La bobine

Si l’aimant sert à magnétiser les cordes, c’est la bobine qui génère le signal électrique.

On peut voir un micro magnétique comme un minuscule générateur. Le principe est de la même famille que celui d’un alternateur : un champ magnétique en mouvement par rapport à une bobine produit une tension électrique.

Dans notre cas, rien ne tourne. La corde magnétisée vibre devant la bobine, son champ magnétique se déplace, et cette variation de flux génère une tension aux bornes de la bobine.

C’est cette tension qui constitue le signal envoyé par le micro.

Quelques kilomètres de cuivre... ou presque

Une bobine de micro est constituée d’un fil de cuivre extrêmement fin, recouvert d’une couche isolante et enroulé plusieurs milliers de fois autour d’un support en matériau isolant.

L’isolation est indispensable : sans elle, les spires se toucheraient électriquement entre elles et le bobinage se comporterait pratiquement comme un morceau de cuivre massif au lieu d’une longue bobine. Les fils de cuivres sont donc recouvert d'une couche de vernis isolant.
Cette isolation a toutefois un autre effet. Deux spires voisines, séparées par une couche isolante, se comportent comme un minuscule condensateur. Multiplié par plusieurs milliers de tours, ce phénomène crée une capacité parasite dans la bobine.

L’épaisseur et la nature de l’isolant peuvent donc modifier légèrement cette capacité et, avec l’inductance de la bobine, influencer sa fréquence de résonance et sa réponse dans les aigus.

Autrement dit, même le vernis autour du fil peut participer au comportement électrique du micro. Mais il n’agit pas seul : la géométrie du bobinage, le nombre de tours et surtout la capacité du câble participent également au résultat.

Sur un simple bobinage traditionnel, il n’est pas inhabituel de trouver autour de 8 000 tours de fil. Un PAF Gibson traditionnel comporte deux bobines d’environ 5 000 tours chacune. Ces chiffres ne constituent évidemment pas des normes, mais donnent une idée de l’ordre de grandeur.

Vu le diamètre du fil, cela représente déjà une longueur assez respectable de cuivre enfermée dans quelques centimètres cubes.

Pourquoi autant de tours ?

Chaque tour de fil participe à la tension générée.

Très schématiquement, augmenter le nombre de tours permet donc d’obtenir davantage de signal.

Il serait tentant d’en conclure :

Plus de tours = meilleur micro.

Évidemment, ce serait trop facile.

Ajouter du fil modifie également les caractéristiques électriques de la bobine. Sa résistance augmente, mais surtout son inductance et sa capacité parasite évoluent. La réponse en fréquence du micro change donc elle aussi.

En pratique, lorsqu’on ajoute beaucoup de tours, on peut obtenir davantage de niveau de sortie, mais la réponse dans les fréquences élevées tend également à diminuer. Seymour Duncan souligne justement que nombre de tours, résistance, inductance et réponse du micro sont liés, sans pour autant être interchangeables.

Le bobinage est donc encore une histoire de compromis.

Les kilo-ohms ne sont pas des chevaux

Les fiches techniques des micros donnent très souvent leur résistance en courant continu, par exemple :

5,8 kΩ, 7,5 kΩ, 8,2 kΩ, 16 kΩ...

On voit alors régulièrement cette valeur utilisée comme une indication de la « puissance » du micro.

C’est pratique.

Et assez trompeur.

La résistance mesurée dépend notamment de la longueur du fil, de son diamètre et même de sa température. Deux bobines utilisant des fils différents peuvent donc présenter la même résistance tout en ayant un nombre de tours, une inductance et un comportement très différents. Seymour Duncan met explicitement en garde contre l’utilisation de la résistance DC comme mesure directe du niveau de sortie.

Un micro de 12 kΩ n’est donc pas automatiquement « deux fois plus puissant » qu’un micro de 6 kΩ.

Les kilo-ohms d’un micro ne sont pas ses chevaux.

Ils restent toutefois utiles lorsqu’on compare des micros construits de manière très similaire, avec le même type de fil et une géométrie comparable. Dans ce cas, une résistance plus élevée peut donner un indice sur la quantité de fil utilisée.

Mais seulement un indice.

Le diamètre du fil

Le fil employé pour bobiner les micros est incroyablement fin.

Le 42 AWG est historiquement très courant. On le retrouve notamment dans les P-90, les PAF Gibson et de nombreux micros Fender traditionnels. Du fil plus fin, comme le 43 AWG, permet de placer davantage de tours dans un espace donné.

Mais changer de diamètre modifie aussi la résistance obtenue pour une même longueur de fil.

Encore une raison pour laquelle deux valeurs exprimées en kilo-ohms ne suffisent pas à comparer deux micros.

La forme de la bobine compte aussi

Une bobine n’est pas seulement un certain nombre de tours.

Sa forme, sa largeur, sa hauteur et la manière dont le fil est réparti modifient également ses caractéristiques électriques.

C’est particulièrement visible lorsqu’on compare un micro de Stratocaster, haut et relativement étroit, à un P-90, beaucoup plus large et plus plat.

Les deux sont pourtant des simples bobinages.

Même principe.

Même cuivre.

Mais certainement pas la même bobine.

Nous y reviendrons lorsque nous comparerons les différentes familles de micros.

Bobiné à la main, à la machine... et le fameux scatter winding

Les premiers micros ont évidemment été fabriqués avec des machines beaucoup moins sophistiquées que les bobineuses numériques actuelles.

La régularité avec laquelle le fil est réparti peut donc varier.

On parle souvent de scatter winding lorsque les spires sont volontairement réparties de façon moins régulière sur la bobine.

Cette répartition peut modifier notamment la capacité parasite de la bobine et donc sa réponse électrique. Il faut en revanche se méfier du folklore consistant à considérer automatiquement un bobinage irrégulier ou manuel comme supérieur à un bobinage machine.

La machine n’a pas de goût musical particulièrement mauvais.

Elle est simplement beaucoup plus régulière.

Quand la bobine se met elle-même à vibrer

Le fil d’une bobine doit également rester mécaniquement stable.

Si certaines spires peuvent bouger, elles peuvent réagir aux vibrations et transformer le micro en une sorte de microphone involontaire.

C’est l’une des causes possibles d’un micro microphonique, susceptible notamment de partir facilement en sifflement à fort volume.

Pour limiter ce phénomène, de nombreux micros sont imprégnés de cire ou d’un autre produit qui immobilise les spires. C’est le potting.

Tous les micros ne sont toutefois pas traités de la même manière, et certains modèles historiques ne l’étaient pas du tout.

Les capots métalliques utilisés sur les humbucker de type Gisbson s'ils sont mal fixé peuvent eux aussi produire de la microphonie.
Et il y a un détail historique intéressant : les anciens PAF Gibson n’étaient généralement pas wax-pottés, ce qui explique en partie pourquoi certains exemplaires peuvent devenir microphoniques à fort volume. Seymour Duncan cite justement le retrait des capots dans les années 1960 comme une manière de réduire ce problème sur certains anciens humbuckers.

Là encore, ce n’est pas une recette permettant automatiquement d’obtenir un « meilleur son ». C’est d’abord une question de comportement mécanique du bobinage.

Aimant + corde + bobine

Nous avons maintenant les deux éléments fondamentaux du micro magnétique.

L’aimant magnétise la corde.

La corde magnétisée vibre.

La bobine transforme le champ magnétique en mouvement en une tension électrique.

Et c’est à partir de ces trois éléments que l’on peut commencer à fabriquer des micros extrêmement différents.