Micro (microphone), qu’est-ce que c’est et comment ça marche

Savez-vous comment fonctionne un microphone ? C’est une question qu’il est intéressant de se poser, ne serait-ce que pour la culture générale. Car des mico, on en utilise tous les jours, il y a un micro dans votre casque d’ordinateur, il y en a un ou plusieurs dans votre téléphone, sur votre webcam, sur votre ordinateur portable, sur certains casques à réduction de bruit, sur vos écouteurs sans fils, sur vos caméras de surveillance, dans votre téléphone fixe, dans votre interphone…

Bref, des micros, il y en a partout, et en en discutant, je me suis rendu compte que finalement, peu de monde sait réellement comment ça fonctionne. Et pourtant, aussi étonnant que cela puisse paraitre, en fait c’est vraiment simple.

Vous vous rappelez quand vous étiez petit et que vous attachiez une ficelle entre deux pots de yahourt vides pour faire un téléphone ? Et bien c’est presque pareil.

Le principe de base est de transformer une onde sonore en signal électrique. Reprenons nos pots de yahourts. Quand vous parliez dans ce dispositif digne de Macgyver, ce qui se passait, c’est que, le fond du pot, fin, se mettait à vibrer en fonction des mots que vous prononciez. Cette onde sonore était donc transmise à la ficelle, puis l’onde traversait la ficelle et faisait vibrer le fond de l’autre pot.

Et bien, dans le cas d’un microphone…

Comment ça marche ?

Quand vous parlez, vous créez une onde de pression, c’est-à-dire que vous perturbez l’air qui se trouve devant votre bouche. Cette onde se propage de manière longitudinale, droit devant. Si cette onde se propage, c’est parce qu’elle se produit, dans un milieu, de l’air ou de l’eau, ou de la pate à modeler, mais ça marche moins bien. Dans l’air, la pression initiale va se transmettre aux molécules d’air, et de proche en proche, de molécules en molécules, l’onde se propage jusqu’à qu’elle s’éteigne, qu’elle se dissipe. Plus l’onde avance dans les couches d’air, plus elle s’écarte (pour faire simple) et donc moins elle est concentrée. C’est pour ça que si quelqu’un est loin il faut parler plus fort. L’onde se dilue, elle perd de l’énergie. Et si des obstacles se trouvent sur le chemin de l’onde, ils la bloqueront pour tout ou partie.

Une onde sonore est caractérisée par au moins deux propriétés, sa fréquence et son niveau. La fréquence c’est l’intervalle entre deux pics de l’onde. Elle se note en Hz. Une onde de 50 Hz reproduit 50 pics par seconde. Le niveau, c’est la force du phénomène, son volume. Généralement on l’exprime en décibels.

Bon voilà, en très simplifié ce qu’est une onde sonore, mais ça n’explique toujours pas comment fonctionne un micro. Comment l’onde, sonore, va se transformer en électricité ? Et bien comme nos pots de yaourt. Dans un micro, il y a ce que l’on nomme une membrane. Cette membrane est une fine, très fine barrière physique.

Quand vous parlez dans le micro, vous faites vibrer cette membrane. Cette membrane est reliée à un dispositif électrique, et en bougeant, elle va faire varier l’intensité du courant qui circule dans ce dispositif. Vous remarquerez, que si on fait abstraction des mots, ça fonctionne exactement comme une oreille. La membrane, c’est le tympan, le dispositif électrique, les petits os de l’oreille, et le câble du micro c’est le nerf auditif.

Un micro transforme donc une onde sonore, en onde mécanique (quand la membrane vibre), puis en onde électrique.

Deux types de micros

Pour être plus précis, il y a deux manières de procéder, et donc deux types de micros. Les microphones électrodynamiques, et les microphones statiques.

Les micros électrodynamiques

Dans les micros de ce type, le dispositif auquel est reliée la membrane est une bobine électrique. Cette bobine bouge donc quand vous parlez. Cette bobine se trouve dans une sorte de cage qui est un aimant. Le courant qui traverse la bobine va changer en fonction de son déplacement. Il « suffit » de relever ce courant, pour obtenir la traduction électrique de l’information sonore.

Les micros statiques

C’est un peu pareil mais en très différent… Dans un micro statique, il n’y a ni bobine ni aimant. A la place on trouve un condensateur relié à la membrane. Le micro statique ne produit pas sa propre électricité, puisqu’il n’y a pas de bobine, et ce type de microphone doit donc être alimenté.  Ces appareils sont donc branchés à ce que l’on appelle une alimentation fantôme. C’est la variation de courant électrique à l’intérieur du condensateur qui va générer le signal électrique induit par la membrane.

Vous l’aurez compris, plus la membrane est grande, et plus le signal électrique est puissant. En d’autres termes, plus la membrane est grande et plus un micro est sensible. Cependant, comme en toutes choses, les fabricants doivent réaliser certaines concessions. Il est effet pas concevable de se trimbaler avec un micro de 25 kg, surtout s’il s’agit d’un micro-cravate.

Une fois que l’on sait tout ça, c’est-à-dire pas grand-chose car c’est en réalité bien plus complexe et nous n’avons fait que survoler seulement le principe de fonctionnement, et bien on comprend aussi comment fonctionne une enceinte, puisque c’est exactement la même chose.

Imaginez qu’au lieu de faire bouger la membrane avec notre voix pour obtenir un courant, on injecte directement un courant, et bien ça fait vibrer la membrane et on obtient une enceinte. Là aussi c’est un peu plus compliqué que ça et chacun des deux appareils dispose de fonctionnalités spécifiques qui permettent d’améliorer les signaux (électrique ou sonore), mais dans le principe, c’est ça, deux appareils qui sont en réalité la même chose. D’ailleurs c’est assez facile de construire un micro avec un de vieux écouteurs. Si vous voulez un petit retour en enfance, et que vous voulez réaliser ce bricolage digne des pots de yahourt, il y a plein de tutoriels sur internet. Je ne vous garantis pas la meilleure qualité sonore, mais c’est assez instructif.

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