Micro (guitare)

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 capteur 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 d'un matériau magnétique, font légèrement varier le circuit magnétique, ce qui 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[alpha 1].

Caractéristiques principales

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.

Micros simples "lipstick" sur une guitare Danelectro.

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 :

• 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. 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 nettement la tonalité.

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).

Micro de guitare de 1951.

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.

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

Micro simple bobinage P-90.

Les micros à simple bobinage comprennent un aimant permanent (en matériau ferromagnétique, tel que l'Alnico, ou une céramique technique constituée essentiellement d'oxydes de fer et de carbonate de strontium) entouré de plusieurs milliers de tours d'un fil conducteur (souvent de cuivre). Ils présentent l'inconvénient d'être sensibles aux perturbations électromagnétiques environnantes, en particulier le champ électromagnétique basse fréquence que produisent les installations électriques.

Les micros à double bobinage associent deux micros à simple bobinage accolés dont les pôles magnétiques et le câblage des bobinages sont inversés, de sorte que les perturbations captées par les deux micros s'annulent, alors que l'effet des vibrations des cordes s'ajoutent.

Micro à double bobinage.

Les micros sont dits « actifs » quand un préamplificateur à proximité immédiate abaisse 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).

L'adaptation d'impédance signifie qu'avec la même amplitude de signal, la puissance que le capteur prélève sur la corde est moindre que celle envoyée dans le câble. Les micros actifs ne produisent donc pas systématiquement un niveau de sortie plus élevé, de sorte qu'ils restent compatibles avec un amplificateur standard. Leur intérêt réside principalement dans leur capacité à produire un signal plus « propre », donc plus apte à des traitements (effets) nombreux, notamment la saturation du signal. Pour cette raison, certains guitaristes metal ou rock les préfèrent.

Les microphones actifs sont plus souvent utilisés pour les guitares basses. 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 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.