Différences entre les microphones dynamiques à ruban et à bobine mobile
Lorsque nous utilisons le terme «microphone dynamique», nous entendons généralement «microphone dynamique à bobine mobile», bien que les microphones à ruban soient également dynamiques. Ces deux types de transducteurs de microphone convertissent le son en audio en utilisant l’induction électromagnétique, bien qu’ils le fassent différemment.
Quelles sont les différences entre les microphones dynamiques à ruban et les microphones à bobine mobile? Dans les microphones dynamiques à bobine mobile, le signal du microphone est induit par un élément conducteur(bobine) fixé à un diaphragme. Avec les microphones à ruban, le diaphragme lui-même agit comme conducteur. Les micros à bobine mobile bénéficient d’une durabilité accrue, d’une facilité d’utilisation et de prix plus bas, tandis que les micros à ruban ont un son beaucoup plus naturel.
Dans cet article, nous allons nous plonger dans les principaux aperçus des microphones dynamiques à ruban et à bobine mobile, en découvrant leurs différences en cours de route.
bobine mobile vs. Microphones dynamiques à ruban
Les tableaux sont un moyen simple de diffuser des informations. Voyons les différences entre les microphones dynamiques à ruban et à bobine mobile dans le tableau suivant:
| Microphones dynamiques à bobine mobile | Microphones dynamiques à ruban | |
|---|---|---|
| élément conducteur | bobine attachée au diaphragme | le diaphragme lui-même |
| Notes de sensibilité | bas | Plus bas |
| réponse transitoire | Prêté | Naturelle |
| Réponse fréquente | De couleurs | Roll-off naturel haut de gamme |
| Actif ou passif | Passif | Actif ou passif |
| transformateur ou sans transformateur | N’importe quel | passif: toujours actif: presque toujours |
| motifs polaires | Omnidirectionnel et unidirectionnel, mais pas bidirectionnel | Bidirectionnel par défaut, bien que d’autres modèles puissent être réalisés |
| Durabilité | très résistant | Fragile |
| prix | Bon marché à modéré | moyen à cher |
Similitudes entre les microphones à ruban dynamique et à bobine mobile
La principale similitude entre les microphones dynamiques à ruban et à bobine mobile réside dans leur nom: ils sont tous deux dynamiques.
Maintenant, lorsque la plupart des gens utilisent le terme «microphone dynamique», ils signifient en fait «microphone dynamique à bobine mobile». Les microphones à ruban sont également dynamiques, mais se distinguent comme leur propre type par leurs diaphragmes en forme de ruban.
Alors, que signifie dynamique? En un mot, un transducteur de microphone dynamique fonctionne sur le principe de l’induction électromagnétique.
Un diaphragme conducteur(soit une bobine de cuivre attachée à un diaphragme, soit un diaphragme à ruban en aluminium) se déplace dans un champ magnétique permanent. Lorsque le matériau conducteur oscille d’avant en arrière, il subit un champ magnétique changeant par rapport à sa position.
Ce champ magnétique changeant induit une tension alternative(signal de microphone) à travers le matériau conducteur oscillant par induction électromagnétique.
Les microphones dynamiques à ruban et à bobine mobile sont également de nature passive. Ces microphones ne nécessitent pas d’alimentation externe pour fonctionner correctement. Cela dit, il existe certains modèles de microphones à ruban qui ont des composants actifs pour aider à amplifier leurs signaux, sur lesquels nous reviendrons plus tard.
Une fois ces points communs éliminés, examinons plus en détail les différences entre les microphones à bobine mobile et à ruban.
élément conducteur
Comme nous l’avons vu, les transducteurs dynamiques à ruban et à bobine mobile fonctionnent sur le principe de l’induction électromagnétique.
Cela signifie que les deux types de microphones ont un élément conducteur dans leur diaphragme qui oscille dans un champ magnétique pour produire le signal du microphone.
Les microphones dynamiques à bobine mobile ont une bobine conductrice attachée à leur diaphragme.
Voici un schéma simplifié d’une cellule dynamique à bobine mobile:
Le diaphragme d’un microphone dynamique à bobine mobile est lui-même non conducteur.
Ces microphones sont conçus avec un diaphragme(généralement circulaire et étiré le long de la circonférence de la capsule/cartouche). Attaché à ce diaphragme est une bobine conductrice, qui est souvent en cuivre.
Ainsi, lorsque le diaphragme bouge, la bobine bouge avec lui et un signal de microphone est induit.
Les microphones dynamiques à ruban ont un diaphragme conducteur en forme de ruban.
Voici un schéma simple d’un baffle de microphone à ruban:
Contrairement au microphone à bobine mobile, tout le diaphragme du microphone à ruban dynamique est conducteur.
Les microphones à ruban, comme leur nom l’indique, ont de longs diaphragmes conducteurs en forme de ruban ondulé. Ces diaphragmes sont généralement en aluminium.
Lorsque le diaphragme se déplace en fonction des ondes sonores environnantes, il subit une différence dans le champ magnétique environnant et un signal de microphone est induit.
Sensibilité
La sensibilité est une spécification importante du microphone. Fondamentalement, il nous indique la puissance du signal d’un microphone à un niveau de pression acoustique donné. En d’autres termes, quelle est l’efficacité du microphone, du diaphragme à la sortie, en tant que convertisseur son-audio.
Les microphones dynamiques passifs ont généralement une faible sensibilité. Cependant, il existe certaines différences générales à prendre en compte entre les microphones dynamiques à ruban et les microphones à bobine mobile.
Les microphones dynamiques à bobine mobile ne sont pas très sensibles.
Les microphones dynamiques à bobine mobile sont extrêmement passifs, il n’y a donc pas de véritable amplification à l’intérieur du microphone pour amplifier votre signal.
Combinez cela avec le fait que la quantité d’induction électromagnétique possible dans une capsule/cartouche de microphone dynamique est très faible. Les petits mouvements du diaphragme ; la petite taille et le nombre de spires de la bobine ; et la force relativement faible du champ magnétique joue un rôle dans la détermination de la quantité de signal de microphone que le transducteur peut induire.
Par conséquent, le microphone à bobine mobile dynamique typique aura une faible sensibilité.
Même avec l’amplification d’un transformateur élévateur sur la sortie(que tous les microphones dynamiques n’ont pas), la sensibilité sera toujours relativement faible.
En d’autres termes, les signaux dynamiques des microphones à bobine mobile nécessiteront des niveaux élevés de gain propre pour passer au niveau de ligne professionnel pour une utilisation dans les équipements audio professionnels.
Les microphones à ruban sont encore moins sensibles.
Les microphones passifs à ruban sont généralement encore moins sensibles que leurs homologues à bobine mobile.
Ceci est principalement dû aux généralités suivantes:
- Un mince diaphragme à ruban d’aluminium est un moins bon conducteur que la bobine de cuivre.
- Le ruban subit moins de changement dans le champ magnétique du microphone à ruban que la bobine de cuivre dans le microphone à bobine mobile.
Cependant, certains microphones à ruban sont actifs et ont des amplificateurs internes(ou des pseudo-amplificateurs comme les tubes et les FET) qui amplifient le signal du microphone avant la sortie, augmentant efficacement la sensibilité du microphone.
Les micros à ruban actifs nécessitent beaucoup moins de gain pour atteindre un niveau de ligne professionnel.
réponse transitoire
Les transitoires sont des rafales brusques mais fortes d’énergie sonore. Ils sont souvent associés aux coups d’instruments à percussion, bien que de nombreux sons aient une sorte de transitoire au début.
La réponse transitoire est donc la capacité du microphone à répondre avec précision et à recréer ces sons courts mais puissants sous forme audio.
Les microphones dynamiques à bobine mobile ont des réponses transitoires lentes.
Les bobines conductrices et les diaphragmes relativement épais nécessaires pour les maintenir sont assez lourds. Cela conduit à un temps de réaction plus lent pour les diaphragmes de microphone dynamique à bobine mobile en raison de l’inertie.
Cela ne veut pas dire que les microphones dynamiques ne sont pas précis. Cependant, leurs réponses transitoires relativement lentes se traduisent par un signal de microphone presque compressé. Les diaphragmes réagissent plus lentement aux transitoires et prennent également plus de temps pour revenir à la position de repos après avoir été déplacés.
Les microphones à ruban ont des réponses transitoires très naturelles.
Les diaphragmes des microphones à ruban sont extrêmement fins et sont suspendus de manière assez lâche dans leurs chicanes. Cette combinaison permet au microphone à ruban de réagir très naturellement aux ondes sonores transitoires.
Le diaphragme à ruban s’allume pour un mouvement facile. Il revient rapidement à la position de repos parce qu’il est moins tendu et parce qu’il est léger.
Les diaphragmes à ruban ne sonnent pas compressés ou ne présentent pas de «dépassement», où les diaphragmes réagissent de manière excessive aux informations d’ondes sonores transitoires.
Réponse fréquente
En ce qui concerne la réponse en fréquence, ou ce que j’aime parfois appeler une sensibilité en fréquence spécifique, les micros dynamiques ont généralement un peu de couleur.
Une réponse en fréquence colorée signifie qu’il existe des différences dans la sensibilité d’un microphone sur le spectre audible des fréquences audio(20 Hz à 20 000 Hz). Certaines fréquences sont plus représentées que d’autres dans le signal du microphone.
Les microphones dynamiques à bobine mobile ont des réponses en fréquence relativement limitées et colorées.
Les microphones dynamiques à bobine mobile ont tendance à avoir une très mauvaise réponse dans les aigus. Il n’est pas rare qu’un microphone à bobine mobile présente une baisse prononcée des aigus en dessous de 15 kHz.
Les images de bobines mobiles ont également tendance à avoir des pics et des vallées notables dans leur plage de réponse en fréquence. Ces crêtes sont souvent préférées dans certaines applications où les fréquences caractéristiques de la source sonore s’alignent sur les crêtes du microphone.
Les raisons de la coloration sont que les diaphragmes à bobine mobile sont lourds; ils ont des fréquences de résonance étranges ; ils ont une forme étrange ; ils ont souvent des labyrinthes acoustiques complexes ; et les hautes fréquences ont du mal à déplacer le diaphragme. Tous ces facteurs conduisent à la réponse en fréquence de couleur non linéaire des microphones dynamiques à bobine mobile.
Les microphones à ruban ont des réponses en fréquence relativement plates avec des atténuations haut de gamme au son naturel.
Les microphones à ruban ont tendance à avoir des réponses en fréquence assez plates avec une atténuation caractéristique des hautes fréquences douce et naturelle.
En raison de leur relâchement relatif, les diaphragmes à ruban ont tendance à avoir des fréquences de résonance bien inférieures à la plage audible. Cela atténue les pics de résonance dans la réponse en fréquence audible.
L’atténuation caractéristique des aigus est un phénomène naturel car les hautes fréquences ont naturellement plus de mal à provoquer un mouvement dans le diaphragme d’un microphone.
Actif Passif
Tous les microphones dynamiques sont passifs par défaut. Ils ne nécessitent pas de composants actifs pour agir correctement en tant que transducteurs. Cela dit, nous devrions discuter des différences possibles entre les microphones dynamiques à ruban et à bobine mobile lorsqu’il s’agit d’être actif ou passif.
Les microphones dynamiques sont presque toujours passifs.
Les microphones dynamiques fonctionnent avec une induction électromagnétique qui ne nécessite pas d’alimentation. La grande majorité des microphones dynamiques à bobine mobile sont simples et ne nécessitent pas de composants actifs.
Même les transformateurs élévateurs, qui sont couramment utilisés pour amplifier le signal de sortie dans les microphones dynamiques, sont passifs et ne nécessitent pas d’alimentation.
La seule fois où les microphones dynamiques à bobine mobile utilisent des composants actifs, c’est lorsque des capsules/cartouches à bobine mobile sont utilisées dans des microphones numériques/USB. Dans ces cas, le convertisseur analogique-numérique interne (et l’amplificateur de casque en option) nécessitent une alimentation pour fonctionner, activant ces microphones dynamiques.
Les microphones à ruban sont généralement passifs.
Les microphones à ruban sont dynamiques et fonctionnent également avec l’induction électromagnétique. Ces microphones ont aussi souvent des transformateurs de sortie passifs.
Un circuit relativement simple du déflecteur à ruban et du transformateur couplé à la sortie constitue un grand nombre de microphones à ruban.
La mise en garde ici est que certains micros à ruban sont conçus avec des composants actifs pour aider à amplifier leurs signaux de micro relativement faibles. Les composants actifs comprennent des tubes à vide, des cartes de circuits imprimés, des amplificateurs et même des convertisseurs d’impédance conçus à l’intérieur d’un microphone avec un transducteur/diaphragme à ruban déconcertant.
Transformateur ou sans transformateur?
Les transformateurs sont souvent inclus dans la conception des sorties microphone. 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 protégez le microphone des tensions CC telles que la polarisation CC et l’alimentation fantôme.
Les microphones dynamiques à bobine mobile ont parfois des transformateurs.
S’il est vrai que de nombreux microphones dynamiques à bobine mobile ont des transformateurs de sortie, il est également vrai que de nombreux modèles n’en ont pas.
Les transformateurs sont utilisés dans la conception de microphones à bobine mobile principalement pour aider à amplifier le signal à la sortie. Cependant, les transformateurs de haute qualité sont chers et peuvent augmenter le coût des microphones autrement abordables. Les transformateurs de faible qualité sont beaucoup moins chers, mais ajoutent une coloration et une distorsion importantes et souvent indésirables au signal du microphone.
Les diaphragmes de microphone à bobine mobile produisent naturellement des signaux équilibrés et sont assez résistants à la tension continue, de sorte qu’un transformateur de sortie n’est pas absolument nécessaire.
Ceux avec des transformateurs de sortie de haute qualité sonnent généralement mieux; avoir une plus grande sensibilité; et ça coûte plus cher.
Les microphones à bobine mobile avec des transformateurs de mauvaise qualité ont souvent une sensibilité plus élevée mais manquent de clarté dans leurs signaux de sortie.
Les microphones dynamiques à bobine mobile sans transformateur ont généralement des cotes de sensibilité inférieures et leur qualité audio dépend presque entièrement de la qualité de la capsule/cartouche du microphone.
Presque tous les microphones à ruban ont des transformateurs.
Tous les microphones à ruban passifs ont des transformateurs élévateurs pour amplifier le signal de bas niveau du diaphragme à ruban et pour aider à protéger le microphone de la tension continue.
Les microphones à ruban actifs, d’autre part, sont souvent conçus avec des circuits de sortie sans transformateur plutôt qu’équilibrés par transformateur. Ce circuit agit comme un transformateur, mais il coûte beaucoup moins cher à ajouter à une conception de microphone déjà active.
Notez que les microphones à ruban à tube actifs ont souvent des transformateurs de sortie, comme leurs homologues à condensateur à tube.
motifs polaires
Les différences de diagrammes polaires entre les microphones dynamiques à ruban et à bobine mobile sont assez intéressantes. Alors que les microphones à ruban sont naturellement bidirectionnels, les microphones à bobine mobile peuvent facilement être conçus comme omnidirectionnels ou unidirectionnels, mais pas bidirectionnels.
Les microphones dynamiques peuvent avoir n’importe quel diagramme polaire sauf bidirectionnel.
Selon la conception acoustique de la capsule/cartouche, un microphone dynamique à bobine mobile peut avoir un diagramme polaire omnidirectionnel ou unidirectionnel.
Le diagramme polaire bidirectionnel est hors limites pour les microphones à bobine mobile car la bobine conductrice est fixée à l’arrière du diaphragme.
Cette bobine doit tenir dans un espace à l’intérieur d’une structure magnétique et doit être fixée au diaphragme. Cela signifie qu’il est impossible que les deux côtés du diaphragme soient physiquement identiques et également exposés aux ondes sonores.
Même si nous devions concevoir un microphone à bobine mobile à double diaphragme, le besoin de bobine mobile et d’aimants rendrait les diaphragmes trop éloignés pour que le microphone ait un véritable motif bidirectionnel.
Les microphones à ruban ont un diagramme polaire bidirectionnel par défaut.
La plupart des microphones à ruban actuellement sur le marché auront un diagramme polaire bidirectionnel (figure 8) en raison de la nature de leur conception.
En effet, les chicanes à ruban suspendent le diaphragme à ruban sur une structure magnétique qui épouse le périmètre du diaphragme. L’avant et l’arrière de la bande sont laissés ouverts pour réagir au son.
En d’autres termes, l’avant et l’arrière du diaphragme du microphone à ruban sont également sensibles au son, tandis que les côtés ne le sont pas du tout. Cela produit effectivement le diagramme polaire bidirectionnel.
D’autres motifs polaires peuvent être obtenus en modifiant le labyrinthe acoustique autour du diaphragme, en compensant ou même en empêchant le son d’atteindre un côté du diaphragme à ruban.
Durabilité
La durabilité est un facteur critique pour les microphones, en particulier lorsqu’ils sont utilisés dans des situations réelles ou des applications sur le terrain. Examinons de plus près les différences générales entre la durabilité des microphones à ruban dynamique et à bobine mobile.
Les microphones dynamiques à bobine mobile sont durables.
La conception de la cartouche à bobine mobile est naturellement plus robuste que les éléments transducteurs à ruban ou à condensateur. Ses diaphragmes sont plus résistants et la mécanique utilisée pour convertir le son en audio est intrinsèquement durable (bobine conductrice et structure magnétique).
De plus, ses circuits passifs simples résistent à la température, à l’humidité et aux changements physiques.
Shure, un célèbre fabricant de microphones qui fabrique les meilleurs microphones dynamiques au monde (IMHO), a mis à l’épreuve plusieurs vidéos de leurs légendaires microphones dynamiques SM57 et SM58.
Dans ces vidéos, ils mettent le feu aux micros ; congelez-les; montez dessus dans un bus touristique; et les déposer d’un hélicoptère. Les résultats ont été quelques bosses et égratignures, mais les microphones sont restés entièrement fonctionnels, démontrant la durabilité des microphones dynamiques sur le marché.
Les bandes sont assez fragiles.
Les diaphragmes minces et lâches des microphones à ruban sont notoirement fragiles.
Bien sûr, la nature passive des microphones à ruban rend leurs circuits relativement durables et résistants aux changements de température et d’humidité.
Mais le fait est que leurs diaphragmes sont fragiles. Ils s’étirent ou se cassent facilement. Particules tranchantes dans l’air ; énergie explosive; court-circuit de tension continue ; et la chute du microphone est connue pour endommager le diaphragme à ruban des microphones à ruban.
De plus, les diaphragmes à ruban peuvent s’affaisser lentement avec le temps s’ils ne sont pas entretenus correctement. Contribuez à assurer la longévité de vos microphones à ruban en les rangeant debout dans un étui de protection.
Prix
Il est important de considérer les prix des types de microphones. C’est le cas rare où le budget ne fait pas partie de la conversation lors de la création d’un casier de microphone.
Gamme de prix du microphone à bobine mobile dynamique:
Les prix des microphones dynamiques vont de moins de 10 $ pour les microphones grand public à aussi peu que 1 000 $ pour les microphones dynamiques haut de gamme.
Gamme de prix des microphones à ruban:
Les prix des micros à ruban varient de moins de 100 $ pour les micros à ruban grand public à plusieurs milliers de dollars pour les micros à ruban haut de gamme (principalement actifs) et les modèles plus anciens.
des questions connexes
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