Qu’est-ce que l’enregistrement mécanique audio analogique?

Enregistrement n. m. 1310 – Action de transcrire et fixer sur un support matériel, à l’aide de techniques et appareils divers, un phénomène à étudier, une information à conserver et à reproduire ( … ) – Le Grand Robert de la langue française, édition 2001

En enregistrement mécanique, une matière est modifiée de façon à reproduire une onde sonore. La gravure sur cylindre de cire du gramophone, ou sur diverses matières formant un disque tournant à 78 tours par minute, puis sur polychlorure de vinyle ( PVC, alias vinyle ) en sont des exemples pratiques. De nos jours, le format « Microgroove » ( marque déposée de Columbia ) aussi connu sous le terme « microsillon » est le principal, sinon l’unique survivant de l’ère de l’enregistrement mécanique.

Phonographe Edison à cylindre

Un gramophone pour disques à 78 tours

Qu’est-ce que le microsillon ?

Introduit en 1948 le microsillon – son incarnation de 10 ou 12 pouces à 33 1/3 tours par minute et l’autre de 7 pouces à 45 2/3 tours par minute - s’empare du marché et supplante les différents types de 78 tours. Le microsillon innove avec un médium moins abrasif et moins bruyant, le PVC étant plus homogène et de texture bien plus fine que les anciens matériaux, ainsi que par la dimension réduite de sa pointe de lecture. La qualité sonore est grandement améliorée et la durée d’une face de disque passe de cinq minutes à plus de vingt.

À l’origine, le microsillon gravait le contenu sonore au fond du sillon, de manière verticale. On modifia cette façon de faire pour la stéréophonie, où chacune des deux voies – gauche et droite – est gravée sur les parois du sillon, à un angle de 45 degrés de la verticale.

Vue agrandie d’un microsillon stéréo

Comment passe-t-on de l’enregistrement au disque ?

On procède tout d’abord au matriçage ( mastering ) qui comporte diverses étapes menant à un contenu optimisé pour la gravure, le format microsillon vinyle comportant des limitations quant aux basses et hautes fréquences ainsi qu’à la gamme dynamique. Le contenu ainsi obtenu est ensuite gravé sur un disque de 16 pouces ( on grave en fait un disque de 12 pouces sur un moule de 16 pouces que l’on nomme « acétate » ) au moyen d’une tête graveuse elle-même contrôlée par un ordinateur et alimentée en contenu audionumérique converti en analogique par un autre ordinateur.

La gravure voit son pas ( pitch ), soit la distance d’un tour à l’autre, établi par l’ordinateur de contrôle de manière à ne pas provoquer de diaphonie ( pré-écho ), qui consiste à entendre en sourdine le contenu du sillon suivant ou précédent. Au siècle dernier, cette tâche était assumée à l’aide d’une tête de pré-lecture sur la bande magnétique ou par une analyse temporelle minutieuse du contenu. De nos jours, les disques vinyles ne sont plus mastérisés avec du contenu analogique de façon directe, les magnétophones analogiques migrant progressivement des studios aux musées et le contenu numérique assurant une meilleure qualité à moindre coût.

Une graveuse de microsillon

La tête graveuse de microsillon

L’acétate ainsi produite sert ensuite à fabriquer une matrice ( stamper ). Au pressage, on met deux matrices face à face et une galette de PVC entre les deux. On actionne la presse et on obtient un disque prêt à jouer.

Le processus de matriçage et de fabrication du disque vinyle comporte de nombreuses étapes dont la minutie tient de l’artisanat, voire de l’art tout court. Ceci explique sans doute les grands écarts de qualité entre les productions des belles années du vinyle, alors qu’il n’avait pas vraiment de concurrent sur le marché. Le disque vinyle est depuis devenu une production de niche pour initiés. L’attention que l’on met maintenant à sa fabrication en fait généralement un produit de meilleure qualité que ce qui était disponible dans les années 1960 – 70.

Quelles sont les limites du disque vinyle ?

Bien que certaines éditions de très grande qualité et à très fort prix poussent la qualité plus loin, le disque de vinyle microsillon a certaines limitations intrinsèques, dont voici une courte liste.

La gamme dynamique est limitée à environ 60 décibels, principalement par la qualité du PVC utilisé au moulage. La réponse en fréquence dynamique est affectée, tant pour les hautes que les basses, par les limites de stabilité des têtes de lecture.

La durée de jeu d’une face de microsillon est limitée par le pas des sillons. Plus les sillons sont rapprochés, plus il y a de risques de diaphonie. Un contrôle de pas minutieux au matriçage peut pallier au problème. Une moindre amplitude de gravure peut aussi réduire la diaphonie et augmenter la durée de jeu par face, aux dépens de la gamme dynamique cependant.

Le disque de PVC est fragile et très délicat. On doit le stocker à la verticale, pas trop serré les uns sur les autres et à la bonne température pour éviter qu’il gondole. On ne doit pas y toucher, les empreintes digitales ajoutant au bruit de surface. On ne doit pas fumer en sa présence, la fumée y laissant un dépôt ; il va sans dire qu’il doit jouer loin de la cuisine. Les diverses poussières s’y manifestent sous forme de clics à l’écoute, que l’on nomme bruit de surface. Le fait de faire jouer un disque sale peut, à la limite, y incruster la poussière de manière indélébile.

Le disque microsillon est enregistré en vélocité angulaire constante, c’est-à-dire un nombre fixe de tours par minute. Comme la circonférence de la piste diminue en allant vers le centre ( fin ) du disque, on y retrouve une plus grande concentration d’information de gravure par unité de longueur qu’au bord ( début ) du disque. La qualité de reproduction a donc tendance à décroître en approchant de la fin du disque.

N’oublions pas non plus qu’une pointe de lecture endommagée ou de mauvais réglages de l’ensemble bras de lecture, tête de lecture et pointe de lecture peut endommager le disque de façon permanente.

Références

Phonographe Edison : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EdisonPhonograph.jpg
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Grammofono_-_Victor_IV_-_Museo_scienza_e_tecnologia_Milano.jpg
Microsillon : http://www.vinylrevinyl.com/2008/10/02/how-to-maintain-your-vinyl-records/
Graveuse de microsillon : Visite de l’auteur chez Lab Mastering, Montréal , février 2019
Table tournante Oracle Origine : https://www.google.com/search?q=oracle+origine&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=I6BzzRHQ8fWxSM%253A%252CGXs3VpqmcifHrM%252C_&vet=1&usg=AI4_-kSN6nMno5MDhckisKFt2xPycFq7eA&sa=X&ved=2ahUKEwjFzZri3dfhAhVxuVkKHYBiA1QQ9QEwAXoECAgQBA#imgrc=r4-5jKZJbNHdmM:&vet=1