Qu’est-ce qu’un microphone à tube et comment fonctionnent les microphones à tube ?
Si vous êtes impliqué dans la musique ou l’audio depuis un certain temps, vous avez probablement entendu parler d’équipement à tube, y compris les microphones à tube.
Qu’est-ce qu’un microphone à tube et comment fonctionnent les microphones à tube? Un microphone à tube fait référence à tout microphone actif(généralement un condensateur à large diaphragme) qui utilise un tube à vide(généralement une triode) comme convertisseur d’impédance. Les microphones à tube font passer leurs signaux de capsule à travers un tube(et d’autres composants) avant que le signal ne soit émis.
Dans cet article, nous discuterons en détail des microphones à tube, des tubes à vide et des exemples de microphones à tube.
Qu’est-ce qu’un microphone à lampe?
Un microphone à tube, comme son nom l’indique, est un microphone qui a un tube à vide dans sa conception. Évidemment, c’est une réponse très simple à cette question.
La fonction du tube à vide est d’agir comme un convertisseur d’impédance et un amplificateur pour le signal du microphone. Les microphones à condensateur à tube ont des capsules à condensateur qui émettent des signaux audio de faible amplitude avec une impédance élevée. Le travail du tube à vide est d’amplifier efficacement ce signal tout en abaissant l’impédance afin que le signal puisse voyager dans le reste des circuits du microphone et à travers la connexion de sortie.
Étant donné que les tubes à vide sont des appareils électroniques actifs(ils nécessitent de l’énergie pour fonctionner), les microphones à tube sont également actifs. Les besoins en puissance des tubes à vide sont relativement élevés, c’est pourquoi les microphones à tube sont conçus avec des blocs d’alimentation externes qui fourniront la puissance nécessaire.
Les microphones à tube sont généralement des condensateurs à large diaphragme. Cependant, il existe sur le marché des condensateurs à tube à petit diaphragme et même des microphones à tube à ruban.
Qu’est-ce qu’un tube à vide?
Un tube à vide(également appelé tube électronique ou valve) est un dispositif électronique qui contrôle le flux de courant dans un espace entre les électrodes lorsqu’une tension est appliquée.
Les tubes à vide des microphones sont constitués d’un récipient extérieur(verre ou matériau céramique). À l’intérieur de ce récipient, il y a un vide où il n’y a pas d’air. Il est essentiel qu’il n’y ait pas d’oxygène à l’intérieur du tube pour que l’appareil ne brûle pas.
A l’intérieur du tube se trouvent des électrodes qui provoquent le flux d’électrons et produisent ainsi un courant électrique.
La conception de tube à vide la plus simple est la diode, qui a été inventée en 1904. Elle possède les 2 électrodes les plus importantes de tout tube à vide: la cathode et l’anode.
La cathode est la borne/électrode négative du tube et l’anode est la borne/électrode positive.
La cathode est chauffée soit directement(l’alimentation électrique chauffe la cathode elle-même) soit indirectement(le tube à vide est conçu avec un élément chauffant isolé électriquement).
Lorsque la chaleur est appliquée au tube, la cathode commence à émettre des électrons. Les électrons sont chargés négativement, donc la cathode les repousse et, en même temps, l’anode les attire.
Ainsi, en appliquant la bonne puissance pour écouter le tube à vide, nous générons un courant électrique. Veuillez noter que le tube doit être sous vide, sinon l’oxygène à l’intérieur du tube brûlerait le radiateur et le tube sous vide ne fonctionnerait pas.
Avec cette explication de base à l’écart, jetons un coup d’œil au tube triode.
Le tube à vide de base utilisé dans un microphone à tube est la triode. Les triodes ont une troisième électrode appelée grille(également appelée grille de contrôle) qui est connectée à la capsule du microphone.
Le signal qui est connecté au réseau agit essentiellement comme un modulateur du flux de courant entre la cathode et l’anode. Lorsque le signal CA de la capsule atteint son maximum, le flux entre la cathode et l’anode augmente également. Lorsque le signal CA de la capsule atteint son point le plus bas, le flux de la cathode à l’anode fait de même.
Avec cette fonctionnalité, un signal à haute impédance de bas niveau provenant de la capsule de microphone peut entraîner un signal à basse impédance de niveau relativement élevé entre la cathode et l’anode.
De cette façon, le tube à vide triode agit comme un amplificateur et un convertisseur d’impédance dans la conception du microphone.
- H: chauffage
- K: cathode
- A: anode
- G: porte
Comment fonctionnent les microphones à lampes?
Étant donné que les microphones à tube sont généralement des condensateurs à large diaphragme, nous allons examiner de plus près le fonctionnement des microphones à condensateur à tube. À la fin de cette section, nous aborderons les microphones à tube à ruban originaux à titre de comparaison. À la fin de cette section, vous devriez comprendre le fonctionnement des microphones à lampe.
microphones à condensateur à lampes
Les microphones à condensateur à tube sont conçus avec les éléments suivants:
Discutons brièvement de chacun d’entre eux avant de les regrouper pour expliquer le fonctionnement global des microphones à lampe.
capsule de condenseur
Une capsule à condensateur est le composant transducteur du microphone. Il se compose d’un(ou deux) diaphragmes et est conçu pour convertir la variation de pression acoustique à travers le diaphragme en signaux audio pour la sortie par le microphone.
Les capsules de condensateur convertissent l’énergie sur la base de principes électrostatiques. Nous pouvons considérer une capsule de condenseur comme un condenseur à plaques parallèles avec une plaque arrière fixe et une plaque avant mobile(c’est le diaphragme).
Ce «condensateur»(appelé condenseur en Angleterre, d’où son nom) nécessite une charge pour fonctionner correctement. Avec les microphones à tube, les capsules sont presque toujours polarisées en externe, et cette tension de polarisation provient généralement du bloc d’alimentation.
Une fois que la capsule/condenseur maintient sa charge quasi permanente, il fonctionnera correctement.
Au fur et à mesure que le diaphragme se déplace(en fonction de la pression acoustique variable), la distance entre les plaques parallèles change et un changement coïncident de capacité se produit dans la capsule.
Parce que la capsule a une charge électrique constante, toute variation de capacité provoque un changement de tension inversement proportionnel à travers la capsule. Cette tension est prise de la cartouche et est effectivement le signal audio de la cartouche.
Le «signal audio» de la capsule est une reproduction du son sous forme de tension alternative. Cependant, ce signal est de mauvaise qualité: il a une faible amplitude et une impédance extrêmement élevée.
tube vide
Le tube à vide d’un microphone à tube doit être «au moins» une triode, ce qui signifie qu’il doit avoir au moins 3 électrodes. Cela lui permet d’agir efficacement comme convertisseur d’impédance et amplificateur.
La grille du tube à vide est capable de recevoir le signal d’impédance extrêmement élevée de la capsule. Ce signal dans le réseau est capable de conduire un «signal» de meilleure qualité entre la cathode et l’anode de la triode.
De cette manière, on peut considérer la grille comme «l’entrée» du tube et la cathode-anode comme la «sortie» du tube. Avec cette réflexion simplifiée, nous voyons que le tube agit bien comme convertisseur d’impédance et amplificateur et est nécessaire au bon fonctionnement du microphone.
Sans un convertisseur d’impédance immédiatement après la capsule à condensateur, le signal de la capsule se dégraderait à un niveau inutilisable avant de traverser le câble du microphone vers un préamplificateur de microphone.
Bloc d’alimentation
Les tubes à vide nécessitent beaucoup d’énergie électrique pour fonctionner. Les besoins en alimentation sont supérieurs à ce qui peut être fourni par l’alimentation fantôme ou d’autres «méthodes d’alimentation par câble audio».
Les microphones à tube nécessitent donc des alimentations externes pour fournir le jus électrique nécessaire aux composants actifs.
De plus, les capsules à condensateur des microphones à tube sont généralement polarisées de l’extérieur(comme mentionné ci-dessus). Les blocs d’alimentation agissent également pour polariser ces capsules.
Enfin, il peut y avoir ou non des circuits actifs ailleurs dans les circuits du microphone. Des blocs d’alimentation seraient également conçus pour alimenter efficacement ces composants.
circuit interne
En plus de la capsule, du tube et du transformateur, les microphones à tube auront d’autres composants électriques. Les autres circuits internes du microphone sont constitués de composants passifs, et parfois actifs, qui permettent un flux électrique et une protection appropriés dans le microphone. Ce circuit interne est également responsable de tout traitement de signal spécial requis dans le microphone.
transformateur de sortie
Enfin, un transformateur de sortie est souvent inclus dans la conception du condenseur à tube.
Les transformateurs abaisseurs aident à réduire davantage l’impédance du signal du microphone avant qu’il ne soit envoyé via la sortie du microphone. Plus important encore, cependant, les transformateurs de sortie équilibrent le signal du microphone et protègent le microphone de la tension continue qui peut être envoyée à la prise de sortie du microphone.
Le regard holistique sur les microphones à condensateur à tube
Regardons un schéma simple d’un microphone à condensateur à tube pour nous aider à visualiser leur fonctionnement:
Comme nous le voyons ci-dessus, les ondes sonores frappent le diaphragme du condenseur, ce qui provoque le déplacement du diaphragme.
Tant que la capsule du condenseur est polarisée, ce mouvement du diaphragme entraînera la sortie d’un signal audio correspondant à partir de la capsule.
L’unité d’alimentation(alimentation CC) polarise efficacement la capsule de condensateur. Il alimente également le tube à vide. Ce bloc d’alimentation est souvent connecté à la sortie du microphone à tube. Ces connexions sont généralement XLR 5 broches(ou XLR avec encore plus de broches).
Le signal de bas niveau à haute impédance provenant de la capsule est utilisé par le tube pour moduler un signal de bas niveau à haute impédance.
Ce signal de meilleure qualité a traversé d’autres circuits internes dans le microphone avant d’atteindre le transformateur de sortie. Le transformateur de sortie équilibre efficacement le signal et l’envoie à la sortie du microphone.
Pour la sortie microphone, le signal du microphone est transmis à un préamplificateur de microphone(ou à l’alimentation) via un câble de microphone.
Un aperçu rapide des microphones à tube à ruban
Puisqu’il existe des microphones à tube à ruban sur le marché, ils devraient être discutés ici. Jetons un coup d’œil à un schéma simple d’un microphone à tube à ruban:
Comme nous pouvons le voir, les ondes sonores frappent le diaphragme à bande et le diaphragme/élément à bande produit un signal audio correspondant.
Ce signal est généralement de très faible niveau. Un transformateur élévateur avec un rapport de tours élevé augmentera efficacement la tension du signal au détriment de l’augmentation de l’impédance du signal à des niveaux très élevés.
Ce signal de haut niveau et à haute impédance est ensuite transmis à la grille d’un tube à vide et utilisé pour moduler un signal de meilleure qualité.
Le signal de sortie résultant du tube est envoyé à travers le transformateur abaisseur de sortie pour un bon équilibre avant la sortie.
Dans ce cas, le microphone à ruban est réellement actif, bien que l’élément transducteur reste passif.
Pourquoi un fabricant se donnerait-il la peine de mettre un tube dans un microphone à ruban? Eh bien, avoir un ampli à lampes interne dans un type de micro notoirement bas est intéressant. La réponse ultime est probablement parce que la technologie le rend possible et que les micros à tube à ruban sont vraiment cool.
Exemples de microphones à lampes
C’est toujours une bonne idée de regarder des exemples lors de l’apprentissage d’un nouveau sujet, en particulier lorsque ce sujet est un type particulier de microphone.
Regardons 5 exemples de microphones à lampes:
AKG C 12VR
L’AKG C 12 VR est décrit comme une version améliorée du légendaire microphone AKF C 12(produit entre 1953 et 1960).
L’AKG C 12 VR, comme son prédécesseur, utilise une capsule de condenseur à double diaphragme CK 12 et un tube à vide 6072A.
Il dispose de 9 diagrammes polaires sélectionnables, qui peuvent être contrôlés à distance depuis le bloc d’alimentation. L’alimentation se connecte via un gros connecteur Tuchel 12 broches.
Telefunken ELA M 251 E
Le Telefunken ELA M 251 E est le deuxième clone de cette section sur les exemples de microphones à lampes. En l’occurrence, il s’agit du clone du micro original et mythique du même nom, le Telefunken ELA M 251 E.
Comme l’AKG C 12 mentionné ci-dessus, l’ELA M 251 E est conçu avec une capsule CK 12 à double diaphragme de haute qualité et un tube à vide 6072A.
Ce microphone dispose de 3 options de directivité(cardioïde, bidirectionnelle et omnidirectionnelle) qui peuvent être contrôlées via un interrupteur sur le corps du microphone sous le headbay.
Rhode NTK
Le Rode NTK est un microphone à tube plus récent.
Ce microphone à tube est un original de Rode et comprend la capsule cardioïde brevetée «HF2» de Rode ainsi qu’un tube à vide Sovtek 6922.
Contrairement aux autres exemples de micros, le NTK est sans transformateur et utilise un circuit de sortie symétrique à transistor, ce qui est inhabituel pour un micro à lampe.
Bouteille bleue
Le Blue Bottle est un exemple de microphone à tube à capsules modulaires. Ce microphone est vaguement basé sur le premier microphone à tube produit, le Neumann CMV3(qui était/est mieux connu sous le nom de «la bouteille»).
La bouteille bleue est conçue avec un tube à vide pentode EF86 en mode triode et une alimentation à tube 9610. Il comprend 8 pods modulaires différents conçus par Blue et fonctionnera même avec certains modèles de pod modulaires Neumann et Violet Designs.
Royer R-122V
Le Royer R-122V est un exemple de microphone à tube à ruban.
Ce microphone utilise un tube à vide pentode subminiature JAN 5840W(câblé en triode).
des questions connexes
Qu’est-ce qu’un micro FET? Un microphone FET est un microphone actif à semi-conducteurs qui utilise un transistor à effet de champ comme convertisseur d’impédance au lieu d’un tube à vide. La plupart des microphones à condensateur sur le marché sont des microphones FET, bien que les fabricants spécifient uniquement qu’un microphone a un FET pour le distinguer d’un microphone à tube similaire.
Qu’est-ce qu’un microphone à ruban? Un microphone à ruban est un type de microphone dynamique(fonctionne sur le principe de l’induction électromagnétique) qui utilise un diaphragme mince, conducteur et ondulé en forme de ruban. Les microphones à ruban capturent généralement le son de manière fluide et précise, mais sont relativement fragiles.
