Qu’est-ce qu’un microphone à condensateur ? (Réponse détaillée + Exemples)

Fondamentalement, il existe deux principaux types de microphones dans le monde que la plupart des personnes enclines à l’audio connaissent: dynamique et à condensateur. Le terme condensateur couvre une gamme étonnamment large de microphones, sa définition est donc très large.

Qu’est-ce qu’un microphone à condensateur? Un microphone à condensateur est un transducteur actif qui convertit les ondes sonores(énergie des ondes mécaniques) en signaux audio(énergie électrique) grâce au mouvement d’un diaphragme dans une capsule basée sur des condensateurs à charge fixe et des principes électrostatiques.

C’est la définition la plus basique et laisse de nombreuses questions sans réponse…

Comment fonctionnent exactement les condensateurs? Quels sont les différents types de microphones à condensateur et quels sont quelques exemples de chaque type? Les condensateurs fonctionnent-ils mieux dans certaines situations? En quoi les microphones à condensateur sont-ils différents de la dynamique?

Cet article apportera des réponses à chacune de ces questions tout en présentant d’autres informations importantes qui vous aideront à comprendre les microphones à condensateur!

Qu’est-ce qu’un microphone à condensateur?

Comme nous venons de le voir, la définition la plus élémentaire d’un microphone à condensateur est la suivante: un transducteur de microphone actif(nécessite une alimentation pour fonctionner) avec une capsule à condensateur qui utilise des principes électrostatiques pour convertir le son en audio.

Comme avec tous les types de microphones, les condensateurs nécessitent un diaphragme pour interagir avec et se rapprocher du mouvement des ondes sonores.

Ainsi, bien qu’il existe d’innombrables exemples de microphones à condensateur, ils partagent un principe de fonctionnement de base. Avec ce principe viennent quelques composants clés que les microphones à condensateur partagent:

• Capsule basée sur des condensateurs à plaques parallèles
• Un diaphragme(ou plus) qui agit comme une plaque de condenseur.
• Une plaque arrière(ou plus) qui agit comme l’autre plaque du condensateur.
• un convertisseur d’impédance
• Circuits permettant à l’énergie électrique de charger et/ou d’alimenter correctement les composants actifs.

Bien que quelque peu technique, c’est la façon la plus simple de décrire un microphone à condensateur général avec une quantité d’informations de base.

Les microphones à condensateur sont souvent choisis pour leurs larges réponses en fréquence ; sensibilités élevées ; réponses transitoires précises ; et la qualité sonore globale. Bien sûr, certains condensateurs surpassent d’autres, et avec la grande variété de microphones à condensateur sur le marché, il est incroyablement difficile de trouver une liste de généralités décrivant tous les microphones à condensateur.

Cependant, pour vraiment savoir ce qu’est un microphone à condensateur, nous devons étudier le fonctionnement d’un microphone à condensateur.

Comment fonctionnent les microphones à condensateur?

Il existe d’innombrables types spécifiques de microphones à condensateur, chacun avec ses propres caractéristiques uniques. Par conséquent, cette section, bien que très informative, ne couvrira que les généralités du fonctionnement de tous les microphones à condensateur et évitera des microphones et des types de condensateur spécifiques(c’est pour plus tard dans l’article).

Les microphones à condensateur, comme tous les microphones, sont des transducteurs qui convertissent l’énergie mécanique des ondes(ondes sonores) en énergie électrique(signaux audio). Les microphones à condensateur, en particulier, le font sur la base de principes électrostatiques, sur lesquels nous reviendrons bientôt.

Commençons par le composant le plus universel de tout microphone: le diaphragme.

Le diaphragme d’un microphone à condensateur est une fine membrane mobile qui est reliée à la capsule du microphone autour de son périmètre. Il se déplace en fonction de la différence de pression acoustique entre son avant et son arrière. En d’autres termes, le diaphragme du condenseur se déplace en fonction des ondes sonores auxquelles il est soumis.

C’est une partie essentielle du transducteur de microphone à condensateur.

Les capsules de microphone à condensateur sont essentiellement conçues comme des condensateurs à plaques parallèles. Le terme «condensateur» est en fait un terme obsolète pour un condensateur.

Le diaphragme mobile agit comme une plaque frontale sur le condenseur. Encore une fois, il est essentiel que le diaphragme puisse bouger. L’autre plaque, appelée plaque arrière, est fixe.

Alors, comment un diaphragme mobile dans un condensateur à plaques parallèles crée-t-il un signal audio? Commençons à répondre à cette question en discutant du premier principe électrostatique:

V = Q • C

La tension aux bornes d’un condensateur à plaques parallèles est égale au produit de la charge électrique aux bornes des plaques et de la capacité du condensateur.

• V = tension aux bornes des plaques.
• Q = charge électrique entre les plaques.
• C = capacité du condensateur à plaques parallèles.

Notez que cette équation est idéale et que certaines inefficacités provoquent des pertes de tension, de charge et de capacité. Cependant, cette équation, en théorie, est vraie.

Par conséquent, les capsules du condenseur(condenseur) doivent être chargées pour fonctionner correctement. Plus précisément, une capsule de condenseur doit contenir une charge aussi fixe que possible. C’est pourquoi tous les microphones à condensateur sont actifs(ils nécessitent de l’énergie pour fonctionner) et pourquoi les capsules ont une impédance extrêmement élevée(pour arrêter l’épuisement de la charge électrique).

Cette charge(également connue sous le nom de «polarisation») est fournie de manière externe via une méthode d’alimentation ou en interne via un matériau électret stratégiquement placé dans la capsule. Les microphones à condensateur à polarisation externe sont chargés à partir d’une alimentation fantôme, d’alimentations externes, d’une alimentation T, de batteries ou d’une autre méthode d’alimentation. Les microphones à électret sont prépolarisés avec un matériau à électret chargé de manière quasi permanente.

Avec une charge constante, tout changement de capacité entraînera un changement inversement proportionnel de tension aux bornes des plaques. Cela nous amène à notre deuxième principe électrostatique.

C = ε ₀(A/d)

La capacité d’une capsule de condensateur est égale au produit de la constante diélectrique et du rapport de la surface des plaques et de la distance entre les plaques.

• C = capacité du condensateur à plaques parallèles.
• ε ₀ = constante diélectrique.
• A = aire des plaques.
• d = distance entre les plaques.

Cette équation est également une idéalité, de sorte que les inefficacités entraînent des pertes dans certains des facteurs.

La constante diélectrique et l’aire des plaques sont constantes. Par conséquent, nous pouvons simplifier l’équation pour indiquer que la capacité de la capsule du microphone est inversement proportionnelle à la distance entre les plaques.

En combinant ce que nous savons des deux équations électrostatiques, nous en déduisons que la tension aux bornes de la capsule dépend de la distance entre les plaques de la capsule. Ainsi, un diaphragme se déplaçant d’avant en arrière autour de sa position de repos provoquerait une tension alternative entre les plaques.

Comme discuté, le diaphragme se déplace en fonction des ondes sonores. Par conséquent, le microphone représente les ondes sonores sous la forme d’une tension alternative(également appelée signal audio). En d’autres termes, la capsule du microphone à condensateur est un transducteur.

Cependant, le «signal» produit par la capsule a une impédance très élevée(un sous-produit du maintien d’une charge constante à travers les plaques) et nécessite l’utilisation d’un convertisseur d’impédance par le microphone et au-delà du microphone. Il existe quelques méthodes pour éliminer l’impédance(tubes et transistors) sur lesquelles nous reviendrons bientôt.

En dehors de cela, il existe une variété de circuits et de conceptions de sortie différents qu’un condensateur peut utiliser pour traiter davantage le signal avant sa sortie.

C’est ainsi que fonctionne un microphone à condensateur, en général!

capsule de microphone à condensateur

La capsule du microphone à condensateur fait référence à l’ensemble de l’élément transducteur du microphone. Il est composé de la configuration du diaphragme et du condenseur de la plaque arrière et du boîtier qui le maintient ensemble.

Examinons un schéma simple représentant la capsule du microphone à condensateur:

Dans ce graphique simplifié, nous voyons le diaphragme et la plaque arrière avec des fils électriques qui en sortent. Ces câbles prennent efficacement le signal produit par les cartouches et le transmettent au convertisseur d’impédance.

Notez que dans les microphones à électret, il y aurait un matériau à électret sur le diaphragme ou la plaque arrière(ou le matériau à électret formerait le diaphragme). Notez également que la coque et la plaque arrière de la capsule sont souvent conçues avec des trous acoustiques pour permettre une variation de la pression acoustique à l’arrière du diaphragme(cette configuration de gradient de pression permet divers modèles polaires).

Jetons un coup d’œil à quelques exemples de capsules de condensateur:

Rodé HF6

Le Rode HF6 est une capsule à condensateur cardioïde à large diaphragme. Il a un diaphragme de 1″. Il est également terminé par le bord, ce qui signifie que les fils électriques sont tirés du bord du boîtier plutôt que du centre du diaphragme/de la plaque arrière.

Le HF6 est la capsule du célèbre Rode NT1. Ce microphone est un condensateur à électret, sa capsule est donc pré-polarisée plutôt que polarisée de manière externe.

AKG-CK12

L’AKG CK12 est peut-être la meilleure(et certainement l’une des plus influentes) cartouches au monde. Cette capsule à double diaphragme, multi-diaphragme et terminaison de jante a été introduite pour la première fois en 1953 dans la conception du légendaire AKG C12. Depuis lors, la conception CK12 a été utilisée pour d’innombrables autres microphones, bien que le produit original soit difficile à égaler ou à battre en termes de qualité.

Les microphones utilisant des capsules CK12 sont souvent conçus avec 9 diagrammes polaires sélectionnables et des spécifications de réponse en fréquence et transitoires incroyables. Parmi ces microphones, les plus remarquables sont la famille de microphones AKG C 414 et la gamme de microphones Ela M de Telefunken.

Les diaphragmes CK12 plaqués or d’origine étaient en plastique Styroflex de 10 microns. AKG a pris la décision de changer la jauge de diaphragme en Mylar 9 microns pour améliorer la durabilité, puis a changé les diaphragmes en Mylar 6 microns pour améliorer la réponse(une fois que la technologie était là).

Le CK12 a non seulement deux diaphragmes, mais aussi deux plaques arrière. Ces plaques arrière sont légèrement espacées pour améliorer la réponse en fréquence haut de gamme lorsque les signaux du diaphragme sont combinés.

A l’origine, ces anneaux de tension étaient en laiton et étaient fixés au moyen de vis. AKG a ensuite changé cette spécification en nylon avec un mécanisme de verrouillage par friction.

Neumann K67

Le Neumann K67 est une autre grande capsule à condensateur multi-patterns à double diaphragme haut de gamme. Cette capsule, contrairement aux autres, est terminée au centre. Leurs diaphragmes sont pulvérisés d’or et les capsules ont été introduites pour la première fois dans le microphone Neumann U 67 en 1960. Le K67 a été conçu à l’origine comme une alternative capable de multi-patterns aux capsules K47 très réussies de Neumann(du Neumann U 47).

Le K67 est conçu avec deux diaphragmes et une seule plaque arrière partagée. Cependant, lors de la fabrication, chaque diaphragme est tendu sur sa propre plaque arrière, puis ces systèmes réglés de manière égale sont joints au niveau de leurs plaques arrière pour former une plaque arrière cohérente.

La cartouche K67 a été conçue pour utiliser des diaphragmes en film polyester pulvérisés d’or au lieu du PVC des cartouches M7 et K47 d’origine.

Neumann KK84

Le Neumann KK84 est un exemple de capsule à condensateur à petit diaphragme. Cette capsule cardioïde à simple diaphragme est conçue pour le KM 184 à haut adressage.

Pour obtenir une directivité cardioïde, la plaque arrière est sculptée d’une série de fentes au lieu des trous traversants standard que l’on trouve sur la plupart des diaphragmes. Le diaphragme lui-même est un film Mylar en polyester pulvérisé d’or.

convertisseur d’impédance

Notez que le convertisseur d’impédance est parfois appelé préamplificateur de microphone interne. Bien que le convertisseur d’impédance puisse très bien augmenter la tension du signal de la cartouche, ce n’est pas un véritable préamplificateur car il n’applique pas de gain à un signal d’entrée.

Comme nous l’avons mentionné, pour que la capsule du microphone à condensateur tienne une charge fixe, elle doit avoir une impédance extrêmement élevée. L’impédance élevée de la capsule empêche les fuites de charge électrique au détriment d’un mauvais transfert de signal. Par conséquent, si nous voulons pouvoir utiliser le signal de la capsule du microphone, nous avons besoin d’un convertisseur d’impédance(CI) immédiatement après la capsule pour réduire l’impédance du signal.

Encore une fois, l’impédance électrique entrave la circulation des signaux alternatifs. Une impédance plus élevée signifie que le signal du microphone aura plus de mal à traverser un câble de signal et finira par se dégrader avant d’atteindre son appareil prévu dans un circuit(en particulier pendant les longs trajets de câble). C’est pourquoi le convertisseur d’impédance doit venir immédiatement après la capsule pour assurer une perte de signal minimale entre la capsule et le CI.

Les convertisseurs d’impédance sont si importants et nécessaires dans les microphones à condensateur que ces microphones sont souvent décrits par leurs types de circuits intégrés.

En général, il existe 2 types de convertisseurs d’impédance:

Convertisseurs d’impédance à tube à vide

Un tube à vide(également appelé tube électronique ou valve) est un dispositif électronique qui contrôle le flux de courant électrique entre les électrodes lorsqu’une tension est appliquée entre ces électrodes. Ce processus se déroule dans un vide scellé.

Les tubes à vide des microphones nécessitent au moins 3 électrodes(ce qui fait des tubes des «triodes»). Ils sont fabriqués à partir d’un récipient extérieur(verre ou céramique). Il y a un vide à l’intérieur du récipient sans présence d’air. Il est essentiel qu’il n’y ait pas d’oxygène dans le tube afin que l’appareil ne brûle pas pendant le processus d’envoi de courants électriques.

A l’intérieur du tube se trouvent des électrodes qui provoquent le flux d’électrons et produisent ainsi un courant électrique. Le tube triode(le niveau de base d’un tube de microphone) a trois électrodes. Vous trouverez ci-dessous un schéma simple avec les électrodes répertoriées ci-dessous:

• H: chauffage
• K: cathode
• A: anode
• G: porte

Un tube de microphone nécessite de l’énergie pour fonctionner. Cette puissance est généralement fournie par un bloc d’alimentation externe et est utilisée pour chauffer le tube chauffant à vide.

Une fois qu’il devient suffisamment chaud, l’électrode négative du tube, la cathode, commencera à émettre des électrons(qui sont chargés négativement). Ces électrons seront repoussés par la cathode négative et attirés par l’anode positive. Cela provoque un flux d’électrons(courant électrique) entre la cathode et l’anode!

Ce courant a une impédance relativement faible par rapport à la sortie de la capsule. Elle est également constante à moins qu’un signal ne soit appliqué à l’électrode de grille. C’est là que les choses deviennent intéressantes.

Vous pouvez considérer la grille comme l’entrée du tube triode. Il a une impédance d’entrée incroyablement élevée et est capable d’accepter le signal à haute impédance de la cartouche.

La grille agit alors comme un modulateur, permettant à des quantités variables d’électrons de circuler entre la cathode et l’anode. Le courant alternatif(signal audio) émis par le tube à vide est modulé par le signal de la capsule. Ceci, en effet, permet au tube à vide de convertir l’impédance du signal et même d’augmenter la tension(niveau) du signal audio.

Convertisseurs d’impédance à transistor à effet de champ

Les transistors ont remplacé les tubes à vide dans pratiquement toutes les disciplines électroniques. Bien que de nombreux microphones à lampes soient appréciés pour leur caractère(écrêtage, distorsion, etc.), la plupart des microphones à condensateur du marché utilisent aujourd’hui des transistors comme convertisseurs d’impédance.

Les transistors sont plus précis ; mineure; moins chers et nécessitent moins d’énergie que leurs homologues à lampes.

Le convertisseur d’impédance FET typique est basé sur un transistor à effet de champ, et plus spécifiquement un transistor à effet de champ à grille de jonction.

Un JFET est un appareil électronique actif à trois bornes. Il utilise un matériau semi-conducteur(c’est-à-dire du silicium dopé) et utilise la tension/courant sur une paire de bornes pour contrôler la tension/courant sur une autre paire de bornes. Jetons un coup d’œil à un schéma simple d’un JFET suivi d’une liste de ses terminaux:

• S = origine
• D = vidange
• G = porte

Pour alimenter correctement un JFET, une tension externe(via une polarisation ou une alimentation fantôme) doit être appliquée entre la source et le drain. Le signal de tension alternative de la capsule est ensuite appliqué à travers la grille et la source.

La source de porte peut être considérée comme une entrée à haute impédance capable d’accepter le signal à haute impédance de la capsule du microphone. Ce drain de source peut être considéré comme la sortie à faible impédance qui a souvent également une amplitude plus élevée.

Le signal «in» à haute impédance contrôle alors efficacement le signal «out» à faible impédance, permettant au FET/JFET de convertir l’impédance du signal de capsule de manière appropriée.

Exigences d’alimentation du microphone à condensateur

Les microphones à condensateur sont tous actifs, qu’ils aient ou non des capsules prépolarisées(microphones à électret). Cela est vrai car tous les microphones à condensateur nécessitent un convertisseur d’impédance qui est un dispositif intrinsèquement actif.

En plus de cela, de nombreux microphones à condensateur ont des cartes de circuits imprimés avec des composants actifs intégrés.

Ainsi, les microphones à condensateur peuvent nécessiter une alimentation pour polariser leurs capsules et faire fonctionner leurs circuits imprimés, mais tous les condensateurs nécessitent une alimentation pour leurs convertisseurs d’impédance.

Le point principal ici est que les microphones à condensateur nécessitent de l’énergie, alors comment fournissons-nous cette énergie?

Voici une liste des méthodes d’alimentation du microphone:

pouvoir fantôme

L’alimentation fantôme est un moyen très populaire, standardisé et sûr d’alimenter les microphones à condensateur. Fournit +48 volts CC sur les broches 2 et 3 d’un câble symétrique et est principalement utilisé pour alimenter les microphones à condensateur de film et de studio.

Blocs d’alimentation externes

Des alimentations externes sont nécessaires pour les microphones à tube, car les tubes à vide consomment beaucoup d’énergie. Les blocs d’alimentation externes se branchent sur la prise murale et le microphone et sont conçus spécifiquement pour les besoins d’alimentation du microphone prévu.

Biais CC

La tension de polarisation est une faible tension CC(généralement entre 1,5 et 9,5 volts CC) qui circule le long des lignes audio(et de retour) d’un câble de microphone asymétrique. Généralement utilisé pour alimenter les convertisseurs d’impédance JFET de microphone miniature.

T-Puissance(puissance AB)

C’était l’une des premières méthodes d’alimentation des microphones à condensateur directement via leurs câbles audio en utilisant 12V DC. Depuis lors, l’alimentation fantôme a effectivement remplacé l’alimentation T comme technique d’alimentation de microphone standard en raison de sa puissance et de sa sécurité supérieures.

brancher l’alimentation

L’alimentation enfichable est une méthode courante d’alimentation des microphones à électret grand public qui se branchent sur des équipements audio grand public(enregistreurs portables, cartes son d’ordinateur, etc.).

PiP est une source de courant faible qui fournit +5 volts DC. Cette méthode envoie la puissance via un câble asymétrique, en utilisant le manchon/blindage comme retour. La polarisation PiP et CC sont presque les mêmes, bien que leurs applications soient différentes.

Alimenté par USB

L’alimentation USB est une tension continue de +5V transportée sur la broche 1 du connecteur USB.

Dans les microphones à condensateur USB, l’alimentation USB est utilisée pour alimenter à la fois les convertisseurs d’impédance FET et les convertisseurs analogique-numérique(notez que toutes les capsules à condensateur USB sont des électrets prépolarisés).

piles

Les piles sont parfois une option pour alimenter un microphone à condensateur.

Types de microphones à condensateur

Comme mentionné précédemment dans l’article, il existe de nombreux types de microphones à condensateur.

Les principaux facteurs à distinguer sont:

• Polarisation de la capsule: la capsule du microphone est-elle polarisée en permanence avec un matériau électret ou nécessite-t-elle une source externe pour fournir la charge fixe sur les plaques?
• Convertisseur d’impédance: le circuit intégré du microphone à condensateur est-il basé sur une électronique à tube ou une électronique à transistor?
• Taille du diaphragme – La taille du diaphragme joue un rôle dans la conception, la fonctionnalité et, finalement, les spécifications du microphone. Le diaphragme est-il petit ou grand?

Cela dit, examinons les «types» généraux de microphones à condensateur. Notez que tout microphone à particules appartiendra probablement à de nombreux types différents.

Les types dont nous parlerons sont les suivants:

Condensateurs à électret

Les microphones à condensateur électret ont un matériau électret intégré dans leurs capsules qui maintient une charge électrique presque permanente à travers la plaque. Ces microphones sont considérés comme pré-polarisés et ne nécessitent donc pas d’alimentation externe pour fournir une tension de polarisation à la capsule.

Le terme «électret» est un mot-valise de «électrostatique» et «aimant» et agit comme un fournisseur permanent de charge électrique. Notez que le terme «quasi-permanent» est souvent utilisé pour indiquer que les électrets finiront par perdre leur charge, mais avec la technologie actuelle, la charge durera longtemps.

Dans les microphones, le matériau électret est généralement du plastique polytétrafluoroéthylène(PTFE) sous forme de film ou de soluté. Ce PTFE fond et se resolidifie dans un champ électrique puissant pour maintenir la charge électrique dans sa formation solide.

Le matériau à électret est conçu pour fournir la charge électrique fixe appropriée à travers la capsule du microphone à électret.

Les microphones à électret sont souvent aussi des microphones FET.

Condensateurs «vrais» à polarisation externe

Les condensateurs à polarisation externe, comme leur nom l’indique, nécessitent une tension externe pour polariser correctement leurs capsules.

Le terme «vrai» est apparu aux premiers jours plus grossiers des microphones à électret, lorsque la technologie à électret n’était pas aussi bonne qu’elle l’est aujourd’hui. Les fabricants ont utilisé le terme «vrai» pour différencier leurs condensateurs à polarisation externe des microphones à condensateur à électret de moindre qualité. Avec la technologie d’aujourd’hui et les microphones modernes, la différence n’est pas si prononcée(voire pas du tout).

Cela dit, les condensateurs à polarisation externe sont toujours d’excellents choix. Par exemple, la société de microphones très réputée, Neumann GmbH, est fière de ne produire que de véritables microphones à condensateur.

Presque tous les microphones à lampes sont des microphones à condensateur à polarisation externe. De nombreux microphones à condensateur de qualité studio sont également polarisés en externe.

condenseurs à tubes

Comme vous pouvez probablement le deviner en lisant les parties précédentes de cet article, les condensateurs à tube utilisent l’électronique du tube à vide comme convertisseurs d’impédance.

Les microphones à lampe sont souvent appréciés pour leur caractère. Les tubes à vide présentent souvent de manière inhérente un écrêtage, une distorsion et une compression qui colorent le signal du microphone d’une manière agréable au son. Ainsi, même si l’électronique à lampes n’est pas aussi précise que l’électronique à transistors, les micros à lampes sont toujours recherchés car ils sonnent bien.

Tous les condenseurs à tube ont des capsules à polarisation externe.

Condensateurs FET

Les microphones à condensateur FET(également connus sous le nom de condensateurs à semi-conducteurs) ont des convertisseurs d’impédance à base de transistors. Parce que la technologie des transistors est si populaire dans ces microphones(et peut être assez peu coûteuse), nous avons une large gamme de microphones à condensateur qui utilisent des circuits intégrés FET.

Il existe des microphones FET de studio haut de gamme, des microphones FET cravate et des microphones FET de mesure. Il existe des micros FET de milieu de gamme. Les microphones grand public bon marché dans les jouets et autres appareils sont également généralement des microphones FET(bien que les microphones MEMS deviennent de plus en plus standard).

Le point principal ici est que les condensateurs FET ont des convertisseurs d’impédance à base de transistors à semi-conducteurs.

Les condensateurs FET peuvent être pré-polarisés ou polarisés en externe et peuvent avoir des diaphragmes petits ou grands.

AF contre Microphones à condensateur RF

Jusqu’à présent dans l’article, nous avons discuté des microphones à condensateur AF(audiofréquence). Ce sont des microphones qui utilisent une capsule à base de condensateur à haute impédance pour stocker une charge fixe et faire varier la capacité de la capsule pour produire une tension. Ces microphones nécessitent un convertisseur d’impédance si le signal de la capsule doit être utilisé.

Les condensateurs AF sont très populaires et ont été conçus pour fonctionner extrêmement bien. Cependant, il n’y a aucun moyen de gagner contre une humidité élevée avec un condenseur AF. Dans une atmosphère humide, la charge stockée à travers les plaques peut s’échapper sur les molécules d’eau dans l’air plutôt que par le convertisseur d’impédance. Cela provoque une sortie bruyante et réduite. La tension de polarisation élevée attire également les particules de poussière vers le diaphragme, réduisant son efficacité et sa linéarité.

Il existe un autre type de capsule de condenseur que nous devrions mentionner qui fonctionne beaucoup mieux dans ces environnements humides. Ce système a été développé par Sennheiser pour être utilisé dans leurs microphones canons MKH et est connu sous le nom de microphone à condensateur RF(radiofréquence).

Les condensateurs RF utilisent une capsule à faible impédance comme condensateur d’accord pour un oscillateur RF. Cet oscillateur utilise le condensateur/capsule dans un circuit à faible impédance où un signal haute fréquence traverse le condensateur à tout moment.

Les plaques avant et arrière sont configurées de la même manière, la plaque avant faisant office de diaphragme. Les ondes sonores provoquent le déplacement du diaphragme et donc une modification de la capacité de la capsule.

Ce changement de capacité modifie la fréquence de résonance du circuit(~ 8 MHz) et ainsi sa fréquence devient proportionnelle au signal audio.

Un démodulateur RF(au lieu d’un convertisseur d’impédance) est ensuite mis en ligne pour restituer la sortie à un signal audio.

Ce système est robuste et pratiquement insensible à l’humidité en raison de la faible impédance du circuit. Fait de la gamme de microphones MKH de Sennheiser le meilleur choix pour les ingénieurs lors d’enregistrements en extérieur!

petit diaphragme vs. condenseurs à grand diaphragme

Un différenciateur important entre les microphones à condensateur est la taille de leurs diaphragmes.

Bien que très vagues, ces tailles sont généralement utilisées pour donner à l’utilisateur une bonne idée de ce à quoi s’attendre en termes de caractère et de performances du microphone.

En général, ces tailles sont les suivantes:

• Petit diaphragme: un diaphragme de condenseur d’un diamètre inférieur ou égal à 1/2″(12,7 mm).
• Grand diaphragme – Un diaphragme de condenseur d’un diamètre supérieur ou égal à 1″(25,4 mm).

Bien sûr, ces tailles laissent une gamme relativement large de diamètres de diaphragme hors de question. Ceci n’est qu’un guide approximatif, bien que le condenseur à grand diaphragme et à petit diaphragme ait ses propres différences. Cela dit, il est en fait assez rare que le diamètre de la membrane du condenseur soit compris entre 1/2″ et 1″.

Les tableaux sont un moyen simple de diffuser des informations. Voyons les différences entre le SDC et les LDC dans le tableau suivant:

	Microphones à condensateur à petite membrane	Microphones à condensateur à large diaphragme
taille du diaphragme	1/2″(12,7 mm) ou moins	1″(25,4 mm) ou plus
réponse transitoire	Plus précis	moins précis
Réponse fréquente	Plus plat et plus étalé	Plus coloré surtout dans le haut de gamme.
Type d’adresse	haut ou côté	généralement sur le côté
motifs polaires	N’importe quel motif polaire. très cohérent	N’importe quel motif polaire. moins cohérent
Sensibilité	Haut	Haut
bruit de soi	Plus	Moins
Prix	bon marché à très cher	Du bon marché au très cher

Condenseurs à membrane miniatures

Le condenseur à diaphragme miniature mérite d’être mentionné séparément du SDC et du LDC. Ces mini-micros constituent la grande majorité des micros cravate/cravate.

Ces microphones sont souvent utilisés en conjonction avec des systèmes sans fil. Ils se connectent à des émetteurs sans fil qui sont généralement utilisés non seulement pour envoyer le signal sans fil, mais également pour fournir au convertisseur d’impédance JFET la tension de polarisation CC appropriée pour que le microphone fonctionne.

Autres différenciateurs

Il existe d’autres différenciateurs plus généraux entre les microphones à condensateur qui s’appliquent également à d’autres transducteurs de microphone. Ils comprennent:

• Circuit de sortie couplé ou sans transformateur
• Motif multiple ou motif unique
• Sans fil ou filaire

applications de microphone à condensateur

Les microphones à condensateur sont assez bien utilisés dans toutes les applications où le son doit être enregistré. Ce serait bien de passer en revue chaque application courante en détail, mais cela nécessiterait un article complètement différent.

Cela est principalement dû à la grande variété de microphones à condensateur disponibles. Comme mentionné, ces micros vont des meilleurs micros de studio haut de gamme aux micros les moins chers possibles dans les biens de consommation. Cette gamme couvre également d’innombrables microphones intermédiaires.

• Microphones de studio pour le chant(en particulier les microphones FET et à tube à large membrane)
• micros pour instruments
• Microphones de voix off(en particulier les microphones FET et à tube à large diaphragme)
• Microphones cravate sans fil(en particulier les microphones FET pré-polarisés miniatures)
• Microphones canons dans le film et la vidéo(capsules AF/RF à petit diaphragme dans les microphones canons)
• Appareils grand public nécessitant des microphones

Exemples de microphones à condensateur

Dans cette section, nous examinerons les microphones à condensateur de chacun des types répertoriés ci-dessus. J’ajouterai une courte liste après chacun pour noter à quels types appartient le micro.

Voici des exemples de microphones à condensateur:

Neumann TLM 103

Le Neumann TLM 103 est un microphone à semi-conducteurs à grand diaphragme sans transformateur.

Ce microphone a un diaphragme de signal et une directivité cardioïde. Sa capsule à polarisation externe et son convertisseur d’impédance FET sont alimentés par une alimentation fantôme.

Le Neumann TLM 103 appartient aux types de microphones suivants:

• capsule à polarisation externe
• grand diaphragme
• Directivité unique(cardioïde)
• simple diaphragme
• Convertisseur d’impédance FET
• alimenté par des fantômes
• Sortie sans transformateur
• Capsule HF

Rodé NT1-A

Le Rode NT1-A est un microphone électret à large diaphragme avec une directivité cardioïde.

Ce microphone possède un convertisseur d’impédance à transistor et une sortie sans transformateur. Il fonctionne avec une alimentation fantôme.

Le Rode NT1-A appartient aux types de microphones suivants:

• Capsule électret prépolarisée
• grand diaphragme
• Directivité unique(cardioïde)
• simple diaphragme
• Convertisseur d’impédance FET
• alimenté par des fantômes
• Sortie sans transformateur
• Capsule HF

Sony C-800G

Le Sony C-800G est un microphone à condensateur à tube multi-patterns à large diaphragme.

Cet exemple de microphone à condensateur comprend une capsule à double diaphragme et une sortie couplée à un transformateur. Il est alimenté par un bloc d’alimentation externe.

Le Sony C-800G appartient aux types de microphones suivants:

• capsule à polarisation externe
• grand diaphragme
• Multi-pattern(cardioïde, bidirectionnel, omnidirectionnel)
• Diaphragme double(plaque arrière simple)
• Convertisseur d’impédance à tube à vide
• alimentation externe
• Sortie couplée au transformateur
• Capsule HF

Neumann KM 184

Le Neumann KM 184 est un microphone à condensateur à petite membrane et top-address avec une directivité cardioïde.

La capsule de ce microphone est polarisée en externe et son convertisseur d’impédance est à transistor. La capsule et le circuit intégré fonctionnent sur alimentation fantôme.

Le Neumann KM 184 appartient aux types de microphones suivants:

• capsule à polarisation externe
• petit diaphragme
• Directivité unique(cardioïde)
• simple diaphragme
• Convertisseur d’impédance FET
• alimenté par des fantômes
• Sortie sans transformateur
• Capsule HF

DPA 4006A

Le DPA 4006A est un microphone à condensateur à petit diaphragme haut de gamme avec un diagramme polaire omnidirectionnel.

Ce microphone à électret est alimenté par fantôme avec un convertisseur d’impédance FET et une sortie sans transformateur.

Le DPA 4006A appartient aux types de microphones suivants:

• capsule prépolarisée
• petit diaphragme
• Motif unique(omnidirectionnel)
• simple diaphragme
• Convertisseur d’impédance FET
• alimenté par des fantômes
• Sortie sans transformateur
• Capsule HF

Sanken COS-11D

Le Sanken COS-11D est un excellent exemple de microphone cravate miniature standard de l’industrie. C’est un microphone à condensateur à électret avec une directivité omnidirectionnelle.

Ce microphone à électret possède un petit convertisseur d’impédance JFET qui est alimenté par une polarisation CC(généralement à partir de l’émetteur sans fil connecté). Votre circuit simple n’inclut pas de transformateur de sortie.

Le Sanken COS-11D appartient aux types de microphones suivants:

• capsule prépolarisée
• diaphragme miniature
• Motif unique(omnidirectionnel)
• simple diaphragme
• Convertisseur d’impédance FET
• Alimenté par polarisation CC
• Sortie sans transformateur
• Capsule HF
• Conçu pour être utilisé avec un système sans fil

Sennheiser MKH416

Le Sennheiser MKH 416 est notre seul exemple de microphone à condensateur RF. Il s’agit d’un microphone canon à petite membrane avec une capsule RF.

Le MKH 416 de Sennheiser est un microphone à semi-conducteurs avec une sortie sans transformateur. Il fonctionne avec une alimentation fantôme.

Le Sennheiser MKH 416 appartient aux types de microphones suivants:

• capsule à polarisation externe
• petit diaphragme
• Motif unique(supercardioïde/fusil de chasse)
• simple diaphragme
• Convertisseur d’impédance FET
• alimenté par des fantômes
• Sortie sans transformateur
• Capsule RF

Cylewet CYT1013

Le Cylewet CYT1013 est un exemple de petit microphone à électret grand public.

Ces microphones sont conçus pour être inclus dans des circuits nécessitant un microphone plutôt que comme capsule principale dans une unité de microphone.

Le Cylewet CYT1013 appartient aux types de microphones suivants:

• capsule prépolarisée
• petit diaphragme
• Motif unique(omnidirectionnel)
• simple diaphragme
• Convertisseur d’impédance FET
• Alimentation par polarisation CC
• Sortie sans transformateur
• Capsule HF

yéti bleu

Enfin, la liste serait complète avec un microphone USB(les microphones USB ont souvent des capsules à condensateur). Le Blue Yeti est le microphone USB le plus populaire au monde et utilise en fait trois capsules à condensateur différentes dans sa conception.

Les capsules sont combinées de différentes manières pour produire 3 diagrammes polaires différents et même fournir une option stéréo. Ces capsules passent par un convertisseur d’impédance FET avant d’être commutées en audio numérique pour la sortie microphone.

Le Blue Yeti appartient aux types de microphones suivants:

• Capsules multiples(conception à trois capsules)
• Capsules à polarisation externe
• petits diaphragmes
• Multi-pattern(cardioïde, bidirectionnel, omnidirectionnel)
• option stéréo
• Convertisseur d’impédance FET
• Alimenté par USB
• Sortie sans transformateur
• Capsule HF
• Sortie USB

Différences entre les microphones à condensateur et dynamiques

La principale différence entre les microphones à condensateur et les microphones dynamiques réside dans leurs principes de transducteur:

• Les microphones à condensateur convertissent le son en audio en utilisant des principes électrostatiques.
• Les microphones dynamiques convertissent le son en audio en utilisant l’induction électromagnétique.

Cette distinction importante s’accompagne d’autres différences générales. Par exemple, les transducteurs à condensateur sont actifs(nécessitent une alimentation) tandis que les transducteurs dynamiques sont passifs(bien que certains microphones à ruban soient actifs en raison de leur circuit d’amplification interne).

Les microphones à condensateur bénéficient généralement d’une meilleure sensibilité et précision(en fréquence et en réponse transitoire) tandis que les microphones dynamiques sont plus durables et se vendent à des prix inférieurs.

Toutes les principales différences générales entre les microphones dynamiques et à condensateur sont répertoriées ci-dessous:

	micros dynamiques	microphones à condensateur
Principe du transducteur	induction électromagnétique	principes électrostatiques
Actif Passif	Passif	Actif
Réponse fréquente	De couleurs	plat/étendu
réponse transitoire	Lent	Vite
motifs polaires	Tout sauf bidirectionnel	Tous(surtout avec capsule à double diaphragme)
Sensibilité	bas	Haut
bruit de soi	Non	Oui
Niveau de pression acoustique maximal	Souvent trop grand pour mesurer	Souvent dans les limites pratiques
Durabilité	très résistant	quelque chose de durable
Prix	Bon marché à modéré	bon marché à très cher

des questions connexes

Un microphone est-il un périphérique d’entrée? Selon un ordinateur, un microphone est un périphérique d’entrée car il entre des informations dans l’ordinateur. Cependant, du point de vue du microphone, les microphones sont des périphériques de sortie puisqu’ils émettent des signaux audio. Cependant, les périphériques d’entrée/sortie font généralement référence à leur interaction avec un ordinateur.

Les microphones à condensateur sont-ils omnidirectionnels? Les microphones à condensateur et les diagrammes polaires sont indépendants les uns des autres. Par conséquent, certains microphones à condensateur sont omnidirectionnels, tandis que d’autres ne le sont pas. Certains microphones à condensateur multi-motifs ont même des options omnidirectionnelles et peuvent être commutés pour afficher un autre motif polaire à tout moment.