Qu'est-ce qu'un microphone supercardioïde ? (Exemples de diagramme polaire + microphone)

Le supercardioïde est un parent souvent mal compris du diagramme polaire bien connu du microphone cardioïde. Comprendre la directivité supercardioïde et savoir quand l’utiliser vous sera très utile en studio comme sur scène.

Qu’est-ce qu’un microphone supercardioïde?

Un microphone supercardioïde a un diagramme polaire hautement directionnel. Il est le plus sensible aux sons arrivant sur l’axe où le microphone est pointé, avec des points nuls à 127° et 233° et un lobe arrière de sensibilité. Les microphones supercardioïdes sont populaires dans les films en raison de leur haute directivité.

Dans cet article approfondi, nous discuterons en détail du diagramme polaire du microphone supercardioïde pour répondre à toutes les questions que vous pourriez avoir sur les microphones supercardioïdes.

Le diagramme polaire supercardioïde

Une image vaut mieux que mille mots. Commençons par un schéma du diagramme polaire du microphone supercardioïde:

Le diagramme polaire supercardioïde, comme l’hypercardioïde étroitement apparenté, est connu pour sa plus grande directivité par rapport au diagramme cardioïde standard et pour son lobe arrière de sensibilité.

Alors que le cardioïde a un angle d’acceptation large d’environ 180°(la sensibilité du micro ne chute que de 6 dB à 90° de part et d’autre de la ligne sur l’axe), le supercardioïde a un angle plus étroit d’environ 150°(75° de chaque côté de la ligne sur le axe).

Notez que «l’angle d’acceptation» peut également être défini comme l’angle avant que la sensibilité ne chute de 3 dB. Dans ce cas, le cardioïde standard aurait un angle d’acceptation de 120°, tandis que le supercardioïde présenterait un angle d’acceptation d’environ 100°.

Le lobe arrière de sensibilité est généralement suffisamment atténué pour ne pas surdéfinir les sons provenant de l’arrière du micro. Cependant, il est essentiel de noter que ce lobe existe.

C’est particulièrement important lorsque vous placez des microphones supercardioïdes dans des situations de sonorisation en direct. Ne dirigez pas le micro de manière à ce que son lobe arrière pointe vers un moniteur ou un haut-parleur en direct. C’est une recette pour les commentaires.

Parce que le modèle supercardioïde idéal a un lobe arrière de sensibilité, il a également des points nuls. Ces angles de rejet sonore maximum sont à 127° et 233° par rapport à la direction sur l’axe. Le microphone supercardioïde rejettera(ou au moins atténuera sévèrement) les sons provenant de ces directions.

Présentation et caractéristiques du microphone supercardioïde

Un diagramme polaire commun dans les microphones lobaires / canons

La plupart des microphones canons ont des capsules supercardioïdes ou hypercardioïdes. Ces microphones spéciaux extrêmement directionnels utilisent alors des tubes interférentiels devant leurs capsules pour réduire l’angle d’acceptation.

Choix populaire pour la prise de son rapprochée en direct

Lorsque les sources sonores approchent, un micro supercardioïde se concentrera vraiment sur ce qu’il vise. Cela en fait un excellent choix pour enregistrer des instruments à proximité ou essayer d’isoler une source particulière dans un environnement bruyant.

Notez que la sensibilité du lobe arrière rend la position du microphone essentielle pour isoler les sources sonores avec des microphones supercardioïdes.

Points nuls à 127° et 233°

Comme nous l’avons vu sur le graphique, la directivité supercardioïde idéale a une sensibilité nulle à 127° de part et d’autre de sa ligne sur l’axe(127° et 233°).

Les points nuls représentent les directions dans lesquelles, théoriquement, le microphone ne captera aucun son. Cela signifie en fait que le son sera fortement atténué(surtout dans les hautes fréquences). La nature du son, l’acoustique et les réflexions permettent au son d’entrer dans le microphone depuis d’autres directions, même s’il provient directement d’une direction de point nul.

cône de silence arrière

Les points nuls à 127° et 233° nous montrent les angles de réjection maximale du son d’un microphone supercardioïde 2D. En 3D, cela se traduit par un «cône de silence» arrière.

Ceci est important à noter car les microphones fonctionnent dans un espace 3D. Comprendre le cône de silence et la sensibilité du lobe arrière aidera énormément à placer correctement les microphones supercardioïdes, qu’il s’agisse d’augmenter le gain avant le Larsen ou de minimiser la perte de bruit parasite.

La sensibilité du lobe arrière donne -10 dB à 180°

Le lobe arrière supercardioïde idéal est perceptible, mais à -10 dB par rapport à sa sensibilité dans l’axe, il n’est généralement pas très présent dans le signal du micro.

Il est important de connaître le lobe arrière du diagramme supercardioïde. Sachant que le lobe arrière est 10 dB moins sensible que la réponse dans l’axe nous permet de prendre de meilleures décisions lors du placement de microphones supercardioïdes.

Notez que la nature du lobe arrière change généralement en fonction de la réponse en fréquence d’un microphone. Ainsi, alors que le micro supercardioïde idéal a une différence de 10 dB entre une sensibilité de 0°(sur l’axe) et une sensibilité de 180°(lobe arrière), ce n’est pas toujours une différence parfaite de 10 dB à toutes les fréquences.

Environ 10 dB moins sensible sur les côtés(90° et 270°)

Une partie de la plus grande directivité du motif supercardioïde(par rapport au cardioïde) est son rejet des sons sur les côtés. Dans le diagramme supercardioïde idéal, il y a 10 dB d’atténuation sur les côtés(90° et 270°).

Pour cette raison, les microphones supercardioïdes sont d’excellents choix pour isoler les sources sonores individuelles.

Notez que 10 dB est idéal. Aux basses fréquences, l’atténuation latérale d’un vrai microphone super-cardioïde sera probablement inférieure à 10 dB. De même, à des fréquences plus élevées, l’atténuation latérale sera probablement supérieure à 10 dB.

présente un effet de proximité

La capsule/cartouche du microphone supercardioïde a les deux côtés de son diaphragme exposés à la pression acoustique externe. En d’autres termes, ils fonctionnent sur le principe du gradient de pression et présentent ainsi l’effet de proximité.

L’effet de proximité est l’augmentation de la réponse des graves lorsqu’un microphone directionnel se rapproche d’une source sonore.

Il est basé sur la physique des différences d’amplitude et de phase entre les côtés avant et arrière d’un diaphragme. Les basses fréquences ont peu de différence de phase et une différence d’amplitude croissante à mesure que la distance entre la source sonore et le microphone devient plus courte.

Sensible aux arrêts vocaliques

Les microphones supercardioïdes sont sensibles aux arrêts vocaux et au bruit du vent, encore une fois, en raison de leurs capsules à gradient de pression.

Les arrêts vocaux ont la capacité de surcharger les microphones supercardioïdes en raison de leur nature transitoire puissante. Un arrêt vocal de passage produira une grande quantité de pression d’un côté du diaphragme supercardioïde tout en créant une aspiration de l’autre côté. Le résultat est une surcharge rapide de la capsule du microphone produisant un signal de microphone «pop».

excellente isolation phonique

Le modèle unidirectionnel relativement étroit du microphone supercardioïde typique lui permet d’isoler efficacement les sources sonores.

L’excellente isolation est liée à notre prochain point sur le microphone supercardioïde qui est excellent pour capter des sources sonores individuelles.

Idéal pour capter une seule source

En raison de l’excellente isolation et de la directivité du supercardioïde, il fonctionne parfaitement pour capturer une seule source sonore. Cela est vrai dans les environnements de studio, de diffusion et de scène en direct, qu’ils soient silencieux ou bruyants.

Gain élevé avant larsen

En raison de la directivité et des points nuls de leurs diagrammes polaires, les microphones supercardioïdes ont le potentiel pour de grandes quantités de gain avant larsen.

Pour de meilleurs résultats, placez le microphone de sorte que les haut-parleurs ou les moniteurs faisant face au microphone soient à un angle de 127° ou 233° hors axe.

Devient plus directionnel à des fréquences plus élevées

En réalité, tout microphone devient plus directionnel dans les hautes fréquences. Cela est simplement dû à la nature du son et aux longueurs d’onde plus courtes des ondes sonores à haute fréquence.

Les diagrammes polaires des microphones supercardioïdes deviendront souvent plus hypercardioïdes ou même lobulaires à des fréquences plus élevées.

Devient moins directionnel aux basses fréquences

Comme pour le point précédent, les microphones ont tendance à devenir moins directionnels aux basses fréquences.

Pour les microphones supercardioïdes, cela peut signifier une transition vers un diagramme polaire plus cardioïde ou sous-cardioïde aux extrémités basses de leurs réponses en fréquence.

Nous verrons des exemples d’augmentation et de diminution de la directivité en fonction de la fréquence dans notre section d’exemples de microphones supercardioïdes.

Fonctionne sur le principe du gradient de pression

Il convient de mentionner à nouveau que les microphones supercardioïdes(et tous les microphones directionnels d’ailleurs) fonctionnent sur le principe du gradient de pression.

Cela signifie simplement que les deux côtés du diaphragme d’un microphone supercardioïde sont ouverts à la pression acoustique externe. C’est la différence de pression entre les deux côtés du diaphragme qui provoque le déplacement du diaphragme et un signal de microphone de sortie correspondant.

Ne peut être réalisé qu’avec un labyrinthe acoustique recouvrant l’arrière du diaphragme

Les microphones supercardioïdes fonctionnent sur le principe du gradient de pression, mais nécessitent un labyrinthe acoustique pour manipuler la phase des ondes sonores avant qu’elles n’atteignent l’arrière du diaphragme.

Des labyrinthes acoustiques soigneusement conçus sont utilisés pour compenser la synchronisation des ondes sonores à l’arrière du diaphragme. C’est effectivement ce qui cause le diagramme polaire supercardioïde spécifique.

Un rapport 5:3 d’un motif omnidirectionnel et bidirectionnel

Si un microphone cardioïde est une superposition 1: 1 du diagramme polaire omnidirectionnel et du diagramme polaire bidirectionnel, alors le supercardioïde peut être imaginé comme un rapport 5: 3 du diagramme omnidirectionnel au diagramme bidirectionnel.

Comment le diagramme polaire supercardioïde est-il obtenu?

Le diagramme polaire supercardioïde est obtenu de la même manière que le diagramme polaire cardioïde: grâce à un labyrinthe acoustique arrière soigneusement calculé qui compense la synchronisation des ondes sonores frappant l’arrière du diaphragme du microphone.

D’accord, mais qu’est-ce que cela signifie vraiment?

Tout d’abord, il est important de faire comprendre que si le diaphragme d’un microphone subit la même pression sonore à l’avant et à l’arrière, il ne bougera pas. Par conséquent, si une onde sonore provenant d’une direction particulière frappe les deux côtés du diaphragme en même temps, elle s’annulera, ne provoquant aucun signal de microphone et un «point nul» dans le diagramme polaire.

Cela dit, la capsule supercardioïde fonctionne sur le principe acoustique du gradient de pression avec l’avant du diaphragme entièrement exposé aux ondes sonores extérieures. L’arrière de son diaphragme, cependant, a un labyrinthe acoustique soigneusement construit.

Le labyrinthe acoustique compense la synchronisation des ondes sonores qui le traversent, provoquant un retard avant que les ondes sonores n’atteignent l’arrière du diaphragme.

Dans la capsule supercardioïde, les points nuls sont idéalement à 127° et 233° de la ligne sur l’axe du microphone(0°).

Les ondes sonores arrivant à la capsule à partir de 127° et 233° vont frapper le labyrinthe acoustique et mettre un temps T pour atteindre le fond du diaphragme. Ces ondes sonores prendront également T pour atteindre l’avant du diaphragme à partir du même point. Ces ondes sonores s’annulent, créant les points nuls du diagramme polaire supracardioïde.

Pour obtenir ces points nuls, le diagramme supercardioïde présentera un lobe arrière de sensibilité. Les ondes sonores provenant directement de l’arrière du microphone(180°) frapperont d’abord le diaphragme arrière avant d’atteindre l’avant. Il en résulte un mouvement du diaphragme.

Cependant, le lobe arrière du supercardioïde est assez atténué en raison des différences de phase. En règle générale, le lobe arrière est 10 dB plus silencieux à 180° par rapport au capteur dans l’axe à 0°.

L’option de motif polaire supercardioïde sur les microphones multi-motifs

La plupart des microphones multi-directives utilisent une capsule à double membrane avec des diaphragmes dos à dos avec des diagrammes polaires cardioïdes.

Dans les quelques microphones multi-patterns qui offrent une option supercardioïde, le pattern est obtenu en mélangeant les deux signaux de microphone. Le signal du diaphragme avant est mélangé avec une polarité positive et une amplitude plus élevée. Le signal du diaphragme arrière est mélangé en polarité négative et en moindre amplitude.

Quand utiliser un microphone supercardioïde?

Chaque diagramme polaire de microphone a ses avantages et ses inconvénients. Le supercardioïde ne fait pas exception, excellant dans certaines situations et sous-performant dans d’autres. Voici les meilleures applications pour les microphones supercardioïdes:

Les meilleures applications pour les microphones supercardioïdes

Au bout d’un bras à des fins cinématographiques.
Monté sur une caméra pour une meilleure réjection des sons hors cadre.
Devant deux moniteurs(aux points nuls du modèle) dans des situations de sonorisation en direct.
Pour un angle d’acceptation étroit et un captage directionnel.
Pour fermer le microphone et isoler les sources sonores uniques dans les environnements bruyants.
Microphone pour les sources sonores individuelles situées à proximité(comme un boîtier de batterie).

Comme promis, il existe également des utilisations sous-optimales pour le microphone supercardioïde:

Quand ne pas utiliser un microphone supercardioïde?

Directement devant des moniteurs lors de performances en direct.
Comme microphone fixe pour cibles mobiles.
Pour enregistrer le son naturel et l’ambiance de la pièce.

Exemples de microphones supercardioïdes

SAA KU4

Commençons la liste avec un microphone à ruban pour montrer que tous les rubans ne sont pas bidirectionnels. L’AEA KU4 est un microphone dynamique à ruban à directivité latérale avec une directivité supercardioïde. Ce micro est une refonte du légendaire KU3A de RCA, apportant le son à ruban classique à un micro supercardioïde qui fonctionne extrêmement bien pour isoler des sources sonores uniques dans des environnements bruyants.

Graphique de réponse polaire AEA KU4

AEA fournit un motif de réponse polaire magnifiquement coloré et précis pour votre microphone KU4. Comme il s’agit d’un microphone à ruban à adresse latérale, le diagramme polaire supercardioïde ne peut être obtenu que par des moyens physiques dans le labyrinthe acoustique du microphone. Cela produit certaines particularités dans la réponse polaire de KU4.

En partant de la fréquence la plus élevée relevée, on constate que la réponse polaire à 10 000 Hz(mauve) n’est pas symétrique. Ce n’est pas un phénomène courant dans les microphones.

La deuxième particularité est que le microphone devient moins directionnel dans la gamme des fréquences moyennes-hautes(5-7 kHz / orange et bleu). On constate une sensibilité plus élevée à l’arrière(environ -10 dB) sans points nuls.

Dans les graves et les médiums, cependant, le KU4 présente une réponse polaire supercardioïde presque classique. Il a des points nuls à 127° et 233° et environ 6-9 dB d’atténuation latérale.

Sennheiser MD441U

Le Sennheiser MD 441U est un microphone dynamique à bobine mobile haut de gamme avec une directivité supercardioïde merveilleusement cohérente. Commercialisé comme un microphone dynamique qui sonne comme un condensateur avec la robustesse d’une dynamique à bobine mobile, le MD 441U sonne bien sur les voix et à peu près n’importe quel instrument. Le MD 441U est le microphone dynamique à bobine mobile le plus cher du marché, et pour cause.

Courbe de réponse polaire Sennheiser MD 441U

Un rapide coup d’œil au graphique de réponse polaire du Sennheiser MD 441U nous indique que ce microphone dynamique a un diagramme polaire hautement directionnel et cohérent.

Les points nuls du MD 441U se situent autour de 120°(et 240°) dans la majeure partie de son spectre de fréquences. C’est à peu près à mi-chemin entre l’hypercardioïde(points nuls à 110° et 250°) et le supercardioïde(points nuls à 127° et 233°). Il ne fait aucun doute que ce microphone est un modèle de type cardioïde hautement directionnel. Sennheiser l’appelle supercardioïde!

Fait intéressant, le MD 441U semble présenter une supercardioïde plus large à des fréquences plus élevées, y compris une image avant plus large et une sensibilité accrue dans le lobe arrière.

Electro-Voix PL35

L’Electro-Voice PL35 est un microphone dynamique à bobine mobile haut de gamme avec une directivité supercardioïde. Ce microphone est conçu pour les caisses claires, les timbales et autres instruments de percussion pour une prise de son rapprochée. Son motif polaire serré fait des merveilles pour isoler les tambours individuels dans un kit de batterie, ce qui peut augmenter la clarté des percussions dans un mixage lorsque les microphones sont correctement positionnés.

Graphique de réponse polaire Electro-Voice PL35

Graphiques de réponse polaire Electro-Voice PL35

L’Electro-Voice PL35 présente un modèle polaire supercardioïde classique, qui est magnifiquement présenté dans 4 graphiques distincts, illustrés ci-dessus.

Dans le premier quadrant, on voit la réponse polaire du PL35 aux basses fréquences. À 250 Hz, nous avons un diagramme supercardioïde presque idéal. Cependant, une octave plus bas à 125 Hz, on constate que la directivité perd ses points nuls et élargit sa réponse arrière.

Dans les 3 premiers quadrants, on comprend que le schéma frontal du PL35 est très homogène et diminue progressivement en sensibilité jusqu’à environ -10 dB sur ses flancs. Cela correspond à la description d’un modèle supercardioïde.

Dans le quatrième quadrant, nous voyons que le motif devient beaucoup plus directionnel, abandonnant son motif supercardioïde aux fréquences plus élevées. A 8 kHz, l’aspect supercardioïde reste, bien que le diagramme soit très directionnel. À 16 kHz, le motif est plus proche d’un motif de type lobe.

Microtech Gefell M 940

Le Microtech Gefell M 940 est la version supercardioïde de la série M 900 de la société. Le M 940 est un véritable microphone à condensateur à large membrane et à écoute latérale. Ce micro fonctionne incroyablement bien pour isoler les instruments et les voix en studio et en diffusion.

Graphique de réponse polaire Microtech Gefell M 940

Graphiques de réponse polaire Microtech Gefell M 940

Microtech Gefell propose 3 diagrammes avec 7 graphiques de fréquence différents pour désigner le diagramme polaire de votre M 940. On voit que dans chacun des 3 diagrammes, les diagrammes polaires sont référencés par rapport au diagramme standard de 1 kHz.

A 1 kHz, on voit que le M 940 dépasse légèrement la directivité supercardioïde typique. Il a des points nuls plus proches de 140° et 220° que de 127° et 233°. Il a également presque un lobe arrière avec une diminution de la sensibilité de près de 16 dB par rapport aux 10 dB typiques.

Que le M 940 soit vraiment un supercardioïde ou non, il a un motif agréable et cohérent. Nous constatons une légère augmentation de la sensibilité arrière autour de 4 kHz et une conicité attendue à 16 kHz, mais à part cela, le diagramme polaire est solide.

Beyerdynamic MC 950

Le Beyerdynamic MC 950 est un véritable microphone à condensateur à petit diaphragme haut de gamme avec un diagramme polaire supercardioïde. Ce microphone au son neutre est commercialisé comme l’un des meilleurs pour la prise de son de chœurs, de pianos ou d’orchestres. Le MC 950 fonctionne incroyablement bien pour localiser des instruments de premier plan dans de grands ensembles musicaux, permettant une flexibilité et une clarté accrues dans des parties importantes de la musique.

Graphique de réponse polaire Beyerdynamic MC 950

Le graphique de réponse polaire du Beyerdynamic MC 950 est un peu difficile à voir en raison des lignes de pointeur, mais il nous donne une bonne quantité d’informations.

Contrairement à d’habitude, le diagramme polaire du MC 950 se relâche en fait dans les fréquences moyennes supérieures(affichées à 4 kHz et 8 kHz), où le micro semble devenir quelque peu sous-cardioïde.

Dans les bas et bas médiums(125 Hz – 2000 Hz), le MC 950 présente une directivité supercardioïde standard.

Tous les différents modèles polaires de microphone

Voici une liste de tous les diagrammes polaires différents que vous êtes susceptible de rencontrer lors de l’utilisation de microphones:

En cliquant sur les liens pour chaque titre de motif polaire, vous accéderez à un article qui se concentre sur ce motif polaire spécifique.

des questions connexes

Qu’est-ce qu’un microphone omnidirectionnel? Un microphone omnidirectionnel est également sensible au son provenant de toutes les directions. Les microphones omni fonctionnent selon le principe de la pression, ce qui signifie qu’un seul côté de leurs diaphragmes est ouvert à la pression acoustique. La pression acoustique est scalaire, c’est donc uniquement l’intensité(et non l’angle) du son qui génère un signal de microphone.

À quoi servent les microphones à condensateur? Les microphones à condensateur sont mieux utilisés lorsqu’une capture sonore précise est requise. Les microphones à condensateur, par rapport aux microphones dynamiques, ont généralement des réponses en fréquence plus plates et plus étendues, des réponses polaires plus cohérentes et une sensibilité plus élevée, ce qui se traduit par des représentations plus proches du son.

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