Micro (guitare)

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Microphone magnétique pour guitare

Les musiciens français appellent par métonymie micro le capteur ((en) pickup) électromagnétique qui transforme la vibration des cordes métalliques de la guitare électrique en signal électrique. Les inventeurs ont voulu, avec ce transducteur, éviter la susceptibilité aux sifflements d'effet Larsen des microphones. Ils ont en définitive créé, avec l'amplificateur, un véritable instrument de musique original.

Ce capteur est utilisé principalement sur les guitares électriques, les guitares basses, les pianos électriques. Il en existe plusieurs types, choisis en fonction de l'instrument, du style de musique jouée, et de la coloration sonore souhaitée.

Principe[modifier | modifier le code]

Action de la corde sur l'un des aimants du microphone en simple bobinage. Le signal suit la vitesse de déplacement de la corde.

Un micro de guitare est composé d'un ou plusieurs aimants, entourés d'une bobine de fil de cuivre. Le fonctionnement se fonde sur la loi de Lenz-Faraday. Chaque aimant engendre un champ magnétique. En vibrant, les cordes, qui doivent être filées en matériau magnétique, font légèrement varier le circuit magnétique, ce qui induit une force électromotrice dans la bobine, proportionnelle à la vitesse de déplacement de la corde. Le signal électrique produit est envoyé par un câble à un amplificateur. Il n'a pas été nécessaire de produire un son pour le constituer.

Pour les pianos électriques, le fonctionnement est identique, mais les éléments vibrants sont des lames métalliques.

Histoire et développement[modifier | modifier le code]

Le brevet du premier capteur magnétique a été déposé en 1909 et accepté en 1911. Prévu pour le piano, il pouvait aussi bien s'appliquer à tout instrument à cordes en acier. Stromberg et Voisinet proposèrent, sans grand succès, la première guitare électrique en 1928[1], tandis que Paul Tutmarc construisait son premier modèle qui devait déboucher sur une guitare hawaïenne de Rickenbacker (la "Frying Pan" modèle A-22) [2]. En 1935, la firme Gibson, mieux établie sur le marché, lance le premier modèle ayant connu le succès commercial avec un micro connu par la suite comme « micro Charlie Christian ». Ce micro était composé d'un aimant avec une pièce polaire en fer doux sur toute la largeur des cordes entourée d'un bobinage unique (single coil). En 1944, Leo Fender inventa (pour la K&F company) un autre type de micro à simple bobinage mais dont les aimants sont séparés.

Un problème se posait : le bobinage des micros capte le champ magnétique généré par le courant alternatif présent partout. Il en résulte un faible bourdonnement permanent, la ronflette, appelée en anglais hum. Pour l'éviter, on doit tourner le bouton de volume jusqu'à zéro quand on ne joue pas.

En 1955 un ingénieur de chez Gibson, Seth Lover, construisit un micro insensible au champ électromagnétique ambiant, qu'on appela humbucker. Il monta côte à côte deux micros dont les polarités des aimants, d'une part, et des bobinages, d'autre part, était inversées. En conséquence, la variation de champ due aux cordes s'ajoutait, donnant un niveau plus élevé, tandis que celle due aux perturbations, qui s'exercent à peu près également sur les deux parties, s'annulaient réciproquement. Cependant, la captation de la vibration des cordes par ce micro deux fois plus large, et possédant deux bobines (avec leur inductance et leur capacitance parasite) n'a pas le même caractère sonique que celle du micro simple. Ce type de micro fut installé à partir de 1956 sur des guitares hawaïennes et de 1957 sur des guitares électriques. Les circuits de chacune des bobines peuvent être connectés selon six combinaisons : un seul des deux micros, ou les deux en série ou en parallèle, dans les deux cas soit en phase, soit en opposition de phase, avec des résultats différents.

Par la suite, on introduisit dans le même but des variantes à deux bobinages, mais un seul aimant. Un des deux bobinages est placé aussi à l'abri que possible des variations du champ causées par la vibration des cordes, et est relié en opposition de phase au bobinage principal, réduisant la ronflette (mais aussi le niveau de sortie).

Il existe aussi les micros guitare « actifs » principalement de la marque EMG, Inc qui ont de nombreux avantages notamment sur scène et en studio.

Depuis quelques années, des chevalets intégrant des capteurs piézo-électriques (ceux des guitares électroacoustiques) ont fait leur apparition, que l'on peut combiner aux micros déjà présents sur la guitare.

Types[modifier | modifier le code]

Il existe de nombreux types de micros, dont chacun a un fonctionnement et une « couleur » de son particulier. Les plus répandus sont les micros à simple bobinage et les micros à double bobinage.

Les micros à simple bobinage firent leur apparition dans les années 1920. L'aimant (en Alnico ou en alliage de type céramique) est entouré de plusieurs milliers de tours d'un fil de cuivre fin et vernis formant le bobinage. Ces micros ont le défaut d'être sensibles aux interférences (champs électromagnétiques ambiants produits par exemple par les éclairages au néon, les transformateurs, les écrans cathodiques, etc.).

Pour pallier ce problème, ont été créés dans les années 1950 les micros à double bobinage, qui sont l'association de deux micros à simple bobinage dont les pôles magnétiques inversés, de sorte que les perturbations s'annulent, alors que les vibrations des cordes s'ajoutent.

Enfin, les micros peuvent être passifs ou actifs. Avec ces derniers le signal est immédiatement traité par un préamplificateur. Les microphones actifs ont donc besoin d'une alimentation externe (des piles). Cette préamplification a pour objectif d'abaisser l'impédance, ce qui rend le signal moins sensible aux parasites et réduit ses pertes avant qu'il n'arrive à l'amplificateur, en particulier lors de l'utilisation de longues distances de câbles et d'éléments intermédiaires, comme les effets. Une deuxième caractéristique de la préamplification est d'éviter la perte de certaines fréquences de la bande passante, qui sont absorbés par les systèmes passifs (une des conséquences de l'impédance élevée).

Depuis, cependant, de nombreux progrès ont été faits, et les micros passifs tendent à gommer cette différence avec leurs homologues actifs. Contrairement à une idée reçue, les micros actifs ne produisent pas un niveau de sortie plus important que les microphones passifs. Ce n'est donc pas la raison pour laquelle ils sont souvent utilisés chez les guitaristes jouant dans des styles metal, ou rock. La raison de cette utilisation vient de la nature des aimants qui sont le plus souvent utilisés dans les microphones actifs : les aimants en céramique (essentiellement construits sur un mélange de baryum et de strontium). En effet, les micros utilisant des aimants en céramique favorisent une attaque plus franche et incisive que les microphones à aimants Alnico, d'où une sensation de dynamique et de puissance accrue. Là encore, les constructeurs ont élargi les possibilités et le public visé, en produisant des micros actifs à aimants en Alnico et des microphones passifs à aimants en céramique.

Les microphones actifs sont plus couramment utilisés pour les guitares basses. Les bassistes ont été plus ouverts à utiliser les microphones actifs que les guitaristes qui, eux, se sont montrés plus réticents en raison d'une idée, probablement erronée, selon laquelle les microphones actifs produisaient un son froid. Cette raison vient plus du grain sonore très différent qui existe entre les microphones Alnico et les microphones céramiques.

Caractéristiques principales[modifier | modifier le code]

Le micro est le premier élément d'une chaîne de traitement du signal électrique. Son placement par rapport aux cordes est d'une grande importance, comme on peut en faire l'expérience avec toutes les guitares à plusieurs micros.

Les micros offrent presque toujours la possibilité de régler la hauteur et l'inclinaison transversale, et certains permettent de régler la hauteur corde par corde, afin de parfaire l'équilibre entre celles-ci.

Les caractéristiques de transduction d'un micro dépendent de l'intensité du champ magnétique déterminé par les aimants permanents. Les progrès réalisés dans la fabrication des aimants se retrouvent dans les micros, mais en matière de micros comme dans beaucoup d'autres cas, le choix des ingénieurs n'est pas toujours le choix des musiciens, et les micros vintage ont leurs amateurs.

La forme du champ influence notablement la transduction de la vibration de la corde en signal électrique. Des pièces polaires peuvent guider le flux. La largeur de la bobine a des conséquences sur la captation des partiels d'ordre le plus élevé dans la vibration de la corde, particulièrement quand le musicien joue dans les cases proches du corps de la guitare. Ainsi, la différence de sonorité est évidente entre les micros simples habituels de la Stratocaster (bobine étroite, et haute), et les P-90, ou plus encore les micros de la jazzmaster, dont les bobines sont larges (et plates).

Les caractéristiques électriques d'un micro sont celles d'un bobinage :

En conséquence de ces caractéristiques, les micros possèdent une fréquence de résonance, où, pour la même excitation, le signal est plus grand. Au-delà de cette fréquence, le niveau décroit rapidement, à peu près à 12 décibels par octave. Cette résonance est plus ou moins marquée, selon la résistance. Tous les éléments reliés au micro comptent pour le calcul de cette fréquence et pour l'augmentation du niveau  : circuit de volume et de tonalité, câble jusqu'à l'ampli ou la pédale d'effet, et étage d'entrée de cet appareil[3]. La fréquence de résonance est normalement au-delà de la tessiture de la guitare, mais elle affecte nettement la tonalité.

Compléments[modifier | modifier le code]

Articles sur des micros[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) David K. Bradford, www.19thcenturyguitar.com, 2009.
  2. (en) Tutmarc, Paul (1896-1972), and his Audiovox Electric Guitars
  3. (en) Rafael Cauduro Dias de Paiva et Henri Penttinen, « AES Paper 8466 — Cable Matters: Instrument Cables Affect the Frequency Response of Electric Guitars », AES Convention 131;,‎ .