Gramophone ancien – Tout savoir

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Histoire de l’invention du gramophone

Le gramophone ancien est un appareil créé par l’ingénieur allemand Emile Berliner vers 1887 qui met au point le premier disque plat, nommé Phono gravure.
Il fonde la firme Gramophone, qui deviendra la célèbre « His Master’s voice » (La voix de son maître).

Le gramophone succède au phonographe inventé par Charles Cros (le Paléophone) et développé industriellement par Thomas Edison dont la principale différence avec le gramophone est le support de l’enregistrement (un cylindre de cire gravé mécaniquement pour le phonographe, un disque plat en cire gomme laque gravé aussi mécaniquement pour le gramophone).

Pour mémoire, citons le  télégraphone qui fut inventé par Valdemar Poulsen en 1898. Cet appareil fut le premier à utiliser le principe de l’enregistrement magnétique, c’est-à-dire la magnétisation d’un support se déplaçant devant une tête d’enregistrement. Ce fil d’épaisseur 0,5 à 1mm était enroulé autour d’une bobine. Lorsque la bobine tournait, le fil défilait devant une tête d’enregistrement (bobine) qui magnétisait le fil localement. Pour lire le son, une tête de lecture, (qui peut être la même que la tête d’enregistrement) transforme les variations du champ magnétique de la bande en signal électrique.  Aucun de ces appareils n’avait d’amplification électronique, mais le signal enregistré était suffisamment fort pour être entendu dans un écouteur ou même transmis sur un fil téléphonique.

Berliner commença ses expériences en gravant sur une plaque de verre d’assez grand diamètre enduite de noir de fumée, mais très vite il adopta un procédé de gravure d’une couche de laque enduisant un disque de zinc d’assez petites dimensions. Les premiers disques de zinc reproduits par pressage et commercialisés par Berliner mesuraient 12,5 cm de diamètre et étaient faits en gutta-percha.

En France, Émile Pathé est nommé, en 1896, responsable de la branche phonographes de la Société Pathé Frères, rebaptisée, en 1897, Compagnie Générale des Phonographes.
Les frères Pathé commencèrent à fabriquer leur propre matériel et à faire des enregistrements. En 1889, leur catalogue contient 1500 titres, en 1904, 12.000 titres. 
La durée des enregistrements passe de 2 à 4 minutes en 1909.  
Jusqu’en 1939, la durée des enregistrements sur disque 78 tours/minute sera limitée à 5 minutes maximum.

Fonctionnement du gramophone ancien

Mécaniquement, le gramophone ancien ne diffère guère du phonographe : on fait tourner le support enregistré à une vitesse située entre 70 et 100 tours par minute.
Un saphir solidaire d’une membrane en mica – appelée également « diaphragme » – vient lire l’enregistrement.
Les vibrations de la membrane provoque le déplacement d’un volume d’air proportionnel qui est amplifié par le passage dans un pavillon de forme conique.
Depuis de longues années le disque  à aiguille est seul employé. Ce sera le cas avec le gramophone ancien. Il est bon, néanmoins, de connaître les particularités des deux procédés d’enregistrement : celui pour disque à saphir et celui pour disque à aiguille.
On appréciera mieux la valeur de celui qui a triomphé dans cette course vers la perfection.
Dans le cylindre ou le disque à saphir la gravure se fait en profondeur, c’est-à-dire que le sillon est rectiligne et que les vibrations se gravent en creux plus ou moins profonds par rapport à la surface de la cire.
La boule minuscule de saphir du diaphragme reproducteur doit suivre les ondulations du sillon à reproduire exactement comme le fait le wagonnet des montagnes russes sur des pentes accidentées.
La membrane placée horizontalement, (soit parallèlement à la surface du disque), entre donc en vibration en se déplaçant alternativement de chaque côté de son point mort.
Le boîtier du diaphragme doit être suffisamment lourd pour opposer une force d’inertie aux sollicitations des déplacements de la membrane.
Le gramophone ancien reste donc parfaitement immobile et la membrane peut répondre à l’amplitude totale des vibrations, sans amortissement.
On comprendra aisément qu’au cours de la reproduction de vibrations rapides (allant jusqu’à 8.000 et plus par seconde) le saphir, qui n’adhère à la surface du sillon que par le poids du diaphragme, ne peut en suivre intégralement toutes les sinuosités, le plus souvent très complexes.
Il ne pourra que « frôler » la partie supérieure des dos d’âne du sillon, sautant de l’un à l’autre, n’ayant pas le temps d’en descendre et d’en remonter les pentes qui les séparent.
Dans ces conditions, le son reproduit par le gramophone ancien sera incomplet, hachuré, manquant de précision et de pureté.

Gramophone ancien

Le disque à aiguille a été reconnu comme donnant les meilleurs résultats. En effet, le burin graveur trace dans la cire un sillon angulaire de profondeur constante. Les vibrations du burin provoquées par les sons émis, déforment le sillon latéralement, de chaque côté du point mort.
Le sillon se présente donc sous l’aspect d’un trait ondulé parallèlement à la surface du disque.
A la reproduction la pointe de l’aiguille reposera sur le fond angulaire du sillon et sera maintenue sans le moindre jeu, entre ses deux parois.
En se déplaçant le sillon oblige la pointe de l’aiguille à suivre tous ses méandres dans leurs plus subtiles complexités.
L’aiguille vibre exactement comme l’avait fait le burin graveur sans déformation ni déperdition. D’où exactitude et vérité.

Il suffit de regarder avec une forte loupe le sillon d’un disque pour constater l’infinie diversité de sa forme ! Mais, chose étrange, ce sillon ne présente qu’un seul  trait ondulé. Ce n’est en conséquence que le tracé d’une vibration unique…
Et cependant, c’est bien lui qui nous fait entendre ces grandioses, symphonies, ces jazz trépidants aux multiples sonorités ! Quel est donc ce troublant mystère qui vient de vous être révélé et dont la presque totalité des usagers du phonographe n’ont pas conscience ? Bien peu se sont aperçus de ce fait, paraissant étrange à première vue, qui est à la base du phonographe. Il a provoqué, même inconsciemment, le scepticisme d’abord, puis l’étonnement et l’admiration des savants.

La supériorité du disque  à aiguille sur le disque à saphir s’affirmait de plus en plus. Il faut dire aussi que la maison française Pathé eut le tort de persister à garder le cylindre comme point de départ soit pour les reproductions des anciennes éditions sur cylindre, soit pour les originaux des nouvelles éditions. Ces disques n’étaient donc que les moulages d’une reproduction par duplicatage mécano-acoustique, cause de déformations, tandis que la société éditrice du Gramophone ancien, puis Columbia et Odéon, constituaient leurs « matrices » sur l’original lui-même. Cette dualité commerciale donna naissance à une lutte publicitaire intense entre les deux procédés.

Pour l’un, elle était basée sur ce fait que le « saphir inusable ne se change jamais ! » mettant ainsi l’usager en garde contre l’inconvénient de changer d’aiguille après chaque audition. Pour l’autre, elle affirmait que « le saphir inusable use le disque ! ». L’un faisait appel à la paresse de l’acquéreur, l’autre à son esprit d’économie.
C’est pour cette raison qu’un disque « à saphir » ou « à aiguille » ne peut être lu qu’avec une tête de lecture adaptée au mode d’enregistrement. Il n’y a pas interchangeabilité.

Evolution du Gramophone ancien

Progressivement, c’est l’aspect esthétique du gramophone ancien qui évolue  : progressivement, le pavillon est intégré à la caisse de l’appareil, jusqu’à être complètement intégré.
À la fin des années 1920, le gramophone portable ou « gramophone mallette » succède au gramophone ancien classique. Le gramophone ancien portable comporte souvent un compartiment pour y ranger plusieurs disques ainsi qu’un réceptacle pour les aiguilles de remplacement. C’est le couvercle de la valise qui fait office de pavillon. Il existe de nombreuses variétés d’aiguilles suivant le son que l’on veut obtenir. Il existe par exemple des aiguilles en bois. L’amélioration de la qualité sonore est due à l’abandon progressif de la membrane mica pour des membranes plus complexes.
L’évolution du gramophone ancien portatif est le « tourne disque » sur lequel on utilise l’électricité pour l’entraînement du plateau et l’amplification du signal de la lecture. Le support d’enregistrement devient le « disque microsillon ».

Extinction du Gramophone ancien

En  1946, la  Columbia Records  dépose un brevet aux États-Unis pour un disque plat en polychlorure de vinyle, qui ne peut être joué que sur un phonographe à amplification électronique.
La réduction de la taille du sillon permet d’allonger le temps d’enregistrement sur chaque face, d’autant plus que la vitesse de rotation a pu être réduite à 33 tours par minute.
Ce nouveau procédé, commercialisé à partir de 1948, à une durée enregistrée de plus de 20 min par face, allongeant significativement le temps de lecture par rapport au gramophone ancien.

Le vinyle laisse aussi l’aiguille du tourne-disques glisser sur le sillon avec moins de frottement que sur la gomme-laque, ce qui réduit considérablement le  bruit de fond. Les progrès de l’amplification électronique et des techniques d’enregistrement et de gravure des matrices permet d’élargir la gamme des fréquences transmises.
Les disques en vinyle ont progressivement remplacé le disque 78 tours à partir du milieu des années 1950, figurant la fin du gramophone ancien. En France, c’est Pathé-Marconi qui, en 1951, presse le premier disque microsillon aux usines de Chatou. Eddie Barclay  favorisera le développement de ces premiers microsillons en France, important 3 000 électrophones des États-Unis, créant par la suite sa propre firme sous son label.

À partir de 1958 les disques stéréophoniques viennent compléter l’amélioration du procédé. Ils exploitent un principe de gravure mis au point dès 1934 aux Laboratoires Bell, avec des disques 78 tours.
L’appareil emblématique de cette période est le « Teppaz » sur lequel les anciens disques 78 tours pouvaient être encore lus, la vitesse standard étant devenue 33 ou 45 tours par minute.
Ensuite, les  platines tourne-disque  ont fortement évolué et n’ont jamais été aussi performantes ! Même si du chemin a été parcouru depuis les tout premiers électrophones, les principes techniques fondamentaux d’une  platine vinyle  sont restés à peu près les mêmes, tout comme ses différents composants. Ces derniers sont principalement mécaniques, électriques et, parfois, électroniques.

Le disque compact fut inventé conjointement par les firmes Philips et Sony Corporation  avec, également, la participation de Hitachi pour l’audionumérique (Disque compact audio) en 1978. Quand les deux entreprises ont décidé de travailler ensemble en 1979, le projet prévoyait que les platines laser seraient équipées des puces électroniques les plus puissantes jamais commercialisées pour un produit grand public.
Il apporta un progrès considérable par rapport aux  microsillons qui eux-même avaient été un énorme progrès par rapport aux disques 78 tours, sur de très nombreux aspects.