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Evolution de la technique

par Jacques-Deric Rouault

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4 mai 2012

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Jacques-Deric Rouault, 2012. Evolution de la technique. Rastell Toull page C130.

1 Avant l'enregistrement analogique

     Avant l'enregistrement analogique, les chansons étaient principalement interprétées dans le cadre privé : familial ou avec des amis. La berceuse pour endormir le petit dernier, l'oncle François qui poussait la chnasonnette après le repas de famille, les convives qui reprenait en coeur les derniers succès à la fin des banquets bien arrosés, ...

    On chantait aussi dans les offices religieux des cantiques et des chants consacrés.

    Avec l'opéra et la création de salles de concert, la notion de musique payante est entrée dans la civilisation.

    Lors des grandes révolution populaires, la révolution française, les trois glorieuses en 1830, la révolution française de 1848, la commune de Paris en 1870, de nouvelles chansons émergent, en faveur d'un camp ou d'un autre. Il s'agit souvent de nouvelles paroles sur des airs plus anciens connus de tous, chansons qui sont reprises en choeur par la foule lors des manifestations.

    Et puis, depuis le moyen-age, sinon avant, des mendiants amateurs ou des professionnels de la Cour des miracles exerçaient leur coupable profession en chantant dans la rue, des chants comme La part à Dieu. Cette activité a évolué, et on trouve toujours dans des lieux touristiques, les terrasses des cafés (en été) ou dans le métro des interprètes qui poussent la chansonnette et tendent leur sébille ... Il y avait aussi les chanteurs qui passaient dans les rues en chantant, et ramassaient les pièces que les habitants leur jettaient depuis les étages. C'est ainsi qu'Edith Piaf a commencé dans la profession, avec un père qui mène une vie d'artiste indépendante et minable. Chanteurs et chanteuses à la voix confidentielle, s'abstenir !

2 Enregistrements analogiques, enregistrements numériques

    Dans un enregistrement analogique, le son, phénomène physique acoustique, est converti sous la forme d'un autre phénomène physique qui se garde dans le temps : des ondulations sur un support (disque), des variations sur un support magnétique (bandes magnétiques).

    Dans un enregistrement numérique, le son est numérisé et codé sous la forme de bits à valeurs 0 ou 1 par un ordinateur. l'interêt est que le son, une fois codé, peut être dupliqué sans perte de qualité.

     Sur les supports actuels, on trouve l'information AAD ou DDD. Il s'agit du code SPARS, qui signifie que l'enregistrement d'origine (première lettre) est Analogique ou Digital, que le mixage (seconde lettre) est Analogique ou Digital, et que l'enregistrement sur le support est numérique (en principe, le CD).

3 Les premiers enregistrements sonores

    Le français Edouard-Léon Scott de Martinville a inventé en 1859 un dispositif, la phonautographie, qui permet d'enregistrer du son sur du papier, mais ce procédé ne permet pas de le restituer. Un enregistrement, datant de 1860, a pu être traité numériquement et restitué en 2008.

    En 1877, le français Charles Cros décrit un dispositif capable d'enregistrer et de restituer du son, le paleaphone. Le principe est qu'un crayon, solidaire d'une membrane élastique donc semble aux vibrations sonores, grave celles-ci dans un métal relativement mou. Pour la restitution, il suffisait de faire glisser sur la gravure un stylet relié à une membrane.

    En même temps, l'americain Thomas Edison, l'inventeur de l'ampoule à incandescence et fondateur de la General Electric, met au point le phonographe, appareil qui, à l'aide d'un stylet fixé sur une feuille de mica, sensible aux vibrations sonores, grave un cylindre recouvert d'une feuille d'étain. Le même appareil servait à graver et à restituer le son enregistré. Le phonographe permettait d'enregistrer 2 minutes, mais servait uniquement de dictaphone, puis la qualité s'améliorant, des chansons. Edison met également au point (plus tard en 1901) un mécanisme de recopie de l'enregistrement sur un cylindre de bakélite.

    Dans les années 1886-1889, l'allemand Emile Berliner, met au point le gramophone, qui utilise des disques plats à la place de cylindres. Ces disques plats sont moins encombrants, moins lourds et plus faciles à reproduire.

    Les frères Pathé, en France, créent leur appareil, en particulier un appareil combiné à une machine à sous, qu'ils placent dans un café en 1897 : le jukebox était né !

4 Les disques en cire ou 78 tours

    Le gramophone lancé en 1896 connait rapidement un très grand succès, grâce à la plus grande durée d'enregistrement (5 minutes) et le prix de vente raisonnable des disques.

    La fabrication d'un disque en cire (en fait en gomme-laque) se déroule en plusieurs étapes : on enregistre d'abord l'original, en temps réel, et il faut souvent recommencer l'enregistrement jusqu'à obtenir une prise correcte. On moule ensuite l'original, ce qui permet d'obtenir un disque négatif en métal, en principe du nickel, c'est le disque père. A partir du disque père, on va mouler plusieurs disques mères, toujours en nickel, qui eux sont positifs, et qu'on peut lire pour controler que l'enregstrement est correct. A partir de chaque disque mère, on moule des matrices de pressages, qui sont des négatifs. Pour mouler les disques commercialisés, on presse la galette entre deux matrices de pressage.

    En 1925, l'enregistrement électrique est mis au point, avec l'avantage d'amplifier les signaux faibles captés par un microphone, puis, à la restitution, d'amplifier le son pour le diffuser par des haut-parleurs.

    En 1933, Jean Sablon, a été le premier à chanter sur scène avec un micro.

5 Le magnétophone à bandes magnétiques

    Les progrès de l'enregistrement sur bande magnétique progressent entre temps, et le Magnatophon d'AEG, en 1935, permet des performances bien supérieures à celui des enregistrements sur disques en cire. Au départ, l'enregistrement magnétique sert à archiver les émissions diffusées à la radio. Utilisé pendant la seconde guerre mondiale par les militaires, les magnétophones à bandes (reel to reel, bobine à bobine) commencent à être utilisés dans les studios d'enregistrement. Ils permettent de recopier les enregistrements, de les couper, de les mixer : à partir de plusieurs prises de son imparfaites, il devient facile d'en produire une correcte à l'aide d'une paire de cizeaux et d'un adhésif.

    Les premiers magnétophones étaient 2 pistes (une dans chaque sens de défilement de la bande magnétique), puis 4 pistes pour la stéreophonie, puis 24 pistes ou davantage pour les enregistrements en studio : chaque microphone, correspondant à autant d'instruments, est enregistré sur une piste différente. Il est alors possible de remixer l'enregistrement en modifiant la part de chaque instrument, et même de faire passer un instrument d'un coté à l'autre d'un enregistrement stéreophique (effet ping-pong). Dans le système multipistes, on peut écouter une piste en même temps qu'on enregistre sur une autre piste, ce qui permet à un seul chanteur-musicien de jouer successivent de tous les instruments en les enregistrant, et, à la fin, d'y ajouter sa propre voix, en réalisant ainsi totalement son interprétation.

    Le format le plus standard est la bobine 18 cm (mais il y en aussi de 13 cm, etc) avec une bande d'un quart de pouce de large, qui permet d'enregister 2 heures de musique à la vitesse de 9,5 cm/s ou 1 heure à 18 cm/s. Les puristes y enregistraient leurs microsillons neufs pour ne pas les user et bénéficier d'un son parfait.

    La qualité de l'enregistrement dépend de la vitesse de défilement de la bande, de 9,5 cm/s à 18 cm/s, 36 ou même 72 cm/s. La qualité est alors exceptionnelle, si bien que certains enregistrements seront directement vendus aux USA sous la forme de bande magnétique (par exemple la marque Command).

    Très vite, les enregistrements ont été réalisés sur bande magnétique avant d'être gravés sur disque. Quand les chansons sont numérisées en vue d'être reéditées en CD, on repart, quand cela est possible, des bandes magnétiques originelles.

    La technique de playback consiste à diffuser sur le canal son un enregistrement antérieur déjà mis en boite, musique et chant, alors que, sur scène ou à la télévision, l'artiste fait semblant de chanter.

6 Le microsillon

    Le microsillon, réalisé en pvc, permet une dynamique plus importante, et autorise des sillons plus étroits que sur le 78 tours, ce qui permet à la fois d'accroitre le temps d'enregistrement par face (jusqu'à 30 minutes) et de réduire la vitesse de rotation à 33 ou 45 tours par minute. Les premiers microsillons sont apparus aux USA en 1948, et c'est Eddie Barclay qui les lance en France en 1955.

    Il existe deux types de microsillons :
    les 7 pouces (18 cm) ou SP (Single Play) qui tournent à 45 tours avec un grand trou central comportent une chanson par face étaient au départ uniquement destinés aux jukebox. Ultérieurement sont apparus les EP (Extended Play) avec deux chansons par face pour être vendus au détail.
    Les 10 ou 12 pouces (26 ou 30 cm), MP ou LP (Long Play) ont un petit trou central et permettent d'enregistrer jusqu'à 30 minutes par face et tournent à 33 tours un tiers par minute.
     L'incompatibilité des vitesses et des tailles des trous centraux vient de ce qu'ils ont été développés par deux sociétés concurentes : la RCA pour les 7 pouces et Colombia pour les 10 et 12 pouces, le but étant que chaque compagnie vende directement ou sous licence son propre matériel. Heureusement que les sillons sont identiques !

   La fabrication d'un disque microsillon se déroule en plusieurs phases : on enregistre d'abord chaque chanson originale sur bande magnétique, puis on rassemble les différentes chansons sur une bande unique. On grave ensuite l'original, ce qui permet d'obtenir un disque négatif en métal, en principe du nickel, c'est le disque père. A partir du disque père, on va mouler plusieurs disques mères, toujours en nickel, qui eux sont positifs, et qu'on peut lire pour controler que l'enregstrement est correct. A partir de chaque disque mère, on moule des matrices de pressages, qui sont des négatifs. Pour mouler les disques commercialisés, on presse la galette entre deux matrices de pressage. Si on passe par autant d'intermédiaires, c'est parce que la qualité des disques se dégrade au fur et à mesure des pressages. En général, chaque matrice de pressage sert à graver 10 000 à 15 000 disques, mais pas plus.

    En 1957 apparaissent les enregistrements stéréophiques, mais la quadriphonie développée en 1970 a été un échec total.

    On considère aujourd'hui que la qualité des enregistrements sur microsillons est bien inférieure à celle des CDs. Rien n'est moins vrai. Les derniers enregistrements gravés sur microsillon après une prise de son et un mixage numérique (DDA) sont exceptionnels. De plus le microsillon enregistre des aigus bien plus hauts que les CDs, et la définition verticale du microsillon correspond à 32 bits, contre 16 bits seulement pour le CD.

7 La K7

    En 1970 apparait la K7, appellation populaire de la musicassette de Philips. D'un maniement très simple, elle permettait d'enregistrer les microsillons ou d'écouter des musiques directement enrgistrées. En 1979, est apparu le Walkman, qui permettait d'écouter ses K7 en déplacement.

    Une bande très étroite (1/8e de pouce), une vitesse très faible de 4.75 cm/s, un support très mince et très fragile, les enregistrements sur K7 sont de qualité très moyenne sinon assez mauvais, et ce d'autant plus quand on recopie des K7 sur des K7, ...

    En Amérique du nord est apparue la cartouche S8, de meilleure qualité.

8 Le DAT

Le DAT ou Digital Audio Tape est apparu dans les années 1980, avec pour objectif de replacer la K7. Ici l'enregistrement n'est plus analogique mais numérique, si bien que les recopies se font sans perte de qualité. Ce matériel a été utilisé dans des environnements professionnels, mais, trop cher, n'a pas débouché dans le grand public.

Les éditeurs n'ont pas voulu investir dans ce support. Je me demande si c'est justement par ce qu'il était trop bon, et ils ont eu peur, sans doute avec raison, que leurs ventes ne s'effondrent du fait de la copie illicite. Ce n'était que reculer pour mieux sauter.

9 Le CD audio

    Le CD, Compac Disc ou disque compact est apparu en 1982. C'est un support où les informations sont enregistrées sous une forme numérique et lues sans contact, par un procédé optique basé sur un laser. En 1986-1988, les CDs ont rapidement remplacé les microsillons. La durée d'écoute d'un CD, 74-80 minutes, permet d'écouter dans son intégralité et d'une seule traite l'oeuvre musicale la plus longue, la 9e symphonie de Beethoven.

    Avec les graveurs de CDs qui équipent maintenant les ordinateurs, il est possible de graver ses propres CDs, en quelques minutes seulement. Comme le son est codé numériquement, il n'y a plus de perte de qualité à chaque copie.

    Le CD présente cependant des inconvénients : il est loin d'être éternel, car sensible à la lumière, aux rayures, ... Les premiers CDs fabriqués se sont vite dégradés au bout d'une dizaine d'années. Les CDs gravés sur ordinateur sont beaucoup plus fragiles que les CDs enregistrés vendus dans le commerce. La qualité technique est limitée, en particulier dans les aigus, cela provient de la fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz qui restitue assez imparfaitement les fréquences élevées (l'oreille humaine est sensible jusqu'à 20 kHz, mais cela baisse en vieillissant ..). Le codage du son sur 16 bits est insuffisant, et constitue une baisse importante de qualité par rapport au codage initial des enregistrements sur 24 (qualité studio master) ou même 32 bits.

10 Le lecteur MP3

    Le format MP3 est une méthode de compression des données sonores de façon à ce qu'elles occupent moins de place. Ainsi, sur un CD, au lieu de graver une vingtaine de chansons, on peut en graver 100 ou 200. Ce gain de place se fait au détriment de la qualité, et plus on comprime, et plus on perd ...

    Le succès du MP3 vient de ce que les supports comme les disques durs d'ordinateurs étaient chers et limités, mais maintenant ce n'est plus le cas. Le MP3 sert à diffuser ou télécharger des chansons sur Internet, dans un temps raisonnable, et à les stocker pour les écouter sur des lecteurs équipés de mémoire flash, les lecteurs MP3.

    Alors que jusqu'ici, à l'exception de la K7, chaque nouveau support présentait un réel progrès de qualité par rapport au précédent, le MP3 montre une régression. A mon sens, c'est une exception très temporaire, qui disparaitra vite dans les années qui viennent. Pour ma part, je conserve les enregistrements en format Wav, et j'en convertis certains en MP3, exclusivement pour un usage sur baladeur.

11 Le disque dur externe

La loi de Moore a du bon, car aujourd'hui on dispose de disques durs de 1 Tera, soit une capacité de plus de 1500 CD pour un prix raisonnable. La liaison à un ordinateur via un cable USB est totalement standard.

Les disques durs sont fragiles (sensibles au choc, s'oublient facilement, se perdent, se volent ...), donc la seule et meilleure façon de protéger ses données est d'en faire plusieurs copies, à des endroits différents ... On ne sait jamais !

12 L'avenir

    La qualité du son enregistré sur CD est loin d'être parfaite, en particulier du fait du codage sur 16 bits. Il existe plusieurs projets en cours de développement, plus ou moins compatibles avec le CD actuel. L'idée est d'utiliser un support de type DVD, qui permet d'enregister 4,7 Go d'informations sur une couche, ou 8,5 Go sur deux couches, au lieu de 700 Mo pour le CD.

    Le DVD audio ou PCM code le son sur 24 bits. Ce format n'est pas compatible avec les CDs ni avec les DVD videos, et necessite un lecteur spécifique.

    Le projet de Super Audio CD (SACD) consiste à présenter sur une galette de type DVD un enregistrement à deux couches : la première est de type CD, ce qui permet de lire le support sur un lecteur actuel, et la seconde une couche de type DVD où seraient codées 5 canaux (pour le son surround) sur 24 bits à la fréquence de 2 822,4 KHz.

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C130	Evolution de la technique	Jacques-Deric Rouault	B54 Supports		Article original

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