Qu’est-ce qu’un filtre passe-haut pour microphone et pourquoi en utiliser un ?

Certains microphones sont livrés avec des options interchangeables, notamment divers diagrammes polaires, des coussinets d’atténuation et, comme le titre de cet article le suggère, des filtres passe-haut. Le filtre passe-haut du microphone(HPF) s’avère être une option utile pour de nombreuses applications de microphone. Parlons des HPF et de leur relation avec les microphones.

Qu’est-ce qu’un filtre passe-haut pour microphone et pourquoi en utiliser un? Un filtre passe-haut coupe efficacement la réponse en fréquence d’un microphone en dessous d’un certain point de consigne, permettant uniquement aux fréquences supérieures à ce point de «passer» en tant que signal audio. Les filtres passe-haut éliminent l’énergie bas de gamme indésirable et excessive qui, autrement, dégraderait le signal audio.

Discutons plus en détail des filtres passe-haut des microphones dans la suite de cet article!

Qu’est-ce qu’un filtre passe-haut pour microphone et pourquoi en utiliser un?

Un filtre passe-haut(HPF) est un filtre électronique qui laisse passer les fréquences du signal au-dessus d’un certain point de coupure tout en atténuant les fréquences du signal en dessous du point de coupure. Un HPF, dans le cas d’un microphone, fait partie d’un circuit électronique. Les signaux audio sont des tensions alternatives et peuvent traverser ces filtres passe-haut électroniques. Les HPF modifient la réponse en fréquence d’ un microphone en « coupant » les fréquences en dessous d’un certain point de coupure.

Les filtres passe-haut sont aussi communément appelés «filtres coupe -bas » ou » filtres coupe-bas». N’importe lequel de ces trois noms décrit à peu près le but du filtre: filtrer les basses fréquences et laisser passer les hautes fréquences.

La vérité est que peu d’instruments contiennent une puissance bas de gamme. Il est conseillé de filtrer tous les microphones ou canaux qui ne reproduisent pas spécifiquement les sources sonores à basse fréquence. Cela se fait généralement sur la console de mixage ou la station de travail audio numérique, mais peut être fait plus tôt si un microphone est équipé d’un commutateur HPF.

Nous avons besoin d’une bonne réponse en basse fréquence lors de l’enregistrement d’instruments tels que la grosse caisse, la basse, le tuba, le piano, l’orgue ou d’autres qui ont une plage de basses étendue ou une fondamentale basse fréquence. Cependant, il est conseillé de filtrer passe-haut les instruments qui ne contiennent pas d’informations bas de gamme.

Alors, pourquoi devrions-nous utiliser des signaux de microphone filtrés passe-haut?

Comme mentionné, il est souvent recommandé de faire passer les signaux de microphone passe-haut qui ne contiennent pas d’informations essentielles dans les graves. Cela se fait souvent sur une tranche de console dans une DAW ou une console de mixage, bien que certains micros soient équipés de commutateurs HPF intégrés!

Voici une courte liste des raisons pour lesquelles des filtres passe-haut sont appliqués à l’audio du microphone:

• Pour se débarrasser du grondement bas de gamme et du bruit dans le signal
• Pour aider à réduire l’effet de proximité dans les microphones directionnels
• Pour aider à réduire les plosives dans les microphones directionnels.
• Pour supprimer les basses inutiles afin qu’un signal de microphone puisse mieux s’intégrer dans un mixage

Filtres passe-haut pour éliminer les bruits de grondement et de basse

Les HPF sont souvent appliqués simplement pour supprimer le bruit et le bruit à basse fréquence dans le signal d’un microphone. Ce n’est pas parce que la réponse en fréquence d’ un microphone le rend capable de capter les basses fréquences que nous devons nécessairement capter les basses fréquences.

Il n’y a pas beaucoup de sources sonores qui produisent un son prévu en dessous de 50 Hz. La plupart de l’énergie sonore bas de gamme se présente sous la forme de bruit ambiant et de grondement. Les sources courantes de ce bruit bas de gamme comprennent:

• Bourdonnement secteur(50-60 Hz).
• Climatiseurs.
• fours.
• Accessoires.
• Camions qui passent ou tournent au ralenti près du micro.
• La Terre elle-même.

Même dans les cabines audio insonorisées, ces sources externes bas de gamme peuvent atteindre le microphone. Habituellement, ces sons atteignent le microphone par des solides vibrants plutôt que par l’air.

Conseil de pro: utilisez un pied de micro pour aider à réduire davantage la sensibilité d’un micro aux grondements bas de gamme.

Cette énergie bas de gamme est souvent une information inutile dans le signal audio et consomme en fait une partie de la puissance et de la marge du signal. En passant haut et en supprimant le bruit bas d’un signal audio, nous nous retrouvons avec un signal plus propre avec plus de marge! C’est un gagnant-gagnant.

Il faut veiller à ne pas filtrer trop de basses fréquences. Une fois que nous commençons à filtrer les informations audibles réelles d’un instrument, nous courons le risque de « réduire » l’instrument, ce qui le rend peu naturel et faible.

Filtres passe-haut pour réduire l’effet de proximité

Les microphones directionnels(c’est-à-dire tous les microphones qui ne sont pas omnidirectionnels) présentent un effet de proximité. Les microphones bidirectionnels avec un diagramme polaire en «figure 8» ont le plus grand effet de proximité.

L’effet de proximité amplifie les basses fréquences lorsqu’un microphone directionnel se rapproche de sa source sonore.

Parfois, l’effet de proximité est utilisé à notre avantage(pensez à la gravité des voix off ou des voix radio). Cependant, c’est souvent une conséquence négative des micros directionnels(pensez à un renforcement des basses sur une guitare électrique dans un mix).

En continuant avec l’exemple de la guitare électrique, si nous allons fermer le baffle d’un ampli guitare, nous voudrons probablement contourner le signal du microphone pour lutter contre l’effet de proximité. Augmenter inutilement les basses fréquences rendra la guitare non naturelle et interférera avec d’autres éléments du mixage, ce que nous verrons dans un instant.

Filtres passe-haut pour réduire les pops

Les arrêts sont ces «p-pops» ou «b-pops» que nous obtenons sur le microphone. Ils sont causés par des rafales d’air créant un changement de pression massif dans le diaphragme du microphone. Ces rafales d’air sont généralement produites par la bouche des gens lorsqu’ils parlent ou chantent des mots « P » ou « B ».

Les arrêts contiennent beaucoup d’informations bas de gamme, donc un filtre passe-haut peut aider à réduire le volume des arrêts. Notez que les HPF ne sont pas une bonne stratégie pour traiter la cause des arrêts. Ils sont simplement une solution pour aider à traiter les symptômes. Souvent, même avec un filtre passe-haut, une partie de l’énergie plosive est encore clairement entendue dans le signal. Ce n’est pas bien.

Conseil de pro: utilisez un filtre anti-pop de microphone et positionnez le microphone légèrement hors de l’axe pour aider à réduire davantage la sensibilité d’un microphone aux claquements.

Filtres passe-haut et de mélange

J’ai gardé le meilleur pour la fin ici. Les filtres passe-haut sont mieux utilisés dans le contexte d’un mixage audio. Même si un signal de microphone contient des informations musicales dans les basses fréquences, il peut être avantageux de supprimer ces fréquences des basses fréquences pour permettre à d’autres instruments d’occuper cet «espace de fréquences».

Revenons à notre exemple de microphone en gros plan sur l’ampli de guitare électrique. En plus du passe-haut du signal du micro pour réduire l’ effet de proximité et le grondement bas de gamme, on pourrait penser que l’ampli de guitare sonne mieux dans le mixage lorsqu’il est passe-haut.

La fréquence fondamentale(la plus basse) de la corde de mi grave(la hauteur la plus basse) d’une guitare électrique est de 82 Hz. Mais dans une configuration typique de groupe de rock, il y aurait aussi une basse et une batterie.

• La corde Mi de la basse a un fondamental de 41 Hz mais a sa première harmonique à 82 Hz
• La grosse caisse bénéficie souvent d’un boost d’égalisation autour de 80 Hz

Alors, qu’est-ce qu’on va faire? Sur seulement 3 instruments, nous avons beaucoup de concurrence à environ 80 Hz. Les basses et les grosses caisses devraient normalement occuper la majeure partie de l’espace bas de gamme dans cette configuration de mixage particulière. Avoir l’élément supplémentaire de la guitare électrique pourrait conduire à une accumulation de basses fréquences et à un mix «boueux». Ainsi, même si la guitare électrique possède des informations dans les basses fréquences, il peut être avantageux de couper ces fréquences du son pour faire place au kick et à la basse!

Souvent, ces décisions sont prises au niveau du mixage plutôt qu’au stade de l’enregistrement. Cependant, je voulais fournir ces informations de manière générale lorsque je parle de filtres passe-haut pour microphones. Les filtres passe-haut sont sans doute le dispositif de traitement le plus important dans le mixage audio, et certainement le plus important en termes d’égalisation audio.

Conseil de pro: canaux passe-haut de votre mixage qui ne contiennent pas d’informations graves.

Donc tout cela soulève la question: dois-je monter haut sur le micro ou plus tard sur les canaux de ma table de mixage ou DAW? Analysons plus avant cette réponse:

Passer haut au micro ou sur la table de mix?

Eh bien, la plupart du temps, nous n’avons pas le choix car peu de micros ont un filtre passe-haut commutable. Cependant, si nous utilisons un micro doté de l’option ou des options HPF, devrions-nous les utiliser à la place des HPF fournis par les mélangeurs?

La réponse, bien sûr, dépend de ce que nous enregistrons et de la manière dont nous voulons traiter le signal.

Les mélangeurs analogiques ont souvent des filtres passe-haut à point de consigne. Les fréquences de coupure sont généralement de 60, 80 ou 100 Hz avec une atténuation abrupte pour couper efficacement les fréquences inférieures au point de consigne. Dans ce cas, il n’y a pas de réglage: le HPF est activé ou désactivé à la fréquence de coupure définie.

Les mélangeurs numériques et les stations de travail audio numériques ont souvent des égaliseurs paramétriques. Avec ces systèmes, nous pouvons faire toutes sortes de réglages sur le filtre passe-haut: la fréquence de coupure, la pente de l’atténuation et même la quantité d’ amplification à la fréquence de coupure avant l’atténuation. Les égaliseurs paramétriques numériques offrent une flexibilité maximale lors de la configuration de notre filtre passe-haut.

Que nous utilisions un filtre passe-haut de microphone intégré ou un HPF sur une console, le filtrage se produit après la sortie de la capsule de microphone. Cela signifie que les filtres passe-haut n’affectent pas la façon dont la capsule du microphone transforme le son en un signal audio. Cela signifie cependant que le HPF intégré d’ un microphone affecte le signal audio avant qu’il ne soit envoyé par le câble et amplifié, tandis que le HPF d’une console affecte un signal déjà amplifié.

Donc, si nous avons un système de mixage numérique, vaut-il jamais la peine d’utiliser le HPF sur le micro? La réponse reste oui, il y a toujours des avantages à un HPF commutable dans un microphone.

Voici une liste des avantages d’avoir un filtre passe-haut intégré dans un microphone:

• Le signal est «passe-haut» avant amplification.
• Le filtre passe-haut est conçu spécifiquement pour le microphone.

Le signal a un «passe haut» avant amplification

Un avantage d’un microphone HPF intégré est que le filtrage se produit avant le préamplificateur de microphone.

Les préamplis de microphone appliquent un gain aux signaux de microphone entrants. Bien que certains préamplificateurs colorent le son(ils boostent l’amplitude de certaines fréquences différemment des autres), de manière générale, le gain est appliqué à l’ensemble du signal audio. En d’autres termes, le préamplificateur ne peut pas faire la différence entre » bruit « et » signal «. Il amplifie simplement tout comme un signal audio de tension alternative.

Si l’énergie bas de gamme du signal du microphone n’est pas nécessaire, pourquoi soumettre le préampli au bruit supplémentaire? Cela correspond bien à la règle d’or » bien faire les choses à la source «.

Si nous voulons de toute façon nous débarrasser des basses, il est généralement préférable de le faire dès que possible. Cela permet d’effectuer tout le traitement supplémentaire sur le signal que nous voulons au lieu d’une version relativement bruyante qui nécessite un traitement.

Des précautions doivent être prises si le HPF d’un microphone coupe certaines des fréquences naturelles de la source sonore. Si vous supprimez trop de basses d’une source, cela rendra le son non naturel et mince. Le faire au niveau du microphone rendra difficile le verrouillage du mixage.

Le filtre passe-haut est conçu spécifiquement pour le microphone.

Les fabricants de microphones passent beaucoup de temps à rendre leurs microphones «parfaits». Si un fabricant décide de mettre un filtre passe-haut commutable sur son microphone, il sert certainement à quelque chose et est conçu pour fonctionner avec le microphone. Les HPF sont adaptés, pour ainsi dire, à la réponse en fréquence du microphone spécifique. Les HPF visent à fournir une réponse en fréquence tout aussi pratique pour l’utilisateur.

Il y a 2 raisons principales pour lesquelles un microphone aurait un filtre passe-haut commutable:

1. Pour supprimer les bruits graves du signal de sortie
2. Pour contrer l’effet de proximité

Pour comprendre le but du HPF d’un microphone, jetez un œil au diagramme de réponse en fréquence sur la fiche technique du microphone. Voici quelques généralisations:

• Si le HPF a un point de coupure inférieur(environ 100 Hz ou moins) et une pente raide(environ -12 dB/octave ou plus), son objectif est principalement de supprimer le grondement des basses tout en maintenant des basses décentes. réponse fréquente.
• Si le HPF a un point de coupure plus élevé(au-dessus de 100 Hz) et une pente douce(-6 dB/octave ou moins), alors son but est de contrecarrer l’effet de proximité.
• Les HPF servent souvent les deux objectifs, dans une certaine mesure.

Un exemple de microphone avec HPF pour éliminer le bruit des basses tout en maintenant la réactivité des basses est le populaire AKG C 414.

Le C 414 dispose de 3 commutateurs HPF:

1. HPF à 40 Hz avec atténuation de -12 dB/octave
2. HPF à 80 Hz avec atténuation de -12 dB/octave
3. HPF à 160 Hz avec atténuation de -6 dB/octave

Une fréquence de coupure de 80 Hz avec -12 dB/octave est un réglage courant pour les filtres passe-haut en raison du tristement célèbre bourdonnement de 50-60 Hz qui fait souvent son chemin dans les signaux audio.

Les filtres passe-haut du C 414 éliminent efficacement les bruits de grondement et de basse fréquence tout en maintenant l’intégrité des fréquences du signal au-dessus de la coupure.

Un exemple de microphone HPF pour réduire l’effet de proximité est le légendaire Neumann U87. Sa fréquence de coupure avoisine les 1000 Hz! Cependant, la réduction de fréquence se produit à un léger -3 dB/octave.

Évidemment, ce HPF affectera le bas de gamme de n’importe quelle source sonore, mais le but de ce HPF est de lutter contre l’effet de proximité. Avec le HPF activé, une source sonore proche aura un son assez naturel plutôt que d’avoir une forte amplification des basses. L’effet de proximité ne disparaît pas, mais il s’explique par le HPF.

Jetez un œil aux graphiques de réponse en fréquence pour mieux comprendre le but du HPF. Mais surtout, écoutez avec une oreille critique et décidez si le HPF rend le son du signal meilleur ou pire. La subjectivité du son est ce qui le rend si incroyable!

Il existe également des options HPF en ligne. Shure fabrique un filtre en ligne appelé Shure A15HP . Il s’agit d’un filtre en ligne XLR symétrique qui réduit les basses fréquences en dessous de 100 Hz. Nous pouvons placer ce filtre externe directement après n’importe quel microphone XLR pour agir efficacement comme un HPF avant le gain du préampli. L’ A15HP transmet également l’ alimentation fantôme, il peut donc être utilisé avec des microphones actifs.

Comment fonctionnent les filtres passe-haut?

Alors, comment fonctionnent les filtres passe-haut? Je ne suis pas électricien, donc je me suis aussi posé la question.

Bien que différents microphones aient des conceptions et des filtres passe-haut différents, les HPF sont tous basés sur des circuits relativement simples. Les signaux audio du microphone sont des signaux électriques CA(généralement mesurés en millivolts) et passent donc par les circuits électriques à l’intérieur du microphone.

Les filtres passe-haut, comme les microphones pour lesquels ils sont conçus, peuvent être actifs ou passifs. Les HPF actifs nécessitent de l’alimentation pour l’ampli op dans leur conception, tandis que les HPF passifs ne nécessitent aucune alimentation pour fonctionner correctement.

Les HPF passifs sont généralement constitués de circuits résistance-condensateur(circuits RC). Le signal audio d’entrée(tension) via la combinaison en série d’un condensateur et d’une résistance est efficacement contourné et le signal audio de sortie est filtré.

La fréquence de coupure du filtre est déterminée par l’équation suivante:

fc = 1/(2πRC ₎

• f _c est la fréquence de coupure(en hertz)
• R est la valeur de la résistance(en ohms)
• C est la capacité du condensateur(en farads)

Notez que si nous permutions les positions du condensateur et de la résistance dans le circuit RC, nous aurions un filtre passe-bas!

Les HPF actifs sont des circuits RC légèrement plus complexes avec des amplificateurs opérationnels actifs intégrés dans le circuit.

Ces pièces de circuit sont intégrées dans la conception du microphone avec des commutateurs. Ces interrupteurs sont activés par des interrupteurs à bascule sur le corps du microphone. Lorsque le commutateur est activé, le signal audio est envoyé via le circuit RC du filtre passe-haut avant la sortie. Si le commutateur est éteint, le signal audio ne passe pas du tout par le circuit HPF RC.

des questions connexes

Les micros ont-ils des commutateurs de filtre passe-bas? Les fabricants de microphones n’ajoutent pas de filtres passe-bas à leurs microphones. Les micros dynamiques ont naturellement des hautes fréquences «filtrées». Les microphones à condensateur, qui ont une plage haute étendue, n’en ont pas non plus, car les hautes fréquences n’affectent pas autant le gain du signal que les basses fréquences. Si nécessaire, poteau de microphone passe-bas.

Quelles options interchangeables les fabricants de microphones incluent-ils dans leurs microphones?

• Dispositifs d’atténuation passifs(pads d’atténuation)
• Commutateurs de modèle polaire(sur les condenseurs à large diaphragme multi-modèle)
• filtres passe-haut
• augmenter la présence
• Interrupteurs marche/arrêt