[ Micro stéréo DIY + Alimentations pour capsules électret ]

21/10/2007 + MàJ 10/08/2014

Micro T compact DIY Micro têtes articulées DIY Voici quelques idées pour se fabriquer un micro stéréophonique (ou mono) à base de capsules à électret de récup', pour un résultat tout à fait honnête auditivement parlant !

Récup' de capsules

Capsules Micro électret Les capsules à électret utilisées ici sont facilement récupérables car elles se rencontrent dans nombre d'appareils équipés de micros : téléphones portables, téléphones sans fil, enregistreurs audio portables (K7 et autre), caméscopes, etc...
L'idéal est bien sûr de trouver deux capsules strictement identiques pour fabriquer un micro stéréo.

Ces capsules sont de type électret, et ont pour l'énorme majorité une courbe de directivité omnidirectionnelle.
Leur réponse en fréquence est étonnement étendue et relativement linéaire (35Hz - 18kHz pour la plupart). On pourrait penser que des capsules de téléphone sont mauvaises par nature, mais en fait, que nenni ! Le "mauvais" son provient en réalité du traitement qui suit le micro dans le téléphone. En effet, la bande passante téléphonique est volontairement réduite : 300Hz à 3,4kHz, suffisante pour garder la voix reconnaissable et compréhensible.
Le "mauvais" son provient aussi de la manière dont les capsules sont utilisées. Les constructeurs les placent dans des cavités (résonnantes !) avec parfois de petits évents pour les rendre directionnelles et moins sensibles aux bruits environnants, donnant une directivité cardioïde (dans une certaine bande de fréquences...)
Bref, la qualité du son de ces capsules est réduite au strict minimum, alors qu'elle sont capables de tellement mieux.

Par contre, au rayon point négatif, leur bruit de fond intrinsèque (rapport signal/bruit) n'est pas toujours très bon.

Capsules Micro électret Les capsules existent en nombreuses variétés, de la très petite à la "un peu plus grosse", mais toutes n'ont pas une réponse en fréquence étendue et linéaire. Pour les discriminer, il n'y pas de formule miracle : il faut les tester ! (à moins d'avoir les caractéristiques du constructeur, ce qui est extrêmement rare, et pas toujours juste !)
Evitez les capsules "anciennes" ("grossières"), qui ne donnent pas forcément de résultats extraordinaires. On les rencontre dans les téléphones bas de gamme, dans les gadgets et autres jouets d'ultra piètre qualité...
Des capsules sont aussi disponibles dans le commerce, avec souvent leur courbe de réponse donnée.

Une série de tests faits de manière empirique permettront de différencier les meilleures par comparaison. L'idée est d'avoir un micro de qualité "connue" qui servira de référence. Au moyen d'un enregistreur et d'un petit montage d'alimentation provisoire, on pourra tester les différentes capsules. Les tests se feront sur de la voix (pour les médiums) et sur des bruits d'ambiance (circulation par exemple, pour les graves) que vous enregistrerez et ré-écouterez au travers d'un casque de qualité, en comparaison de votre micro de référence.

Le corps du micro

Si vous voulez quelque chose de "présentable", il va falloir bricoler un peu.
Voici quelques suggestions ou idées :

Micro cul de prise DIY Micro cul de prise DIY

Version "cul de prise", avec gaine thermo (micro mono)

Micro T compact DIY Micro T compact DIY Micro T compact DIY

Version stéréo compacte en "T". Tube en plastique et prise intégrée

Micro têtes articulées DIY Micro têtes articulées DIY

Version stéréo, couple A-B à têtes articulées. Tubes en plastique, avec articulations en aluminium. La platine de fixation pour pied de micro est montée sur silent-bloc.

Micros sur pinces, ou cravate DIY Micros sur pinces DIY
Version sur pinces. Avec de petites pinces à rideaux !
Ce montage peut aussi bien servir de micro cravate (lavallière) que de micro stéréo à accrocher sur soi pour une prise de son mobile discrète. A pincer par exemple sur le col d'un manteau pour des captations en extérieur.
Ajoutez un tissu ou une mousse pour protéger la capsule du vent.

Pour le câble, employez du câble audio blindé. Ici, le câble est récupéré d'un casque tout pourri.


Plusieurs topologies de microphones stéréo existent, avec des variations de montage des capsules (type de couple en fonction de la distance entre les membranes, et l'angle d'ouverture des capsules).
Les capsules à électret ont presque toutes un diagramme polaire de sensibilité de type omnidirectionnel, rendant de ce fait certains montages stéréophoniques inefficaces (XY, ORTF, ...) Donc le couple obtenu sera du type "A-B". L'effet stéréo sera un peu moins ample, et la séparation gauche/droite plus ténue. Les sons provenant de derrière risquent de perturber la compréhension de l'espace stéréophonique avant. Ceci dit, l'image stéréo reste intéressante, et le cerveau déduit la position des sources par l'analyse de la phase et du temps de propagation (distance entre les oreilles, et "écholocation" grâce à la réverbération des lieux).
Selon le support du micro (sur pied, à la main, contre soi), le corps du preneur de son peut intervenir dans l'atténuation de l'onde arrière, et réduire les sources "parasites" venant de derrière.

Le dispositif donne de meilleurs résultats si l'écoute de l'enregistrement se fait au casque (bien que l'effet stéréo se ressente aussi sur des enceintes, mais avec une moindre ampleur).

On peut pousser l'expérience vers le binaural, et intégrer ces capsules pour en faire une tête artificielle : une tête de mannequin en polystyrène recouverte de tissus, avec les capsules logées dans le creux des oreilles.


Alimentation

Les microphones à électret font partie de la famille des micros dits "électrostatiques". La capsule contient une membrane sensible aux sons, et qui en vibrant fait varier le condensateur qu'elle forme avec le reste de la capsule.
Le micro à électret, contrairement aux autres micros électrostatiques, n'a pas besoin de courant de polarisation car elle est "permanente" (ou quasi-permanente : quelques dizaines d'années pour les moins bons). A la fabrication, un matériau très résistif est chargé en haute tension pendant qu'il est chauffé. Une fois à température ambiante, le matériau conserve la charge (matériau dit "électret").
Mais le signal généré par cette technologie est très faible, donc sensible aux parasites. Pour pallier ce handicap, les capsules intègrent un buffer à transistor FET, qui du coup nécessite d'être alimenté.

Polarité Selon les capsules, la tension nécessaire est de quelques volts, pour un courant de l'ordre du milliampère. Cette alimentation se fait au travers d'une résistance série de quelques kilo ohms. L'impédance de sortie est de l'ordre du kilo ohms, mais l'impédance réelle dépendra de la fréquence et surtout du montage alimentant la capsule.

La polarité est facile à trouver, car presque toujours le coté "moins" est relié électriquement à la capsule métallique. Quelques rares modèles sortent les signaux sur trois fils, séparant les drain/source du FET interne.


Voici différentes solutions pour alimenter et interfacer correctement ces micros. (Attention, ces montages n'amplifient pas le signal du micro, très faible par nature)

Version "alimentée par l'enregistreur"

Raccordement sur Jack stéréo

Si vous comptez utiliser ces micros avec un enregistreur ayant des entrées micro en mini-jack, il y a de fortes chances que l'appareil fournisse l'alimentation pour ce type de capsules (à tester si ce n'est pas indiqué dans la notice !) Il suffit alors de relier le point chaud de chaque capsule et de mettre en commun les masses.

Version "électronique interne"

Alimentation interne


Ici, le principe de l'alimentation interne rencontré dans beaucoup d'appareils. L'alimentation +Vcc est souvent le rail d'alimentation commun interne à l'appareil (3 à 12V).

La valeur du condensateur n'est pas critique (2,2µF à 22µF).

Les valeurs sont à adapter en fonction de la tension du rail d'alimentation, et de l'impédance de sortie voulue (Z=~R)

Version sur pile

Alimentation à pile micro électret DIY

Schéma simple souvent rencontré...


L'alimentation se fait grâce à une pile de 1,5V. Le signal de sortie est asymétrique. L'impédance est fixée par R=680 Ω.

Version à sortie symétrique et alimentation phantom

Alimentation micro électret DIY 48V + sortie symétrique Cette solution simple, loin d'être idéale, permet d'alimenter une capsule à électret à partir d'une alimentation "phantom" (+48V) fournie par les enregistreurs ou les consoles de mixage. La sortie est de type symétrique (XLR), et l'impédance de sortie est d'environ 2kΩ.

Les condensateurs de liaison (4,7µF à 22µF) doivent avoir une tension de service d'au moins 50V. La puissance de la diode zener de 12V (ou moins) n'est pas critique.
Appairez au plus proche les résistances de 2k2 et de 22k (mesurez et choisissez des résistances très proches par paire).
Evitez les longues liaisons avec ce montage (moins de 10 mètres)


Un montage à transistors est préférable. Des exemples se rencontrent dans les liens ci dessous.


Micro externe pour téléphone Android Wileyfox Swift

30/05/2016
Schéma micro externe Android - External mic Micro electret externe pour téléphone Wileyfox Swift Android Smartphone - External mic

Astuce pour utiliser un micro externe sur un téléphone Android Wileyfox Swift à voir ici :

Micro externe pour téléphone Android Wileyfox Swift

Schéma micro externe XLR pour téléphone Android Smartphone - External mic Micro externe XLR pour téléphone Android Smartphone - External mic

Liens

Micro à électret    [Wikipédia Fr.]
Electret microphone    [Wikipedia Eng.]
Captation stéréophonique    [Wikipédia Fr.]

Powering microphones : Alimentation des micros à électret    [ePanorama - Eng.]
Electret Microphones : dissection d'un microphone électret    [Open Music Labs - Eng]

Quelques exemples de datasheet de capsules micro à electret :
WM-034    (datasheet Panasonic, chez datasheetcatalog.com)
EM6011    (datasheetcatalog.com)
CZ-034D

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