Les microphones ont-ils besoin de magnétisme pour fonctionner correctement ?

Les aimants et les microphones jouent un rôle très important dans notre vie quotidienne. Vous avez peut-être lu quelque part que les aimants jouent un rôle central dans les microphones. Est ce que c’est sûr?

Les microphones ont-ils besoin de magnétisme pour fonctionner correctement? Les microphones dynamiques(bobine mobile et ruban) convertissent l’énergie par induction électromagnétique et ont des aimants construits autour de leurs diaphragmes. De plus, tout microphone avec transformateur nécessite également des aimants pour fonctionner comme prévu. Les microphones à condensateur FET sans transformateur, en revanche, ne nécessitent pas de magnétisme.

La réponse est donc parfois oui et parfois non. Cela dépend vraiment du microphone en question. Dans cet article, nous expliquerons en détail pourquoi certains microphones ont besoin de magnétisme et pourquoi d’autres non. Je vais partager des exemples de microphones pour aider à illustrer.

Magnétisme et transducteur de microphone dynamique

Comme mentionné, les transducteurs de microphone dynamique fonctionnent sur les principes de l’électromagnétisme. Cela signifie que les microphones dynamiques, en particulier, nécessitent du magnétisme pour fonctionner correctement.

Avant de parler des deux principaux types de microphones dynamiques(bobine mobile et ruban), définissons le principe de fonctionnement principal, qui est l’induction électromagnétique.

Qu’est-ce que l’induction électromagnétique? L’induction électromagnétique est la création d’une tension(force électromotrice) à travers un conducteur électrique lorsque le conducteur subit un champ magnétique changeant.

Les transducteurs de microphone dynamiques ont des aimants permanents intégrés dans leurs cartouches ou déflecteurs. Ces aimants fournissent le champ magnétique nécessaire à l’induction électromagnétique.

Les microphones dynamiques, comme tous les autres microphones, ont des diaphragmes qui se déplacent en fonction des ondes sonores. Les diaphragmes des microphones dynamiques contiennent le matériau électriquement conducteur nécessaire à l’induction électromagnétique.

Au fur et à mesure que le diaphragme du microphone dynamique se déplace avec une pression acoustique variable, le matériau conducteur fait de même.

Les aimants fixes fournissent un champ magnétique permanent. Cependant, lorsque le matériau conducteur change de position dans ce champ, le champ magnétique en fonction du matériau conducteur change.

En d’autres termes, le champ magnétique est permanent, mais le diaphragme le vit différemment selon sa position dans le champ.

Ainsi, le conducteur électrique a subi un champ magnétique changeant. Là, une induction électromagnétique se produit et une tension est créée à travers le conducteur.

Parce que le diaphragme se déplace d’avant en arrière(dans des directions alternées), cette tension induite est alternative.

En fin de compte, cette tension alternative est le signal audio de notre microphone.

Comme promis, parlons du microphone dynamique à bobine mobile et du microphone dynamique à ruban.

Transducteur de microphone dynamique à bobine mobile

Le microphone dynamique à bobine mobile possède une membrane à membrane non conductrice. Cependant, attaché à ce diaphragme est une bobine conductrice(généralement en cuivre) qui se trouve à l’intérieur d’une fente cylindrique dans un cadre magnétique.

Un schéma simple de transducteur de microphone à bobine mobile est illustré ci-dessous:

Le diaphragme et la bobine conductrice attachée se déplacent en fonction des ondes sonores auxquelles ils sont soumis. Ce mouvement se produit dans un champ magnétique permanent et ainsi une tension(signal de microphone) est induite à travers la bobine conductrice.

Notez que la pièce polaire magnétique intérieure a la polarité magnétique opposée aux aimants extérieurs.

Transducteur de microphone à ruban dynamique

Le diaphragme d’un microphone à ruban est lui-même le conducteur(souvent en aluminium). Il repose sur une structure magnétique permanente connue sous le nom de «baffle».

Le diaphragme à ruban conducteur effectue des va-et-vient autour de sa position de repos en fonction des ondes sonores qu’il rencontre. Il le fait dans un champ magnétique et donc une tension alternative(signal micro) est induite à travers lui.

Notez que le long d’un côté de la longueur du ruban, l’aimant a une polarité nord et que de l’autre côté de la longueur du ruban, l’aimant a une polarité sud.

Le magnétisme et le transformateur

En plus de tous les microphones dynamiques, tout microphone avec un transformateur, par défaut, nécessite du magnétisme pour fonctionner.

Qu’est-ce qu’un transformateur? Un transformateur est un appareil électrique passif qui utilise l’induction électromagnétique pour modifier la tension, le courant et l’impédance d’un circuit primaire et introduire ces modifications dans un circuit secondaire. Il le fait sans connecter électriquement les deux circuits.

Les transformateurs sont constitués d’un seul noyau magnétique et de deux(ou plus) enroulements conducteurs qui s’enroulent autour du noyau sans se toucher. Dans les microphones, les transformateurs sont assez basiques et n’ont généralement que des enroulements.

Ces deux enroulements sont appelés:

• Enroulement primaire(l’« entrée » du transformateur): cet enroulement fait partie du circuit qui transporte la tension alternative générée par le transducteur du microphone.
• Enroulement secondaire(la « sortie » du transformateur): cet enroulement fait généralement partie du circuit de sortie du microphone et transporte le signal de microphone ajusté.

Voici un schéma d’un transformateur élévateur. L’enroulement primaire est à gauche et l’enroulement secondaire est à droite. Ils s’enroulent tous les deux autour du noyau magnétique.

Dans les microphones, les transformateurs sont souvent placés à la sortie du microphone. Ces microphones sont appelés «sorties couplées par transformateur».

Ces transformateurs de sortie sont utilisés pour plusieurs raisons:

• Pour régler l’impédance de la sortie microphone.
• Pour empêcher la tension CC(alimentation fantôme, polarisation CC, etc.) d’atteindre les parties du microphone qui ne sont pas conçues pour la tension CC.
• Pour augmenter la tension(transformateur élévateur).
• Pour réduire la tension(transformateur abaisseur).
• Pour équilibrer le signal(nécessite avec des micros à lampes).

Notez également que dans certaines conceptions de microphones(comme les microphones à ruban actifs), il y a des transformateurs entre l’élément transducteur et l’électronique active.

Selon la conception du microphone, ces transformateurs peuvent être des transformateurs élévateurs ou abaisseurs.

transformateur élévateur

Les transformateurs élévateurs augmentent ou «augmentent» la tension entre les enroulements primaire et secondaire tout en abaissant le courant. L’impédance augmente également dans un transformateur élévateur

transformateur abaisseur

Les transformateurs abaisseurs réduisent ou «abaissent» la tension entre les enroulements primaire et secondaire mais augmentent le courant. L’impédance chute également entre les enroulements primaire et secondaire.

Rapports de transformation du transformateur

Pour conclure notre brève discussion sur les transformateurs, parlons des équations de rapport de tours.

Comme mentionné, le transformateur a un noyau magnétique(c’est pourquoi nous en parlons dans cet article). Enroulées autour de ce noyau magnétique se trouvent des bobines de fil conducteur. Une bobine est l’enroulement primaire et l’autre est l’enroulement secondaire.

Un «tour» fait référence à chaque fois qu’un enroulement est enroulé autour du noyau magnétique. Si l’enroulement primaire a moins de tours que le secondaire, nous avons un transformateur élévateur. Au contraire, si l’enroulement primaire a plus de tours que le secondaire, nous avons un transformateur abaisseur.

Dans un monde idéal sans perte, nous avons les équations de rapport de tours suivantes:

• Rapport de tension = nombre de tours dans l’enroulement primaire par rapport au nombre de tours dans l’enroulement secondaire.
• Rapport de courant = nombre de tours dans l’enroulement secondaire par rapport au nombre de tours dans l’enroulement primaire.
• Rapport d’impédance = carré du nombre de tours dans l’enroulement primaire par rapport au nombre de tours dans l’enroulement secondaire.

Magnétisme et microphones à condensateur

Le transducteur du microphone à condensateur fonctionne selon des principes électrostatiques. Les principaux éléments de la capsule sont un diaphragme et une plaque arrière qui créent une sorte de condenseur à plaques parallèles.

Ces plaques nécessitent une charge électrique entre elles pour fonctionner correctement(via une polarisation externe ou un matériau électret). Cependant, il n’y a pas besoin de magnétisme dans une capsule de microphone à condensateur.

Cela dit, les microphones à condensateur ont souvent des transformateurs de sortie. Cela est particulièrement vrai pour les condensateurs à tube et les «vrais» FET(bien qu’il existe de nombreux condensateurs sans transformateur sur le marché).

Il est donc prudent de dire que de nombreux microphones à condensateur nécessitent en fait du magnétisme pour fonctionner correctement.

Ceux qui ont des transformateurs ont besoin de magnétisme, contrairement aux micros à condensateur sans transformateur.

Un aperçu des microphones magnétiques et non magnétiques

En résumé, les éléments d’un microphone qui nécessitent du magnétisme pour fonctionner sont les capsules de microphone dynamiques(cartouches à bobine mobile et éléments à ruban/déflecteur) et les transformateurs.

Donc, si un microphone possède l’un de ces composants, il a besoin de magnétisme pour fonctionner correctement.

Pour fournir plus d’informations, j’ai dressé la liste suivante pour aider à déterminer, en général, si un type de microphone donné a besoin ou non de magnétisme:

type de micro	Nécessite-t-il du magnétisme?
dynamique de la bobine mobile	Oui
Ruban passif dynamique	Oui
Ruban actif dynamique	Oui
condenseur à tubes	Oui
Condensateur FET	S’il y a un transformateur de sortie
condenseur à électret	Sauf s’il y a un transformateur
cravate	Si vous avez une capsule dynamique
micro usb	Si vous avez une capsule dynamique

des questions connexes

Les aimants affectent-ils les microphones? Les microphones dynamiques sont conçus pour convertir l’énergie par induction électromagnétique et ont des aimants à l’intérieur de leurs cartouches/baffles. Bien qu’un aimant puisse attirer un microphone dynamique, il n’affectera probablement pas les performances ou ne perturbera pas les composants d’un microphone à condensateur à moins que son champ magnétique ne soit énorme.

Que sont les microphones à condensateur? Les transducteurs de microphone à condensateur fonctionnent sur des principes électrostatiques plutôt que sur des principes électromagnétiques dynamiques. Les capsules de condensateur fonctionnent comme des condensateurs à plaques parallèles et doivent être chargées électriquement pour fonctionner. Les microphones à condensateur nécessitent également d’autres composants actifs pour émettre un signal de microphone sain.