément les caractéristiques sonores.

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