Pédago : directivité et isolement des sources

Pour le moment, nous allons étudier des scénarios de prise de son dont le point commun est que la source sonore à enregistrer est unique et ponctuelle. En d’autres termes, j’exclus du champ de réflexion l’enregistrement de paysages sonores complexes pour me concentrer sur la situation où l’objectif est qu’un microphone enregistre une source à l’exclusion des autres (autant que faire se peut).

Le choix d’un microphone doit tenir compte de l’environnement sonore dans lequel est faite la prise de son. Voyons pour commencer quels en sont les deux extrêmes et leurs conséquences.

• Le studio : la particularité d’un studio, outre la nature du matériel qu’il recèle, est la capacité qu’il offre de contrôler l’environnement sonore. Son isolement acoustique par rapport au monde réel rend possible l’audition répétée (et donc l’enregistrement) d’une source sonore unique, sans aucune présence sonore étrangère non-désirée, et dans des conditions identiques.
• La scène de concert : sur celle-ci, de nombreuses sources sonores cohabitent, telles que les instruments des musiciens et les différents procédés d’amplification scéniques indispensables à leur confort de jeu (amplis dédiés, retour de scènes). Dans cette situation, une source sonore ne peut être isolée totalement de son contexte, car elle cohabite avec d’autres sources d’intensité parfois élevées. De plus, la configuration de l’environnement sonore n’est jamais deux fois la même, ce qui rend impossible de multiplier les prises jusqu’à l’obtention du résultat souhaité.

Entre ces deux extrêmes, on trouve toute une variété de situations intermédiaires, du home-studio peu ou partiellement isolé acoustiquement jusqu’aux situations d’enregistrement extérieur où des sources sonores variées et d’intensités inégales sont en présence.

La directivité d’un microphone désigne la caractéristique qui va nous informer sur sa capacité à isoler une source sonore de son environnement. Si celle-ci est élevée, le microphone privilégiera les sources sonores présentes dans son axe.

Autrement dit, il sera plus sensible aux sons qui sont « devant » lui. Si au contraire la directivité est faible voire nulle, celui-ci ne fera pas de discrimination en fonction de l’origine de la source. Les microphones dits « cardioïdes » présentent une directivité accrue contrairement aux microphones dits « omnidirectionnels ».

On représente la directivité d’un micro à l’aide d’un schéma appelé « diagramme polaire ». Celui-ci exprime la sensibilité en fonction de l’angle que forme l’onde sonore avec l’axe du microphone. Le terme « cardioïde » réfère simplement au dessin en forme de coeur (d’où « cardio ») qui caractérise le diagramme polaire de ce type de microphone.

A l’inverse, un microphone omnidirectionnel présente un diagramme polaire proche du cercle, ce qui nous confirme que sa sensibilité est quasi-égale, quelle que soit la position de la source sonore par rapport à l’axe du microphone.

Je vous invite à identifier les deux types discutés ici (famille des cardioïdes et omnidirectionnel). N’hésitez pas à comparer avec les autres directivités et à imaginer quelles seront leurs utilisations (bidirectionnel et canon « shotgun » en particulier) . Nous y reviendrons. En comparant les diagrammes polaires qui suivent, pouvez-vous dire lesquels expriment une plus forte directivité ?

Comme vous l’avez compris, dès lors que nous sommes en présence d’un environnement sonore incontrôlé, on cherchera à isoler la source sonore souhaitée en utilisant un microphone directif.

A l’inverse, un studio nous pourrons utiliser des microphones peu directifs. Mais les choses ne sont pas si simples, car la directivité a des impacts en terme de fidélité de captation. La plupart des sources sonores ont un rayonnement complexe, ce qui est particulièrement vrai en ce qui concerne les instruments de musique. Dit simplement, le son perçu ne sera pas le même suivant la position du point d’écoute par rapport à la source. Une prise proche et directionnelle sur un instrument comme le violon par exemple se traduira par une coloration indésirable.

Sur le plan visuel, cela reviendrait à photographier un objet avec une lentille colorée : une partie des nuances serait inexorablement perdue. En éloignant progressivement le microphone directionnel, la captation de la source devient plus complète, plus fidèle, mais également plus sujette à la présence de sources sonores étrangères parasites.

Le choix de la directivité d’un micro en milieu non-contrôlé acoustiquement est donc le fruit d’un compromis entre degré de séparation de la source par rapport au milieu et fidélité de l’enregistrement à la richesse du son originel.

L’enregistrement de récital de musique classique en studio fera très souvent usage de microphones omnidirectionnels afin de reproduire le plus fidèlement possible le timbre des instruments. La nature omnidirectionnelle du micro aura en outre une conséquence sur le rapport son direct/diffus : le son diffus, constitué des ondes sonores qui se sont reflétées sur les parois (murs etc…) avant d’atteindre l’oreille (ou le microphone), sera proportionnellement plus présent que si la prise avait été faite avec un micro directionnel. En effet, le son provenant de l’arrière et des côtés sera capté avec une égale sensibilité que les ondes sonores provenant directement de la source (le son « direct »).

Il est impossible pour un microphone, aussi directif soit-il, d’isoler totalement la source sonore désirée de son environnement. Ce dernier sera donc présent, dans une plus ou moins grande mesure, mais aussi plus ou moins déformé et coloré. C’est pourquoi certains constructeurs affichent aussi la réponse en fréquence (représentation de la sensibilité du microphone en fonction de la fréquence du son) hors de l’axe du micro (off-axis frequency response). L’idée est la suivante : si on ne peut éviter qu’une certaine partie de l’environnement soit capté, il faut que celui-ci soit aussi fidèle que possible afin de ne pas dénaturer l’ensemble une fois mixé et mélangé avec d’autres micros en présence. Imaginez deux instruments repris chacun par un micro qui jouent ensemble sur une scène. On trouvera en sortie de chaque micro une part du signal correspondant à l’autre instrument. Si celui-ci, aussi minime soit-il, est de bonne qualité, c’est à dire non coloré, il ne dénaturera pas, au mixage, la prise faite par le microphone dédié.

Il existe différentes technologies de microphone. Sur les sites des revendeurs, vous trouverez ce genre de dénomination : dynamiques, électro-statique, à condensateur, à electret, à ruban, piezo et j’en passe. Sans rentrer dans le détail chacune des technologies (des livres existent sur le sujet), nous verrons dans le prochain billet les deux technologies les plus fréquentes : les micros dynamiques et les micros à condensateur.

En attendant, je vous invite à l’expérience suivante : utilisez un microphone très directif, idéalement un hyper-cardioïde/canon comme le NTG 3 de Rode. Contrôlez au casque et remarquez les différences de timbre qui surviennent lorsque vous changez l’axe et la distance du micro par rapport à la source. Qu’entendez-vous ?