Alimentation fantôme P48/P12

P48 et P12 sont des abréviations pour deux tensions d'alimentation fantôme, une méthode standardisée d'alimentation des microphones analogiques professionnels. Les principaux avantages de ce mode d’alimentation sont sa compatibilité avec les microphones dynamiques et le fait qu'aucun fil supplémentaire spécial n'est nécessaire dans le câble du microphone.

Schoeps fut le tout premier fabricant à proposer des microphones à condensateur de studio alimentés en « fantôme » (série CMT 20, 1963-64). Au cours des décennies suivantes, cette méthode d'alimentation a été si bien acceptée qu'elle est devenue un standard sur les entrées micro de la plupart des équipements professionnels.

Quels Microphones nécessitent une alimentation fantôme ?

Seuls les microphones avec amplificateur intégré doivent être alimentés. Cela inclut tous les microphones à condensateur ou électret. La plupart des microphones dynamiques (y-compris donc les microphones à ruban) n'ont pas d'amplificateur intégré et n'ont pas besoin d'être alimentés.

L'alimentation Fantôme peut-elle endommager les microphones?

L'alimentation fantôme a été conçue pour être sûre pour les microphones qui n'ont pas été conçus pour l'utiliser, comme les microphones dynamiques ; à condition cependant qu’ils soient dotés de transformateurs. Cependant, dans des cas défavorables, par exemple un câblage défectueux, des circonstances peuvent se produire qui peuvent endommager un tel microphone - en particulier, le brancher ou le débrancher alors que l'alimentation est activée.

Les microphones Schoeps sont protégés contre de tels dommages, mais il est de bonne pratique de connecter tous les microphones avec l'alimentation hors-tension, et l’activer une fois les connexions effectuées. Elle est commutable individuellement sur la plupart des entrées microphones des équipements audio professionnels, et si possible ne devrait être activée que pour les microphones qui en ont besoin. Sachez également que la nature compatible de l'alimentation fantôme est l'une de ses caractéristiques de conception particulières. D'autres méthodes d'alimentation peuvent endommager les microphones qui n'ont pas été spécifiquement conçus pour elles.

Comment fonctionne l’alimentation Fantôme ?

L'alimentation fantôme tire parti du fait que la transmission symétrique du signal permet de supprimer les signaux en mode commun dans le circuit de réception. La tension d'alimentation est appliquée comme une tension continue de mode commun aux deux fils du signal. La connexion de la masse via le blindage du câble sert de conducteur de retour.

Dans le cas de P48, 48 V sont utilisés comme tension d'alimentation, le pôle négatif étant relié à la masse. Pour P12, cette tension est de 12 Volts, généralement avec un courant un peu plus élevé. Pour éviter de court-circuiter le signal utile et pour limiter le courant maximum, la tension est alimentée par deux résistances, dont la valeur est normalisée et doit être strictement identique sur chaque canal.

La Norme IEC 61938

Les détails techniques sont réglementés dans la norme IEC 61938. La P48 est de loin la plus utilisée aujourd'hui, mais la P12 conserve une certaine importance. La plupart des microphones Schoeps acceptent le P12 ainsi que le P48 car cela peut être avantageux dans les applications mobiles. Malheureusement, on ne peut pas toujours compter sur les alimentations fantômes pour se conformer pleinement à la norme.

Dans certaines applications portables ou sans fil, il peut être difficile ou coûteux de respecter les exigences strictes de la norme et de mettre à disposition la totalité de la tension et du courant, par exemple lorsqu'un appareil est alimenté par de petites piles rechargeables. Dans de tels cas, on ne peut pas dire avec certitude si le microphone fonctionnera ou, le cas échéant, s'il conservera toutes ses capacités.

Certains fabricants, dont Schoeps, publient les exigences réelles pour que leurs microphones puissent offrir leurs pleines performances. Par exemple, le CMC 1 requiert 30 V et 2 mA pour P48, et 11 V et 3 mA pour P12. Si même ces exigences réduites ne sont pas respectées, la capacité SPL maximale peut être réduite et/ou la distorsion peut augmenter. Si l'impédance de l'entrée est inférieure au minimum standard de 1 kOhm, les performances du microphone peuvent également être affectées.

Schoeps veille également à ce que les courants d'alimentation des deux fils de signaux soient aussi égaux que possible. Une différence dans les courants d'alimentation pourrait conduire à la magnétisation du transformateur d'entrée d'un préamplificateur de microphone, ce qui pourrait augmenter la distorsion.

Il incombe aux fabricants de préamplificateurs microphoniques équipés de transformateurs de protéger leurs circuits contre ce phénomène, car ce problème peut également survenir en raison d'erreurs de câblage ou d'un mauvais fonctionnement. Cependant, certains appareils sont dépourvus de cette protection ; dans ce cas, tout dépend de l'équilibre du courant du microphone.

Est-ce qu'une tension plus élevée que celle de P48 est judicieuse ou permet-elle d'obtenir un meilleur résultat ?

Les microphones modernes, tels que Schoeps, sont dotés d'une alimentation régulée. Par conséquent, une alimentation fantôme supérieure à 48V ne présente aucun avantage.
Il existe, ou a existé, des microphones d'autres fabricants qui sont alimentés directement par l'alimentation fantôme. Il s'agit le plus souvent de modèles anciens. Dans ce cas, une alimentation fantôme de tension plus élevée changerait probablement quelque chose, que ce soit pour le meilleur ou pour le pire, cela dépend de chaque cas.
Ces microphones pourraient bénéficier d'une meilleure gamme dynamique, c'est-à-dire d'un niveau de pression acoustique maximal, si une alimentation fantôme externe plus élevée se traduisait par une alimentation interne plus importante. Cela ne s'applique pas aux microphones à alimentation régulée, où cela ne ferait qu'augmenter la déperdition de puissance, c'est-à-dire génération de chaleur.
Avec les microphones modernes, le sujet est donc plutôt ... "ésotérique".

Contexte Historique

À l'époque des tubes à vide, les câbles des microphones à condensateur étaient lourds, coûteux et gênants. Ils nécessitaient des fils internes séparés pour l'alimentation, avec des connecteurs et un câblage différents selon le type de microphone.

Les microphones dynamiques, en revanche, ne nécessitaient tous que deux conducteurs et un blindage. Lorsque les microphones à condensateur transistorisés ont été introduits au début des années 1960, il est devenu possible pour les microphones à condensateur d'utiliser les câbles plus souples et plus fiables des microphones dynamiques, l'alimentation étant fournie par les mêmes fils qui transportaient simultanément les signaux audio. Il existait deux façons principales d'alimenter ces microphones. L'une était l'alimentation en parallèle 12 volts (alias "T"), adoptée très tôt par Nagra et Sennheiser, et qui a donc continué à être utilisée par les preneurs de son de cinéma pendant un certain temps.

Mais les ingénieurs de studio utilisent généralement un plus grand nombre de microphones et des types de microphones plus variés, et ils en sont rapidement venus à privilégier l'alimentation fantôme en raison de sa sécurité et de sa compatibilité. À cette époque, les microphones à condensateur étaient plus chers et plus fragiles qu'ils ne le sont généralement aujourd'hui, de sorte qu'ils étaient souvent réservés aux occasions spéciales, tel l'enregistrement d'un soliste prestigieux. Les microphones dynamiques étaient utilisés pour la plupart, sinon la totalité, du travail quotidien, et l'alimentation fantôme est généralement sans danger pour eux, alors que l'alimentation en "T" peut facilement les endommager (en particulier les microphones à ruban). De plus, lorsqu'on travaille avec plusieurs microphones et sources sonores, l'alimentation fantôme offre une meilleure liberté inhérente à la "diaphonie" entre les différents signaux des microphones. La société de radiodiffusion Française (l’ORTF) adopta une méthode d'alimentation fantôme de 10-12 volts avec le pôle positif mis à la terre, et Schoeps, son principal fournisseur de microphones à condensateur, commenca à fabriquer des microphones pour cette forme d'alimentation en 1963-64, la série CMT 20. Ces microphones utilisaient un circuit de pontage radiofréquence innovant et breveté et un circuit de sortie sans transformateur conçu par le Dr Willi Küsters, le cofondateur de Schoeps.
Ils ont également été distribués par Telefunken, Siemens et Philips.

La série CMT 20 a été suivie en 1964 par la série CMT 200 avec une sensibilité améliorée et la première utilisation du "circuit de sortie Schoeps" qui a depuis été imité par d'innombrables autres fabricants. De nombreux microphones de ces deux séries ont été vendus avant 1966, année où Neumann a introduit les premiers microphones à condensateur fonctionnant à la norme actuelle de 48 Volts. Cette tension (plutôt que les 60 volts pour lesquels les capsules avaient été conçues, et qui auraient donné aux microphones une gamme dynamique plus large) a été choisie principalement pour satisfaire un client précoce qui l'avait disponible dans son système électrique auxiliaire.

C'est son adoption par les organismes de radiodiffusion Allemands qui a fait de l'alimentation fantôme 48 volts une norme de facto, et qui l'a ensuite amenée à devenir une norme DIN au même titre que l'alimentation parallèle et l'alimentation fantôme 12 volts. À l'époque, ces organismes étaient encore contrôlés par l'État et gérés de manière centralisée en ce qui concerne l'acquisition d'équipements. Leurs alimentations de microphones étaient standardisées autour du tube Telefunken AC 701, et un petit courant provenant de l'alimentation de plaque de 120 volts pouvait être fourni à un microphone transistorisé par le biais d'un simple diviseur de tension à une tension inférieure, tel que le 48V. De tels arrangements ont facilité la transition des microphones à tube en permettant des années d'utilisation simultanée.

Il est aussi exact de dire que pour presque tout le monde, cependant, l'alimentation à 48 volts a causé des problèmes et des dépenses pendant des années par la suite. La plupart des équipements audio à semi-conducteurs n'utilisaient pas de tensions continues aussi élevées en interne, de sorte que les premiers utilisateurs de ces microphones devaient souvent acheter des alimentations spéciales, extérieures, jusqu'à ce que des consoles, des enregistreurs et des préamplis commencent à apparaître avec cette nouvelle tension gênante intégrée. Lorsque des convertisseurs CC/CC miniatures fiables sont devenus disponibles, les fabricants de microphones ont commencé à proposer des modèles améliorés qui polarisaient leurs capsules à leur pleine tension de conception pour une gamme dynamique optimale (bien que cela augmente alors le courant de fonctionnement requis, que toutes les consoles et tous les enregistreurs ne pouvaient pas fournir). Et les étages de sortie sans transformateur (dont Schoeps fut également le pionnier), avec leur impédance de sortie plus faible et leur "coloration" du son, leur meilleure capacité à alimenter de longs câbles et leur plus grande capacité SPL maximale, ont commencé à être largement utilisés.