Le son est une chose étonnante. Tous les bruits que nous entendons sont causés par de minuscules différences de pression dans l’air qui nous entoure. Ce qui est formidable, c’est que l’air transmet ces changements de pression avec une grande précision et une grande efficacité sur des distances relativement longues.
Si vous avez lu comment fonctionnent les CD, vous avez entendu parler du tout premier microphone. Il s’agissait d’un diaphragme métallique fixé à une aiguille, et cette aiguille gravait un motif sur une feuille de métal. Les différences de pression dans l’air qui se produisaient lorsque quelqu’un parlait en direction du diaphragme déplaçaient le diaphragme, ce qui déplaçait l’aiguille, qui enregistrait ensuite sur la feuille. Lorsque l’aiguille repassait ensuite sur la feuille, les vibrations grattées sur la feuille déplaçaient alors le diaphragme et recréaient le son. Le fait que ce système purement mécanique fonctionne montre la quantité d’énergie que peuvent avoir les vibrations de l’air.
Tous les microphones modernes tentent d’accomplir la même chose que l’original, mais le font électroniquement plutôt que mécaniquement. Un microphone veut capter différentes ondes de pression dans l’air et les convertir en différents signaux électriques. Il existe plusieurs technologies différentes couramment utilisées pour réaliser cette conversion. Jetez un œil à la page suivante pour en savoir plus sur les différents types de micros, dont l’un des premiers inventés par Alexander Graham Bell.
10 : Microphone liquide
Les microphones à liquide, inventés par Alexander Graham Bell et Thomas Watson, ont été parmi les premiers microphones fonctionnels à être développés, et ils ont été les précurseurs de ce qui allait devenir plus tard le microphone à condensateur. Les premiers microphones à liquide utilisaient une coupelle en métal remplie d’eau et d’acide sulfurique. Un diaphragme était placé sur la coupelle avec une aiguille sur le côté récepteur du diaphragme. Les ondes sonores faisaient bouger l’aiguille dans l’eau. Un petit courant électrique parvenait à l’aiguille, qui était modulé par les vibrations sonores. Le microphone à liquide n’a jamais été un appareil particulièrement fonctionnel, mais il constitue une excellente expérience scientifique.
9 : Microphone en carbone
Le microphone le plus ancien et le plus simple utilise de la poussière de carbone. Cette technologie a été utilisée dans les premiers téléphones et est encore utilisée dans certains téléphones aujourd’hui. La poussière de carbone est dotée d’un fin diaphragme en métal ou en plastique sur un côté. Lorsque les ondes sonores frappent le diaphragme, elles compriment la poussière de carbone, ce qui modifie sa résistance. En faisant passer un courant à travers le carbone, la résistance change la quantité de courant qui circule. Ils sont toujours utilisés dans l’exploitation minière et la fabrication de produits chimiques car des tensions de ligne plus élevées peuvent provoquer des explosions.
8 : Microphone à fibre optique
Les systèmes à fibre optique, qui utilisent des brins de verre ultrafins pour transmettre des informations au lieu de fils métalliques traditionnels, ont révolutionné le domaine des télécommunications ces dernières années, y compris la technologie des microphones. Alors, pourquoi est-ce si important ? Contrairement aux microphones classiques, qui sont souvent gros et envoient un signal électrique, les microphones à fibre optique peuvent être extrêmement petits et peuvent être utilisés dans des environnements sensibles à l’électricité. Ils peuvent également être fabriqués sans métal, ce qui les rend très utiles dans les applications d’imagerie par résonance magnétique (IRM) et d’autres situations où les interférences radioélectriques constituent un problème.
7 : Microphone dynamique
Un microphone dynamique exploite les effets électromagnétiques. Lorsqu’un aimant passe devant un fil (ou une bobine de fil), l’aimant induit un courant dans le fil. Dans un microphone dynamique, le diaphragme déplace soit un aimant, soit une bobine lorsque les ondes sonores frappent le diaphragme, et le mouvement crée un petit courant. Ce type de microphone est mieux placé à proximité d’un chanteur ou d’un instrument et ne capte généralement pas de son à plus de 30 cm de distance.
Le micro dynamique moderne est ce que la plupart des gens imaginent lorsqu’ils pensent à un microphone, avec un corps tubulaire fin et une tête d’enregistrement ronde sur le dessus. Ils sont extrêmement courants lors des concerts et des karaokés car ils offrent un équilibre entre fiabilité, portabilité et qualité sonore.
6 : Microphone à électret
Les microphones à électret sont parmi les microphones les plus utilisés sur Terre. Comme ils sont bon marché et relativement simples, les microphones à électret sont utilisés dans les téléphones portables, les ordinateurs et les casques mains libres. Un microphone à électret est un type de microphone à condensateur dans lequel la charge externe est remplacée par un matériau électret, qui par définition est dans un état permanent de polarisation électrique. Ils sont également utiles dans la production de documentaires et d’actualités, comme de minuscules micros « revers » qui peuvent être discrètement placés sur les vêtements d’un sujet d’interview.
5 : Microphone à ruban
Dans un microphone à ruban, un ruban fin (généralement en aluminium, en duralumin ou en nano film) est suspendu dans un champ magnétique. Les ondes sonores déplacent le ruban, ce qui modifie le courant qui le traverse. Les microphones à ruban sont bidirectionnels, ce qui signifie qu’ils captent les sons des deux côtés du micro.
Le RCA PB-31 fut l’un des premiers microphones à ruban. Il fut produit en 1931 et révolutionna l’industrie de l’audio et de la radiodiffusion car il établit une nouvelle norme en matière de clarté. Plusieurs autres fabricants de microphones ont fabriqué des modèles comparables, notamment le BBC Marconi Type A et le ST&C Coles 4038.
Ces micros sont tombés en désuétude après les débuts de la radio et ont été remplacés par des modèles dynamiques et à condensateur, car le ruban chintz à l’intérieur les rendait extrêmement fragiles. L’un d’entre eux peut facilement nécessiter une réparation après un malheureux choc d’un technicien. Les studios de son modernes utilisent encore occasionnellement des micros à ruban lorsqu’ils cherchent à enregistrer un morceau avec un son « vintage » authentique.
4 : Microphone laser
Un microphone laser fonctionne en captant les vibrations d’un plan , comme une vitre par exemple, et en transmettant le signal à un photodétecteur, qui convertit le faisceau laser réfléchi en signal audio. Lorsque le son frappe la vitre, il se courbe et provoque la courbure du faisceau laser, qui peut être traduit en son à l’aide d’une cellule photoélectrique. Ces dernières années, les scientifiques ont développé un nouveau type de microphone laser qui fonctionne en diffusant de la fumée sur un faisceau laser dirigé vers la cellule photoélectrique, qui est ensuite converti en signal audio. Ce type de microphone n’est pas adapté à l’enregistrement sonore général, comme la musique, mais est idéal pour l’espionnage, car le laser peut secrètement suivre le son sur des distances extrêmes.
3 : Microphone à condensateur
Un microphone à condensateur est essentiellement un condensateur , dont une plaque se déplace en réponse aux ondes sonores. Le mouvement modifie la tension du condensateur, et ces changements sont amplifiés pour créer un signal mesurable. Les microphones à condensateur ont généralement besoin d’une petite batterie pour fournir une tension aux bornes du condensateur. De nombreux micros à condensateur modernes de qualité grand public peuvent également être alimentés par une connexion USB à votre PC.
Les micros à condensateur sont souvent utilisés dans les studios d’enregistrement. Il existe deux types de microphones à condensateur : les micros à grand diaphragme et les micros à petit diaphragme. Les micros à grand diaphragme sont populaires pour les voix et les instruments avec beaucoup de sons graves ou médiums. Les micros à petit diaphragme sont plus compacts et captent les sons à haute fréquence tels que les instruments à cordes ou les cymbales.
2 : Microphone micro électromécanique
Le microphone micro électromécanique (MEMS) est une évolution du microphone à électret et commence à le remplacer dans certains téléphones portables et casques. Le micro MEMS peut être encore plus petit que le microphone à électret, avec une largeur de quelques millimètres seulement. Dans ce minuscule espace se trouve une puce contenant le diaphragme sonore mécanique, un condensateur pour transférer le son recueilli sous forme de courant électrique, un amplificateur pour amplifier le signal de ce courant et un convertisseur numérique pour le transformer en données audio pouvant être utilisées par les smartphones et les ordinateurs.
1 : Microphone à cristal
Certains cristaux changent leurs propriétés électriques en changeant de forme. En attachant un diaphragme à un cristal, le cristal créera un signal lorsque les ondes sonores frapperont le diaphragme. Ces micros étaient très bon marché à produire et ont donc été utilisés dans des applications économiques tout au long du 20e siècle. Leur qualité sonore laissait cependant beaucoup à désirer, ce qui les a amenés à être remplacés par des microphones à condensateur et dynamiques modernes. De nos jours, les microphones à cristal sont principalement utilisés pour la surveillance et pour les émetteurs et capteurs mobiles.
Comme vous pouvez le constater, presque toutes les technologies imaginables ont été exploitées pour convertir les ondes sonores en signaux électriques. La plupart d’entre elles ont en commun le diaphragme, qui recueille les ondes sonores et crée le mouvement, quelle que soit la technologie utilisée pour créer le signal.