Un microphone est un transducteur électroacoustique capable de transformer un signal acoustique (le son) en signal électrique. Couramment abrégé en « micro », il est utilisé dans de nombreuses applications telles que :

• les télécommunications (téléphones, interphones, radios),
• la sonorisation de spectacles ou de lieux publics,
• la radiodiffusion et la télévision,
• l’enregistrement sonore (notamment musical),
• les mesures acoustiques.

Par métonymie, on utilise aussi le terme « micro » pour désigner des transducteurs électromagnétiques (comme les micros de guitare) ou piézoélectriques (capteurs pour instruments).

Le cœur du microphone est la « capsule », le composant qui réagit à la pression acoustique pour produire un signal électrique. Elle est généralement protégée par une grille ou un tissu.

Origine du terme

Initialement, le mot « microphone » désignait un cornet acoustique. David Edward Hughes a été le premier à l’utiliser pour un transducteur acoustique-électrique, soulignant la capacité de son dispositif à capter des sons très faibles.

Conception et fonctionnement

Un microphone est composé d’une membrane sensible à la pression sonore, associée à un système électrique qui convertit ces vibrations en courant électrique. Ce système peut fonctionner selon plusieurs principes.

Modes acoustiques

Capteurs de pression (omnidirectionnels) : la membrane est exposée au son d’un seul côté. Elle vibre en fonction de la pression. Ce système capte les sons uniformément de toutes les directions.

Capteurs de gradient de pression (bidirectionnels ou en 8) : la membrane est exposée au son des deux côtés. Elle vibre en fonction des différences de pression. Cela permet une directivité prononcée.

Types mixtes ou variables : en combinant les deux modes précédents, on obtient des directivités comme la cardioïde (très utilisée), supercardioïde ou hypercardioïde. Certains micros permettent même de régler leur directivité.

Tubes à interférences (« micro canon »)

Ces micros allongés utilisent des tubes à interférences pour renforcer la directivité, notamment à haute fréquence. Idéal pour la prise de son ciblée (cinéma, télévision).

Taille de la membrane

La taille de la membrane influence la sensibilité du micro. Une grande membrane capte plus facilement le son et nécessite moins d’amplification, ce qui réduit le bruit. Mais une trop grande surface peut créer des effets indésirables, comme des résonances ou des filtrages.

Principes de conversion

Microphone à charbon : utilise la variation de résistance d’une poudre de carbone sous pression. Peu sensible, réponse limitée, mais robuste. Anciennement utilisé dans les téléphones.

Microphone dynamique (bobine mobile) : une bobine fixée à la membrane se déplace dans un champ magnétique. Ne nécessite pas d’alimentation. Robuste et fiable, souvent utilisé sur scène.

Microphone à ruban : membrane en forme de ruban souple vibrant dans un champ magnétique. Fragile mais au rendu sonore naturel.

Microphone électrostatique (condensateur) : la membrane forme une armature de condensateur. Nécessite une alimentation (souvent fantôme). Très sensible, très fidèle, utilisé en studio.

Microphone à électret : version miniaturisée du micro électrostatique, avec une charge électrostatique permanente. Utilisé dans les micros cravate, casques, etc.

Microphones numériques : ils intègrent une conversion analogique/numérique et une sortie AES42. Contrôle à distance possible via certaines interfaces. Utilisés dans des projets professionnels exigeants.

Transmission du signal

• Asymétrique (court câble, un conducteur + masse)
• Symétrique (XLR, deux conducteurs + masse, meilleure immunité aux interférences)
• Sans fil (transmission analogique ou numérique, avec antennes diversity)

Critères de choix

Lors de la sélection d’un microphone, il faut considérer :

• la directivité,
• la sensibilité,
• la résistance aux interférences,
• la pression acoustique maximale,
• le bruit propre,
• la bande passante,
• la robustesse,
• le mode de transmission (filaire, sans fil),
• le poids et l’encombrement,
• le prix.

Choisir la directivité

• Omnidirectionnel : capte de toutes les directions. Idéal pour les ambiances et les enregistrements naturels.
• Cardioïde : capte principalement à l’avant. Standard pour la voix et la scène.
• Supercardioïde / Hypercardioïde : plus directionnels que le cardioïde, utiles pour isoler des sources.
• Canon : très directionnel, pour la vidéo et les prises à distance.
• Bidirectionnel (en 8) : capte à l’avant et à l’arrière. Utilisé dans les couples MS stéréo.

Choisir le principe de fonctionnement

• Dynamique : robuste, pas d’alimentation. Idéal sur scène ou pour les sources puissantes.
• Électrostatique : très fidèle, mais plus fragile. Nécessite une alimentation. Préféré en studio.
• Électret : compact, idéal pour les micros embarqués ou miniatures.

Modèles emblématiques

• Dynamique : Shure SM57 (instruments), SM58 (voix), Sennheiser MD421 (cuivres, amplis)
• Électrostatique : Neumann U87, KM184, AKG C414, Shure KSM44
• Électret : AKG C1000, DPA 4011, Rode Videomic
• Broadcast : Shure SM7b, Electrovoice RE20

Usages spécifiques

• Hydrophones : pour la captation sous-marine
• Micros de contact : pour capter les vibrations des surfaces solides
• Mouchards : dispositifs miniatures pour surveillance

Accessoires

• Pieds et perches : pour positionner le micro
• Suspensions : isolent des vibrations
• Bonnette / Anti-pop : contre le vent et les plosives
• Câbles / connecteurs : pour assurer une bonne transmission
• Alimentations : pour les micros nécessitant une tension externe
• Réflecteurs / préamplis : pour affiner la captation