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Magnétophone

Un magnétophone est un appareil permettant d'enregistrer des sons sur une bande magnétique[1] qui peut être enroulée dans une bobine ou une cassette.

Le nom Magnetophon Ă©tait originellement une marque dĂ©posĂ©e par AEG (Telefunken) et IG Farben et dĂ©signait les seuls « enregistreurs Ă  ruban Â». Ce terme est passĂ© dans le langage courant, devenant une sorte de nom commun.

Le principe est de polariser grâce à un électroaimant (tête magnétique), les particules métalliques magnétiques d'un support souple en ruban, défilant à vitesse constante sur la tête[1].

Magnétophone classique à bande en bobine.

Historique

L'enregistrement magnétique a été imaginé dès 1877 par l'ingénieur américain Oberlin Smith (en)[2]. Les premières expériences pratiques remontent au Telegraphone de l'ingénieur danois Valdemar Poulsen en 1898[3]. Quatre périodes marquent l'évolution de ces techniques : mécanique, électromécanique, magnétique et enfin électronique.

MĂ©canique

Dans une première période, les enregistreurs ne sont pas magnétiques, mais mécaniques; il est simplement procédé à une déformation d’un support matériel, l’énergie acoustique transformé en énergie mécanique servant directement à la gravure. À cette époque, le procédé n’était envisagé que comme un remplaçant de la sténographie, donc destiné par ses inventeurs à sauvegarder les textes et les discours politiques.

En 1857, Édouard-Léon Scott de Martinville avait ainsi imaginé le phonautographe, appareil enregistrant des vibrations acoustiques sur du papier recouvert de noir de fumée.

Phonographe Ă  cylindre

En 1877 la sauvegarde du son s’opère par déformation permanente d’un support matériel. Elle en permet alors sa restitution. Charles Cros (qui décrivit le principe) et Thomas Alva Edison (qui le mit en œuvre) mettent au point respectivement le paléophone[4] et le phonographe qui utilisent des rouleaux recouverts de cire.

Gramophone Ă  disque

Dix ans plus tard, en 1887, Emile Berliner, technicien américain d'origine allemande, réussit à mettre au point le gramophone (où il remplace les rouleaux par un disque) et apporte ainsi une nette amélioration à l’idée de Charles Cros.

Électrique

L’enregistrement devient électrique. L’énergie acoustique est d’abord transformée en énergie électrique maniable et susceptible d’amplification afin d’actionner le burin graveur avec plus de sensibilité et de précision.

En 1920 pour réaliser le premier enregistrement électrique du son (electrical ou Orthophonic recording), Lionel Guest et H. O. Merriman utilisent un amplificateur avec triode permettant la gravure. En 1925 des travaux analogues furent entrepris aux Bell Laboratories par J.P. Maxfield et H. C. Harrisson.

Magnétique

Grâce à l’unification par Maxwell et Ampère, vers 1820, des lois de l’électricité et du magnétisme dans les théories électromagnétiques, et grâce à la découverte par Heinrich Hertz de ces mêmes ondes électromagnétiques en 1887, l’enregistrement a pu devenir magnétique grâce à la conservation d’une aimantation rémanente proportionnelle à l’intensité du champ électrique de l’électro-aimant, même après suppression de ce champ.

Télégraphone à fil magnétique

Dès 1888, l'américain Oberlin Smith propose un procédé permettant d'enregistrer les sons en magnétisant un fil de fer. L'enregistrement se fait en plaçant une pile électrique entre le microphone téléphonique et la tête magnétique. La lecture se fait en raccordant un écouteur téléphonique directement à la tête magnétique. À ce jour, aucune machine construite par Oberlin Smith n'est parvenue jusqu'à nous.

Ce n'est qu'en 1898 que Valdemar Poulsen construit son Télégraphone, machine capable d'enregistrer les sons sur fil de fer souple, sur disque de fer et sur bande de fer souple. Ces trois versions seront construites par la société Mix & Genest, qui se désintéressera rapidement du projet. Le télégraphone connaît un certain succès en Amérique où il est construit et commercialisé par l'American Télégraphone Company.

Bien que la machine fonctionne relativement bien au regard de sa simplicité, il n'offre pas une qualité d'enregistrement suffisante et se limite à la diction. La société allemande Max Kohl le perfectionne en 1921 en y ajoutant un amplificateur très rudimentaire utilisant une lampe triode: l'enregistrement se fait sur disque magnétique. Quelques années plus tard, une version améliorée voit le jour en Amérique: le Record-O-Phone, auquel un amplificateur à lampes peut être joint pour une meilleure audition.

Un magnétophone à fil magnétique dans les studios de la BBC en 1937.

Magnétophone à bandes magnétiques

En 1928, l'Allemand Karl Stille améliore le télégraphone et appelle son appareil le « magnétophone ». La qualité sonore est améliorée en 1928, lorsque Fritz Pfleumer remplace le fil d’acier par une bande magnétique en papier kraft. Il travaillait dans une société de fabrication de cigarettes, il met au point une bande de papier fin recouverte de poudre de fer. Sa machine utilise un amplificateur à lampes et la firme AEG rachète le brevet en 1930. AEG entame alors un vaste programme de recherches et de développement concernant les têtes magnétiques, les mécanismes de transport de la bande et les amplificateurs, afin de perfectionner son Magnétophone. Parallèlement, les travaux de mise au point de la bande magnétique sont menés aux usines de l'IG Farben à Ludwigshafen (aujourd'hui BASF).

Au dĂ©but, les bandes sont en papier. Elles mesurent mm de large et dĂ©filent Ă  1 m/s. La qualitĂ© est encore mĂ©diocre et les ruptures sont courantes. En 1932, AEG Ă©largit la bande Ă  6,5 mm et dĂ©cide de travailler sur un nouveau support plus rĂ©sistant: les premières bandes Ă  base d'acĂ©tate voient le jour en 1934. Elles sont recouvertes de carbonyle (Carbonyl Iron). La taille des particules ne permet pas des enregistrements de qualitĂ©, et la prĂ©magnĂ©tisation Ă  courant continu rend le support très peu linĂ©aire. Les quelques enregistrements musicaux sont d'une qualitĂ© dĂ©sastreuse.

IG Farben perfectionne la bande en 1936 en remplaçant le carbonyle par l'oxyde de fer Fe2O3 de couleur noire. La vitesse de défilement est réduite à 77 cm/s (que les américains arrondiront en 1945 à 30 pouces par seconde, soit 76,2 cm/s). Ce n'est qu'en 1939 que l'oxyde de fer brun Fe2O3 sera utilisé pour une meilleure qualité sonore. La haute fidélité ne sera possible qu'en 1941 avec l'utilisation de la prémagnétisation à haute fréquence (bien que découverte dans les années 1920, elle restera ignorée jusqu'à ce qu'un Magnétophone produise des enregistrements de qualité inégalée : le circuit de prémagnétisation à courant continu s'était mis à osciller...).

Adolf Hitler et ses proches feront grand usage du magnĂ©tophone pour leurs discours radiophoniques : les discours publics comme ceux du Reichstag Ă©taient systĂ©matiquement enregistrĂ©s. D'autres Ă©taient enregistrĂ©s au prĂ©alable et diffusĂ©s depuis les studios après que l'orateur eut quittĂ© les lieux, dĂ©jouant ainsi tout attentat. La qualitĂ© des radios Ă  modulation d'amplitude de l'Ă©poque (bande passante de 4 500 Hz) rendait indiscernable le son du magnĂ©tophone de celui du direct.

Premiers concerts classiques enregistrés

Dès 1939, AEG travaille sur une tête à deux entrefers permettant d'enregistrer deux pistes sur la même bande. Au départ, ce n'est que pour enregistrer le même signal en push-pull, mais cette méthode n'aboutit pas. Les premiers enregistrements stéréophoniques sont effectués en 1942. La plupart des concerts sont enregistrés dès 1941, dont plus de 250 en stéréo. Seuls trois enregistrements stéréophoniques de 1943 et 1944 nous sont parvenus à ce jour.

En 1945, les russes s'empareront d'environ 50 000 bandes en tout genre, dont seulement un peu plus d'un millier seront restituĂ©es Ă  l'Allemagne en 1991. Parmi elles, on compte un certain nombre de concerts publics dirigĂ©s par Furtwängler, Karajan, Knapertsbuch, et plus de 600 bandes de lieder (Schubert, Schumann, Mahler) avec Michael Raucheisen au piano.

Extension au grand public

Collection de magnétophones au Musée de l'électricité de Bourgogne

L'enregistrement sur bande se généralise dès 1946 en Amérique où Bing Crosby fait monter ses shows sur bande avant gravure sur disque de diffusion. La firme Ampex dominera le marché durant plusieurs décennies. Le premier magnétophone vendu au public en 1947 est le Soundmirror BK-401 de la firme Brush, qui fabrique aussi ses propres bandes, au départ en papier, puis à base de plastique. Scotch se lance dans la bande magnétique dès 1948 avec la bande Type 100 (papier) suivie de la 101 (plastique).

Prémices du magnétoscope

Dès 1950, les Américains travaillent sur un procédé d'enregistrement de l'image télévisée sur bande. Le système VERA est fonctionnel, mais bien trop gourmand en bande. C'est Ampex qui fabriquera le premier magnétoscope à bande 2 pouces (système quadruplex). La machine sera fonctionnelle dès 1956 et enregistrera même en couleur dès 1957.

L'industrie phonographique utilise aussi le magnétophone pour remplacer les galettes de cire qui ne permettaient aucun montage. Les firmes Deutsch Grammophon et Telefunken seront les premières à utiliser les magnétophones AEG pour l'enregistrement de leurs disques 78 tours puis microsillons par la suite.

La France commence à utiliser les magnétophones à bandes pour la radio en 1948 et les magnétophones commencent à séduire le public dès le début des années 1950.

Nagra portable Ă  manivelle

En 1951, le Nagra I, Ă  lampes miniatures et remontage Ă  manivelle, est le premier magnĂ©tophone Ă  bande magnĂ©tique 1/4 de pouce de très petite dimension (30 Ă— 18 Ă— 10 cm) et rĂ©volutionne l'enregistrement du reportage radiophonique. Le Nagra monte au plus haut en accompagnant une expĂ©dition sur l'Everest et s'enfonce dans les profondeurs avec le bathyscaphe du professeur Piccard.

Durant les premières années, les amateurs utilisèrent leur magnétophone davantage pour s'enregistrer en famille que pour enregistrer un disque ou la radio (ce que faisaient parfois les novices par microphone devant le haut-parleur avec très peu de fidélité du son, les postes à lampes disposant de peu de prises de connexion à un magnétophone).

Fonctionnement

Dispositif

Un magnétophone, à bobines comme à cassettes, disposait d'un dispositif central dans lequel on faisait passer la bande, à partir de la bobine émettrice, constitué d'un guide gauche, une tête d'effacement des éventuels enregistrements précédents, une tête d'enregistrement, une tête de lecture (ou une seule tête d'enregistrement/lecture), un ensemble d’entraînement effectué par le cabestan d'un côté, un galet en caoutchouc effectuant la pression de l'autre, et un guide droit, avant de rejoindre la bobine réceptrice.

Chacune des 2 bobines était maintenue par une petite broche centrale munie de 3 ergots en triangle, disposée sur un petit plateau circulaire de maintien horizontal, (contrairement à un disque 78 tours ou microsillon, dont l'ergot cylindrique centralisateur et la simple adhérence et poids (excepté les disques souples) sur le revêtement non lisse du plateau suffisait), permettant d'assurer la rotation de la bobine réceptrice, la vitesse de la bande étant régulée par celle du cabestan, ainsi que celle de l'émettrice et de la réceptrice pour l'embobinage ou le rembobinage rapides.

Pour bien faire passer le côté magnétique de la bande du côté des têtes, et non l'inverse, les bandes étant marron sur les 2 faces (couleur de l'oxyde de fer), puis marron foncé dans les années 1970, la seule possibilité de repérage était l'aspect dépoli côté magnétisme, et brillant de l'autre côté.

Pour maintenir une tension suffisante de la bande sur les bobines gauche et droite, émettrice et réceptrice, un moteur entraînait sans forcer la bobine réceptrice à une vitesse légèrement supérieure à celle maximale de rotation, ainsi que l'émettrice en légère rotation arrière.

Diamètre des bobines

Les bobines Ă©taient en plastique ou en mĂ©tal, et semblables Ă  celles de projecteurs de cinĂ©ma mm. Les diamètres les plus courants Ă©taient cm (dictaphones et matĂ©riel mobile portable), 13 cm (matĂ©riel mobile portable), 15 cm et 18 cm (matĂ©riel domestique) et 27,5 cm (matĂ©riel professionnel). La durĂ©e typique d'une bobine de 13 cm de diamètre Ă©tait de heure.

Les magnĂ©tophones amateurs Ă©taient placĂ©s horizontalement, au dĂ©part avec des bobines de 13 cm, puis allant jusqu'Ă  18 cm Ă  partir des annĂ©es 1960, puis souvent verticalement Ă  partir des annĂ©es 1980, avec des bobines de 26 cm, plus faciles Ă  manipuler ainsi.

Les premiers appareils furent à lampes, en monophonie deux fois une piste, puis stéréophoniques, et progressivement « transistorisés » sur plaquettes de circuits intégrés.

Réglage des têtes magnétiques

Le positionnement des têtes était réglé et calibré en usine pour être parfaitement rectiligne, mais il arrivait souvent sur les magnétos amateurs qu'il y ait un décalage angulaire entre l'enregistrement d'origine et la lecture, donnant un signal « oblique », et surtout un déphasage entre les 2 signaux stéréo, donnant un écrêtage et distorsion, surtout s'ils étaient monophonisés ensuite, apparaissant en premier par une perte d'aiguës (mais qui pouvait être compensé par une vis de réglage, que l'on ajustait à l'oreille sur la finesse des aiguës).

Prises de branchement

Les magnétophones à bandes puis à cassettes, possédaient dès le départ, plusieurs prises de raccordement par câbles blindés (vendus en magasin, mais aussi en kit soudables par l'opérateur) :

  • une prise de branchement d'un microphone, DIN 2 broches (signal + masse), puis 3 broches (microphone double stĂ©rĂ©o), puis jack grand format depuis les annĂ©es 1980 ;
  • une prise de raccordement Ă  une chaĂ®ne hifi ou autre appareil compatible, en entrĂ©e/sortie (enregistrement ou lecture), DIN 3 broches mono puis DIN 5 broches stĂ©rĂ©o, puis 4 RCA amĂ©ricaines depuis les annĂ©es 1980 ;
  • une prise d'Ă©coute de contrĂ´le sur casque, jack grand format ou petit format.

Le passage de DIN vers RCA dans les années 1980, introduit une différence de compatibilité d'impédance, l'enregistrement devenant plus faible, et une mise aux normes des appareils fut nécessaire par l'opérateur.

RĂ©glage de l'enregistrement

Le volume d'enregistrement était réglé par un bouton, puis pour certains magnétophones un potentiomètre à curseur ou rotatif, associé à un galvanomètre de contrôle appelé « vu-mètre » :

  • enregistrĂ©es au-dessus d'un certain volume, les particules d'oxyde magnĂ©tique ne pouvaient plus dĂ©vier davantage, et saturaient. Cette saturation peut d'ailleurs aussi exister sur un microsillon, la largeur du sillon Ă©tant limitĂ©e, ainsi que sur un CDR ou mini-disque ;
  • enregistrĂ© Ă  volume trop faible, il nĂ©cessitait de « pousser » le volume de lecture, ce qui amplifiait aussi le souffle de bande.

Les premiers magnétophones amateurs, indiquaient le volume enregistré sur la bande en utilisant, jusque vers 1965, comme pour les postes à lampes, un « œil magique », qui se rétractait plus ou moins, jusqu'à disparaître complètement à saturation (l'enregistrement au volume optimal étant à la limite de rétractation).

Les appareils professionnels, tout comme les modèles amateurs suivants, utilisaient pour les canaux gauche et droite, 2 galvanomètres à aiguille, utilisant une zone verte, une «zone de meilleure efficacité » jaune (meilleur rapport signal sur bruit), et une zone rouge indiquant la saturation de l'enregistrement du magnétisme des bandes.

Jusque dans les années 1970, seul le volume d'enregistrement était indiqué par les galvanomètres, puis dans les années 1980 ils affichèrent également le volume enregistré au moment de la lecture.

Quelques appareils utilisèrent, mode oblige, des indicateurs à « leds » à partir des années 1990.

Suppression des clocs et du ronflement

Parmi les autres améliorations, également celui des bruits de commutations appelés familièrement « clocs » parasites d'une fraction de seconde, provoqués par l'allumage et l'extinction des feux rouges signalant l'ouverture et la coupure des micros notamment dans les studios de radiodiffusion (et à leurs portes l'interdiction d'entrer), très nets sur les directs mais atténués par l'ajout de condensateurs, ou sur les premiers magnétos à bobines (et à cassettes) jusqu'au début des années 1960. Occasionnés également au départ et à l'arrêt de l'enregistrement, audibles en lecture, par le pressage subit de la tête magnétique et de la réaction des circuits électroniques, puis éventuellement du même arrêt subit (sauf si l'on utilisait la touche « pause », plutôt que « stop »), que les constructeurs réussirent à atténuer, puis faire disparaître complètement au fil des années sur tous les magnétophones.

L'Ă©ventuel lĂ©ger petit « ronflement » du secteur en fond sonore dans les 50 Hz, en enregistrement et/ou lecture, dĂ» aux lampes des magnĂ©tophones des annĂ©es 1950 (tout comme sur les postes Ă  lampes), disparut avec la transistorisation et les progrès des « filtres » de frĂ©quences basses.

Selon l'Ă©paisseur de la bande

Ă€ partir de l'Ă©paisseur « Standard » des bandes, la qualitĂ© des supports permit de rĂ©duire progressivement cette Ă©paisseur, afin de proposer Ă  partir des annĂ©es 1960, des durĂ©es jusqu'Ă  quatre fois plus importantes que celles d'origine pour une mĂŞme vitesse d'enregistrement (ce qui fut Ă©galement ensuite le cas des cassettes, allant de la C30 (deux fois 15 min) Ă  la C180 (deux fois 90 min)).

Ă€ une vitesse de 19 cm/s (7,5"/s), dite « rapide » Ă  l'Ă©poque par les « amateurs », sur une bobine de 18 cm, sur le total des deux sens d'enregistrement et en stĂ©rĂ©ophonie, les durĂ©es (telles qu'indiquĂ©es sur les boĂ®tes de logement), Ă©taient d'environ :

  • durĂ©e « standard » (360 m) : 1 heure ;
  • « longue » durĂ©e (540 m) : 1 heure 30 ;
  • « double » durĂ©e (720 m) : 2 heures ;
  • « triple » durĂ©e (1 080 m) : 3 heures ;
  • « quadruple » durĂ©e (1 440 m) : 4 heures.

Selon la vitesse de défilement

Ces durées étant également inversement proportionnelles à la vitesse de défilement, et proportionnelles à la longueur de bande, donc au carré du diamètre de la bobine (moins le diamètre à peu près proportionnel du moyeu central), elles deviennent, par rapport à 19 cm/s (7,5"/s) (vitesse « rapide ») :

  • multipliĂ©es par 2 Ă  9,5 cm/s (3,75"/s) (vitesse « moyenne ») ;
  • multipliĂ©es par 4 Ă  4,75 cm/s (1,87"/s) (vitesse « lente ») ;
  • divisĂ©es par 2 Ă  38 cm/s (15"/s) (vitesse « professionnelle ») ;
  • multipliĂ©es par 8 Ă  2,37 cm/s (0,94"/s) (adoptĂ© sur les portables Uher (en) pour les confĂ©rences).

Selon le diamètre des bobines

De mĂŞme ces durĂ©es pouvaient ĂŞtre par rapport Ă  une bobine de 18 cm :

  • multipliĂ©es par 2 pour une bobine de 26 cm ;
  • divisĂ©es par 1,5 pour une bobine de 15 cm ;
  • divisĂ©es par 2 pour une bobine de 13 cm.

Monophonique ou stéréophonique

Sur les magnétophones stéréo 4 pistes (deux sens de lecture), les enregistrements effectués en simple monophonie pouvaient, en étant enregistrés sur chacune des pistes, multiplier par deux la durée.

Les bandes pouvaient ĂŞtre retournĂ©es en fin d'enregistrement pour assurer une seconde session (certains magnĂ©tophones Ă©taient mĂŞme auto-reverse en fin de bande). Les mĂŞmes bandes Ă©taient utilisĂ©es pour les enregistrements pleine piste, 2 pistes et 4 pistes, mais les enregistrements n'Ă©taient Ă©videmment pas compatibles :

  • l'une des pistes enregistrĂ©e sur un magnĂ©tophone 2 pistes Ă©tait lue plus faiblement sur un 4 pistes ;
  • inversement, un magnĂ©tophone 2 pistes lisant un enregistrement effectuĂ© sur un 4 pistes donnait un rĂ©sultat inaudible, composĂ© du mĂ©lange des deux pistes Ă  l'endroit et des deux autres pistes du morceau adjacent Ă  l'envers, Ă  moins que seules 2 pistes sur 4 aient Ă©tĂ© enregistrĂ©es au dĂ©part.

Avantages et inconvénients des longues durées

À noter que lorsque les durées sont augmentées, celles-ci bénéficient d'avantages certains :

  • gain de la durĂ©e d'enregistrement sur un mĂŞme support, associĂ© Ă  un gain de place ;
  • obligation de changer de face ou bobine moins frĂ©quent ;
  • temps de rembobinage rĂ©duit pour rechercher un enregistrement effectuĂ© Ă  plus faible vitesse ;
  • encrassage magnĂ©tique et usure de frottement moins rapide des tĂŞtes Ă  petite vitesse,

mais possèdent en contrepartie plusieurs inconvénients :

Pour les bandes de plus longues durées :

  • plus la bande est fine, plus elle est fragile, augmentant les risques de rupture, de torsion et d’emmĂŞlement, surtout lors des embobinages ou rembobinages rapides ;
  • en dessous d'une certaine Ă©paisseur, obligation de rĂ©duire un peu Ă  la fabrication la couche magnĂ©tique, entraĂ®nant la rĂ©duction du spectre des basses « profondes » (20 Ă  60 Hz) ;
  • prix d'achat proportionnellement plus important, ces bandes Ă©tant plus difficiles Ă  fabriquer ;
  • un pleurage sur certains magnĂ©tos en fin de bande Ă  vitesse « rapide », dĂ» Ă  un « patinage » entre cabestan et galet sur une bande trop fine polyester, ne parvenant plus Ă  compenser l'inertie d'une bobine Ă©mettrice Ă  petit moyeu central, presque vide et devant tourner d'autant plus rapidement.

Pour les enregistrements Ă  plus faible vitesse (surtout Ă  4,75 cm/s) :

  • perte de fidĂ©litĂ© dans les aiguĂ«s les plus fines (10 Ă  16 kHz) (laissant mieux la place au souffle ou bruit « blanc » de la bande) ;
  • pleurage dĂ» au « glissement » de la bande entre le galet et le fin cabestan ;
  • en cas d'azimutage non rectiligne de la tĂŞte d'enregistrement/lecture, multiplication par deux ou quatre de l'Ă©crĂŞtage, voire de la distorsion dans les aiguĂ«s, d'un magnĂ©to Ă  l'autre.

Cas des magnétophones professionnels

Les magnétophones professionnels, pour les enregistrements notamment reportés sur disques ou pour diffuser dans les concerts publics, étaient de qualité optimale :

  • « pleine piste » pour un enregistrement monophonique ou « 2 pistes » pour un enregistrement stĂ©rĂ©o, et utilisant mĂŞme des bandes beaucoup plus larges pour effectuer les montages au dĂ©part « muti-pistes » avant de passer « StĂ©rĂ©o », sur la largeur entière de la bande (non retournable, celle-ci ayant donnĂ© dans ce cas la musique ou les paroles Ă  l'envers…), bien sĂ»r d'Ă©paisseur « standard » ;
  • enregistrement Ă  grande vitesse : 38 cm/s (15"/s), voire 76 cm/s (30"/s) ;
  • bobines « ouvertes » cĂ´tĂ© supĂ©rieur (n'ayant pas besoin d'ĂŞtre retournĂ©es), pour rĂ©duire au maximum l'Ă©ventuel bruit et Ă©lectricitĂ© statique de frottement de la bande ;
  • azimutage parfaitement ajustĂ© en phase de 3 tĂŞtes sĂ©parĂ©es : enregistrement, lecture, effacement[5].

La qualité des bandes et appareils s'améliora au fil des années, et un enregistrement « correct » à 9,5 cm/s et médiocre à 4,75 cm/s dans les années 1960, devint à 9,5 cm/s presque aussi bon qu'à 19 cm/s et correct à 4,75 cm/s dans les années 1980. Les enregistrements amateurs, surtout effectués avec des bandes ou cassettes au fer « bon marché » (et sans dolby), s'accompagnaient d'une légère perte d’aiguës, cette perte s'additionnant à chaque éventuel report, que l'on compensait en accentuant les aiguës à l'écoute, mais aussi le souffle.

Les professionnels utilisaient d'ailleurs le plus souvent les magnétophones à bandes, plutôt que les cassettes[6].

Composition

Les bandes magnétiques ont eu historiquement deux supports :

  • acĂ©tate : cette bande Ă©tait bon marchĂ© Ă  fabriquer, mais supportait très mal les contraintes mĂ©caniques (arrĂŞt brusque, par exemple), et obligeait Ă  introduire dans les magnĂ©tophones des mĂ©canismes dĂ©licats de rĂ©gulation de tension de bande. Le risque de rupture des bandes restait important si on utilisait des bobines Ă©mettrice et rĂ©ceptrice de taille diffĂ©rente (Ă  cause de l'inertie diffĂ©rente des bobines) ;
  • polyester : plus onĂ©reux Ă  l'achat, il avait une rĂ©sistance mĂ©canique bien meilleure et finit dans les annĂ©es 1970 par dĂ©trĂ´ner complètement l'acĂ©tate, relĂ©guĂ©e Ă  l'Ă©tablissement des seuls enregistrements « jetables ».

Maxell produisit vers 1985 quelques bandes magnĂ©tiques 26 cm au « chrome » pour une meilleure qualitĂ© d'aiguĂ«s, mais beaucoup plus chères qu'au fer, et les magnĂ©tophones Ă  bandes possĂ©dant ce rĂ©glage, Ă©taient, contrairement aux magnĂ©tos cassettes, très rares et non compatibles.

Comparaison avec les cassettes

À noter que les magnétophones à cassettes adoptèrent dès le départ, la vitesse standardisée de 4,75 cm/s, utilisant de plus, des bandes environ deux fois plus étroites et deux fois plus fines, donc encore moins fidèles théoriquement en qualité, pour réussir à être incorporées dans ces « mini-boitiers », mais la technique avait déjà progressé depuis, et continua par suite de progresser avec l'amélioration des aiguës par les bandes dites « Chrome » puis « Métal », et la réduction du souffle par les systèmes « Dolby » B, C puis S)

Certaines cassettes plus grandes furent d'ailleurs fabriquées durant quelques années, avec la largeur et épaisseur d'une bande de bobines et une vitesse de 9,5 cm/s pour une meilleure fidélité du son (vitesse utilisée aussi par commodité sur certains magnétocassettes standards), mais le format des cassettes « standard », plus pratique, moins encombrant et de plus grande capacité d'enregistrement, était en constante amélioration, et donc devenu bien trop engagé depuis de trop nombreuses années commercialement pour que ces cassettes soient suffisamment intéressantes, de plus, elles n'étaient en qualité et durée, que l'équivalent, plus pratique d'utilisation, mais plus encombrant, d'une bobine de cm.

Les « quadruples durées » (tout comme les cassettes C180), trop fragiles ne furent fabriquées que quelques années, et même les triples durées (de même que les cassettes C120 ensuite) ne furent pas conseillées, sauf si nécessité pour les besoins de diffusion par exemple.

Entretien des têtes magnétiques

Les bandes magnétiques s'usaient toujours un peu au passage des têtes, déposant une faible couche d'oxyde sur celles-ci, nécessitant un nettoyage régulier périodique des têtes avec un chiffon ou coton tige imbibé d'alcool ou d'un produit solvant approprié inoffensif, faute de quoi l'oxyde faisait écran amenant à une perte progressive d'aiguës.

Il était parfois nécessaire de nettoyer aussi les pièces mécaniques maîtresses comme le cabestan et le galet pouvant aussi être recouverts d'oxyde perturbant la vitesse.

Pertes de fidélité

Autre petit défaut fréquent, un « grincement » aigu dû au frottement des bandes anciennes entrant en « résonance » sur les guides métalliques, celui-ci apparaissant moins sur guides en plastique des cassettes dont certaines bon marché grinçaient aussi parfois à l'embobinage.

Lorsque les têtes étaient un peu décalées en réglage « profondeur », voire que la bande se déformait un peu avec le temps, ce léger décalage risquait d'apparaître à l'écoute entre les pistes, la piste centrale arrière débordant se rajoutant sous forme de « fading » où l'on entendait légèrement les basses à l'envers se superposant aux pistes désirées qui elles devenaient un peu plus faibles à l'écoute.

Conservation des bandes

Avec le temps, les bandes anciennes ou même trop réutilisées, même si stockées dans de bonnes conditions de température et d'hygrométrie, et à l'abri de la lumière, sont devenues cassantes, l'oxyde finissant par se décrépir, devenir collant d'un enroulement au suivant (voire polluant et poison), aboutissant parfois à une irrégularité du volume du son, puis une perte définitive des aiguës.

Archives de l'INA et rééditions de disques

L'INA soucieux de conserver des archives précieuses témoignant des époques précédentes, sauvegarda pour cette raison (comme il le fit pour les films, surtout ceux dits « flamme » en celluloïd !), en les reportant sur des supports de plus en plus modernes.

Les rééditions sur CD d'anciens enregistrements depuis les années 1950 reprennent si possible les bandes d'origine (à défaut de plus en plus, les microsillons), en les « remasterisant » informatiquement, heureusement ces bandes professionnelles étaient à l'origine d'excellente qualité, puis soigneusement conservées

Bande amorce et d'arrêt de début et fin de bande

Dès les années 1960, les bandes furent précédées et suivies à chacune de leurs extrémités, d'une bande amorce en plastique dépoli de longueur environ 60 cm (souvent verte et rouge pour repérer les faces sans les intervertir), suivie d'une petite bande métallique de 4 cm, collée sur cette bande amorce précédant la bande magnétique.

Outre l'avantage d'être plus épaisse pour l'introduire dans la bobine réceptrice, elle permettait de commencer le premier morceau et terminer le dernier plus précisément.

Les magnétophones furent alors équipés d'un dispositif « stop » automatique, qui au passage de la bande métallique, arrêtait l'ensemble, évitant qu’une fois la bande entièrement terminée, la bobine réceptrice et éventuellement celle émettrice en sens arrière ne se mettent à tourner dans le vide à grande vitesse, ce qui arrivait fréquemment auparavant en cas de non surveillance de l'opérateur.

Comme pour les cassettes, lorsqu'il ne restait à vue d’œil plus suffisamment de bande sur la bobine émettrice pour enregistrer un dernier nouveau morceau, l'opérateur soit le laissait couper « net », soit le « shuntait progressivement en « fading decrescendo », soit préférait laisser un « blanc » s'il ne voulait pas de morceau coupé (choix le plus « propre »). Par la suite, l’auto-reverse permit la continuation du morceau en entier, mais avec tout de même une mini-coupure d'une fraction de seconde.

Des kits de montage, possédant 2 rouleaux de bandes amorces vert et rouge, un rouleau de bande métallique d'arrêt, un rouleau d'adhésif de raccordement, un guide en plastique et un cutter étaient vendus fréquemment pour les amateurs.

Coupages et collages

Il était fréquent d'effectuer des « montages » entièrement « manuels » (à l'instar de ceux effectués pour les pellicules de films), en « marquant » d'un repère sur la bande au crayon gras l'endroit précis du raccordement, suivi d'un découpage minutieux en « biseau », jointure des deux extrémités, la jonction (le support étant nettement plus mince et souple qu'une pellicule de film qui utilisait une colle spéciale séchée par chauffage) s'effectuant par un adhésif longitudinal de cm environ.

Ce collage était aussi bien sûr utilisé en cas de rupture de la bande, fréquent sur celles en « acétate », cassant beaucoup plus facilement, surtout au cours du temps avec la chaleur.

Par contre, les montages sont devenus pratiquement impossibles sur les cassettes, trop fines et petites, les montages par « report » d'enregistrement avec très peu de perte de qualité devenant préférables dès les années 1980.

La dissociation des deux pistes (quatre avec chaque côté de bande) en mono séparées, ainsi que donc le procédé Multiplay, bien que réalisable, n'exista pas non plus sur les magnétos cassettes.

Tous ces montages sont devenus extrêmement faciles depuis quelques années, avec l'apparition du numérique et de l'informatique, par le moyen de logiciels de montage des plus complets et pratiques, dont de nombreux accessibles aux amateurs

Repérage des plages à vitesse rapide

Il était fréquent de repérer une séquence ou morceau de musique, à grande vitesse, sur les magnétophones restant en lecture (certes très aiguë) lors de l'embobinage avant ou arrière (option qui fut proposée également en mode « Cue » sur les magnétos cassettes).

Octave supérieur à vitesse double

Il était aussi possible de « jongler » avec les vitesses, un enregistrement effectué à vitesse double prenant une fréquence double, donc située musicalement une octave au-dessus, et inversement à vitesse moitié, permettant ainsi certains « truquages » dans les sonorités d'instruments (ce qui était possible aussi en modifiant les vitesses de tourne-disques, mais celles-ci n'avaient pas ce rapport de « 2 », sauf entre 33 t 1/3 et 16 t 2/3 (une octave), et proche de 4/3 entre 45 t et 33 t 1/3 (une quarte)[7]).

Beaucoup d'amateurs s'amusèrent ainsi à se réécouter parler ou chanter en famille, ayant comme une voix rapide de « souris » à double vitesse, ou lente « d'ours » à demi-vitesse.

Des annonces répétitives (effectuées aujourd'hui informatiquement ou sur CD), pouvaient être aussi réalisées mécaniquement en faisant tourner une très courte bande en boucle autour de l'ensemble de lecture (des cassettes spéciales de ce type furent aussi fabriquées).

Superposition en Rerecording Multiplay

La technique « Multiplay », disponible sur certains magnétophones « modernes » tels sur le magnétophone Grundig dès 1967, permettait en outre :

  • de s'enregistrer en mono avec un instrument ou une voix sur la piste 1 ;
  • puis de reporter celle-ci sur la piste 2 en rajoutant un instrument ;
  • puis refaire de mĂŞme avec un autre instrument ou voix sur la piste 1, et ainsi de suite,

pouvant aller jusqu'à l'équivalent d'un important orchestre ou chorale effectué par seulement une ou quelques personnes (ce qui est proposé actuellement aussi sur les synthétiseurs).

Écho et réverbération

Dans les années 1980, si la tête de lecture était en « aval » de celle d'enregistrement, la lecture presque simultanée (dite « Cue »), était possible durant l'enregistrement, permettant de vérifier directement le résultat de celui-ci.

Le mode « écho/réverbération » s'en adjoignit, avec un décalage plus ou moins important selon la distance entre les deux têtes d'enregistrement et de lecture et la vitesse.

Certaines rĂ©Ă©ditions sur microsillons d'anciens disques monophoniques, mĂŞme 78 tours, comme chez PathĂ©, utilisèrent ce procĂ©dĂ©, au cours des annĂ©es 1970, recrĂ©ant ainsi un relief de « fausse stĂ©rĂ©o », mais celui-ci trop artificiel et dĂ©gradant un peu le son « naturel », une vraie bonne « mono » fut rĂ©adoptĂ©e ensuite.

Principaux fabricants

Enregistrement domestique et pédagogique

Magnétophone Tandberg.
Magnétophone Revox.

Dans les années 1950, nombre de particuliers et enseignants découvrent les mille et une possibilités des enregistreurs magnétiques :

  • spĂ©cifiques dans l'usage pĂ©dagogique d'apprentissage des langues, de la dictĂ©e, la danse et de la musique ;
  • privĂ© amateur, pour enregistrer la radio, des disques, la famille ou sonoriser le montage de leurs diapositives ou films amateurs.

Le marché est alors dominé par les marques suivantes :

  • Pays-Bas : Philips (qui fabrique des magnĂ©tophones aussi en France et en Autriche) ;
  • Japon : l'incontournable Sony, mais aussi TEAC, Pioneer et Akai. Apparition fugace de Dokorder dans les annĂ©es 1970. Des constructeurs plus discrets comme Crown, Nivico (JVC), National essayent de s'imposer sur le marchĂ© de l'enregistreur portatif ;
  • Belgique : Acec, qui avait lancĂ© le Sonofil dans les annĂ©es 1940, lance la gamme Lugavox et la sĂ©rie très originale Carad R62, R53, R66 et R59 ;
  • Norvège : Tandberg Audio, Ă©galement spĂ©cialiste des laboratoires de langues, reprend en 1970 le dispositif des tĂŞtes Ă  champs croisĂ©s ayant contribuĂ© Ă  la renommĂ©e d'Akai, enregistrant des bips de synchronisation par un signal ultrasonore polarisĂ© dans une tĂŞte magnĂ©tique lĂ©gèrement dĂ©calĂ©e par rapport Ă  la tĂŞte d'enregistrement ;
  • Suisse : Studer (Revox), Stellavox, Nagra ;
  • Allemagne (Ouest) : Braun, SABA (en), Saja (Sander & Janzen), Maihak, Grundig, Telefunken, AEG, Uher (en) ;
  • Allemagne (Est) : VEB Messgerätewerk Zwönitz ;
  • TchĂ©coslovaquie : Tesla ;
  • Pologne : Unitra.

Enregistrement mobile portable

Magnétophone portable Nagra.

Nagra

InventĂ© par Stephan Kudelski, polono-suisse d'une vingtaine d'annĂ©es, il devient rapidement synonyme de magnĂ©tophone portable pour tous les professionnels de l'information. La marque Nagra provient de ce mot polonais, qui signifie : « il enregistrera Â».

Robuste et faisant référence en matière de qualité, le Nagra sera l'outil de base des journalistes et de la majorité des ingénieurs du son du cinéma. Ce sera également la machine de prédilection des explorateurs de l'extrême et de l'instrumentation embarquée, notamment pour la recherche aéronautique.

Les Nagra sont standardisés selon les normes des machines de studio et disposent de nombreux modules et accessoires pour des besoins spécifiques, tels que des entrées spéciales ou des dispositifs de synchronisation cinéma.

Uher

Dans les sĂ©ries 4000, 4200 et 4400, sans chercher la robustesse du Nagra, ces matĂ©riels Ă  bobine de 13 cm Ă©taient très rĂ©pandus chez les amateurs. Un magnĂ©tophone Uher 4200 est montrĂ© au dĂ©but du film de James Bond OpĂ©ration Tonnerre. Le CR124 sera le premier magnĂ©tocassette aux normes Hi-Fi DIN 45500 de l'Ă©poque. Son successeur, le CR210, acceptera les cassettes au chrome.

Fabricants divers

  • Stellavox (en) : fabricant suisse, spĂ©cialement orientĂ© vers l'industrie cinĂ©matographique.
  • Nakamichi (en) : fabricant japonais.

Enregistrement en studio

Évolution

Développement parallèle des magnétophones à cassettes

En 1963, la cassette lancée par Philips, plus commode à manipuler, se substituera progressivement aux bandes dans les bobines au cours des années 1970, bien que les magnétos à bandes continuèrent parallèlement durant toute l'époque des magnétocassettes, car restant toujours supérieurs techniquement en qualité, notamment pour les professionnels.

Cette miniaturisation due aux cassettes par rapport aux bobines permettra de développer de nouveaux appareils de toutes tailles allant du walkman compact à des magnétophones à cassettes sophistiqués à trois moteurs et trois têtes. Plus volumineux, le système DC soutenu par Grundig et Telefunken, ne s'imposera pas malgré sa qualité sonore au départ supérieure.

Durant les années 1970 et 1980, la cassette Philips est devenue apte à reproduire des enregistrements de haute fidélité, grâce à l'apparition :

  • de bandes aux qualitĂ©s magnĂ©tiques supĂ©rieures au fer, telles qu'au chrome en 1973, puis mĂ©tal en 1979 ;
  • des rĂ©ducteurs du bruit rose de fond de la bande, essentiellement le Dolby B en 1968, puis Dolby C en 1980, le Dolby HX Pro en 1982 puis Dolby SR en 1986.

D'autres types de cassettes connurent un succès assez éphémère, tels que la cartouche 8 tracks pour les autoradios des États-Unis, à 4 x 2 pistes sur bande sans fin, mais qui se bloquait souvent, et l'Elcaset de Sony, très fidèle, munie d'une bande de 1/4" à 9,5 cm/s, mais arrivée trop tardivement en 1976 et très chère.

Passage de l'analogique au numérique

L'arrivĂ©e du numĂ©rique dans les annĂ©es 1980, d'une plus grande flexibilitĂ©, avec le compact disc puis les lecteurs Ă  mĂ©moire Ă©lectronique interne, ont mis le magnĂ©tophone analogique en retrait, bien que les qualitĂ©s d'Ă©coute et d'enregistrement de celui-ci restent supĂ©rieures. En effet, la bande passante de la bande analogique peut atteindre 50 000 Hz alors que les formats numĂ©riques courants sont limitĂ©s Ă  20 000 Hz. Cette limitation est due au fait que d'après le thĂ©orème de Shannon, il faut Ă©chantillonner Ă  un rythme au moins deux fois plus Ă©levĂ© que la frĂ©quence la plus Ă©levĂ©e Ă  transmettre, donc avec 20 kHz on doit Ă©chantillonner Ă  plus de 40 kHz. La valeur standard de 44,1 kHz a Ă©tĂ© choisie.

La fin des années 1990 verra fleurir les annonces de vente à bon marché des magnétophones Studer et Revox haut de gamme, leurs possesseurs découvrant que leur PC équipé d'une carte son performante est encore plus pratique.

Les magnétophones étaient très utilisés par les professionnels du son, les plus performants permettant de traiter simultanément de nombreuses pistes, permettant de modifier l'équilibre sonore lors de la phase de mixage), et en vogue au niveau grand public dans les années 1960 à 1990 pour leur portabilité.

Les fabricants ont également abandonné les enregistreurs vidéo ou magnétoscopes et plus tard les caméscopes.

Magnétophone à bandes numérique

Le magnétophone à bobines a lui aussi évolué et il est devenu, au début des années 1990, le magnétophone Digital Audio Tape (DAT) et le magnétophone multipiste ADAT.

Enregistrements de disques en studio

Le magnétophone à bandes numérique a été très utilisé par les professionnels pour enregistrer les disques du commerce à partir des années 1980 :

  • les microsillons furent de plus en plus enregistrĂ©s Ă  partir de magnĂ©tophones Ă  bandes numĂ©riques et gravĂ©s eux-mĂŞmes parfois Ă  demi-vitesse pour une meilleure fidĂ©litĂ©, notamment pour la musique classique, en portant le label DAA ou DDA (Digital-Digital-Analogique (l'analogique Ă©tant la gravure sur microsillon)) ;
  • puis pour l'enregistrement sur les disques compacts, le label indiquant sur la galette et/ou le livret du CD :
    • ADD (Analogique-Digital-Digital) : utilisation d'un magnĂ©tophone analogique pendant les sĂ©ances d'enregistrement, puis numĂ©rique pour le mixage et/ou le montage et la gravure,
    • ou DDD (Digital-Digital-Digital, le meilleur de la haute fidĂ©litĂ©) : utilisation d'un magnĂ©tophone numĂ©rique pendant les sĂ©ances d'enregistrement, le mixage et/ou le montage et la gravure.

Données informatiques

Le même principe a été très utilisé pour l'enregistrement des données des systèmes informatiques par bits et octets, mais avec des bandes très différentes :

  • celles utilisĂ©es pour la qualitĂ© audio se devaient d'avoir aussi peu d'hystĂ©rĂ©sis que possible[8] ;
  • celles utilisĂ©es pour les enregistrements numĂ©riques devaient avoir un fort hystĂ©rĂ©sis, afin de diffĂ©rencier aussi nettement que possible les Ă©tats 0 des Ă©tats 1, les valeurs intermĂ©diaires ne prĂ©sentant pas d'intĂ©rĂŞt.

Remplacement par les disques durs puis mémoires informatiques

Depuis la généralisation, à partir des années 2000, de l'enregistrement numérique sur disque dur, puis sur carte mémoire, SSD (solid-state drive) ou autres, le magnétophone et l'enregistrement de données numériques sur bande magnétique sont devenus obsolètes.

Conservation du patrimoine - Musées

Radio France dispose d'un important musée, constitué à partir du temps de l'ORTF, contenant de très nombreux appareils audiovisuels historiques, dont les magnétophones à bobines et à cassettes.

Toutefois, il est actuellement fermé au public depuis 2007 pour travaux de rénovation, mais participe à des expositions et manifestations extérieures[9].

  • DiffĂ©rents magnĂ©tophones
  • MagnĂ©tophones de studio.
    Magnétophones de studio.
  • Vieux magnĂ©tophone mono SABA, annĂ©es 1950.
    Vieux magnétophone mono SABA, années 1950.
  • MagnĂ©tophones de poche Ă  microcassette.
    Magnétophones de poche à microcassette.
  • Microcassette et minicassette.
    Microcassette et minicassette.

Voir aussi

Articles connexes

Notes et références

  1. Magnétophone, sur cnrtl.fr (consulté le 5 février 2013).
  2. (en) Oberlin Smith, biography.
  3. « POULSEN VALDEMAR », sur Encyclopédie Universalis
  4. Paléophone sur Universalis.fr.
  5. L'éventuel décalage étant de toute façon, très peu perceptible sur les aiguës à grande vitesse.
  6. Sauf exception par obligation, avec l'un des meilleurs magnétocassettes qui fut de marque Nakamichi qui fabriquait aussi, aux côtés de Revox ou Uher, des magnétophones à bandes performants.
  7. Voir Intervalle (musique)#Propriétés acoustiques.
  8. Pour Ă©viter la distorsion du son.
  9. « L'entreprise », sur radiofrance.fr (consulté le 3 juillet 2015).
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