ARTICLE TECHNIQUE

PARTIE I : LES DEBUTS DE LA REPRODUCTION DU SON : >LE DISQUE ANALOGIQUE
PARTIE II : LES SUPPORTS OPTIQUES : LE VIDEODISQUE A LECTURE OPTIQUE, LE COMPACT DISC AUDIO NUMERIQUE.

PARTIE I : LES DEBUTS DE LA REPRODUCTION DU SON : LE DISQUE ANALOGIQUE

1807 THOMAS YOUNG (PHYSICIEN ANGLAIS) parvient a enregistrer les vibrations d'un corps sonore par l'intermédiaire d'un style, sur un cylindre tournant enduit de noir de fumée.

1856 LEON SCOTT DE MARTINVILLE (OUVRIER TYPOGRAPHE) (américain d'origine française) inventa le PHONO-AUTOGRAPHE, appareil constitué d'une membrane vibrante transmettant ses vibrations a un stylet traceur et a un cylindre tournant enduit de noir de fumée; c'est avec lui que se firent les premiers enregistrements de la parole (cet appareil ne permettait pas la reproduction du son).

1877 CROS ( INGENIEUR FRANCAIS) publie le 30 avril 1877 un article, qu'il dépose sous pli cacheté à l'académie des sciences de Paris, sur la description d'un "procédé d'enregistrement et de reproduction des phénomènes perçus par l' ouie". Il proposait de faire reporter par photogravure sur cylindre d'acier, les sillons préalablement enregistrés sur un cylindre de verre recouvert de noir de fumée. Cros réalise l'instrument qu'il baptise: PALEOPHONE.

1877 EDISON THOMAS ALVA (MILAN OHIO 1847-WEST ORANGE NEW JERSEY 1931) (INVENTEUR AMERICAIN): C'est en date du 6 décembre qu'Edison prononça des phrases banales d'abord :"ce que dieu a crée" ("what god hath wrought") puis les premiers mots de la comptine célèbre Mary had a little lamb en face d'un cylindre tournant recouvert d'une mince feuille de papier d' étain. Quand Edison ramena l'aiguille à son point de départ, il entendit la reproduction, faible, mais identifiable de sa voix (l'appareil nommé PHONOGRAPHE fut réalisé entre le 4 et le 6 déc.1877). Charles Cros tente sans succès de faire valoir l'antériorité de sa découverte de l'enregistrement sonore, et doit alors se résigner a voir l'inventeur américain tirer tout le bénéfice de l'invention. Edison fonda le premier laboratoire de recherche et de développement a Menlo Park (New Jersey). Le 19 décembre 1877, Thomas Edison dépose un brevet pour son PHONOGRAPHE. Le 24 avril 1878, Edison crée une société d'exploitation The Edison Speaking Phonograph Company; speaking car la médiocrité sonore mécanique des cylindres ne permettent que de transcrire les paroles.

1887 EMILE BERLINER (allemand émigré aux Etats-Unis) remplace le cylindre du phonographe par de minces galettes de zinc, recouvertes de cire, sur lesquelles sont gravés des sillons. Il invente ainsi le disque possédant une gravure latérale d'où une transduction beaucoup plus fidèle de l'onde a l'inverse du procédé d'Edison de gravure verticale. Ce procédé de gravure permet aussi de tirer de la gravure originale sur la cire (en spirale), des matrices métalliques qui servent exactement comme des moules a gaufres. Il crée ainsi la première fabrique de pressage de disques plats a Hambourg par galvanoplastie et fonde ainsi, avec son frère, la DEUTSCHE GRAMMOPHON GESELLSCHAFT (1898). De même, il invente l'appareil qui permet de lire son disque: le GRAMOPHONE.

1886 brevet par les américains CHESTER BELL et CHARLES SUMNER TAINTER qui inventèrent une version amélioré du phonographe: le GRAPHOPHONE.

1889 Berliner lance le premier tourne-disque, le GRAMOPHONE qui joue des disques de 12.5 cm de diamètre en ébonite (en moins de vingt ans, il balaye ses concurrents). Le cylindre et le disque plat coexistèrent pendant de nombreuses années.

FIG 1: CYLINDRE EN CIRE, Les premiers enregistrements sur cylindre en cire devait être produit un par un.

1894, Charles et Emile PATHE construisirent près de Paris une fabrique de cylindres dont la production connut un grand succès. Le catalogue PATHE devait comprendre en 1904 quelque 12000 titres.

FIG 2: Enregistrement en direct: Cette séance dans un studio français montre les débuts de l'enregistrement dans les années 1900. L'appareil devait être actionné à la main pour chaque disque. Dès que l'aiguille était posée, les musiciens groupés autour du pavillon commençaient à jouer. L'équipement utile à l'enregistrement était installé sur un bloc de ciment isolant afin d'éviter toutes vibrations autres que celles de la musique.

1910 La normalisation du diamètre des disques est acquise : 30 cm pour les grands, 25 cm pour les petits ; normalisation qui permet 1'enregistrement d'œuvre, et d'abord le concerto pour deux violons de J-S BACH et Carmen de G.BIZET.

1927 généralisation de la vitesse de rotation du disque qui est fixée à 78 TOURS/minute.

Fig 3 : Disque Gramophone 78 tours, la voix de son maître.

Le Disque Microsillon

L'avènement du disque microsillon en 1948 fut précédé par de nombreux travaux théoriques et techniques.

Depuis 1'apparition des premiers disques d'abord cylindriques, puis plats, en 1901 et 1903, le matériau utilisé avait été relativement dur avec des sillons profonds, et 1'aiguille fixée dans la tête de lecture, rigide et usinée avec un rayon angulaire assez grand, dont la pointe suivait le fond du sillon. Il était par ailleurs nécessaire que la tête de lecture fût assez lourde pour que sa pression contraignît la pointe de 1'aiguille a suivre exactement les reliefs du sillon. Il s'ensuivait que les bruits de surface, dus à la pression de 1'aiguille sur le matériau, "piquaient" plus ou moins fréquemment la reproduction du son. En 1931, les américains H.C.HARRISON et H.A. FREDERICK démontrèrent qu'il était possible d'améliorer la qualité du son en utilisant à la fois un matériau d'enregistrement moins dur et une tête de lecture moins lourde. Cette démonstration eût dû entraîner dés lors le remplacement de tout le matériel d'enregistrement et de reproduction du son, disques compris,ce qui eût provoqué une révolution commerciale peu opportune.En effet, il y avait alors en circulation des dizaines de millions de disques , qu'il eût été risqué de déclarer dépassés, d'abord parce que la crise résultant du Krack de Wall Street en 1929 n'incitait guère le public a des dépenses de ce genre, ensuite parce que la radio faisait une concurrence de plus en plus forte au PHONOGRAPHE.Au demeurant, les têtes de lecture magnétiques nouvellement mises sur le marché étaient lourdes et, adoptées par les stations de radio entre autres, ne pouvaient elles non plus être déclarées désuètes. Elles furent bien allégées en 1932 mais elles ne convenaient plus au système, alors populaire, des changements de disques automatiques.

En 1933, les américains F.V HUNT.J.A PIERCE et W.D LEWIS avancèrent encore en direction du disque microsillon en démontrant la supériorité de la reproduction sonore obtenue avec une gravure latérale des sillons, plus ouverte, et une aiguille légère à pointe arrondie. Dès lors. il devenait possible d'envisager une gravure plus fine, avec quelque 100 sillons au centimètre radial,et une tête de lecture légère dont 1'aiguille beaucoup plus fine, reposait sur les bords et non plus sur le creux du sillon.

Riche de ces enseignements qu'il affina, ce n'est cependant qu'après la seconde guerre mondiale, en 1948, que 1'américain Peter GOLDMARK, d'origine hongroise, né en 1902, travaillant dans les laboratoires de la CBS à NewYork (Firme COLUMBIA), lança le premier disque microsillon dont la vitesse de rotation était de 33 1/3 tours/minute, et mesurait 30 cm de diamètre. Le brevet fut déposé sous le sigle LP(LONG PLAYING). Rappelons que c'est le belge René Snepvangers qui, sur la demande de la CBS, en 1944, dirigea 1'équipe de recherche qui réalisa le premier 33 tours 1/3. Les premiers enregistrements furent le Concerto pour violon de Mendelsohn, la Quatrième Symphonie de Tchaïkovski et une comédie musicale: South Pacific.

Le Disque Stéréophonique

FIG -1 Grossissement sur une partie d'un disque microsillon
Rendre le son à l'aide d'une aiguille: L'aiguille est une pointe arrondie ou elliptique en saphir ou en diamant artificiel. Chacun des côtés du sillon (ici grossi 1000 fois) diffère : l'un correspond aux signaux stéréo de droite, l'autre à ceux de gauche. Tandis que l'aiguille suit les côtés inégaux du sillon, elle subit des vibrations que la tête transforme en signaux électriques. Après amplification, ceux ci sont convertis en sons grâce aux diaphragmes coniques que font vibrer les électro-aimants des haut-parleurs.

L'impression de relief sonore produite par deux sources diffusant simultanément le même enregistrement semble avoir été observée dés les débuts du disque.

En 1920, 1'américain Samuel Waters breveta un procédé assez compliqué qui ne connut guère de suites commerciales et dont le principe consistait à faire passer 2 têtes de lecture différentes sur deux sillons distincts; une démonstration plus fine fut offerte aux ingénieurs de Bell Téléphone Laboratories en 1933 quand un concert symphonique de Philadelphie fut transmise à Washington par deux jeux de haut-parleurs dont chacun reproduisait les sons de la partie de 1'orchestre correspondant à sa position.

La stéréophonie était la plus efficace quand les deux sources diffusaient des sons différents et complémentaires, selon leurs localisations spatiales distinctes. C'est le principe qu'en 1951 1'américain Emory Cook appliqua, de façon quelque peu élémentaire en réalisant des disques a doubles sillons, les uns vers le centre, les autres à la périphérie reproduits par 2 têtes de lecture séparées. Les premiers disques stéréophoniques furent produits par la firme britannique EMI (Electric and Musical Industries) en 1933. Les recherches qui aboutirent à 1'enregistrement de 78 tours stéréo, avaient été dirigées par le physicien Al an Dower Blumlein. Les travaux de Blumlein et d'EMI restèrent expérimentaux jusqu'en 1958 ou la véritable solution se fit jour, par consensus, dés 1' avènement du disque microsilion: elle consistait à graver les deux pistes sur les faces du même sillon qu'une tête spéciale déchiffrait simultanément et qui étaient séparément transmises aux haut-parleurs. (cette tête de lecture pouvait aussi bien reproduire les enregistrements MONO que STEREOphonique.) En 1958, la société américaine AUDIO FIDELITY et les sociétés britanniques PYE et DECCA sortirent les premiers disques stéréo commerciaux.

En 1971, un essai de son quadriphonique restera sans lendemain.

Dès les années 30, 1'électrification redevient d'actualité quand les fabricants produisirent des combinés RADIO-PHONOGRAPHE. Ces appareils utilisaient des disques moteurs a induction, et quelque uns utilisaient même de véritable moteurs synchrones analogues à ceux des horloges. Mais ce n'est que dans les années 50 que la fabrication des phonographes à manivelle fut suspendue grâce à la production de masse d'appareils de précision : les tourne disques (forme électrifié du phonographe) .

Enfin, les électrophones étaient des appareils possédant leur propre amplificateur alimentant des haut parleurs.

Remarque: le tourne disques, forme électrifié du phonographe était un des projets d'Edison en 1880 : il avait inventé un phonographe à batterie mais celui-ci s'est révélé trop sensible aux variations de voltage et aux poids des disques (alors relativement lourds).

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