Guide complet de la réponse en fréquence du microphone (avec exemples)

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La réponse en fréquence(avec la réponse polaire) est la spécification la plus importante de tout microphone. Les caractéristiques sonores de tout microphone s’expliquent en grande partie par la réponse en fréquence.

Qu’est-ce que la réponse en fréquence du microphone? La réponse en fréquence du microphone est la sensibilité de sortie spécifique à la fréquence d’un microphone. Détaille les niveaux de sortie relatifs des fréquences sonores/audio qu’un microphone peut reproduire. Les réponses en fréquence sont spécifiées sous forme de plages de fréquences et de graphiques complets.

Dans ce guide complet, nous allons approfondir la réponse en fréquence du microphone. La réponse en fréquence est une spécification fondamentale à comprendre si nous voulons bien comprendre les microphones. Mon objectif ici est de répondre à toutes les questions que vous pourriez avoir sur la réponse en fréquence du microphone.

Qu’est-ce que la réponse en fréquence du microphone?

Comme son nom l’indique, la réponse en fréquence du microphone est la réponse du microphone aux fréquences. Plus précisément, la réponse en fréquence est la sensibilité spécifique d’un microphone aux fréquences sonores.

Les microphones reçoivent des ondes sonores(énergie des ondes mécaniques) au niveau de leurs diaphragmes, convertissant les ondes en signaux audio(énergie électrique).

Les ondes sonores sont complexes et consistent généralement en une gamme de fréquences avec une gamme d’amplitudes. Ces ondes sonores ont une gamme de fréquences de 20 Hz à 20 000 Hz.

La réponse en fréquence d’un microphone représente la plage à laquelle le microphone est sensible dans les fréquences sonores audibles. Le microphone pourrait recréer efficacement toute la gamme de sons audibles de 20 Hz à 20 kHz ou il pourrait être limité à une bande plus petite dans le spectre des fréquences audibles.

Dans cette plage de détection, la réponse en fréquence d’un microphone représente également les fréquences auxquelles le microphone est le plus sensible et les fréquences auxquelles il est le moins sensible.

Prenons un exemple pour aider à illustrer.

Dans cet exemple, nous examinerons les spécifications de réponse en fréquence du célèbre microphone dynamique Shure SM57.

La fiche technique du microphone Shure SM57 nous indique que la réponse en fréquence du microphone est de 40 Hz – 15 kHz.

Cela signifie que le SM57 recréera efficacement des sons dans la plage de 40 Hz à 15 000 Hz. Le microphone pourra émettre ces fréquences dans son signal de microphone.

Micro dynamique Shure SM57
Micro dynamique Shure SM57

Cependant, ce n’est pas toute l’histoire. Le SM57 ne se contente pas de commencer à recréer le son à 40 Hz et de s’arrêter à 15 000 Hz. Il ne recrée pas non plus toutes les fréquences de cette plage de manière égale.

Pour comprendre toute l’histoire, nous devons jeter un œil au graphique de réponse en fréquence du SM57:

Graphique de réponse en fréquence Shure SM57
Graphique de réponse en fréquence Shure SM57

Dans le graphique ci-dessus, nous voyons une ligne de réponse en fréquence qui indique la sensibilité en fréquence spécifique du SM57.

Bien que la plage de réponse en fréquence du SM57 indique qu’il recrée le son jusqu’à 40 Hz, nous voyons qu’à 40 Hz, le microphone est 12 dB moins sensible que sa ligne moyenne(indiquée par 0 dB sur l’axe Y).

De même, dans la plage supérieure, le SM57 a une sensibilité diminuée d’environ 8 dB à 15 000 Hz.

Dans la gamme 40 Hz – 15 kHz, on constate également une légère baisse de réponse autour de 400 Hz et une forte augmentation de réponse entre 2 kHz et 12 kHz.

Cela montre que la plage de réponse en fréquence est une spécification parfois trompeuse. Il est préférable de se fier au graphique de réponse en fréquence pour vraiment comprendre la réponse en fréquence d’un microphone.

Décibels et Hertz: les éléments de base de la mesure de la réponse en fréquence

Avant de plonger trop profondément dans notre discussion sur la réponse en fréquence du microphone, il est essentiel que nous comprenions les unités de fréquence et les niveaux relatifs.

  • La fréquence est mesurée en hertz ou Hz(cycles par seconde).
  • Les niveaux de sortie relatifs du microphone sont mesurés en décibels ou dB.

Fréquence et Hertz (Hz)

La fréquence d’une onde sonore ou d’un signal audio représente le nombre de fois que les ondes sonores sont répétées par seconde.

Une représentation visuelle de la relation entre la fréquence et la longueur d'onde
Une représentation visuelle de la relation entre la fréquence et la longueur d’onde

La fréquence est mesurée en hertz(Hz), ce qui signifie cycles/seconde.

En termes de hauteur, doubler la fréquence d’une onde sonore se traduit par une hauteur exactement une octave plus haut. Pour cette raison, les fréquences sont mieux représentées de manière logarithmique que linéaire. Nous le voyons sur l’axe X des tracés de réponse en fréquence.

Niveaux relatifs et décibels(dB)

Comme indiqué, la réponse en fréquence est la sensibilité dépendante de la fréquence du microphone sur la plage de fréquences audibles.

Pour transmettre les différences de niveau de sortie d’un microphone entre les fréquences, nous utilisons le décibel (dB).

Les décibels, comme la fréquence, sont également logarithmiques et sont des unités de mesure standard pour les ondes sonores et les signaux audio.

Les décibels sont des unités qui comparent l’intensité d’un son ou la puissance d’un signal électrique à un niveau donné sur une échelle logarithmique.

Dans le contexte d’un graphique de réponse en fréquence, la force relative du signal du microphone est mesurée le long de l’axe Y et exprimée en décibels.

Le graphique de réponse en fréquence aura un point de référence de 0 dB (ligne horizontale). La ligne de réponse en fréquence nous indiquera le niveau de sortie du microphone aux fréquences à travers le spectre audible par rapport à ce point de référence de 0 dB (ligne horizontale).

Prenez note des généralités suivantes sur la façon dont nous entendons les changements de décibels:

  • La plupart des gens remarquent à peine une différence de 1 dB.
  • Une différence de 6 dB est considérée comme étant environ le double (ou la moitié) de l’amplitude (sonie perçue).
  • Une différence de 12 dB est considérée comme étant environ 4 fois (ou un quart) l’amplitude (sonie perçue).

Comment lire un graphique de réponse en fréquence

Jusqu’à présent, nous avons couvert les définitions de réponse en fréquence du microphone ; fréquence et hertz ; niveaux relatifs et décibels. Nous avons également vu quelques graphiques de réponse en fréquence.

Avec cette connaissance, plongeons dans la façon de lire un graphique de réponse en fréquence.

Le diagramme de réponse en fréquence d’un microphone comporte deux axes:

  • Axe X: fréquences (Hz)
  • Axe Y: sensibilité relative (dB)

Examinons à nouveau le graphique de réponse en fréquence du microphone dynamique Shure SM57 mentionné ci-dessus. J’ai explicitement ajouté des flèches pour représenter l’axe X (fréquences) et l’axe Y (sensibilité relative).

Courbe de réponse en fréquence Shure SM57 avec axes X et Y superposés
Courbe de réponse en fréquence Shure SM57 avec axes X et Y superposés

l’axe des x

L’axe X d’un graphique de réponse en fréquence montre les fréquences en Hertz (Hz).

La plupart du temps, l’axe X montre les fréquences dans la plage sonore audible (20 Hz – 20 000 Hz) même si le microphone n’a pas de réponse complète. Ceci est illustré ci-dessus dans le graphique SM57.

D’autres fois, les fabricants peuvent étendre leurs axes X pour inclure des fréquences dans les gammes d’infrasons (en dessous de 20 Hz) et d’ultrasons (au-dessus de 20 kHz).

Regardons quelques exemples:

  • Microphone de mesure Earthworks M50
  • Microphone omnidirectionnel DPA 4006A
L'axe X de la réponse en fréquence Earthworks M50 s'étend de 5 Hz(infrasons) à 50 kHz(ultrasons)
L’axe X de la réponse en fréquence Earthworks M50 varie de 5 Hz (infrasons) à 50 kHz (ultrasons)
L'axe X de la réponse en fréquence DPA 4006A(Free Field Grid) monte jusqu'à 40 kHz
L’axe X de la réponse en fréquence DPA 4006A (Free Field Grid) monte jusqu’à 40 kHz

Comme mentionné, les fréquences sonores sont entendues de manière logarithmique. En d’autres termes, nous entendons chaque doublement d’une fréquence comme une octave plus haut que l’original.

Une différence de 1 Hz entraîne une plus grande différence de hauteur aux basses fréquences qu’aux hautes fréquences.

Par conséquent, l’axe X est configuré comme une échelle logarithmique.

Chaque octave (chaque doublage de fréquence) occupe la même longueur le long de l’axe X. Vous pouvez le voir dans chacun des graphiques de réponse en fréquence mentionnés dans cet article.

En d’autres termes, l’espace entre une valeur de fréquence et la valeur de fréquence suivante devient de plus en plus petit à mesure que vous vous déplacez de gauche à droite sur le graphique.

Axe Y

L’axe Y d’un graphique de réponse en fréquence montre la sensibilité relative en décibels (dB).

Les tracés de réponse en fréquence ont généralement leurs axes Y définis sur des intervalles de 1, 5 ou 10 dB. Dans nos exemples précédents:

  • L’axe Y de la réponse en fréquence du Shure SM57 a des intervalles de 5 dB sur la grille.
  • L’axe Y de la réponse en fréquence du DPA 4006A a des intervalles de 5 dB sur la grille.
  • L’axe y de la réponse en fréquence du Earthworks M50 a des intervalles de 2 dB sur la grille.

Il est essentiel de noter que les valeurs en décibels le long de l’axe Y sont signalées de manière linéaire. Cependant, comme nous en avons discuté, les décibels eux-mêmes sont un rapport logarithmique.

Récapitulons les généralités sur la façon dont nous entendons les changements de niveau en décibels:

  • La plupart des gens remarquent une différence de 1 dB.
  • Une différence de 6 dB est considérée comme étant environ le double (ou la moitié) de l’amplitude (sonie perçue).
  • Une différence de 12 dB est considérée comme étant environ 4 fois (ou un quart) l’amplitude (sonie perçue).

Ainsi, les graphiques de réponse en fréquence ont un point de consigne de 0 dB sur leur axe Y. Cela fournit une ligne de référence horizontale définie de 0 dB le long du graphique.

  • Les marques au-dessus du point 0 dB représentent une sensibilité accrue.
  • Les marques sous le point 0 dB représentent une sensibilité réduite.

Rappelez-vous que l’axe Y représente une sensibilité relative. La sortie absolue d’un microphone dépend de nombreux autres facteurs, notamment l’amplitude et les fréquences des ondes sonores auxquelles il est soumis.

réponse en fréquence de ligne

Nous connaissons donc les mesures le long des axes X et Y. Cependant, pour compléter le diagramme, nous avons besoin d’une ligne pour représenter réellement la réponse en fréquence d’un microphone.

La ligne de réponse en fréquence fait correspondre les fréquences au niveau de sortie relatif du microphone. Cela nous donne une idée solide de la sensibilité en fréquence spécifique du microphone ou, en d’autres termes, de la réponse en fréquence du microphone !

Nous ramenons le graphique de réponse en fréquence du Shure SM57 pour jeter un œil à la ligne de réponse en fréquence. N’oubliez pas que la plage de réponse en fréquence du SM57 est de 40 Hz à 15 000 Hz.

Réponse en fréquence Shure SM57
Réponse en fréquence Shure SM57
  • A 40 Hz, le SM57 est peu sensible (-12 dB).
  • De 40 Hz à un peu moins de 200 Hz, la sensibilité du SM57 augmente d’environ 6 dB par octave.
  • On note une légère baisse de sensibilité autour de 400 Hz (2 dB).
  • Il y a une rampe ascendante de sensibilité de 2 kHz à environ 6 kHz, où le microphone devient 7 dB plus sensible.
  • Au-delà de 6 kHz, le microphone a des pics et des creux de sensibilité non linéaires jusqu’à environ 12 kHz.
  • Il y a une forte atténuation des aigus de 12 kHz à 15 kHz (l’extrémité supérieure de la plage de réponse en fréquence du SM57).

Notez qu’il y aura parfois plusieurs lignes de réponse tracées sur le graphique. Généralement, ceux-ci concernent un ou plusieurs des éléments suivants:

  • Options de filtre passe-haut.
  • réponse hors axe.

Pour illustrer cela, regardons les réponses en fréquence de 2 nouveaux microphones:

  • AKG C 414 XLII
  • Electro-Voice RE20
Réponse en fréquence AKG C 414 XLS(plusieurs lignes pour les options de filtre passe-haut)
Réponse en fréquence AKG C 414 XLS (plusieurs lignes pour les options de filtre passe-haut)

L’AKG C 414 XLII dispose de trois options de filtre passe-haut sélectionnables(à 40 Hz, 80 Hz et 160 Hz). Le graphique de réponse en fréquence ci-dessus nous montre que les options 40 et 80 Hz sont filtrées plus fortement à -12 dB/octave, tandis que l’option 160 Hz est filtrée à un niveau plus doux de -6 dB/octave.

Réponse en fréquence Electro-Voice RE20(plusieurs lignes pour les options de filtre passe-haut et hors axe à 180°)
Réponse en fréquence Electro-Voice RE20(plusieurs lignes pour les options de filtre passe-haut et hors axe à 180°)

Le graphique de réponse en fréquence RE20 ci-dessus nous montre la réponse du microphone avec et sans son filtre passe-haut activé. Il nous montre également la réponse directement à l’arrière du microphone(180° hors axe).

Le RE20 est un microphone cardioïde, il a donc une réjection maximale à 180°. Le graphique nous indique qu’il y a environ 16 dB d’atténuation à l’arrière du microphone tout au long de sa réponse en fréquence.

Lecture d’un graphique de réponse en fréquence

Résumons. Lors de la lecture du graphique de réponse en fréquence d’un microphone, nous verrons ce qui suit:

  • L’atténuation des graves du microphone dans les fréquences audibles(le cas échéant).
  • Le roulement haut de gamme du microphone dans les fréquences audibles(le cas échéant).
  • Les fréquences où le microphone est le plus sensible.
  • Les fréquences où le microphone est le moins sensible.
  • À quel point la réponse en fréquence du microphone est plate(ou colorée).
  • Plusieurs lignes pour représenter les filtres passe-haut(le cas échéant).
  • Plusieurs lignes pour représenter d’autres augmentations ou réductions d’égalisation(le cas échéant).
  • Plusieurs lignes pour représenter l’effet de proximité à différentes distances du micro(certains fabricants l’ajoutent à leurs micros directionnels).
  • Diverses lignes pour représenter le micro arrière des microphones directionnels(certains fabricants l’ajoutent).

Avec un œil exercé, nous pouvons regarder une série de diagrammes de réponse en fréquence de microphone et savoir comment maximiser leur potentiel.

Cependant, même avec une oreille entraînée, il est difficile de savoir si vous apprécierez ou non subjectivement le caractère et la coloration d’un microphone dans une situation donnée jusqu’à ce que vous mettiez le microphone dans cette situation. Après tout, il existe de nombreuses autres spécifications qui affectent le son d’un microphone.

plat contre Réponses en fréquence du microphone couleur

Pour décrire rapidement la réponse en fréquence d’un microphone, nous pouvons classer un microphone dans l’un des deux groupes suivants:

  1. Réponse en fréquence plate: Le microphone est également sensible à toutes les fréquences du spectre des fréquences audibles. Cela pourrait également signifier que le microphone est également sensible à toutes les fréquences dans sa gamme(bien qu’il y ait des atténuations faibles et/ou élevées). Le microphone a une ligne de réponse en fréquence plate sur son graphique.
  2. Réponse en fréquence colorée: le microphone est plus sensible à certaines fréquences et moins sensible à d’autres. Un microphone couleur aura souvent une atténuation des graves, une atténuation des aigus ou les deux. Le microphone a une ligne de réponse en fréquence non plate.

Il est difficile de créer une réponse en fréquence de microphone parfaitement plate. Les «micros plats» auront généralement une certaine variation dans leurs sensibilités de fréquence spécifiques.

Tant que le microphone affiche une ligne de réponse en fréquence principalement horizontale, nous pouvons appeler sa réponse en fréquence «plate». Bien sûr, cela est subjectif.

Regardons quelques exemples pour mieux comprendre les réponses en fréquence plates et colorées.

Exemples de microphones à réponse en fréquence plate

Les microphones planaires offrent une sensibilité constante sur l’ensemble du spectre de fréquences.

Ce sont généralement des microphones à condensateur(petits et grands diaphragmes). Les spécificités de la conception de la capsule du condenseur et du diaphragme rendent la réponse en fréquence plate relativement facile à obtenir.

Les microphones à réponse en fréquence plate sont choisis pour leur restitution sonore précise et détaillée.

Exemples de microphones avec des réponses en fréquence plates:

  • Neumann KM 184.
  • AKG C414XLII.
  • DPA 4006A.

Neumann KM 184

Le Neumann KM 184 est un microphone à condensateur cardioïde à petite membrane avec une réponse en fréquence plate.

Neumann KM 184
Neumann KM 184

Voici le graphique de réponse en fréquence du KM 184:

Graphique de réponse en fréquence Neumann KM 184
Graphique de réponse en fréquence Neumann KM 184

Notez que la réponse en fréquence de ligne du KM 184 n’est pas nécessairement plate, bien que le microphone soit souvent considéré comme ayant une réponse en fréquence plate.

D’environ 100 Hz à 20 000 Hz, la réponse est très plate, ne s’écartant que de ± 2 dB et n’ayant qu’une légère augmentation de la plage de luminosité autour de 8 000 Hz.

Le KM 184 a également une atténuation douce des graves à partir d’environ 200 Hz, mais cela ne colore pas trop le signal du micro.

Cela montre que bien que le graphique ne soit pas parfait, le KM 184 est considéré comme ayant une réponse en fréquence plate.

AKG C414 XLII

L’AKG C 414 XLII est un microphone multi-patterns à large diaphragme.

Chacun de ses modèles polaires a un graphique de réponse en fréquence légèrement différent, mais plat. Vous trouverez ci-dessous le graphique de réponse en fréquence pour l’option cardioïde:

Graphique de réponse en fréquence "plat" AKG C414 XLII
Graphique de réponse en fréquence «plat» AKG C414 XLII

Comme le Neumann KM 184 susmentionné, l’AKG C 414 XLII n’est pas parfaitement plat. Cependant, il est certainement discutable que le C 414 ait une réponse en fréquence plus plate que le KM 184.

Sans filtres passe-haut activés, on ne perçoit que le moindre roll-off des basses. Ceci est suivi d’une réponse presque parfaitement plate jusqu’à environ 1000 Hz.

Au-dessus de 1 kHz, il y a de légères variations(pas plus de ±3 dB) de sensibilité.

L’AKG C 414 XLII est un excellent exemple de microphone planaire.

DPA 4006A

Le DPA 4006A est un microphone cardioïde à petite membrane qui a une réponse en fréquence extrêmement plate.

Graphique de réponse en fréquence "plat" DPA 4006A
Graphique de réponse en fréquence «plat» DPA 4006A

Notez que le graphique de réponse en fréquence du DPA 4006A monte jusqu’à 40 kHz sur l’axe X(au lieu des 20 kHz typiques).

De 20 Hz à environ 5 000 Hz, la réponse en fréquence du 4006A est complètement plate.

La réponse en fréquence supérieure dépend du fait que la source sonore est dans l’axe(où le microphone pointe) ou diffuse(hors axe ou réfléchissant autour de l’espace acoustique).

Les sons sur l’axe sont légèrement amplifiés dans la plage de fréquences supérieures, tandis que les sons flous sont supprimés en douceur.

Exemples de microphones à réponse en fréquence plate/colorée

Certains micros se situent à mi-chemin entre «plat» et «coloré».

Les micros à ruban tombent souvent dans cette zone grise. Ils sonnent très précis et naturels, bien qu’ils ne représentent généralement pas des réponses en fréquence très plates.

Ces micros produisent un son assez naturel mais auront une certaine irrégularité dans leur réponse en fréquence de ligne. Souvent, ces micros «plats/couleurs» ont des atténuations significatives dans les aigus et/ou les graves.

Les microphones avec des réponses en fréquence plates/colorées sont souvent choisis pour leur caractère tout en capturant le son avec précision et naturel.

Exemples de microphones avec des réponses en fréquence plates/colorées:

  • Electro-Voice RE20.
  • ASA R84.

Electro-Voice RE20

L’Electro-Voice RE20 est un microphone dynamique cardioïde à bobine mobile avec une réponse en fréquence relativement plate(par rapport aux autres microphones dynamiques à bobine mobile).

Graphique de réponse en fréquence "plat/coloré" de l'Electro-Voice RE20
Graphique de réponse en fréquence «plat/coloré» de l’Electro-Voice RE20

La ligne de réponse en fréquence de l’Electro-Voice RE20 est loin d’être plate. Cependant, d’environ 70 Hz à 14 kHz, il n’y a vraiment qu’une variation de ± 2 dB dans la réponse du microphone.

Les atténuations bas et haut de gamme influencent certainement la coloration du RE20 ainsi que l’irrégularité de la ligne de réponse.

Par conséquent, l’Electro-Voice pourrait être considérée comme plate et colorée. Il est certainement plat par rapport à de nombreuses autres dynamiques de bobines mobiles, mais il est définitivement décoloré par rapport aux micros à condensateur précédents.

OUI R84

L’AEA R84 est un microphone à ruban bidirectionnel avec une réponse en fréquence typique des microphones à ruban haut de gamme.

Graphique de réponse en fréquence AEA R84 "plat/coloré"
Graphique de réponse en fréquence AEA R84 «plat/coloré»

Les microphones à ruban sont appréciés pour leur son naturel, en particulier lors de l’enregistrement audio numérique.

Les ondulations douces et haut de gamme des microphones à ruban (tels que l’AEA R84) les rendent approximatifs de la façon dont nous entendons naturellement le son.

La réponse en fréquence de ligne de l’AEA R84 est loin d’être plate, mais le micro sonne incroyablement naturel et capte le son avec précision.

Je n’appellerais pas la réponse en fréquence du R84 plate. Cependant, sur la base des définitions des microphones plats et colorés, il peut bien s’intégrer dans la zone grise.

réponse en fréquence colorée

Le microphone coloré présente des pics et des creux dans ses réponses en fréquence.

En raison de leur nature robuste et lourde, de nombreux microphones dynamiques à bobine mobile ont des réponses en fréquence colorées causées par les fréquences de résonance et l’inertie au sein de leurs diaphragmes et capsules.

Les microphones colorés sont souvent choisis pour accentuer les fréquences importantes de leurs sources sonores prévues tout en supprimant les fréquences moins importantes ou concurrentes.

Exemples de microphones avec des réponses en fréquence colorées:

  • Shure Beta 52A.
  • Shure SM57.

Shure Beta 52A

Le Shure Beta 52A est un microphone dynamique à bobine mobile avec un diagramme polaire supercardioïde et une réponse en fréquence extrêmement colorée.

Shure Beta 52A
Shure Beta 52A

Voici le graphique de réponse en fréquence du Shure Beta 52A:

Graphique de réponse en fréquence Shure Beta 52A
Graphique de réponse en fréquence Shure Beta 52A

Les pics et les vallées du Beta 52A sont énormes.

Le microphone accentue fortement 4 kHz et est très sensible aux basses fréquences (en particulier à courte distance en raison de l’effet de proximité). Il y a aussi une atténuation très prononcée des aigus entre le pic à 4 kHz et le sommet de la réponse en fréquence du 52A à 10 kHz.

La coloration extrême du Beta 52A en fait un microphone spécialisé commercialisé comme microphone de grosse caisse.

Le Shure SM57 est un microphone dynamique à bobine mobile avec une directivité cardioïde et une réponse en fréquence colorée.

Shure SM57

Graphique de réponse en fréquence Shure SM57 "couleur"
Graphique de réponse en fréquence Shure SM57 «en couleur»

Comme on peut le voir, le SM57 est définitivement coloré.

La réponse en fréquence colorée du SM57 en fait un excellent choix pour les voix et autres instruments, en particulier dans les situations live.

  • L’atténuation des graves améliore la suppression du bruit et le gain avant le Larsen.
  • Un pic à 6 kHz améliore l’intelligibilité de la parole et accentue de nombreux instruments.
  • Le roll-off haut de gamme réduit la dureté tout en améliorant le gain avant le retour.

La spécification du microphone de réponse en fréquence

La réponse en fréquence est une spécification essentielle que les fabricants de microphones doivent inclure dans leurs fiches techniques de microphone.

Comme nous l’avons vu, il existe deux manières générales d’exprimer la réponse en fréquence du microphone:

  1. La gamme de fréquences qu’un microphone reproduira raisonnablement. Cela sera souvent exprimé comme une mesure de tolérance.
  2. Un graphique montrant la sensibilité relative d’un microphone aux fréquences dans sa «gamme».

La plage de réponse en fréquence n’est pas très utile (même avec une mesure de tolérance).

Par exemple, une plage de réponse en fréquence de 20 Hz à 20 000 Hz nous indique qu’un microphone produira effectivement des fréquences dans toute la plage audible, mais nous n’avons aucune idée si le microphone augmentera ou coupera des fréquences particulières dans cette plage..

20 Hz – 20 000 Hz ±3 dB nous indique que la réponse en fréquence du microphone est au moins assez constante et plate. Cependant, nous devinons encore les fréquences où le microphone est 3 dB plus sensible et où il est 3 dB moins sensible.

De loin, la meilleure façon de transmettre la réponse en fréquence du microphone est d’utiliser un graphique.

Exemple de spécification de réponse en fréquence: Shure Beta 52A

Le Shure Beta 52A a une spécification de réponse en fréquence de 20 Hz à 10 000 Hz. Shure fournit également le graphique de réponse en fréquence suivant.

Graphique de réponse en fréquence Shure Beta 52A
Graphique de réponse en fréquence Shure Beta 52A

Comme vous pouvez le voir, le graphique fournit tellement d’informations que «20 Hz – 10 000 Hz» ne peut pas transmettre.

Choisir le microphone avec la bonne réponse en fréquence

Il existe de nombreux microphones différents sur le marché avec de nombreuses réponses en fréquence différentes.

Nous avons parlé des réponses en fréquence plates et colorées et de la façon dont la réponse en fréquence d’un microphone façonne le son caractéristique du microphone.

Alors, comment choisir le bon microphone avec la bonne réponse en fréquence pour le bon usage?

Il y a certaines choses que nous devrions nous demander.

  • Quelle(s) source(s) sonore(s) captons-nous?
  • Dans quelle situation acoustique captons-nous la ou les sources sonores?
  • Comment captons-nous la ou les sources sonores?

En d’autres termes, idéalement, nous devrions comprendre le profil sonore et fréquentiel de la source et l’acoustique de l’espace. Ensuite, nous devons choisir de manière optimale un microphone avec une fréquence qui améliore le son de la source, en tenant compte de la ou des techniques que nous utiliserons pour positionner le microphone pour capter la source.

Regardons quelques exemples:

Choisir une réponse en fréquence de microphone pour la voix off

Les voix off sont idéalement enregistrées en solo dans des cabines insonorisées. Ces espaces acoustiques ont le moins de réflexions et de son ambiant possible.

Cela nous permet de positionner de manière optimale le microphone pour la pièce et l’interprète de la voix off.

Nous avons un environnement d’enregistrement idéal et nous enregistrons la voix humaine. Dans cette situation, un microphone avec une réponse en fréquence plate serait idéal.

Une réponse en fréquence plate captera la voix off avec le moins de coloration possible.

Un exemple de microphone voix off populaire trouvé dans les studios professionnels du monde entier est le célèbre Neumann U87:

Neumann U87AI
Neumann U87AI

Le Neumann U 87 AI dispose de 3 diagrammes polaires sélectionnables et d’un filtre passe-haut.

Voici les graphiques de réponse en fréquence pour chacun des diagrammes polaires(omnidirectionnel, cardioïde et bidirectionnel):

Graphiques de réponse en fréquence du Neumann U 87 AIOmnidirectionnelCardioïdeBidirectionnel
Graphiques de réponse en fréquence du Neumann U 87 AIOmnidirectionnelCardioïdeBidirectionnel

Bien que l’un des diagrammes polaires ci-dessus fonctionne bien pour la parole en cabine d’isolement, le diagramme cardioïde est le plus populaire.

Comme nous le voyons dans le graphique ci-dessus, le mode cardioïde du U 87 est merveilleusement plat entre environ 70 Hz et 5500 Hz. C’est ce que nous voulons dans un microphone de voix off.

La légère atténuation des basses aide à éliminer le bruit dans le signal.

Si nous avons vraiment besoin de basses supplémentaires, le mode cardioïde montre un effet de proximité, ce qui nous permet de rapprocher facilement l’interprète et le microphone. Au contraire, s’il y a trop de basses ou si l’effet de proximité est trop important, il y a un filtre passe-haut.

L’augmentation de sensibilité de 2 à 3 dB entre 6 kHz et 12 kHz ajoute un peu d’éclat à une voix off.

La légère atténuation des aigus aide à réduire la dureté ou la luminosité de la voix off. Ceci est particulièrement utile sur l’audio numérique, qui est parfois trop propre/lumineux.

Choisir une réponse en fréquence de microphone pour les voix en direct

Dans la plupart des situations, les voix en direct sont exécutées sur des scènes relativement bruyantes. Même dans les petits ensembles et salles, il est probable qu’il y ait d’autres instruments, le bruit de la foule, le bruit de la pièce et le système de sonorisation qui entreront également dans le microphone désigné pour le chant.

Pour cette raison, les microphones pour les voix en direct sont placés aussi près que possible des chanteurs. Cela permet la meilleure isolation possible de la performance vocale.

Ils ont également généralement des diagrammes polaires cardioïdes et pointent loin des haut-parleurs. Cela permet d’augmenter le gain avant le Larsen et de produire un signal vocal plus propre et plus clair.

Les deux points précédents nous indiquent que le microphone vocal typique en direct présentera un effet de proximité.

Étant donné que la scène sera probablement bruyante et qu’il y aura une augmentation significative des basses en raison de l’effet de proximité, un microphone avec une atténuation à faible réponse est préféré pour les voix en direct.

Il est également agréable d’avoir un roll-off haut de gamme pour filtrer toute dureté du signal due aux cymbales et aux sources sonores à haute fréquence.

Ces atténuations aident également à réduire la probabilité de retour du microphone.

De plus, comme l’environnement sera probablement bruyant, une augmentation de la plage d’intelligibilité de la parole(environ 2 kHz à 6 kHz) permettra aux voix de couper un peu plus le mixage sans avoir besoin d’égalisation après coup.

Le microphone vocal live le plus populaire au monde est le Shure SM58:

Shure-SM58
Shure-SM58

Le Shure SM58 est un microphone dynamique à bobine mobile avec une directivité cardioïde.

Voici la réponse en fréquence du Shure SM58:

Graphique de réponse en fréquence Shure SM58
Graphique de réponse en fréquence Shure SM58

Le Shure SM58 a une réponse en fréquence très bien adaptée aux voix en direct.

L’atténuation des graves filtre efficacement les grondements des graves provenant de l’alimentation secteur et des vibrations de la scène.

Cependant, comme le microphone est directionnel, l’effet de proximité aplatira efficacement la réponse en fréquence inférieure, en supposant que le chanteur sera très proche du microphone.

D’environ 100 Hz à 2000 Hz, la réponse en fréquence du SM58 est plate. Cela vous permet de capturer la plupart des voix de manière très précise.

La plage de présence accrue(3 kHz – 10 kHz) permet à l’intelligibilité de la performance vocale de se démarquer dans le mix.

L’atténuation haut de gamme filtre toute luminosité excessive de votre voix ou de votre environnement.

Choisir une réponse en fréquence de microphone pour un kit de caisse claire

La prise de son d’un kit de batterie peut être aussi simple que la configuration d’un microphone aérien ou de pièce, ou cela peut être aussi compliqué que la prise de son de chaque kit de batterie. Dans la plupart des situations(lorsque l’équipement le permet), les kits de batterie sont captés avec deux micros généraux, un micro de grosse caisse dédié et un micro de caisse claire dédié.

Les tambours ont généralement une fréquence fondamentale forte dans la gamme des bas-médiums(100 Hz – 250 Hz). Au-dessus des fondamentaux, il n’y a vraiment aucune rime ni raison aux fréquences. Cependant, les tambours ont généralement un autre pic dans le haut médium entre 3 et 6 kHz.

La sélection d’un microphone avec une réponse en fréquence qui s’élève autour du pic fondamental et du médium supérieur de la caisse claire aidera à accentuer le caractère de la caisse claire.

L’environnement acoustique d’un tambour(ou de tout autre tambour dans un kit de batterie) est pour le moins bruyant. Isoler le piège est impossible, mais nous nous efforçons toujours de le faire.

Lorsque j’essaie d’isoler la caisse claire, je l’utilise généralement de très près avec un microphone directionnel. Cela signifie que l’effet de proximité sera un facteur à prendre en compte.

Choisir un microphone avec une atténuation des basses dans sa réponse en fréquence aidera à filtrer les grondements des basses ; le son de la grosse caisse ; et lutter contre l’effet de proximité.

Un roll-off haut de gamme est également préférable pour filtrer efficacement la brillance des cymbales de batterie.

Une option pour batterie avec microphone a déjà été mentionnée à plusieurs reprises dans cet article. C’est le fameux Shure SM57:

Shure-SM57
Shure-SM57

Le Shure SM57 est un microphone dynamique à bobine mobile avec une directivité cardioïde.

Voici le graphique de réponse en fréquence du Shure SM57:

Graphique de réponse en fréquence Shure SM57
Graphique de réponse en fréquence Shure SM57

Nous voyons sur le graphique ci-dessus que le SM57 a une réponse en fréquence qui correspond assez bien à la boîte typique.

Son roll-off bas de gamme aide à filtrer les autres tambours du kit. Cependant, l’effet de proximité permettra toujours au micro de capter les basses de la caisse claire, en supposant que nous parlons étroitement de la caisse claire.

L’accentuation des médiums supérieurs aide à accentuer le claquement et le caractère de la caisse claire.

Le roll-off haut de gamme du SM57 permet de filtrer le son des cymbales de batterie.

Choisir une réponse en fréquence de microphone pour un piano à queue

Le piano à queue est un instrument énorme avec une gamme énorme.

Plusieurs microphones placés à différents points autour de l’instrument et de l’espace acoustique sont souvent utilisés pour capturer le meilleur son d’un piano à queue.

La réponse en fréquence plate et étendue est idéale pour capturer le son le plus vrai du beau piano à queue.

Un cadre commun pour la prise de son d’un piano à queue serait une salle de concert. Le bruit du public est généralement négligeable dans ces grandes salles réverbérantes, mais les microphones capteront certainement les réflexions sonores autour de l’espace acoustique. Ceci est parfaitement bien et est généralement souhaité.

Les microphones omnidirectionnels avec des réponses en fréquence plates ont généralement un son plus naturel. Et donc les pianos à queue sont généralement enregistrés avec ces micros !

Un microphone recommandé pour capturer les sons de piano à queue est le AKG C 414 XLS:

AKG C414XLS
AKG C 414 XLS

L’AKG C 414 XLS est un microphone à condensateur multi-motifs à large diaphragme.

Bien que l’AKG C 414 XLS dispose de 9 diagrammes polaires sélectionnables, nous nous concentrerons sur le diagramme omnidirectionnel.

Voici la réponse en fréquence du C 414 en mode omnidirectionnel:

Réponse en fréquence AKG C 414 XLS(mode omnidirectionnel)
Réponse en fréquence AKG C 414 XLS (mode omnidirectionnel)

La nature plate de la réponse en fréquence de l’AKG C 414 XLS lui permet de capturer le vrai son du piano à queue et les réverbérations de l’espace acoustique.

S’il y a trop de bruit de basse dans le signal du microphone, essayez d’activer l’un des 3 filtres passe-haut sélectionnables.

Le choix d’un microphone avec une réponse en fréquence complémentaire s’accompagne de la pratique de l’enregistrement de divers instruments. Bref, une stratégie solide ne comprend que 3 étapes:

  1. Comprendre la gamme de fréquences (fondamentaux et harmoniques) d’un instrument.
  2. Choisissez un microphone avec une réponse en fréquence qui améliore les fréquences importantes de cet instrument.
  3. Notez l’emplacement du microphone ; le bruit étrange à proximité; et l’effet de proximité.

Comment les microphones captent-ils différentes fréquences?

Différentes fréquences sonores font vibrer l’air à des rythmes différents. La fréquence est mesurée en hertz (Hz), comme nous l’avons mentionné, qui sont des cycles ou des vibrations par seconde.

Les vibrations sonores dans l’air sont produites le long des ondes longitudinales (ondes sonores). Ces ondes ont des pics (compression maximale) et des creux (raréfaction maximale) tout comme les autres ondes.

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La longueur d’onde de ces ondes longitudinales est inversement proportionnelle à la fréquence (en supposant une vitesse constante du son).

Una representacioacuten visual de la relacioacuten entre frecuencia y longitud de onda

Les basses fréquences ont naturellement une amplitude plus élevée (une fréquence fondamentale d’un instrument, par exemple, a une amplitude plus élevée que ses harmoniques).

Ces harmoniques «plus calmes» s’ajoutent à la vibration globale de l’air, résultant en toutes sortes de formes d’onde intéressantes. Nous avons donc des ondes se déplaçant plus lentement (fréquences inférieures) et des ondes se déplaçant plus rapidement (fréquences plus élevées) efficacement ajoutées pour faire vibrer l’air de manière compliquée.

Nos oreilles captent cela et envoient un signal électrique à notre cerveau.

Les diaphragmes des microphones sont très similaires !

Le diaphragme d’un microphone vibre en fonction des ondes sonores auxquelles il est exposé.

Les diaphragmes de microphone, les capsules/cartouches et les corps en général ont des fréquences de résonance naturelles qui affectent les pics et les creux de leur réponse en fréquence globale. Ceci est particulièrement pertinent dans les diaphragmes relativement lourds des microphones dynamiques à bobine mobile.

Les déterminants de la réponse en fréquence du microphone

La réponse en fréquence est le déterminant le plus important du son caractéristique d’un microphone. C’est une fonction de nombreuses variables à la fois à l’intérieur et à l’extérieur du microphone lui-même.

La réponse en fréquence d’un microphone est influencée par les facteurs suivants:

  • poids du diaphragme.
  • Taille du diaphragme.
  • Forme de diaphragme.
  • Tension du diaphragme.
  • Taille et forme de la capsule/déflecteur/cartouche.
  • directionnalité de la capsule.
  • Fréquences de résonance du corps du microphone.
  • Distance entre la source sonore et le microphone.
  • Impédance de sortie par rapport à l’impédance de charge entre le microphone et le préamplificateur.

Poids du diaphragme

Le poids du diaphragme du microphone est un facteur limitant de la réponse en haute fréquence.

L’inertie d’un diaphragme lourd le rend moins sensible aux petites longueurs d’onde sonores (fréquences plus élevées). Pour cette raison, les diaphragmes à bobine mobile relativement lourds ont une sensibilité aux hautes fréquences plus faible que leurs homologues à ruban et à condensateur plus légers.

taille du diaphragme

Le diamètre d’un diaphragme circulaire joue un rôle important dans la détermination de la réponse en haute fréquence de votre microphone.

Si une onde sonore a une longueur d’onde égale au diamètre d’un diaphragme, elle appliquera des quantités égales de pression positive et négative, s’annulant ainsi.

Les ondes sonores plus courtes que cette longueur d’onde deviennent assez «échelonnées», en particulier lorsque les deux côtés du diaphragme sont exposés à une pression acoustique externe. Cela réduit encore la clarté de la réponse haute fréquence.

Plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence est élevée, de sorte que les petits diaphragmes sont physiquement capables de reproduire des fréquences plus élevées que les grands diaphragmes.

la forme du diaphragme

La forme du diaphragme est un facteur dans les fréquences de résonance du microphone.

Les membranes de bobine mobile et de condensateur typiques sont circulaires et donc sensibles aux fréquences de résonance (pensez aux ondes stationnaires).

Une longueur d’onde qui est exactement le double de la longueur du diamètre du diaphragme provoque une sorte d’onde stationnaire au niveau du diaphragme, où la nature de la forme du diaphragme accentue légèrement la fréquence de cette longueur d’onde. Les multiples entiers de la longueur d’onde se comportent de manière intéressante au niveau du diaphragme, provoquant des ondes stationnaires auto-annulantes ou résonnantes.

Les microphones à ruban sont différents. Leurs longs diaphragmes à bande ondulée n’ont généralement pas de fortes fréquences de résonance en raison de leur forme irrégulière !

Les diaphragmes de bobine mobile ont souvent des fentes dans les lames et des encoches où la bobine mobile se fixe. Cette forme irrégulière affecte également la réponse en fréquence du microphone.

Tension du diaphragme

La tension d’un diaphragme affecte l’inertie du diaphragme et la réponse en fréquence du microphone.

Pensez à régler une boîte. Plus on étire la peau, plus la fréquence de résonance de la caisse est élevée. De même, plus le diaphragme d’un microphone est serré, plus sa fréquence de résonance due à la tension est élevée. Ne frappez pas les membranes du microphone avec des baguettes !

Dans les microphones à condensateur à petit diaphragme, cette tension peut provoquer une résonance bien au-dessus de la plage audible de l’oreille humaine.

Les condenseurs à grand diaphragme ont généralement une augmentation de fréquence élevée en raison de la contrainte du diaphragme.

Les diaphragmes à ruban sont souvent suffisamment lâches pour que leur fréquence de résonance (due à la tension) se situe dans la région des sous-graves ou même en dessous de la plage audible de l’oreille humaine.

Le matériau de rembourrage et l’espace autour de la capsule.

Les microphones ont souvent des grilles de protection autour de leurs capsules. À l’intérieur de la grille et autour de la capsule, il y a souvent de la mousse acoustique hydratante. Il y a un espace entre la grille, la mousse et la capsule.

Le matériau d’amortissement aide à protéger la capsule des explosions tout en amortissant les hautes fréquences.

L’espace à l’intérieur du microphone a le potentiel de favoriser les ondes stationnaires courtes.

Bien que mineurs et terriblement compliqués, ces facteurs apparemment minimes sont des éléments importants de la conception du microphone et de la réponse en fréquence.

De manière générale, les haut-parleurs sont amortis à -6 dB par octave pour produire une réponse en fréquence au son naturel.

directivité de la capsule

Oui, même la directivité d’un microphone affecte sa réponse en fréquence. Cela est particulièrement vrai lors du déplacement hors axe pour les microphones directionnels.

Dans un microphone directionnel, la capsule est conçue avec un «chemin» spécifique que le son doit parcourir pour aller de l’avant du diaphragme à l’arrière du diaphragme. Cette distance affecte l’atténuation des hautes fréquences des microphones.

L’atténuation de fréquence commence à un pic: à une fréquence avec une longueur d’onde deux fois plus longue que la longueur du trajet de l’avant à l’arrière du diaphragme. A cette fréquence, il y a une différence de pression maximale entre les deux côtés du diaphragme, provoquant un pic dans la réponse en fréquence.

La différence de pression au-dessus de cette fréquence de coupure deviendra de plus en plus petite. La différence d’amplitude diminuera également avec des fréquences plus élevées. Les deux provoquent une diminution de la réponse en fréquence.

Notez que les microphones sont plus directionnels dans les hautes fréquences et deviennent de plus en plus omnidirectionnels dans les basses fréquences.

Par conséquent, la réponse en fréquence hors axe d’un microphone directionnel aura relativement moins de hauts et plus de bas par rapport à la réponse dans l’axe. Au fur et à mesure que nous déplaçons la source sonore hors de l’axe, le microphone se dégrade dans la reproduction des hautes fréquences.

Fréquences de résonance du corps du microphone

Tous les objets physiques ont des fréquences de résonance (pensez aux diapasons). Les microphones ne sont pas différents.

Les corps de microphone de qualité sont conçus dans cet esprit et un soin particulier est apporté pour minimiser la présence de fréquences de résonance. Mais le fait est que ces fréquences de résonance du corps du microphone affecteront la réponse en fréquence.

Distance entre la source sonore et le microphone

Bien que ne faisant pas partie de l’anatomie du microphone, la distance par rapport à la source sonore joue un rôle dans la réponse en fréquence des microphones directionnels. Plus précisément dans le bas de gamme. Cela est dû à l’effet de proximité, dont nous parlerons plus en détail plus tard.

Plus la source sonore est proche d’un microphone, plus le microphone reproduira de basses fréquences.

Impédance de sortie par rapport à l’impédance de charge

Le transfert de tension entre le microphone et le préamplificateur augmente à mesure que l’impédance de charge augmente par rapport à l’impédance de sortie du microphone. Une impédance de charge au moins 5 fois supérieure à l’impédance de sortie est préférable.

Cependant, l’impédance de sortie d’un microphone est spécifique à la fréquence et est souvent beaucoup plus élevée aux basses fréquences. Par conséquent, de faibles impédances de charge peuvent entraîner une perte de réponse en basse fréquence.

Dans les convertisseurs d’impédance (transformateurs élévateurs ou circuits), les hautes fréquences peuvent être perdues en raison de l’augmentation de l’impédance du signal du microphone.

La réponse en fréquence de l’oreille humaine

Oui, nos oreilles ont aussi une réponse en fréquence !

Les limites extérieures de l’audition humaine, comme nous en avons discuté, sont de 20 Hz à l’extrémité inférieure et de 20 000 Hz à l’extrémité supérieure.

Nous avons évolué pour avoir une sensibilité comprise entre 2000 Hz et 5000 Hz. C’est la plage d’intelligibilité de la parole dans la voix humaine. Comme nous en avons discuté précédemment, les micros vocaux bénéficient d’un boost dans cette plage.

Au fur et à mesure que l’on descend dans le spectre, en se rapprochant des 20 Hz, on devient de moins en moins sensible aux niveaux SPL.

En fait, nous ressentons ces fréquences sous-graves(20 Hz – 60 Hz) plus souvent que nous ne les entendons.

À l’extrémité supérieure du spectre, nous perdons lentement la sensibilité à mesure que nous vieillissons et endommageons à plusieurs reprises notre audition.

Par exemple, passant tellement de temps à jouer de la musique dans des groupes bruyants et à assister à des spectacles bruyants, j’ai personnellement du mal à entendre quoi que ce soit au-dessus de 16 500 Hz… Protégez vos oreilles!

Pour mieux comprendre la réponse en fréquence compliquée de l’audition humaine, consultez les courbes de Fletcher-Munson:

Courbes de Fletcher-Munson
Courbes de Fletcher-Munson

Les courbes ci-dessus nous montrent, en termes généraux, les sensibilités de fréquence relatives spécifiques de l’oreille humaine.

Dans le graphique ci-dessus, vous trouverez plusieurs lignes liées à différentes valeurs de phon.

Un phon est un niveau sonore perçu. Vous verrez que plus la ligne téléphonique est basse, moins il nous faut de niveau de pression sonore pour entendre une fréquence.

  • 0 phon est le seuil d’audition.
  • 120 phons est le seuil de la douleur.

Au bas de l’échelle(20 Hz), on voit qu’il faudrait un niveau de pression acoustique important pour que nous entendions réellement un son. Or, à une fréquence de 4 kHz, nous sommes très sensibles aux variations de pression acoustique.

Que sont les bandes de fréquences?

Avant de continuer, je voudrais donner un peu plus d’informations sur les bandes de fréquences(gammes) et comment nous les entendons:

Veuillez noter que ces plages ne sont que des lignes directrices approximatives. Il n’y a pas de norme ici.

Les gammes de fréquences sont:

  • ≤ 60 Hz = caisson de basses.
  • 60 Hz – 250 Hz = basses.
  • 250 Hz – 500 Hz = Bas médiums.
  • 500 Hz – 2 kHz = milieu de gamme.
  • 2 kHz – 4 kHz = hauts médiums.
  • 4 kHz – 6 kHz = présence.
  • ≥ 6kHz = luminosité.

≤ 60 Hz = caisson de basses

Cette bande de fréquence est ressentie plus qu’entendue(voir courbes de Fletcher-Munson). La plupart des instruments et des sons manquent d’informations dans cette plage.

Portez une attention particulière à la réponse en fréquence des sous-graves dans les microphones pour les grosses caisses, les amplis de basse et les tubas.

60Hz – 250Hz = basse

C’est là que se trouvent la plupart des informations de basse « musicales ». Les fréquences fondamentales de nombreux instruments se situent dans cette plage, y compris la fréquence fondamentale de la plupart des voix humaines.

250 Hz – 500 Hz = bas médiums

Cette gamme contient les harmoniques les plus fortes des instruments de basse et les fondamentaux de certains instruments plus aigus. Trop de rétroaction dans cette bande peut rendre le son du microphone «boueux». Une réponse insuffisante dans cette bande peut rendre le son du microphone trop fin.

500 Hz – 2 kHz = milieu de gamme

L’oreille humaine commence à devenir plus sensible dans cette gamme. Cette plage contient des harmoniques plus faibles provenant d’instruments graves et des harmoniques plus fortes provenant d’instruments plus aigus.

2 kHz – 4 kHz = hauts médiums

L’oreille humaine est la plus sensible dans cette gamme. Un microphone qui a une accentuation ou une coupure substantielle dans cette bande ne recréera pas le timbre d’un son de manière très précise.

4kHz – 6kHz = présence

Si un micro est sensible dans cette gamme, il peut ajouter plus de présence au son ou il peut sembler dur. Il y a une ligne très fine.

S’il y a une baisse de la réponse en fréquence d’un microphone dans cette bande, cela peut rendre le son source transparent ou plus éloigné qu’il ne l’est réellement.

≥ 6kHz = luminosité

De nombreux micros dynamiques se situent quelque part dans la bande de fréquences de «luminosité»(bien qu’ils puissent être conçus pour capturer jusqu’à 20 kHz).

Cette bande fait partie de la raison pour laquelle les microphones à condensateur, en général, sonnent plus «hi-fi» que leurs homologues dynamiques. Les microphones à condensateur font généralement un excellent travail pour capter les fréquences dans cette gamme, qui englobe toutes les harmoniques supérieures des sons, ainsi que «l’air» et la «luminosité» d’un son(ce sont mes termes techniques).

Les micros à ruban ont tendance à glisser doucement dans la bande lumineuse, ils reproduisent donc un son «chaud».

Comment la réponse en fréquence est-elle mesurée dans les microphones?

Le processus de calcul correct de la réponse en fréquence d’un microphone est facile à conceptualiser. Cependant, les fabricants de microphones ont besoin d’équipements coûteux pour mesurer correctement. Ce kit comprend:

  • une chambre anéchoïque.
  • Une enceinte parfaitement calibrée.

Une chambre anéchoïque est absolument insonorisée. Il n’y a pas de bruit ambiant dans une chambre anéchoïque et il n’y a pas de surfaces réfléchissantes dans la chambre elle-même. Il n’est pas rare d’avoir des valeurs dBA négatives lors de la mesure du bruit ambiant d’une chambre anéchoïque. C’est incroyable!

Ensuite, il faut un haut- parleur parfaitement calibré. Ce haut-parleur a besoin d’une réponse en fréquence plate et devrait pouvoir produire de 20 Hz à 20 000 Hz de manière uniforme. Comme la chambre anéchoïque, cette enceinte doit inclure une quantité vraiment incroyable de détails de conception.

Le microphone en question est placé devant le haut-parleur, connecté via XLR à un analyseur de spectre calibré et le test est prêt.

Le bruit rose est diffusé par ce haut-parleur et capturé par le microphone.

Le bruit rose est utilisé car il a la même énergie dans toutes les octaves de l’audition humaine. Donc, si le tracé de réponse en fréquence résultant n’est pas plat, cela a quelque chose à voir avec la réponse du microphone à des fréquences particulières.

Le signal du microphone est envoyé à un analyseur de spectre, puis un tracé de réponse en fréquence est produit.

Cela semble cher, et ça l’est!

Une autre façon de mesurer la réponse en fréquence dans les microphones

Au lieu d’utiliser tout cet équipement coûteux pour produire une réponse en fréquence précise, les fabricants(et les passionnés d’audio) se comparent à une référence connue.

En analysant le microphone en question avec un autre microphone de réponse en fréquence connue, on calcule les différences et en déduit une réponse en fréquence pour le microphone inconnu.

Dans cette option, nous devons nous assurer que tout sauf les microphones est le même dans les deux tests:

  • La chambre.
  • Tout dans la chambre.
  • La position des micros.
  • distance à l’orateur.
  • Le même bruit rose sera utilisé et au même volume.

C’est une option moins chère. La pièce n’a pas besoin d’être anéchoïque car les deux microphones seront soumis au même stimulus. Bien que les pièces acoustiquement mortes soient meilleures, car les réflexions sonores dans la pièce donneront un résultat biaisé.

De plus, le haut-parleur n’a pas besoin d’être parfait, mais il doit être calibré pour que nous sachions que le bruit rose est aussi plat que possible.

Nous avons trouvé les différences de réponse en fréquence entre les deux microphones à l’aide d’analyseurs de fréquence. À partir de là, nous traçons un nouveau tracé de réponse en fréquence basé sur le tracé connu.

Même cela semble fastidieux…

Et ça l’est, mais c’est payant d’avoir une fiche technique pour mieux servir le client.

Cependant, certains fabricants prennent plus de «conjectures» que d’autres lorsqu’il s’agit de leurs graphiques de réponse en fréquence. Ainsi, parfois, le tracé de la réponse en fréquence n’est pas nécessairement précis.

Une autre façon dont ces graphiques manquent de précision réside dans l’échelle du graphique. Souvent, la ligne de réponse est lisse et s’ajoute à la sensibilité moyenne(au lieu d’être très nette et irrégulière). C’est bien pour donner une idée générale de l’endroit où le micro amplifie et coupe naturellement le spectre de fréquences, mais il manque le vrai détail de la réponse en fréquence réelle.

Il existe donc fondamentalement 3 façons de mesurer la réponse en fréquence d’un microphone:

  1. Une chambre anéchoïque avec un haut-parleur calibré.
  2. Comparaison avec un microphone connu.
  3. Deviner.

Wow, la précision a chuté très rapidement!

L’effet de proximité sur la réponse en fréquence

L’effet de proximité est un phénomène de microphone où le fait de rapprocher un microphone d’une source sonore augmente sa sensibilité aux basses fréquences.

La réponse en fréquence d’un microphone change donc en fonction de sa proximité avec la source qu’il capte.

Voici une représentation graphique de l’effet de proximité sur le microphone Shure Beta 57A:

Graphique de réponse en fréquence Shure Beta 57A avec variations de l'effet de proximité
Graphique de réponse en fréquence Shure Beta 57A avec variations de l’effet de proximité

Comment se peut-il?

Tout d’abord, il existe deux types de principes de microphone: le principe de pression et le principe de gradient de pression.

L’effet de proximité n’affecte que les microphones à gradient de pression. Les microphones à gradient de pression sont directionnels(diagramme polaire cardioïde et figure 8 et toutes leurs variations).

Parce que la différence de pression entre les plaques avant et arrière est ce qui cause le signal, et la différence est physiquement plus grande aux hautes fréquences qu’aux basses fréquences(en raison des différences de phase aux longueurs d’onde plus courtes). Les microphones amortissent le diaphragme pour aider à équilibrer le signal et capturer une réponse en fréquence «plus plate».

Cela fonctionne très bien à une distance considérable.

Cependant, lorsque la source sonore se rapproche de la capsule, les choses changent. Disons qu’il y a une distance D entre l’avant et l’arrière du diaphragme d’un microphone et que la source sonore est à une distance D de l’avant du diaphragme.

Cela signifie que la source est 2D de l’arrière, et donc le SPL est quatre fois plus fort à l’avant qu’à l’arrière.

A ces distances, la différence de pression entre l’avant et l’arrière dépend peu de la fréquence et beaucoup plus de l’amplitude.

Ainsi, l’amortissement amplifie les basses fréquences au lieu de les égaliser. Cette amplification se traduit par une variation de la réponse en fréquence dans le bas d’un microphone et est connue sous le nom d’ effet de proximité!

Méthodes pour modifier la réponse en fréquence d’un microphone

Comment modifier la réponse en fréquence d’un microphone? Bien qu’il s’agisse d’une caractéristique innée d’un microphone, la réponse en fréquence peut être modifiée des manières suivantes:

  • effet de proximité.
  • Déplacer la source sonore hors de l’axe.
  • Emboutir le microphone.
  • Insérez ou retirez les grilles et la mousse acoustique.
  • Fournit des quantités variables d’alimentation fantôme (aux microphones actifs).
  • Changement d’impédance de charge.
  • impliquant des filtres.
  • Changement de motifs polaires.

effet de proximité

Comme nous l’avons mentionné précédemment, l’effet de proximité indique qu’à mesure qu’un microphone directionnel se rapproche d’une source sonore, la réponse des basses du microphone augmente.

Déplacez la source sonore hors de l’axe

Les microphones deviennent naturellement plus omnidirectionnels aux basses fréquences et plus directionnels aux hautes fréquences. Par conséquent, déplacer une source sonore hors axe réduira efficacement la réponse haute fréquence du microphone.

prendre le micro

En plaçant le microphone en forme de coupe, nous introduisons davantage d’ondes stationnaires autour du diaphragme du microphone. Cela provoque des altérations de la réponse en fréquence du microphone.

Insertion ou retrait des grilles et de la mousse acoustique

Chaque fois que nous ajoutons ou retirons de la matière autour du diaphragme d’un microphone, nous courons le risque de modifier la façon dont le son affecte le diaphragme. Ce faisant, nous modifions la réponse en fréquence.

Fourniture de différentes quantités d’alimentation fantôme

Certains microphones actifs nécessitant une alimentation fantôme peuvent fonctionner sur une variété de tensions CC et pas seulement sur le +48 volts standard.

Cependant, bon nombre de ces microphones auront des fonctionnalités limitées avec moins de tension. L’une des façons dont cette fonctionnalité réduite se manifeste est la diminution de la réponse haute fréquence.

Modification de l’impédance de charge

La variation de l’impédance de charge d’un microphone affectera le flux du signal.

Il existe sur le marché des préamplis à impédance variable qui peuvent être utilisés pour modifier le son du microphone. Ces préamplificateurs sont les plus populaires et sont combinés avec des microphones à ruban.

filtres attrayants

L’activation des filtres passe-haut et des amplifications de fréquence (amplifications de présence, etc.) affectera directement la réponse en fréquence d’un microphone.

changer les diagrammes polaires

Sur les microphones à plusieurs directivités, la modification du diagramme polaire modifiera souvent légèrement la réponse en fréquence.

Généralisations de la réponse en fréquence des 4 principaux types de microphones

Parlons de quelques généralités de divers types de microphones et de leurs caractéristiques de réponse en fréquence.

Il existe 4 principaux types de microphones professionnels:

  • Microphones dynamiques à bobine mobile.
  • Microphones dynamiques à ruban.
  • Microphones à condensateur à petite membrane.
  • Microphones à condensateur à large diaphragme.

J’inclurai des liens vers les détaillants en ligne de chaque échantillon de microphone pour plus d’informations et des prix.

Aperçu de la réponse en fréquence du microphone à bobine mobile dynamique

Exemple de micro: Shure SM58

Microphone dynamique à bobine mobile Shure SM58
Microphone dynamique à bobine mobile Shure SM58

Les microphones dynamiques à bobine mobile ont souvent les caractéristiques de réponse en fréquence suivantes:

  • réponse colorée.
  • Roll-off haut de gamme dans le spectre audible.
  • Fréquences de résonance importantes.
Graphique de réponse en fréquence Shure SM58
Graphique de réponse en fréquence Shure SM58

Aperçu de la réponse en fréquence du microphone à ruban dynamique

Exemple de micro: Royer R-121

Microphone à ruban dynamique Royer R-121
Microphone à ruban dynamique Royer R-121

Les microphones dynamiques à ruban présentent souvent les caractéristiques de réponse en fréquence suivantes:

  • Réponse moyenne relativement plate.
  • Atténuation douce des hautes fréquences.
  • Il n’y a pas de fréquences de résonance significatives dans la plage audible.
Tableau de réponse en fréquence Royer R-121
Tableau de réponse en fréquence Royer R-121

Aperçu de la réponse en fréquence du microphone à condensateur à petite membrane

Exemple de microphone: DPA 4006A

DPA 4006A Microphone à condensateur à petit diaphragme
DPA 4006A Microphone à condensateur à petit diaphragme

Les microphones à condensateur à petite membrane présentent généralement les caractéristiques de réponse en fréquence suivantes:

  • Réponse en fréquence plate sur toute la gamme de fréquences audibles.
  • Réponse haut de gamme étendue au-dessus de la plage audible.
Graphique de réponse en fréquence DPA 4006A
Graphique de réponse en fréquence DPA 4006A

Aperçu de la réponse en fréquence du microphone à condensateur à large diaphragme

Exemple de micro: Neumann TLM 102

Condenseur à large membrane Neumann TLM 102
Condenseur à large membrane Neumann TLM 102

Les condenseurs à large diaphragme offrent souvent les qualités de réponse en fréquence suivantes:

  • Réponses en fréquence relativement plates sur toute la plage audible.
  • Un roll-off bas de gamme en douceur.
  • Sensibilité accrue dans les fréquences moyennes-aiguës et/ou aiguës avec une légère baisse des hautes fréquences dans la plage audible.
Graphique de réponse en fréquence Neumann TLM 102
Graphique de réponse en fréquence Neumann TLM 102

Des questions connexes

Les haut-parleurs et les écouteurs ont-ils une réponse en fréquence? Les haut-parleurs et les écouteurs, comme les microphones, ont des réponses en fréquence. La réponse en fréquence d’un périphérique de sortie audio est principalement déterminée par la taille des haut-parleurs, le type de transducteur, les circuits et les fréquences de résonance.

Qu’est-ce que la sensibilité du microphone? La sensibilité du microphone est définie comme la force du signal de sortie d’un microphone(mV ou dBV) par rapport au niveau de pression acoustique subi par le microphone(mesuré à 94 dB SPL ou 1 pas de Pascal à 1 kHz). La cote de sensibilité d’un microphone est liée à la sortie du signal plutôt qu’à la réactivité au son.

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