Les microphones sont-ils des périphériques d’entrée ou de sortie ?

Pour bien comprendre les microphones, il est essentiel de comprendre le fonctionnement de l’audio en termes d’entrées, de sorties et de flux de signal. Lorsque vous travaillez avec l’audio d’un ordinateur, il est essentiel de comprendre les périphériques d’entrée et les périphériques de sortie du système.

Les microphones sont-ils des périphériques d’entrée ou de sortie? Lorsqu’un microphone est connecté à un ordinateur(via une interface audio ou un autre convertisseur analogique-numérique), il envoie/entre des informations à l’ordinateur. Cela signifie que les microphones sont des périphériques d’entrée. Les microphones numériques avec amplificateurs de casque intégrés qui reçoivent des entrées d’ordinateurs sont des périphériques d’entrée/sortie.

Cela peut être un peu déroutant, nous allons donc passer en revue les définitions complètes de ce que sont réellement les périphériques d’entrée et de sortie. Nous parlerons également des entrées et sorties possibles d’un micro sans le cadre d’un système informatique.

Que sont les périphériques d’entrée et de sortie et pourquoi les microphones sont-ils considérés comme des périphériques d’entrée?

Avant d’entrer dans les détails des microphones en tant que périphériques d’entrée, définissons ce que sont les périphériques d’entrée et de sortie.

Quelle est la différence entre un périphérique d’entrée et un périphérique de sortie? Un dispositif d’entrée envoie/entre des informations dans un système informatique, tandis qu’un dispositif de sortie reçoit/reproduit des informations émises par un système informatique. Lorsque vous déterminez si un périphérique est un périphérique d’entrée ou de sortie, pensez aux E/S de l’ordinateur(entrée/sortie).

Avec cette définition, nous comprenons que les microphones sont des périphériques d’entrée. Un microphone convertit les ondes sonores en signaux audio, qui sont ensuite convertis en données audio numériques et envoyés/entrés à un ordinateur.

Les microphones émettent généralement des signaux audio analogiques(tensions CA) qui nécessitent une conversion en données numériques pour être compatibles avec un ordinateur. Cela signifie que selon notre définition d’un périphérique d’entrée, le signal d’un microphone doit être converti en données numériques avant que ce microphone puisse être considéré comme un périphérique d’entrée.

La conversion analogique-numérique d’un signal de microphone peut se produire de plusieurs manières:

Interface audio(concentrateur)

Interface audio(hub): les interfaces audio de type hub sont le type d’interface audio le plus populaire et fournissent la méthode la plus courante de connexion d’un microphone à un ordinateur. Un ou plusieurs microphones peuvent être entrés dans l’interface audio(selon la conception) et un convertisseur analogique-numérique(ADC) interne convertit les signaux analogiques en données numériques qui sont ensuite entrées dans un ordinateur connecté via USB, FireWire, Thunderbolt, etc.

Exemple d’interface audio de type Hub: Focusrite Scarlett 2i2(lien vérifier le prix sur Amazon):

Interface audio(adaptateur)

Interface audio(adaptateur): les interfaces audio de type adaptateur sont une méthode beaucoup moins courante pour connecter un microphone à un ordinateur. Ces interfaces ont généralement une entrée(signal de microphone analogique), un simple ADC et une sortie(données audio numériques). Ces adaptateurs se connectent généralement à un ordinateur via USB.

Exemple d’interface audio de type adaptateur: Shure X2U:

microphone numérique

Microphone numérique: Les microphones numériques(vendus dans le commerce sous le nom de microphones USB) ont des ADC internes et émettent des données numériques directement à partir du corps du microphone. Ces microphones se connectent directement à un ordinateur via USB.

Exemple de microphone USB numérique: Blue Yéti:

Tout cela pour dire que les microphones sont intrinsèquement conçus pour être des périphériques d’entrée, mais leurs signaux doivent d’abord être convertis en données numériques pour devenir véritablement des périphériques d’entrée pour les systèmes informatiques.

Entrée et sortie microphone indépendantes

Nous avons donc discuté de ce que sont les périphériques d’entrée et de sortie et de ce qui fait d’un microphone un périphérique d’entrée. Parlons maintenant des entrées et sorties d’un microphone lui-même(sans penser à un système informatique).

Commençons par définir un microphone. Un microphone agit comme un transducteur, convertissant l’énergie mécanique des ondes(ondes sonores) en énergie électrique(signaux audio). Il existe de nombreux types de microphones avec de nombreuses méthodes de conversion des ondes sonores en signaux audio, mais c’est l’objectif fondamental d’un microphone et convient à notre discussion.

D’un point de vue électrique, les microphones sont conçus pour n’émettre que des signaux audio électriques(sous la forme de tensions alternatives ou de signaux audio). Les microphones ne sont pas conçus pour recevoir des signaux audio(nous en reparlerons plus tard).

Cela dit, certains microphones nécessitent de l’électricité pour fonctionner correctement. Veuillez noter que cela ne signifie pas qu’ils nécessitent des signaux audio. Cela signifie simplement qu’ils ont besoin d’électricité(sous forme de tension continue) pour alimenter leurs circuits internes ou pour polariser les capsules de leurs microphones. Encore une fois, cela ne fait pas partie du flux de signal ou des entrées/sorties, mais mérite d’être mentionné en aparté.

Concernant les entrées, les microphones ne sont pas conçus pour recevoir des signaux audio analogiques(tension alternative) ou numériques.

Au lieu de cela, les microphones réagissent aux ondes sonores(en modifiant le niveau de pression acoustique) autour de leurs diaphragmes. Cette énergie ondulatoire mécanique est «l’entrée» d’un microphone. Encore une fois, cette énergie ondulatoire mécanique n’est pas un signal analogique ou numérique.

Ainsi, en termes de flux de signal, les microphones(dans leur conception prévue) peuvent se résumer aux deux points suivants:

• Signal de sortie des microphones uniquement: les microphones transforment les ondes sonores en signaux audio électriques qui sont ensuite émis par la connexion de sortie du microphone. Une mise en garde ici est que les microphones USB numériques ont des ADC internes et produisent donc des données audio numériques plutôt que des signaux audio analogiques. Les microphones sont le début d’une ligne de flux de signaux.
• Les microphones sont des périphériques d’entrée: les microphones envoient/entrent des données dans un système informatique pour traitement. Bien sûr, les signaux audio du microphone doivent d’abord être convertis en audio numérique avant d’être entrés dans un ordinateur.

Veuillez noter que, jusqu’à présent, j’ai parlé de la conception prévue d’un microphone. Dans la section suivante, je discuterai de la possibilité que le flux du signal du microphone soit inversé.

microphones comme haut-parleurs

La conception du microphone est en fait très similaire à la conception des haut-parleurs, en particulier la conception des microphones dynamiques à bobine mobile.

La capsule d’un microphone dynamique à bobine mobile est conçue avec un diaphragme qui a une bobine cylindrique de fil conducteur attachée à son dos. Cette bobine se trouve dans un espace cylindrique sans toucher les aimants à l’intérieur et à l’extérieur. Comme le diaphragme se déplace en réaction aux ondes sonores, la bobine d’entraînement fait de même. Lorsque la bobine se déplace dans le champ magnétique, un signal audio électrique est créé par induction électromagnétique.

La grande majorité des haut-parleurs sont conçus de manière similaire, uniquement à l’envers et à plus grande échelle.

Un haut-parleur a une grande bobine de fil conducteur, qui reçoit des signaux audio électriques. Cette bobine est attachée à un grand diaphragme et se trouve dans un espace cylindrique à l’intérieur d’un aimant plus grand(qui est conçu pour occuper de l’espace à l’intérieur et à l’extérieur de la bobine). Lorsque la tension alternative est envoyée à travers la bobine de commande, l’induction électromagnétique fait osciller la bobine dans le champ magnétique, poussant et tirant sur le diaphragme du haut-parleur et émettant des ondes sonores.

Alors, qu’est-ce qui nous empêche d’utiliser des haut-parleurs comme microphones et vice versa?

• Dynamique des bobines mobiles: Dans le cas des microphones et des haut-parleurs à bobine mobile, tout ce que nous aurions à faire est d’inverser le flux du signal.
• Condensateur: dans le cas des microphones à condensateur et des haut-parleurs électrostatiques, nous aurions besoin d’inverser le flux du signal tout en maintenant une charge de polarisation constante sur la capsule/diaphragme du condensateur.
• Ruban dynamique: dans le cas des microphones à ruban et des haut-parleurs à ruban, nous n’aurions qu’à inverser le flux du signal. Les conceptions de ruban sont également dynamiques et fonctionnent avec l’induction électromagnétique. Les diaphragmes de microphone à ruban sont très sensibles, je ne recommanderais donc pas d’essayer d’envoyer un signal audio à un microphone à ruban.

Le point ici est que les microphones peuvent être des périphériques de sortie si le flux du signal l’exige. Bien sûr, les microphones ne sont pas conçus pour être des haut-parleurs et le résultat serait terne. Cependant, il est tout à fait possible de forcer un microphone à devenir un périphérique de sortie!

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