Que sont les réponses en fréquence colorées et plates des microphones ?
Lorsque nous jugeons la réponse en fréquence d’un microphone, nous utilisons souvent les termes «plat» ou «coloré». Ces adjectifs généraux nous donnent une large compréhension de ce à quoi ressemblera le signal audio émis par un microphone par rapport à la source sonore qu’il capte.
Qu’est-ce qu’une réponse en fréquence plate? Une réponse en fréquence de microphone purement plate signifie que le microphone sera également sensible à toutes les fréquences sonores audibles(20 Hz – 20 000 Hz) le long de son axe principal(là où le microphone « pointe »). Les microphones plats ont un son très naturel car ils ne mettent l’accent sur aucune fréquence particulière par rapport aux autres.
Qu’est-ce qu’une réponse en fréquence colorée? Une réponse en fréquence colorée du microphone signifie que le microphone sera plus sensible à certaines fréquences audibles qu’à d’autres. Les microphones colorés accentuent certaines fréquences et peuvent être considérés comme «égalisés» pour mieux convenir à certaines sources sonores qu’à d’autres.
Dans cet article, nous examinerons en profondeur ce qui rend un microphone «plat» ou «coloré» et examinerons des exemples de microphones avec des réponses en fréquence plates et colorées.
Réponse en fréquence plate ou colorée
Avant d’entrer dans une conversation plus approfondie sur les réponses en fréquence des microphones plats et colorés, examinons les principales différences entre les deux:
| Réponse en fréquence plate | réponse en fréquence colorée |
|---|---|
| son naturel | le son le plus caractéristique |
| Nécessite souvent un ajustement supplémentaire et la conception de la capsule. | Les microphones sont de couleurs naturelles |
| Idéal pour les enregistrements de nature, d’ambiance et de salle. | Souvent spécialisé pour des sources sonores spécifiques |
| Le plus courant dans les microphones à condensateur | Le plus courant dans les microphones dynamiques et à ruban |
Le terme «plat» vient de la façon dont la réponse en fréquence est tracée sur le graphique de réponse en fréquence du microphone. Ces graphiques ont une sensibilité relative(en dB) sur l’axe Y et une fréquence(en Hz) sur l’axe X. Par conséquent, une réponse en fréquence « plate » ressemble à une ligne horizontale plate sur le graphique. Notez que les microphones «plats» n’ont rien à voir avec un son plat en hauteur ou en timbre.
Le terme «colorisé» vient du micro «colorant» le son de la source sonore souhaitée. Ces réponses apparaissent ondulées ou non plates sur vos graphiques.
Une note rapide sur l’égaliseur et la réponse en fréquence
Comme mentionné dans les premiers paragraphes de cet article, les microphones colorés peuvent donner l’impression d’être égalisés en permanence, si nous pensons au signal du microphone dans le contexte d’un mixage audio.
En d’autres termes, les micros colorés peuvent être préférés sur certaines sources sonores qui bénéficieraient de coupures et augmenteraient les offres de réponse en fréquence du micro.
Par exemple, une augmentation de la plage de présence(3-6 kHz) aide à accentuer l’intelligibilité de la parole et peut aider à faire avancer la voix dans un mixage audio.
Cette présence accrue peut être trouvée dans les microphones vocaux comme le Shure SM58, dont nous parlerons plus loin dans cet article dans la section «Exemples de microphones à réponse en fréquence colorée».
Réponse en fréquence plate
Une réponse en fréquence plate, dans un monde parfait, signifie qu’un microphone est également sensible à toutes les fréquences audibles.
Bien sûr, le monde réel n’est pas parfait, donc une réponse en fréquence plate signifie vraiment qu’un microphone est à peu près également sensible à toutes les fréquences audibles.
C’est-à-dire que les microphones planaires peuvent avoir de légères variations de sensibilité sur l’ensemble de leurs plages de réponse en fréquence.
De nombreux microphones présentent une baisse de leur réponse en fréquence bas de gamme. Ces microphones peuvent être considérés comme ayant des réponses en fréquence plates tant que leurs réponses sont aplaties à un point de consigne raisonnable(c’est-à-dire 100 Hz ou moins).
Bien qu’il soit extrêmement difficile de généraliser, certains types de microphones ont souvent des réponses en fréquence plates. Ils comprennent:
- Microphones à condensateur à petite membrane.
- Microphones à condensateur à large diaphragme.
- Microphones de mesure/calibrage(qui sont généralement des condensateurs à petite membrane).
Microphones à condensateur à petit diaphragme et souvent «plus plats» que les condensateurs à grand diaphragme en raison de moins d’annulations de résonance dans les hautes fréquences(longueurs d’onde plus courtes) du son.
Obtenir une réponse en fréquence plate
Pour obtenir une réponse en fréquence plate, le diaphragme et la capsule d’un microphone doivent être soigneusement réglés.
Les diaphragmes et les capsules ont naturellement des fréquences de résonance. Ces composants sont plus sensibles à certaines fréquences(appelées fréquences de résonance) et se déplaceront plus facilement lorsqu’ils sont soumis à des sons à leurs fréquences de résonance.
Par conséquent, les fréquences de résonance audibles provoqueront plus de mouvement dans le diaphragme du microphone et seront surreprésentées dans le signal du microphone. Par conséquent, les fréquences de résonance provoquent une coloration naturelle dans la réponse en fréquence du microphone et, par conséquent, la capsule du microphone dans son ensemble doit être réglée et conçue pour contrecarrer efficacement ces résonances naturelles.
Cela se fait par une tension appropriée du diaphragme et des labyrinthes acoustiques autour du diaphragme du microphone. Une tension appropriée permet d’ajuster la fréquence de résonance naturelle. Les labyrinthes et les poches acoustiques neutralisent les fréquences des ondes stationnaires autour du diaphragme, ce qui aide à équilibrer la réponse en fréquence.
Un autre facteur important pour obtenir une réponse en fréquence plate est que le diaphragme lui-même est déplacé de manière égale par toutes les fréquences d’ondes sonores. Les diaphragmes de microphone dynamique à bobine mobile, par exemple, ont des bobines relativement lourdes qui les rendent difficiles à déplacer pour les sons à haute fréquence. Par conséquent, il n’est pas pratique de rendre un microphone dynamique «plat».
Comme nous pouvons l’imaginer, une conception spéciale est nécessaire pour obtenir une réponse en fréquence vraiment plate.
La réalité des réponses en fréquence plates
Il convient de noter ici, encore une fois, que la réponse en fréquence d’un microphone est mesurée le long de l’axe principal du microphone.
Selon le diagramme polaire, un microphone aura des sensibilités différentes aux sons provenant d’angles. Cependant, ces diagrammes polaires dépendent de la fréquence. Fondamentalement, cela signifie que même un micro plat aura probablement un son coloré si une source sonore est hors axe.
Notez que les microphones ont naturellement tendance à être plus directionnels à des fréquences plus élevées.
Il est important de noter que les microphones sont rarement, voire jamais, parfaitement plats. Parfaitement plat signifierait que le microphone est également sensible à toutes les fréquences comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz.
Ceci est incroyablement difficile à réaliser dans le monde réel, et pour ajouter à la difficulté, les sources sonores ne sont pas toujours situées sur l’axe principal d’un microphone(les sources sonores produisent souvent du son à partir de plusieurs points ou d’une zone plutôt que d’un point).
Ainsi, une réponse en fréquence plate est quelque peu subjective en ce qu’elle fait référence à une réponse en fréquence presque plate.
Pour vraiment comprendre les réponses en fréquence plates, nous devrions examiner des exemples réels. Cela nous amène à notre section suivante:
Exemples de microphones à réponse en fréquence plate
Jetons un coup d’œil à quelques exemples de microphones avec des réponses en fréquence plates. Nous allons examiner deux condenseurs à petit diaphragme(dont l’un est un microphone de mesure) et un condenseur à grand diaphragme.
DPA 4006A
Le DPA 4006A est un microphone à condensateur à petit diaphragme avec une réponse en fréquence incroyablement plate. Il a un motif polaire omnidirectionnel.
Comme nous pouvons le voir ci-dessus, la réponse du 4006A est extrêmement plate de 20 Hz à environ 8 000 Hz. Cette gamme de fréquences abrite toutes les fréquences fondamentales des instruments de musique. Les gammes supérieures de l’audition humaine abritent bon nombre des harmoniques supérieures des sons et la «luminosité» ou «l’air» des sources sonores et des environnements ambiants.
Il y a deux lignes de réponse différentes sur le graphique DPA 4006A. La ligne pointillée(avec l’amplification de fréquence supérieure) montre la réponse lorsque la grille d’amplification élevée est connectée au microphone, tandis que la ligne droite représente la grille d’amplification douce d’origine. Ces grilles modifient efficacement les labyrinthes acoustiques autour du diaphragme du microphone, ce qui, à son tour, modifie la réponse haut de gamme du 4006A.
La réponse en fréquence du 4006A montre une atténuation prononcée des aigus. Cependant, si nous regardons attentivement, nous verrons que ce creux se produit après 20 000 Hz, qui est la limite supérieure de l’audition humaine et la limite à laquelle nous arrêtons de mesurer la réponse en fréquence.
DPA va en fait plus loin que prévu et nous fournit ces informations au-dessus de 20 kHz. Comme nous le verrons dans les exemples suivants, la plupart des fabricants de microphones n’affichent que les 20 Hz – 20 kHz nécessaires sur leurs graphiques de réponse en fréquence.
Terrassement M50
Le Earthworks M50 est un microphone de mesure à condensateur à petite membrane. Naturellement, ce microphone a une réponse en fréquence très plate, qui s’étend même au-delà du spectre des fréquences audibles(de 3 Hz à 50 kHz). Il a un motif polaire omnidirectionnel.
Les microphones de mesure sont souvent utilisés pour capturer avec précision les fréquences entrant et sortant du spectre audible. Dans le cas du Earthworks M50, la réponse en fréquence va de 5 Hz(infrasons) à 50 000 Hz(ultrasons).
Comme on le voit sur le graphique, la réponse est merveilleusement plate dans la plage audible de 20 Hz à 20 000 Hz. Il y a une légère baisse de sensibilité en dessous de 20 Hz qui tombe à environ -1 dB à 5 Hz. +10 kHz, il y a légères variations de la réponse en fréquence dont nous devons être conscients, en particulier lors de l’utilisation de ce microphone pour des mesures.
Notez que la réponse en fréquence spécifie que la source sonore est à 12 pouces de la capsule du microphone. Si vous placez le microphone à cette distance avec la source sonore dans la direction de son axe principal, vous obtiendrez les résultats indiqués sur le graphique de réponse en fréquence.
AKG C414XLS
L’AKG C 414 XLS est un microphone à condensateur à large diaphragme multi-directives. Bien que ce micro ait une réponse en fréquence «plus tremblante» que ses homologues à petit diaphragme mentionnés ci-dessus, il a toujours une réponse en fréquence plate.
Il convient également de noter que le C 414 XLS dispose de 9 diagrammes polaires sélectionnables. Chacun de ceux-ci présente une réponse en fréquence légèrement différente, mais ils sont tous considérablement plats.
Pour terminer notre courte liste d’exemples de microphones à réponse en fréquence plate, j’ai pensé vous montrer un microphone à large diaphragme.
Les condenseurs à grand diaphragme ont une plus grande variation dans leurs diagrammes polaires à travers leurs réponses en fréquence. De plus, ils sont généralement plus colorés en termes de planéité dans leurs réponses en fréquence sur l’axe.
Ainsi, lorsque nous regardons le graphique de réponse en fréquence de l’AKG C 414 XLS, nous voyons une ligne horizontale assez droite. Bien qu’il y ait certainement des fluctuations dans la réponse de la ligne, le microphone peut toujours être considéré comme «plat» par rapport à de nombreux autres microphones.
Je voulais montrer l’AKG C 414 XLS pour montrer que la réponse en fréquence de ligne d’un microphone n’a pas besoin d’être absolument horizontale pour que le microphone sonne avec précision.
En aparté, nous voyons 4 lignes différentes représentant différents filtres passe-haut sur le C 414. Bien que nous puissions encore appeler ce micro assez plat avec les filtres passe-haut activés, le son du micro changerait certainement(surtout à 160 Hz Coupure). À ce stade, nous pourrions certainement affirmer que le microphone n’est plus plat.
Avec un filtre passe-haut à 160 Hz, le C 414 peut être considéré comme coloré, ce qui nous amène à la section suivante!
réponse en fréquence colorée
Une réponse en fréquence colorée signifie qu’un microphone « colore » efficacement le son qu’il capte. En d’autres termes, un microphone coloré accentue certaines fréquences plus que d’autres et, ce faisant, ajoute un certain caractère qui profite à certaines sources sonores et applications tout en étant préjudiciable à d’autres.
Bien qu’il soit difficile de généraliser, certains types de microphones ont tendance à avoir des réponses en fréquence colorées. Ils comprennent:
- Microphones dynamiques à bobine mobile
- Microphones dynamiques à ruban
- Certains microphones à condensateur
Les microphones à bobine mobile ont des bobines conductrices relativement lourdes attachées à leurs diaphragmes. Il est donc difficile pour les sons à haute fréquence de déplacer efficacement le diaphragme, ce qui entraîne des atténuations assez nettes des aigus aux points de coupure bas.
Les microphones à bobine mobile souffrent également souvent de nombreuses fréquences de résonance(dans leurs cartouches, diaphragmes, bobines mobiles, aimants). Bien qu’il existe de nombreuses stratégies de conception pour contrer ces résonances, il est souvent trop compliqué et coûteux de s’en débarrasser toutes.
Les diaphragmes de microphone à ruban ont une tension relativement faible. Généralement, cela amène sa fréquence de résonance en dessous du spectre audible. Cependant, combinés à l’ondulation et à l’induction du transducteur, ces micros affichent presque toujours une atténuation douce des hautes fréquences.
Enfin, certains microphones à condensateur(notamment les moins chers) ont également des réponses en fréquence colorées du fait de leurs fréquences de résonance voire de leur électronique interne.
En général, il existe 4 déviations de base qu’une ligne de réponse en fréquence graphique peut subir lorsqu’elle est horizontale:
Parlons de chacun de ces éléments un peu plus en détail, d’accord?
Roll-Off bas de gamme
Une atténuation des basses est essentiellement une réduction de la sensibilité en dessous d’un certain point de consigne de fréquence.
Alors que certains micros bénéficient d’un roulement des basses pour réduire les grondements et le bruit dans leurs signaux, cela les prive également de la capture la plus précise possible et «colore» ainsi le son.
Les filtres passe-haut éliminent essentiellement les basses à un point de coupure défini et colorent également le son d’un microphone.
Roll-off haut de gamme
Un rolloff haut de gamme est une réduction graduelle ou soudaine de la sensibilité au-dessus d’un certain point de coupure.
Comme indiqué précédemment, les microphones dynamiques à bobine mobile ont souvent des creux haut de gamme, tandis que les microphones dynamiques à ruban ont souvent un glissement des aigus en douceur qui se produit sur une plage de fréquences plus longue.
impulsions
Les fréquences de résonance et les ondes stationnaires dans les labyrinthes acoustiques des microphones peuvent augmenter la sensibilité du microphone. Ces amplifications peuvent être nettes ou couvrir une gamme de fréquences plus large dans la réponse d’un microphone.
Coupes/trempes
À l’inverse, la conception d’un microphone peut entraîner une baisse de la sensibilité du microphone à des fréquences ou des plages de fréquences spécifiques.
Exemples de microphones à réponse en fréquence couleur
Jetons un coup d’œil à quelques exemples de microphones avec des réponses en fréquence colorées. Nous examinerons deux microphones dynamiques à bobine mobile(un grand diaphragme et un plus petit diaphragme). Nous parlerons également d’un microphone à ruban et d’un microphone à condensateur.
Shure Beta 52A
Quand je pense à la réponse en fréquence colorée, le premier microphone qui me vient à l’esprit est le Shure Beta 52A. Ce micro est extrêmement coloré et conçu avec une réponse en fréquence spécialement conçue pour les grosses caisses. Il a une directivité supercardioïde.
Comme nous le voyons ci-dessus, la réponse en fréquence du Shure Beta 52A est loin d’être plate. En fait, c’est le microphone le plus coloré mentionné dans cet article. Par où on commence?
Eh bien, tout d’abord, il n’y a pas de véritable limite basse. Ce microphone captera le son jusqu’à 20 Hz.
Cependant, il y a 4 lignes de réponse en fréquence différentes dessinées à l’extrémité inférieure de ce graphique. Chacun a une distance assignée qui tient compte de l’effet de proximité du microphone.
Fondamentalement, l’effet de proximité indique que dans les microphones directionnels(tels que le supercardioïde Beta 52A), plus le microphone est proche d’une source sonore, plus la réponse des basses sera importante.
Il y a une grosse baisse dans les basses fréquences moyennes(300-400 Hz). Dont la gravité est largement déterminée par la distance entre le microphone et la source sonore.
Autour de 4 kHz est une augmentation significative de la sensibilité du microphone.
Le micro présente également une atténuation abrupte des aigus à environ 10 kHz. Bien que cette forte atténuation soit typique des microphones dynamiques, la coupure à 10 kHz est très faible.
ASA R84
L’AEA R84 est un microphone à ruban haut de gamme avec une réponse en fréquence de microphone à ruban couleur typique. Par typique, je veux dire que ce micro à ruban a une atténuation douce des aigus. Il a un motif polaire bidirectionnel.
L’AEA R84 se comporte comme une bande typique en ce sens qu’elle a une glisse haut de gamme douce qui s’étend sur une longue plage(200 Hz à 20 000 Hz).
Ensuite, nous notons que l’AEA fournit en fait deux lignes de réponse en fréquence: une pour l’avant du microphone et une pour l’arrière. C’est parce que le microphone a un diagramme polaire bidirectionnel mais n’est pas absolument symétrique dans sa réponse.
Nous avons remarqué une légère baisse des fréquences dans la gamme basse, mais cela ne serait pas trop perceptible à l’oreille nue.
En général, cette réponse en fréquence est assez irrégulière. Cependant, il s’agit plus d’un produit du calcul minutieux de la réponse en fréquence d’AEA que d’une série d’augmentations et de réductions notables.
Shure-SM58
Le Shure SM58 est un microphone dynamique à bobine mobile légendaire et a été mentionné plus haut dans cet article. Ce micro présente à la fois des atténuations bas et haut de gamme et bénéficie grandement d’une amélioration de la plage de présence. Il a une directivité cardioïde.
Le Shure SM58 dispose d’un roll-off haut et bas.
Ce microphone est souvent utilisé pour les voix en direct. Bass Rolloff aide à améliorer le gain avant larsen en réduisant le grondement des basses et en gérant le bruit dans le signal du microphone. Le roll-off haut de gamme aide à atténuer le lessivage des cymbales et les fréquences ambiantes haut de gamme.
Cependant, le principal argument de vente du SM58 est l’augmentation de la présence d’environ 5 dB. Cette amplification, qui est causée par la résonance dans la conception du microphone, aide à fournir une clarté vocale dans les mixages audio forts et/ou denses. L’intelligibilité de la parole est à et autour de 4 kHz, de sorte que les microphones vocaux(tels que le SM58) bénéficient grandement d’un boost de présence.
Neumann M150
Le Neumann M 150 est un microphone basé sur le légendaire Neumann M 50. Ce condensateur à petit diaphragme est naturellement assez plat. Cependant, par rapport à de nombreux autres microphones à condensateur, ce microphone peut être considéré comme assez coloré. Il a un motif polaire omnidirectionnel.
Comme on peut le voir, le M 150 est assez plat. Cependant, les nombreux boosts haut de gamme lui confèrent un caractère brillant qui est devenu très apprécié dans le monde audio depuis le M 50 original.
Ce «caractère brillant» suggère certainement que ce micro est coloré(mais pas aussi coloré que le Shure Beta 52A susmentionné).
des questions connexes
Qu’est-ce qu’une bonne réponse en fréquence pour les microphones?
La «bonne» réponse en fréquence d’un microphone dépend en grande partie de l’utilisation prévue de ce microphone. Certaines situations nécessitent des microphones plats au son naturel, tandis que d’autres bénéficient davantage de microphones colorés.
Qu’est-ce qu’un microphone directionnel?
Un microphone directionnel fait référence à tout microphone qui est plus sensible au son dans une direction qu’une autre. Ces microphones ont les deux côtés de leurs diaphragmes ouverts au son et peuvent être dirigés efficacement vers la source sonore souhaitée.
