LES MICROS: UNE GRANDE FAMILLE
Si l'on replace un microphone dans son contexte, il apparaît clairement qu'il s'agit d'un «capteur». Comme tous «capteurs», les microphones traduisent une réalité physique en une autre réalité physique, ici l'on passe de l'acoustique à l'électronique. Le microphone comprend donc une partie mécanique liée à l'acoustique (la membrane et ses accessoires) et une partie électrique (le moteur du micro). Or, sur ces deux éléments existent diverses possibilités de réalisation:
- certaines membranes réagissent à la pression instantanée de l'air environnant, d'autres au «gradient de cette pression». Un panachage de ces deux possibilités est possible, soit directement au niveau de la membrane, soit au niveau électrique.
-Le transducteur mécanique-électrique, qui a une vibration donnée de la membrane fait correspondre une vibration électrique, peut prendre lui aussi plusieurs formes : système électrodynamiques, système électrostatiques, et autres moins courants dans le domaine de la Prise de Son.
Une combinaison de toutes ces possibilités, tant sur le plan de la membrane que sur celui du moteur permet la création d'un micro : on image le nombre des possibilités.

DIRECTIONNALITÉ
Elle découle essentiellement de la façon dont travaille la membrane du micro. Les micros sensibles à la pression sont omnidirectionnels, ils font appel à une membrane tendue devant une cavité non totalement fermée. En effet, un petit trou dans cette cavité permettra d'équilibrer la pression moyenne (pression atmosphérique) des deux côtés de la membrane, sans être pour autant un court-circuit acoustique pour les ondes de pression sonores (à fréquence beaucoup plus élevée).
Les micros à gradient de pression (ou à pression différentielle), ne présentent pas de cavité. La membrane est tendue sur un cadre métallique rigide, ainsi la pression acoustique agira-t-elle sur les deux faces de la membrane La pression atmosphérique également, mais comme sa valeur instantanée est la même des deux côtés, il y a annulation, équilibre évident. Par contre, les ondes sonores, se traduisant par des variations considérablement plus rapides, vont «pousser» frontalement cette membrane, puis poursuivant leur progression, pousser cette membrane sur l'autre face. Ainsi, les pressions sur les deux faces de lamembrane ne coïncident-elles pas exactement dans le temps. La force qui créera les mouvements de la membrane correspond, on le démontre, à la différence instantanée des pressions sur les 2 faces : cette différence de pression est appelée dans la littérature technique «pression différentielle» ou «gradient de pression». Arrêtons là la théorie que l'on trouvera développée dans les manuels spécialisés, mais précisons que ce type de montage de la membrane implique une bidirectionnalité (diagramme polaire en 8). On distingue ainsi des microphones omnidirectionnels et bidirectionnels, nous l'avons vu. Il faut dire tout de même que la vie du micro n'est pas si simple, car ces deux systèmes appliqués aux Sons, subissent les assauts de la pression acoustique. à diverses fréquences (toutes celles audibles).

Ainsi, l'omnidirectionnalité du dispositif «à pression» s'avèrera de plus en plus inexacte, à mesure que l'on monte en fréquence : dans les régions hautes du spectre audible, ce capteur tendra à favoriser les ondes provenant dans l'axe radial de la membrane, et de ce fait, perdra son label « omnidirectionnel ». Quandon parle directivité, pour un micro, encore faudra-t-il savoir à quelle fréquence on la considère. D'une manière générale, cela sera vrai pour les Sons médiums, mais faux pour les deux extrémités du spectre sonore avec un glissement général vers une directivité accrue dans le haut du spectre, et une omnidirectivité accrue dans le bas du spectre. Ceci est important pour le Preneur de Son qui devra tenir compte de ce phénomène lorsqu'il fait appel à un micro dit «directionnel» pour favoriser une source sonore par rapport à une autre.

VARIATIONS SUR LE THÈME DE LA DIRECTIONNALITE
Si l'on considère deux capsules microphoniques, l'une omnidirectionnelle, l'autre bidirectionnelle, l'on peut obtenir diverses caractéristiques de directivité. Une des plus courantes est appelée «cardioïde» parce que le diagramme polaire qui en découle présente la forme d'un cœur. Cette particularité est intéressante pour le Preneur de Son désirant une discrimination antéro-postérieure des sources sonores. Deux possibilités de combinaisons existent:
- le micro est équipé de deux capsules, l'une omni, l'autre bidirectionnelle, et mélange leurs signaux respectifs, par voie électrique.
-le micro est équipé d'une capsule unique, mais conçue mécaniquement de telle sorte qu'elle soit intermédiaire entre la capsule à pression (fermée) et la capsule à gradient de pression (absence de cavité). En pratique, on ouvre la cavité arrière du micro à pression de telle sorte que l'on fonctionne dans les deux modes. Le mélange est donc ici mécanique. Quel que soit le mode de combinaison choisi, le diagramme polaire, ou diagramme de directivité sera modifié globalement, Si l'on combine à parts égales les deux capsules (ou les 2 modes pression/gradient de pression), on obtiendra une réponse directionnelle de type cardioïde. Enfin, si
- le mode «gradient de pression» est prépondérant, la réponse sera du type hypercardioïde,
- le mode «pression» est prépondérant, la réponse sera du type hypo-cardioïde (figure 3).
On notera que l'avantage du mixage électrique des signaux provenant de deux capsules (accolées), réside dans la possibilité facile de régler le rapport de mixage (par un potentiomètre double par exemple), et ainsi de régler le diagramme polaire du micro considéré de façon continue de l'omni au bidirectionnel en passant par toutes les formes intermédiaires hypo-cardio, cardioïde et hypercardioïde.

LENTILLES ACOUSTIQUES
Dans certains cas de Prise de Son, la source sonore est trop éloignée pour être convenablement captée par un micro, même très directionnel. Un cas typique est celui de l'enregistrement de chants d'oiseaux en nature. Divers procédés existent pour renforcer la directivité d'un microphone. Les deux principaux font appel à la focalisation des ondes sonores (réflecteur parabolique), ou à l'atténuation par différence de phase (tube à interférence).

LES «PARABOLES»
Tout comme un phare d'automobile émet un faisceau lumineux très directionnel grâce à une lampe placée au foyer d'un réflecteur parabolique, la Parabole du Chasseur de Son focalisera les ondes sonores situées dans son axe radial vers un point unique où l'on placera le micro.
Le processus est le même dans les deux cas, mais est simplement inversé : émetteur pour récepteur...
La concentration en un point (foyer de la parabole) de l'énergie entrant dans la parabole augmente la pression acoustique (amplification acoustique) sur le micro, ceci sans augmentation du bruit de fond électrique comme le ferait un préampli électronique. On gagne ainsi sur deux tableaux : la directivité et la sen sibilité. Encore une fois, l'influence de la fréquence est concrête, une parabole donnée réagira convenablement aux fréquences dont la longueur d'onde sera petite par rapport au diamètre de son ouverture (c'est-à-dire plutôt mieux dans les aigus). Aux fréquences basses, on perd en directivité car pour y rester directif il faudrait pouvoir manipuler des engins de plusieurs mètres de diamètre !

LES MICROS «CANON»
Le terme est frappant et est certainement pour beaucoup dans le soudain intérêt qu'y portèrent les Preneurs de Sons dès leur apparition sur le marché. Beaucoup plus facile d'utilisation qu'une parabole de par leur forme et leur dimension, ces micros offrent également l'intérêt d'une haute directivité grâce à un tube à interférence situé devant la membrane microphonique. Ici, l'effet directif est obtenu du fait de l'arrivée en phase des ondes sonores axiales sur la membrane, alors que les ondes latérales déphasées dans le tube s'atténuent mutuellement. La sensibilité d'un tel microphone sera donc (avant préamplification) moins grande qu'avec une parabole. Encore une fois, l'influence de la fréquence sera importante sur la directivité du système. D'une courbe en «massue» en haut du spectre sonore, on arrive à une courbe pratiquement hypercardioïde à 500 Hz. Un micro de ce type présente également l'inconvénient de ne pas fonctionner en milieu réverbérant (phase arbitraire des ondes réfléchies). C'est donc essentiellement un micro d'extérieur.

Les caractéristiques directionnelles des micros ne sont pas les seules importantes en Prise de Son. Dans une prochaine suite, nous développerons ce qui a trait au «moteur» du microphone, c'est-à-dire au transducteur énergie mécanique de la membrane/énergie électrique, puis enfin les caractéristiques annexes d'un micro (poids, forme, dimensions, influence magnétique, influence du vent etc...)