Quelles sont les différences entre les microphones à tube et FET ?
Les microphones à condensateur à tube sont généralement appréciés pour leur caractère, tandis que les microphones sans tube(FET) sont souvent décrits comme plus précis et sont beaucoup plus populaires sur le marché aujourd’hui. Toutes les préférences subjectives, il existe d’autres différences importantes entre le tube et le microphone FET.
Quelles sont les différences entre les microphones à tube et FET?
Les tubes à vide et les transistors à effet de champ agissent comme des convertisseurs d’impédance et des pseudo-amplificateurs dans les microphones actifs qui nécessitent un tel traitement. Les microphones à tube ont des tubes à vide, tandis que les microphones FET ont des FET. En général, la technologie des tubes ajoute plus de couleur et est plus fragile que le FET à semi-conducteurs.
Dans les paragraphes suivants, nous allons nous plonger dans la découverte de plus de différences entre les microphones à tube et les microphones FET.
tube contre Micros FET
Les tableaux sont un moyen simple de diffuser des informations. Voyons les différences entre les microphones à tube et FET dans le tableau suivant:
| micros à lampes | Micros FAIT | |
|---|---|---|
| convertisseur d’impédance | Tube à vide(au moins une triode) | Transistor à effet de champ(souvent JFET) |
| Source de courant | Blocs d’alimentation externes | Alimentation fantôme ou tension de polarisation CC |
| bruit de soi | Plus | Moins |
| qualité audio | Généralement plus chaud(saturation du tube et atténuation des aigus) | Généralement plus froid(capture sonore précise) |
| Sortie couplée au transformateur | Oui | Des fois |
| Durabilité | Composants de tube fragiles | Composants à semi-conducteurs plus durables |
| prix | Très cher | Moins cher |
Similitudes entre les microphones à tube et FET
Avant d’entrer dans la différence entre les microphones à tube et FET, c’est un exercice qui mérite de noter les similitudes.
Les microphones à tube et FET ne sont pas deux types de transducteurs différents, mais font plutôt la différence entre différentes topographies électroniques actives. On peut donc dire que les microphones à lampe et FET sont actifs.
Le tube et le FET constituent généralement les deux types de convertisseurs d’impédance dans les microphones à condensateur, bien qu’ils soient également présents dans certaines conceptions de microphones à ruban.
En fait, les tubes à vide et les transistors à effet de champ font le même travail dans une conception de microphone: conversion d’impédance et pseudo-amplification. Ainsi, même si ces microphones sont différents les uns des autres, leur traitement du signal est presque le même.
convertisseur d’impédance
Nous avons mentionné que les tubes à vide et les FET jouent le même rôle dans la conception de microphones actifs. Ils agissent principalement comme des convertisseurs d’impédance et dans une certaine mesure comme des pseudo-amplificateurs.
C’est la différence évidente: les micros à tube ont des tubes à vide, tandis que les micros FET ont des transistors à effet de champ.
Dans cette section, nous supposerons que les tubes et les FET sont à l’intérieur des microphones à condensateur, ce qui est souvent le cas, mais pas toujours.
Les microphones à tube utilisent des tubes à vide comme convertisseurs d’impédance.
Les capsules de microphone à condensateur émettent naturellement un signal audio avec une impédance extrêmement élevée. Avec une impédance aussi élevée, le signal électrique ne pourra pas traverser une longueur significative de fil/circuit sans dégradation grave.
Concevoir le microphone avec un tube à vide triode immédiatement après la capsule permet de réduire l’impédance du signal.
Voici un schéma simple d’un tube à vide triode:
- H: chauffage
- K: cathode
- A: anode
- G: calandre
Un tube à vide triode nécessite de la chaleur pour fonctionner correctement. Un élément chauffant ou un filament fait partie de la conception et tire l’électricité d’une source d’alimentation externe pour chauffer efficacement le tube.
Une fois chauffée, la cathode commencera à émettre des électrons. Ces électrons chargés négativement circulent naturellement de la cathode vers la plaque d’anode chargée positivement. Ce flux d’électrons est essentiellement un courant électrique, et le tube peut être incorporé dans un circuit.
Ce flux d’électrons est déséquilibré et a une impédance relativement faible.
La description ci-dessus nous explique comment fonctionne un tube à vide à diode, mais comment les triodes s’intègrent-elles dans la conception du microphone? C’est là que la grille entre en jeu.
Vous pouvez considérer la grille comme une entrée à haute impédance. Il est électriquement connecté à la capsule du microphone et reçoit une tension alternative(signal micro) de la capsule.
La grille module alors le flux d’électrons de la cathode à l’anode. Lorsque le signal CA dans le réseau est à son maximum, le flux entre la cathode et l’anode sera également à son niveau le plus élevé. Lorsque le signal CA dans le réseau est dans une vallée, le flux entre la cathode et l’anode sera également à son niveau le plus bas.
Ainsi, un signal à faible niveau et à haute impédance provenant de la capsule du microphone module efficacement un signal à faible impédance avec une amplitude plus élevée. En d’autres termes, le tube agit comme un convertisseur d’impédance et un amplificateur pour le signal du microphone.
Notez que les tubes à vide ne sont pas vraiment des amplificateurs, car ils n’appliquent pas de gain directement au signal. Au lieu de cela, ils utilisent un signal pour moduler un signal plus important.
Le tube à vide a été inventé en 1904. La triode, qui est le tube à vide le plus basique pour les applications de microphone, a été introduite en 1906 sous le nom de «The Audion».
Le premier microphone à tube à arriver sur le marché commercial fut le Neumann CV3 «The Bottle», sorti en 1928. C’était un microphone à condensateur à tube à large diaphragme.
Les microphones FET utilisent des transistors à effet de champ comme convertisseurs d’impédance.
Les transistors à effet de champ assurent la même fonction pratique que le tube triode, mais d’une manière différente. Discutons.
Voici un schéma simple d’un transistor à effet de champ:
- S: origine
- D: drainage
- G: porte
Avec le FET, une tension de polarisation est appliquée à la source/drain et un courant électrique est produit entre la source et le drain.
Les transistors sont des semi-conducteurs généralement fabriqués à partir de silicium dopé. Ils ont un canal actif à travers lequel les porteurs de charge(électrons ou trous) circulent de la source vers le drain.
Nous avons donc ici un courant électrique circulant de la source au drain.
La conductivité du canal actif de la source au drain est fonction de la tension appliquée à la grille(aux bornes de la grille et de la source). Cette tension est la tension alternative ou le signal du microphone provenant de la capsule du microphone.
Comme pour la grille triode, la grille du FET peut être considérée comme une entrée à haute impédance.
Le signal de sortie de la capsule du microphone est ensuite envoyé directement à la porte. Cela module efficacement un autre signal à la «sortie» du FET. Ce signal de sortie est d’impédance plus faible et a souvent une amplitude plus élevée.
Ainsi, en effet, le FET agit à la fois comme un convertisseur d’impédance et un pseudo-amplificateur, tout comme le tube à vide mentionné ci-dessus.
Les FET ne sont pas vraiment des amplificateurs car ils n’appliquent pas de gain directement au signal. Au lieu de cela, ils utilisent un signal pour moduler un signal plus important.
Le transistor a été inventé en 1947. La théorie derrière les transistors à effet de champ a commencé à se développer au début des années 1920 et en 1953, le premier JFET(transistor à effet de champ à grille de jonction) a été créé qui fonctionnait de manière similaire à la pratique.
Le premier microphone FET à semi-conducteurs vendu dans le commerce était le Schoeps CMT 20, sorti en 1964.
Notez que les tubes et les FET remplissent les mêmes fonctions dans les conceptions de microphones à ruban actifs. Bien sûr, les signaux de microphone des éléments à ruban ont des impédances inférieures à celles des capsules à condensateur. Ainsi, la conversion d’impédance peut ne pas être aussi réglementaire(bien que parfois le signal de la bande soit amplifié à haute impédance via un transformateur élévateur avant d’entrer dans le tube ou le FET).
Source de courant
Comme nous en avons discuté dans la section sur les similitudes, les microphones à tube et FET sont actifs. Cela signifie qu’ils ont tous deux besoin d’une alimentation externe pour fonctionner correctement. La source de cette puissance est cependant différente entre les deux types de microphone.
Les microphones à tube nécessitent des alimentations externes.
Le chauffage d’un tube à vide nécessite généralement plus de puissance que tout autre composant actif dans le microphone. Avec les microphones à condensateur à tube, une alimentation externe chauffe efficacement le tube et charge la capsule.
Les microphones à tube sont apparus avant l’alimentation fantôme et les tensions de polarisation CC étaient des méthodes courantes d’alimentation des microphones actifs. Même avec cela, les microphones à tube modernes sont conçus avec des blocs d’alimentation externes car ils nécessitent plus de puissance que ce qui peut être fourni par le fantôme ou la polarisation.
Les microphones FET sont généralement alimentés par une tension de polarisation CC ou une alimentation fantôme.
Les microphones à semi-conducteurs nécessitent beaucoup moins d’énergie que leurs homologues à lampes.
Parlons des microphones à condensateur. Nous les séparerons plus loin en vrais condensateurs et condensateurs à électret.
Les vrais condensateurs nécessitent une tension externe pour charger correctement leurs capsules, tandis que les condensateurs à électret utilisent un matériau à électret pour maintenir une charge presque permanente dans leurs capsules.
Ainsi, avec de vrais condensateurs, ils nécessitent une alimentation externe pour leurs capsules, des convertisseurs d’impédance FET et parfois leurs cartes de circuits imprimés. Cette alimentation provient le plus souvent d’une alimentation fantôme, qui est fournie via des préamplis micro, des unités autonomes ou des batteries (dans certains modèles de microphone).
Avec les condensateurs à électret, une alimentation externe n’est requise que pour leurs convertisseurs d’impédance FET et, dans certains cas, leurs cartes de circuits imprimés. Selon la conception du microphone, cela peut être fait via une alimentation fantôme ou une tension de polarisation CC. La tension de polarisation CC est souvent fournie aux microphones à électret miniatures via des émetteurs sans fil.
Notez qu’avec les microphones à ruban actifs, aucune puissance n’est envoyée à l’élément ruban/baffle. Pourtant, les micros à ruban à tube nécessitent des alimentations externes, tandis que les micros à électret et les vrais micros à ruban peuvent fonctionner sur une alimentation fantôme (ou polarisation CC).
bruit de soi
Les microphones actifs ont naturellement ce qu’on appelle le bruit de fond. Ce bruit propre est le bruit inhérent ajouté au signal du microphone par les composants actifs même lorsqu’aucun son n’est présent.
Les microphones à tube ont généralement un bruit propre plus élevé que les microphones FET.
Les tubes à vide, avec leur encapsulation en verre et leurs éléments chauffants, produisent naturellement un peu plus de bruit que les FET à semi-conducteurs. Cela est dû, en partie, à la tension plus élevée dont les tubes ont besoin pour fonctionner correctement.
De tous les microphones actifs, les microphones à condensateur à large diaphragme à semi-conducteurs modernes ont généralement les valeurs de bruit propre les plus faibles (même en dessous de 10 dBA). C’est en grande partie parce que le FET est plus silencieux qu’un tube et que le grand diaphragme produit un signal plus grand qu’un petit diaphragme, ce qui améliore le rapport signal sur bruit.
Les tubes ajoutent également souvent un «son de tube», une légère coloration au signal du microphone qui est très appréciée par les audiophiles, les ingénieurs et les musiciens.
qualité audio
Les tubes à vide de haute qualité et les transistors à effet de champ de haute qualité sonnent bien et aident à produire une excellente qualité audio à partir de vos microphones.
Cependant, il y a beaucoup de débats sur la façon dont les microphones à tube et FET sonnent différemment les uns des autres. Discutons-en brièvement ici.
En général, les microphones à lampes sonnent:
- Plus chaud et plus riche.
- Plus grand, plus grand et plus dimensionnel.
- Extrémité supérieure plus lisse.
En général, les microphones FET sonnent:
- Détaillé, honnête et précis.
- Plus frais et plus lumineux.
Il convient de noter que tous les microphones à tube et FET ne produisent pas un son de haute qualité.
Cela dit, si un fabricant se donne la peine de mettre un microphone à tube à vide sur le marché aujourd’hui, il fera probablement de grands efforts pour produire un microphone de haute qualité.
On ne peut pas en dire autant des microphones FET, car les FET sont relativement faciles et peu coûteux à fabriquer. Par exemple, les microphones à électret bon marché dans l’électronique grand public ont des FET dans leur conception.
Transformateur ou sans transformateur?
Les transformateurs audio sont parfois inclus dans la conception de sortie des microphones. Ils agissent pour équilibrer le signal du microphone ; augmenter ou diminuer la tension (force du signal du microphone) ; régler l’impédance de sortie du signal aux niveaux appropriés ; et pour protéger le microphone des tensions CC telles que la polarisation CC et l’alimentation fantôme.
Les microphones à lampe ont toujours des transformateurs de sortie.
Les transformateurs abaisseurs sont généralement conçus pour les sorties de microphone à tube. Ces transformateurs étaient absolument nécessaires lorsque l’électronique à semi-conducteurs n’était pas disponible et sont encore largement utilisés aujourd’hui.
Les transformateurs abaisseurs agissent pour réduire l’impédance à des niveaux utilisables tout en équilibrant le signal audio émis par le tube à la sortie du microphone. Ces deux étapes sont nécessaires pour que le microphone fournisse un son cohérent et de haute qualité.
Bien que les microphones à tube d’aujourd’hui puissent opter pour des circuits de sortie sans transformateur, ils ne le font généralement pas.
Les microphones FET ont parfois des transformateurs de sortie.
Tous les premiers condensateurs à semi-conducteurs avaient également des transformateurs pour aider à équilibrer leurs sorties et ajuster l’impédance de leur signal de sortie.
Cependant, à la fin des années 1970, les fabricants ont commencé à adopter des conceptions de circuits de sortie sans transformateur plus abordables.
Ces circuits de sortie étaient constitués d’électronique à semi-conducteurs qui présentaient de multiples avantages par rapport aux transformateurs audio: à savoir la réduction du bruit, le coût et la taille. Les prix des transformateurs de haute qualité n’ont pas beaucoup baissé au fil des ans, mais les transistors et autres composants à semi-conducteurs deviennent de moins en moins chers.
Aujourd’hui, il existe de nombreux condensateurs sur le marché avec et sans transformateur.
Durabilité
Durabilité et longévité vont souvent de pair. Choisir un micro qui durera longtemps est essentiel, surtout lorsque certains micros à lampes et FET coûtent si cher (nous verrons les prix dans la section suivante). Alors, en quoi les microphones à tube et FET sont-ils différents en termes de durabilité?
Les microphones à tube sont généralement moins durables que les microphones FET.
L’électronique à tube à vide est, par défaut, moins durable que l’électronique à transistor. Ainsi, toutes choses étant égales par ailleurs, les micros à lampes sont moins durables que les micros FET. Pourquoi est-ce?
Les tubes sont en verre tandis que les FET sont en matériau semi-conducteur à l’état solide comme le silicium. En cas de choc ou de chute, par exemple, le verre dans le tube est plus susceptible de se briser que le transistor.
Les tubes nécessitent des éléments chauffants, qui ont une durée de vie limitée avant de s’éteindre. Les transistors n’ont pas les mêmes problèmes d’épuisement.
Les tubes à vide sont plus sensibles à l’humidité et beaucoup plus sensibles à la température que les FET à semi-conducteurs. Par exemple, si vous transportez des micros dans le froid vers un autre studio, il serait sage de laisser les micros à tube se réchauffer naturellement à température ambiante avant utilisation, alors que les micros FET peuvent probablement commencer à être utilisés immédiatement.
Prix
Les microphones à lampes sont connus pour leurs prix élevés. Les microphones FET incluent une gamme de produits si large que leur gamme de prix reflète cette largeur.
Fourchette de prix des microphones à tube:
Les microphones à condensateur et à ruban les plus chers du marché ont une électronique à tube. Bien qu’il existe des micros à tube grand public bon marché sur le marché, vous chercherez au moins 500 $ pour un micro à tube prosommateur d’entrée de gamme.
Les microphones à lampe, en particulier les modèles vintage très recherchés, coûtent plus de 10 000 $.
Les microphones à ruban actifs dotés d’une électronique à tube sont également assez chers. L’AEA A440, par exemple, coûte 5 800 $.
Fourchette de prix des microphones FET:
Comme mentionné ci-dessus, les microphones FET couvrent toute la gamme des microphones à électret grand public bon marché aux microphones de studio professionnels de haute qualité.
Les prix des microphones FET varient de moins de 0,01 $ (pour les commandes groupées de microphones à électret bon marché) à plusieurs milliers de dollars.
des questions connexes
Quelles sont les différences entre les microphones à condensateur et les microphones dynamiques? La principale différence entre les microphones dynamiques et à condensateur est que la dynamique convertit le son en audio en utilisant l’induction électromagnétique, tandis que les condensateurs le font en utilisant des principes électrostatiques. Cela conduit à des différences de conception et de son global. Les condensateurs sont actifs tandis que la dynamique est généralement passive.
Quelles sont les différences entre les condenseurs à large membrane(LDC) et les condenseurs à petite membrane(SDC)? Les LDC ont généralement un diamètre de diaphragme supérieur à 1″, tandis que les diamètres de diaphragme SDC sont généralement inférieurs à 1/2″(cela signifie qu’il y a une zone grise au milieu). Les LDC sont généralement plus silencieux et ont plus de caractère, tandis que les SDC bénéficient de réponses en fréquence, transitoires et polaires plus précises/cohérentes.
