Cet article a été initialement rédigé en anglais et traduit automatiquement.
Les termes valides et les normes pour les microphones de studio sont standardisés dans la norme DIN-IEC 268-4.
Le principe de fonctionnement acoustique
1a. Transducteur de pression
Les transducteurs de pression exposent uniquement la face avant de la membrane à la source sonore. La sortie produite par le microphone dépend uniquement de la pression sonore devant la membrane. Il est donc dans une large mesure non directionnel (caractéristique omnidirectionnelle). Selon la taille de la membrane, les hautes fréquences sont transmises avec une directivité croissante, déviant de la caractéristique omnidirectionnelle.
1b. Transducteur à gradient de pression
Les transducteurs à gradient de pression exposent les deux côtés de la membrane à la source sonore. Dans le cas d'un transducteur à gradient de pression idéal, la tension transmise par le microphone dépend uniquement de la différence de pression devant et derrière la membrane. Le résultat est une caractéristique en 8. Grâce à la conception constructive de la capsule du microphone avec des lignes de retard, des caractéristiques directionnelles unilatérales peuvent être obtenues, comme par exemple cardioïde grand angle, cardioïde et hypercardioïde.
1c. Transducteur à interférence
Le transducteur à interférence comporte devant la capsule un tube à perméabilité latérale au son (canon). L'incidence sonore latérale est partiellement annulée par une annulation multipath. Cela résulte en une directivité très marquée avec une directivité canon. Le principe d'interférence ne fonctionne que jusqu'à une certaine fréquence de coupure dépendant de la longueur du tube. En dessous de cette fréquence, le microphone fonctionne comme un transducteur à gradient de pression avec une caractéristique hypercardioïde.
Diagramme polaire
Selon leur principe acoustique, les microphones répondent avec une sensibilité variable aux sources sonores venant de différentes directions. Les transducteurs de pression ont une sensibilité plus ou moins non directionnelle (caractéristique omnidirectionnelle). Les transducteurs à gradient de pression peuvent présenter plusieurs diagrammes polaires : cardioïde grand angle, cardioïde, hypercardioïde ou en 8. Les transducteurs à interférence augmentent encore la directivité du diagramme polaire (caractéristique canon).
La tête factice est une exception : elle possède le diagramme directionnel de l'oreille humaine.
Pour des raisons physiques, les transducteurs de pression sont soit égalisés en champ diffus, soit en champ libre.
- Égalisation en champ diffus
Un transducteur de pression égalisé en champ diffus est réglé de manière à ce que la réponse en fréquence soit plate en cas d'incidence sonore diffuse (tout autour). Une incidence sonore frontale provoque une montée des hautes fréquences due à l'accumulation de pression devant la membrane.
- Égalisation en champ libre
Un transducteur de pression égalisé en champ libre est réglé de manière à ce que la réponse en fréquence soit plate en cas d'incidence sonore frontale (0°). Une incidence sonore diffuse entraîne une atténuation des hautes fréquences.
Plage de transmission
La plage de transmission indique la plage de fréquences définie pour chaque microphone par le fabricant. Pour les microphones à condensateur de studio, elle s'étend généralement de 20 Hz à 20 kHz.
Sensibilité (à 1 kHz)
La sensibilité indique la tension RMS qu'un microphone génère lorsqu'il est exposé à une pression sonore de 1 Pa = 94 dB en conditions de champ libre. La valeur se réfère à une fréquence de 1 kHz et à une impédance de charge de 1 kohm. Les valeurs sont légèrement plus élevées en fonctionnement sans charge. Pour les microphones à condensateur de studio, la sensibilité en champ libre varie généralement de 8 mV/Pa à 40 mV/Pa.
Impédance nominale
L'impédance nominale est la résistance de sortie complexe du microphone. L'impédance d'entrée du préamplificateur de microphone suivant devrait être au moins trois fois plus élevée.
Impédance de charge nominale
L'impédance de charge nominale est la plus petite impédance recommandée du préamplificateur de microphone suivant pour garantir les valeurs nominales du microphone.
L'impédance de charge nominale doit toujours être au moins trois fois plus élevée que l'impédance nominale du microphone.
Niveau d'équivalent sonore dû au bruit inhérent
En plus du signal audio, le signal de sortie de chaque microphone contient toujours un faible signal de bruit. Pour indiquer l'étendue de cette tension de bruit, elle est donnée comme un niveau fictif de pression sonore. Avec un microphone idéal sans bruit, un niveau de pression sonore de cette valeur produirait une tension de sortie équivalente à la tension de bruit inhérent.
Le bruit inhérent est mesuré et pondéré selon CCIR 468-3, également DIN/IEC 651 (pondération A) afin de corréler le résultat avec la sensation de l'oreille humaine.
Pour les microphones à condensateur de studio, le niveau de bruit équivalent varie généralement de 20 à 30 dB (CCIR), ou de 10 à 20 dB (A).
Rapport signal/bruit
Le rapport S/B (signal sur bruit) est la différence entre le niveau sonore de référence de 94 dB = 1 Pa et le niveau de bruit équivalent.
Pour les microphones à condensateur de studio, le rapport signal sur bruit varie généralement de 74 à 64 dB (CCIR), ou de 84 à 74 dB (A).
Niveau maximal de pression sonore (SPL max.)
Le niveau maximal de pression sonore indique les limites du circuit électrique du microphone. La distorsion de l'amplificateur du microphone est alors k < 0,5 %. La fréquence de référence est f = 1 kHz.
Si le microphone possède un commutateur de pré-atténuation, cette valeur peut être augmentée de 6 à 10 dB.
Tension de sortie maximale
La tension de sortie maximale est atteinte lorsque le microphone est exposé au niveau maximal de pression sonore. La distorsion de l'amplificateur du microphone est alors k < 0,5 %.
Dans le cas d'un circuit sans transformateur, la tension de sortie maximale atteint 2,5 V RMS correspondant à +10 dBu. (rel. 0,775 V).
Plage dynamique
La plage dynamique est la différence entre le niveau maximal de pression sonore et le niveau de bruit équivalent pondéré A (pondéré selon DIN/IEC 651). Elle caractérise la dynamique du microphone entre le bruit inhérent et la distorsion.
Les microphones à condensateur de studio fonctionnent avec une plage dynamique de plus de 130 dB.
Alimentation
Presque tous les microphones de studio nécessitent une alimentation fantôme 48 V ± 4 V (P 48, IEC 268-15). L'alimentation fantôme est fournie symétriquement aux deux conducteurs de modulation et retournée via la masse du câble.
Certains microphones peuvent également être alimentés par des batteries ou une alimentation secteur enfichable.
Consommation de courant
Presque tous les microphones de studio nécessitent une alimentation fantôme 48 V ± 4 V (P 48, IEC 268-15). Pour assurer le bon fonctionnement du microphone, les alimentations utilisées doivent fournir au moins le courant indiqué.