C’est quoi un bon rapport signal/bruit pour un microphone ?

👉 Le maintien d’un rapport signal/bruit élevé est essentiel, afin d’obtenir un signal audio propre (pour les enregistrements, la sonorisation et la simple lecture de musique).

🎤 Et un bon rapport signal/bruit commence au niveau du micro.

 

Mais c’est quoi un bon rapport signal/bruit pour un micro ? 🤔

 

➡️ Dans l’idéal, il ne faut avoir aucun bruit dans le signal du micro.

Un faible niveau de bruit propre est essentiel, lors de la capture de sources sonores silencieuses (15 dBA ou moins).

Un bon SNR serait donc de 74 dB ou plus.

 

C’est quoi le rapport signal/bruit d’un micro ? 🎤

👉 Le rapport signal sur bruit (SNR) est le rapport entre la puissance du niveau du signal, et la puissance du bruit qui détériore ce signal.

Il est défini en référence à un SPL de 94 dB (le même que 1 Pascal).

Le rapport signal sur bruit ne doit pas être confondu avec la plage dynamique, qui est toujours beaucoup plus élevée (du SPL max au bruit propre).

Plus le rapport est élevé, moins il y aura de bruit dans le signal du microphone.

Le rapport signal sur bruit ne doit pas être confondu avec la plage dynamique, qui est toujours beaucoup plus élevée (du SPL max au bruit propre).

 

Que signifie SNR (Signal to Noise Ratio) en tant que spécification ?

➡️ Le rapport signal sur bruit (spécification) ne s’applique qu’aux micros actifs.

🎤 Les micros actifs ont un bruit omniprésent dans leurs signaux, quels que soient les facteurs de bruit externes.

Le SNR est calculé par rapport à un niveau acoustique de référence de 1 Pascal (94 dB SPL). Ceci est normalisé comme une tonalité de 94 dB SPL 1 kHz, au niveau de la capsule du micro.

Le niveau de bruit du micro est soustrait de cette valeur normalisée.

 

👉 Le bruit est donné en décibels pondérés (se rapprochant de la façon dont nous entendons le bruit), plutôt qu’en décibels SPL (le bruit n’affecte que le signal du micro).

Comme nous utilisons la tonalité de 1 kHz (à laquelle nos oreilles sont sensibles), nous pouvons effectuer la soustraction avec ces différentes unités.

 

Exemple

Si un micro a un bruit propre de 14 dBA, le SNR de ce micro serait de 80 dB (94 dB SPL moins 14 dBA).

Un SNR de 80 dB peut être considéré comme bon.

💡 Un bruit de 14 dBA (SNR de 80 dB) est indiscernable de l’ambiance naturelle, de la plupart des studios, et ne sera pas perceptible dans le contexte d’un mixage complet.

 

D’où vient le bruit ? 🤔

👉 Une partie du bruit est généré par le micro lui-même.

⚡ Ce bruit provient principalement d’un courant circulant dans les circuits.

🔥 Le bruit thermique (bruit Johnson) est un problème. Plus la température est élevée, plus le bruit sera élevé.

De plus, du bruit sera généré avec la présence d’air autour du micro.

➡️ Le mouvement des molécules d’air provoque un bombardement sur le diaphragme, qui finit par se transformer en bruit.

 

Bruit blanc

 

La nature du bruit est le bruit blanc.

Le nom « bruit blanc » vient de la comparaison de l’audio à la lumière.

Comme la lumière blanche contient tout le spectre de la lumière visible.

 

« Bruit« , car il n’y a pas de tonalité dans le signal.

Cependant, le caractère du bruit peut différer selon la distribution du bruit.

 

Qu’est-ce que le niveau de bruit équivalent ?

👉 Le bruit est exprimé par le niveau de bruit équivalent.

Le bruit est le signal que le micro produit de lui-même, même lorsqu’aucune source sonore n’est présente.

 

Exemple

🎤 Un micro a un niveau de bruit équivalent de 22 dB(A).

Si ce micro ne produisait aucun bruit, on pourrait enregistrer une source sonore ayant un SPL de 22 dB(A).

Si la sensibilité est de 20 mV/Pa, la sortie du micro serait d’environ 4 µV.

👉 Cependant, il n’y a pas de source sonore pour produire le signal. Le micro produit le signal de 4 µV enregistré.

💡 Le bruit est donc équivalent à celui d’une source sonore externe.

 

2 méthodes de mesures ✌️

Quand on mesure le bruit d’un micro, on peut utiliser 2 méthodes.

Ces méthodes sont pondérées A, RMS et pondérées ITU, quasi-crête.

 

Pondération

On utilise 2 courbes de pondération en fréquence différentes. La pondération A et la pondération ITU.

Ces courbes sont introduites pour compenser la réponse en fréquence de l’oreille, aux faibles niveaux.

Les courbes de pondération réduisent le signal aux basses fréquences.

Cependant, au-dessus de 1 kHz, le signal est amplifié.

 

 

RMS ou Crête

Lors de la mesure du niveau d’un signal, on utilise souvent RMS (Root Mean Square).

➡️ Cette mesure exprime une sorte de valeur moyenne, basée sur l’énergie contenue dans le signal.

La valeur de crête est la partie de la forme d’onde, qui est la plus éloignée de la ligne 0.

 

 

👉 Le niveau de crête est toujours supérieur au niveau RMS (sauf si le signal est une onde carrée).

Quand la mesure au lieu de « crête » est qualifiée de « quasi-crête », cela signifie que la bande passante n’est pas infinie, mais limitée à la plage audio standard de 20 Hz à 20 kHz.

Le niveau quasi-crête pondéré par l’UIT est généralement supérieur de 11 à 13 dB, par rapport au niveau RMS.

 

C’est quoi un bon SNR pour un micro ?

👉 Un SNR de 74 dB et plus peut être considéré comme bon.

Lors de l’enregistrement de sources sonores fortes (grosses caisses, trompettes, etc.), un SNR plus petit suffira, car le signal sera plus chaud.

Pendant l’enregistrement de sources sonores plus douces (conversation, etc.), il faudra avoir un SNR plus grand que 74 dB.

L’idéal est de n’avoir aucun bruit dans le signal, à moins qu’il ne soit utilisé pour des effets.

➡️ Dans ce cas, le SNR sera évalué à 94 dB.

 

Bruit ambiant

🎤 Si un micro actif a une spécification SNR de 84 ou plus, le micro sera assez silencieux, même lors de l’enregistrement de sources sonores plus douces.

❌ Mais le vrai rapport signal sur bruit n’est pas le 94 dB théorique, moins le bruit propre.

 

➡️ Le vrai SNR est le rapport réel entre le niveau du signal, et le niveau de bruit.

Et tous les micros sont impactés par ça.

 

👉 Dans le monde réel, il y a en permanence un bruit ambiant.

Le bruit peut se résumer ainsi :

• Signal : la partie du signal électrique qui représente la source sonore prévue
• Bruit : la partie du signal électrique qui représente tous les autres sons

 

Le bruit du micro

➡️ Le bruit du micro ne s’applique vraiment qu’aux microphones actifs.

⚡ Les composants alimentés de ces micros produisent du bruit.

🔉 🎙️ Il peut s’agir d’un bruit introduit directement dans le signal du micro, lorsqu’il traverse le composant actif (transistors, tubes à vide et cartes de circuits imprimés).

Il peut également s’agir du son émis par les composants qui, à son tour, est capté par la capsule du microphone.

💡 Le bruit peut également être attribué à des molécules d’air, frappant le diaphragme et au mouvement brownien.

Mais quoi qu’il en soit, ce bruit contribue beaucoup au bruit du micro, dans le rapport signal sur bruit.

 

 

Le bruit de l’environnement

👉 Un contributeur encore plus important au bruit du signal d’un micro, est le bruit ambiant.

Ce bruit ambiant se présente sous plusieurs formes :

• Bruit étranger
• Réflexions de la pièce
• Interférences électromagnétiques
• Bruit mécanique

 

Bruit étranger

➡️ Sans surprise, le bruit étranger est toute source sonore autre que celle prévue…

Dans les cabines d’isolement, cela peut être largement éliminé.

🎸 🥁 Dans les enregistrements, cela pourrait être le son d’instruments proches du micro.

🗣️ Dans les environnements non insonorisés, un tas de bruit gênants peuvent être à proximité (ventilateurs, conversations, climatisation, etc.).

 

Réflexions de la pièce

➡️ Les réflexions de la pièce sont créées par la source sonore prévue, mais provoquent des problèmes de bruit et de phase dans le signal du micro.

On l’entend majoritairement dans les petites pièces sans insonorisation.

 

Interférences électromagnétiques

➡️ Les interférences électromagnétiques, qui incluent les interférences de radiofréquence, sont causées par le secteur (interférence à large bande) et d’autres sources électromagnétiques, comme la TV, la radio, les smartphones, etc. (interférence à bande étroite).

 

Bruit mécanique

➡️ Le bruit mécanique provient des vibrations physiques qui atteignent le micro.

Il peut s’agir de bruits de manipulation du micro, ou simplement de vibrations du sol qui font vibrer le micro à travers le pied de micro.

 

La force de la source sonore

👉 Un autre facteur important dans le rapport signal/bruit d’un micro est, la force ou l’intensité de la source sonore prévue, ainsi que la proximité du micro par rapport à cette source sonore.

🎤 On risque d’avoir un micro très bruyant lors de l’enregistrement de sources sonores fortes (grosses caisses, instruments à vent, etc.). Cela s’explique par le fait que la source sonore forte produira un signal très puissant dans le micro.

 

➡️ Comme le micro aura besoin de moins de gain pour pouvoir atteindre le même niveau de signal, le niveau de bruit sera moins accentué par le gain.

Par conséquent, un meilleur SNR est faisable.

⚠️ Lors de l’enregistrement de sources sonores faibles (comme une conversation), un micro silencieux avec le moins de bruit ambiant possible est nécessaire.

Le signal du micro d’une conversation (souvent dans la plage de 60 à 70 dB SPL) aura besoin de beaucoup de gain, afin de devenir un niveau de ligne, pour une utilisation à travers un équipement audio.

📈 Mais ce gain augmentera le bruit inhérent du micro et le bruit ambiant.

Un bon SNR est donc indispensable si vous voulez une capture nette de la conversation.

💡 Positionner le micro le plus près possible de la source sonore prévue, améliorera le SNR du micro.

 

Comment améliorer le rapport signal sur bruit de vos signaux audio ?

👉 Bien que vous ne puissiez pas facilement modifier l’indice SNR inhérent de vos micros, vous pouvez réduire la quantité de bruit dans vos signaux audio.

👀 Pour améliorer le SNR du signal du microphone, vous devez regarder comment le bruit est introduit dans le signal.

 

👍 Voici une liste d’astuces afin d’améliorer le rapport signal sur bruit, des signaux audio de votre microphone :

1. Choisissez un condensateur ou un micro actif avec un faible bruit de fond
2. Enregistrez dans des environnements calmes et insonorisés
3. Placez les micros près de la source sonore
4. Ne faites pas passer les câbles du micro à côté des câbles d’alimentation
5. Utiliser un filtre RF
6. Choisissez un micro dynamique avec une bobine humbucker
7. Utilisez un support antichoc
8. Filtre passe-haut le signal du micro
9. Utiliser des préamplis

 

Conclusion

👉 Le bruit du micro est indésirable, mais sa présence est due aux lois de la physique…

🎤 C’est au fabricant de minimiser le bruit du micro, et de le rendre aussi inaudible que possible.

👨 C’est ensuite à l’utilisateur de sélectionner le bon micro, et le bon préampli, qui correspondent à l’application.