Micro (guitare)
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Les musiciens francophones appellent micro le capteur électromagnétique ((en) pickup) 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 ainsi créé, avec l'amplificateur, un instrument de musique original.
Les guitares, basses et pianos électriques utilisent principalement ce genre de capteur, dont la construction s'adapte à l'instrument et à la sonorité souhaitée.
Principe
[modifier | modifier le code]Fonctionnement
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Un capteur de guitare est constitué d'un ou plusieurs aimants, entourés d'une bobine de fil de cuivre. Le fonctionnement se fonde sur la loi de Lenz-Faraday.
Les cordes doivent contenir un matériau magnétique. Leur vibration modifie légèrement le champ magnétique que les aimants créent. La variation du champ induit dans la bobine une force électromotrice proportionnelle à la vitesse de déplacement de la corde. Un câble achemine ce signal électrique à un amplificateur. Il n'a pas été nécessaire d'émettre un son pour le produire.
Le fonctionnement des capteurs de piano électrique est identique, mais les éléments vibrants sont des lames métalliques[a].
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. 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 dans la fabrication des aimants se retrouvent dans les micros. Comme dans beaucoup d'autres cas, le choix des ingénieurs n'est pas toujours celui des musiciens ; les micros vintage ont leurs amateurs.
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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[réf. nécessaire]. 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 :
- inductance
- résistance
- capacité parallèle
Les micros possèdent une fréquence de résonance plus ou moins marquée, selon la résistance du bobinage. À cette fréquence, pour la même excitation, le signal est plus grand. Au-delà, le niveau décroit rapidement, à peu près à 12 décibels par octave[réf. nécessaire]. 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[1]. La fréquence de résonance est normalement au-delà de la tessiture de la guitare, mais elle affecte la tonalité.
Les capteurs sont construits selon deux conceptions principales, simple bobinage et micros à double bobinage.
Micros à simple bobinage
[modifier | modifier le code]Les premiers capteurs étaient constitués simplement d'un bobinage de plusieurs milliers de tours entourant un aimant permanent. Ces capteurs réagissent à toutes les perturbations du champ magnétique, mais les seules qui constituent le signal électrique sont celles qui proviennent des cordes de l'instrument. Cependant, la puissance des installations électriques a beaucoup augmenté depuis l'invention de la guitare électrique. Tous ces appareils produisent des perturbations, notamment un champ électromagnétique basse fréquence, qu'on ne peut filtrer, puisqu'il se trouve dans la même bande de fréquence que la musique.
Micros à double bobinage
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Les micros à double bobinage associent deux micros à simple bobinage câblés avec inversion de polarité tant des aimants que des bobines, de sorte que les perturbations électromagnétiques, qui ne dépendent pas de la polarité des aimants, s'annulent, tandis que les signaux que produit la vibration des cordes dans les deux micros s'ajoute.
Évolution technique
[modifier | modifier le code]L'essor de l'utilisation de l'électricité a permis une amélioration des matériaus ferromagnétiques, tel que l'Alnico, ou les matériaux céramiques constituées essentiellement d'oxydes de fer et de carbonate de strontium.
Les bobinages restent généralement en fil de cuivre.
Des instruments exploitent la possibilité d'héberger un préamplificateur à proximité immédiate du capteur. Cet amplificateur n'est pas conçu pour augmenter l'amplitude du signal, mais pour abaisser l'impédance de sortie de l'instrument, ce qui réduit les pertes, sensibles pour les plus hautes fréquences avec de longs câbles, et rend le signal moins sensible aux interférences avant qu'il n'arrive à l'amplificateur ou à la pédale d'effet. Les microphones actifs ont besoin d'une alimentation (pile électrique le plus souvent). Leur intérêt réside principalement dans leur capacité à produire un signal plus « propre », donc plus apte à des traitements (effets) nombreux[réf. nécessaire], notamment la saturation du signal. Pour cette raison, certains guitaristes metal ou rock les préfèrent[réf. souhaitée].
Les microphones actifs sont plus souvent utilisés pour les guitares basses[réf. souhaitée]. Les bassistes ont été plus ouverts à utiliser les microphones actifs que les guitaristes, qui n'ont pas montré autant d'intérêt à disposer de fréquences aigües supplémentaires par rapport aux micros passifs[réf. souhaitée] et se sont montrés plus réticents, parce que les microphones actifs produisent un son riche en harmoniques élevées, dit « froid » par rapport au son « chaud » des microphones Alnico, qui privilégient la fréquence fondamentale[réf. souhaitée].
Histoire
[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[2], tandis que Paul Tutmarc construisait son premier modèle, qui devait déboucher sur une guitare hawaïenne de Rickenbacker (la "Frying Pan" modèle A-22)[3]. En 1935, la firme Gibson, mieux établie sur le marché, lance le premier modèle ayant connu le succès commercial avec un capteur connu par la suite comme « micro Charlie Christian », composé d'un aimant avec une pièce polaire en fer doux sur toute la largeur des cordes entourée d'un bobinage unique (single coil).
Plusieurs inventions ont ensuite modifié la forme du capteur afin de remédier à des défauts de la construction existante. Comme le caractère sonique du micro s'en trouvait modifié, elles n'ont pas remplacé les types plus anciens, les musiciens préférant le son de l'un ou de l'autre.
En 1944, Leo Fender inventa (pour la K&F company) un autre type de micro à simple bobinage mais dont les aimants sont séparés. La portion de corde qui participe à la génération du son est plus étroite, les partiels élevés sont mieux représentés lorsque la position du capteur correspond à un ventre, moins bien lorsqu'elle correspond à un nœud ; dans l'ensemble, le son est plus « brillant ».
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 y remédier, un ingénieur de chez Gibson, Seth Lover, invente le humbucker, monté à partir de 1956 sur des guitares hawaïennes et de 1957 sur des guitares électriques.
Par la suite, on introduisit dans le même but des variantes à deux bobinages, mais un seul aimant.
L'utilisation des transistors a permis la fabrication de micros guitare « actifs », et celle des circuits intégrés, la transmission sans fil, par un canal radio.
Depuis quelques années, des chevalets à capteur piézoélectrique (ceux des guitares électroacoustiques) ont fait leur apparition, que l'on peut combiner aux micros déjà présents sur la guitare. Ce capteur a besoin d'un préamplificateur.
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Articles sur des micros
[modifier | modifier le code]Articles connexes
[modifier | modifier le code]Liens externes
[modifier | modifier le code]- Helmut E. W. Lemme (en) The Secrets of Electric Guitar Pickups ; (de) guitarrenelektronik
- (en) Seymour W. Duncan et Seth Lover, « Seymour W. Duncan's Interview With Seth Lover », sur Guitar Pickups, Bass Pickups, Pedals, (consulté le )
- (fr) Organologie de la guitare électrique
- Théorie physique complète du micro électromagnétique, sous forme de pdf (56 pages A4)
Notes et références
[modifier | modifier le code]- Les lames sont plus compactes, mais leur vibration est moins harmonique.
- (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;, .
- (en) David K. Bradford, « The quest for volume », sur 19thcenturyguitar.com, .
- (en) Peter Blecha, « Tutmarc, Paul (1896-1972), and his Audiovox Electric Guitars »,