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La technique audio évolue
à l'évidence d'année en année. Mais comment se fait-il que des techniques
anciennes comme l'amplification à tubes ou le disque vinyle continuent
à avoir des adeptes ? Le secret ne serait-il pas dans une restitution
plus "humaine", bien que non dénuée de défauts ? Vaste discussion ...
Le disque vinyle qu'on croyait
disparu a effectué un retour remarqué il y a déjà des années. Aussi
les questions concernant ces drôles de platines TD (tourne disques)
se font plus nombreuses sur les forums.
Peut-être serait-il donc intéressant d'apporter rapidement quelques
éléments de réflexion sur des techniques qui, quoique un peu
oubliées, ont été fort évoluées !
L'ensemble
cellule - bras- platine
La platine TD, son (ou ses)
bras, sa cellule sont des éléments pas toujours faciles à construire
(mécanique et électro-mécanique de haute précision) ; ou plus précisément,
la structure n'est pas toujours complexe (cas de nombreuses platines),
mais la précision de réalisation est primordiale.
L'ensemble lecteur est composé
de trois éléments : la platine elle-même, le bras et la cellule (sans
ignorer l'importance du disque lui-même !) ; Commençons ce petit survol
par la cellule.
La cellule
Les cellules magnétiques
(les cellules pour disques vinyles) utilisent un système aimant-bobine
pour transformer les ondulations du sillon en un signal électrique :
Lorsqu'un aimant se déplace près d'une bobine, ou une bobine près d'un
aimant, cela produit un très faible courant alternatif.
On a donc pensé à utiliser ces deux systèmes pour récupérer le signal
d'un disque vinyle... Le stylet porte-pointe porte un diamant collé
à une extrémité (disque), et à l'autre extrémité (intérieur de la cellule),
soit un aimant, soit deux micro-bobines.
Entre les deux, une suspension élastique en un composé visco-élastique
plus ou moins souple permet au stylet de vibrer en fonction du sillon.
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Jusqu'à
la fin des années 60, on entendait également parler de la cellule
"cristal" ou "piezo" qui délivrait directement un signal de
niveau ligne (pas besoin de préampli ni à fortiori de pré-préampli).
C'est
celle qui équipait la totalité des tourne-disques 33 / 45 T
Elle
a été vite abandonnée en usage haute fidélité à cause de ses
défauts : raideur, nécessité d'une force d'appui importante,
distorsions, courbe de réponse tourmentée…
De
même, on utilisait des pointes en saphir (on parlait de
"changer le saphir usé"). Le diamant, plus
cher est nettement plus résistant à l'usure et
le saphir a disparu...
|
En pratique,
les deux systèmes cohabitent. Pour la cellule à aimant mobile, c'est
l'aimant qui bouge entre deux bobines (droite et gauche) , et pour la
bobine mobile, ce sont les bobines qui se déplacent entre des aimants.
Quel type de
cellule choisir ? Voyons différents aspects du choix…
1 )
- L'offre du marché
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Aimant
mobile
Les cellules
à aimant mobile ont toujours été les plus répandues car elles
sont souvent moins chères ; en fait l'éventail des prix est
très vaste, depuis la cellule rustique pour DJ jusqu'aux excellentes
Stanton 681 EEE (utilisées en grande masse dans les années 80-90
à la radio) ou V15 V de Shure ... et ce ne sont pas les plus
chères !
Ce qui
a pu les déprécier, c'est que les constructeurs de platines
ont souvent monté des cellules à aimant mobile de faibles performances
... pour ne pas grever le prix tout simplement ...
Les "aimant
mobile" de qualité peuvent bien sûr sonner aussi bien que les
bobines mobiles ; mais elles deviennent alors aussi chères.
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Bobines
mobiles
Etant
donné leur prix souvent plus haut de gamme, ces cellules ont
été moins répandues…
Mais
ceux qui ont goûté aux cellules à bobines mobiles sont souvent
ensuite d'ardents défenseurs de ce type de cellule, essentiellement
à cause de la douceur et de la finesse de la restitution, et
de la qualité des transitoires.
|
Donc
ici, plutôt avantage (pour ce critère peu important) à l'aimant mobile
D'autres éléments
de choix, plus importants…
2
- La souplesse ("compliance") de la suspension de la pointe.
a
) - Usure du sillon
Les cellules
à bobine mobile ont en général une suspension raide (peut-être à cause
de la masse des bobines : on est obligé de durcir la suspension pour
garder une bonne "tenue de route" de la pointe dans le sillon).
En conséquence,
cette raideur oblige à augmenter la force d'appui (grand minimum 1.5
g, mais plutôt 2 g ou 2.5 g...), sinon la pointe "décolle" dans
les grandes élongations.
Qui dit suspension
raide et force d'appui élevée dit usure du sillon. En théorie,
les bobines mobiles usent davantage le sillon qu'une aimant mobile bien
réglée.
| A
titre de comparaison, je me suis autrefois amusé à régler une
Shure V15 II (aimant mobile, 1972...) à 0.75 gramme, et elle lisait
correctement les bons disques... [Par contre, il lui fallait 1,25
g pour bien lire tous les disques ; platine Thorens TD160, bras
TP16.] |
Donc
ici plutôt avantage aimant mobile
b
) - Accord entre la souplesse de la suspension de cellule et masse du
bras
La souplesse
de la suspension doit s'accorder avec la masse du bras (ou plutôt son
inertie). Par exemple, si le bras est relativement lourd (cas de certaines
platines professionnelles anciennes), la cellule ne doit pas être trop
souple, sous peine de faire entrer le bras en résonance avec le voile
du disque, et faire sauter le diamant hors du sillon !
Tout dépend
de l'inertie du bras :
Si le bras est
"lourd", il aura besoin d'une cellule relativement raide,
donc :
*
Avantage à la bobine mobile :
- si le bras est ancien, donc
probablement lourd.
-
Egalement si le bras est plus long que la moyenne : |
En effet, son inertie sera probablement plus élevée et le moindre voile
risquerait de créer des distorsions passagères sur les "bosses" du disque.
(On
utilise quelquefois des bras très longs
pour minimiser l'erreur de piste : on en
parlera plus loin).
*
Mais avantage à l' aimant mobile souple pour les bras très légers
(je parle bien
de l'inertie et non pas de la force d'appui, qu'on peut régler).
|
Toutes
les "aimant mobile " conviennent-elles ?
Les cellules aimant mobile d'entrée de
gamme
ne conviennent pas en général pour un usage vraiment haute fidélité
car elles sont trop raides (ou
alors, avec une vieille platine à bras lourd). Par contre elles
conviennent parfaitement en usage DJ.
|
|
Que
se passerait-il en cas d'utilisation d'une cellule "raide" avec
un bras ultra-léger ?
Essentiellement
une perte dans les basses (avec probablement une bosse dans
le haut-grave) ; également, les résonances dans la cellule et
dans le bras seraient nettement augmentées (bosses dans la courbe
de réponse).
|
Donc la "compliance"
de la cellule est un élément à prendre en compte pour une lecture
correcte de tous les disques ; on remarque qu'elle va plus loin (25
µm/mN voire plus) pour les cellules à aimant mobile de haut de gamme.
Peu d'écart entre les entrées/milieu de gamme à aimant mobile et les
bobines mobiles pour ce critère.
| On
est tout de même revenu des cellules à très haute compliance (plus
de 25), on s'est aperçu que la souplesse de l'équipage mobile
ne règle pas tous les problèmes, en particulier de lisibilité
dans les cas complexes (chœurs). Ce n'est pas un gage de musicalité
à tous les coups... |
Pas
d'avantage marqué à l'un ou à l'autre système, tout dépend du bras associé.
2
- La masse de l'équipage mobile
Ce critère important
n'est jamais indiqué dans les notices...
Si le stylet porte-pointe est "lourd" (tout est relatif, c'est un objet
très petit…) le diamant suivra mal les variations brutales du sillon
(transitoires) et reproduira mal les aigus (résonance sensible, accompagnée
d'un manque de finesse dans ce registre).
On peut craindre également une usure supplémentaire de
l'extrême-aigu.
Faut-il se désoler,
puisque ce critère n'est pas indiqué dans les caractéristiques ?
Non, car il a été pris en compte depuis longtemps, et l'inertie de l'équipage
mobile est très faible dans les cellules de milieu ou haut de gamme
: diamants très petits, tube du stylet très fin et léger, quelquefois
en matériau exotique du genre bore… N'ayons donc pas de crainte pour
ce critère, quel que soit le système (aimant mobile / bobines mobiles).
Cependant il
faut savoir que l'aimant mobile est presque toujours plus léger (c'est
pourquoi il a besoin de moins de force d'appui et se contente d'une
suspension plus souple)
Ici,
avantage fréquent pour les "aimant mobile" de haut de gamme.
Remarquez que
la différence est peu marquée de nos jours ; il n'y a plus de "mauvaise
cellule" sur ce critère.
|
La
cellule à aimant mobile est-elle parfaite pour ce critère
?
Non,
car il y a toujours une usure plus rapide des fréquences
extrême-aigues, quel que soit le système.
Les fréquences de plus de 15 khz sont "rabotées"
en 5 à 6 lectures : et il ne s'agit pas d'une opinion,
cela a été photographié au microscope électronique
!
C'est
une des raisons qui avaient incité à faire des
recherches en lecture laser des disques vinyles.
Après des années d'études, la platine
vinyle à lecture laser a vu le jour ... après
la naissance du CD ! Pas de chance.
Cette platine (voyez les news de janvier 2005) est commercialisée
sous le nom d'E.L.P. :
http://www.elpj.com/about/index.html
Son
prix est malheureusement à la hauteur de sa complexité.
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3
- Diamant sphérique ou diamant elliptique ?
Voilà qui a
agité les esprits au temps de la splendeur du vinyle ! Les choix ne
sont pas sans conséquences au niveau de la distorsion et de l'usure
des éléments.
Elliptique ou sphérique, le diamant est presque toujours conique au
départ. C'est la partie en contact avec le sillon qui est taillée
différemment. L'extrémité du diamant se termine soit par une demi-sphère,
soit par une micro-lame transversale. Elle ne s'appuie dans ce cas que
par deux minuscules arêtes sur les flancs du sillon.
Avantages
:
La taille sphérique
(qu'on appelait improprement conique) est plus simple à réaliser, et
elle ne nécessite pas un réglage précis de l'angle
d'attaque (voir plus bas).
La surface de contact avec le disque est plus importante, donc l'usure
est moindre à force d'appui égale.
Inconvénients
:
Côté inconvénients, on citera la distorsion plus importante et une bande
passante théorique moins étendue dans l'aigu.
Cette taille sphérique était réservée aux cellules d'entrée de gamme
ou à celles nécessitant pour d'autres raisons une force d'appui importante
(DJ).
La taille
elliptique a toujours été plus difficile à réaliser, donc plus chère.
Elle était réservée aux cellules de milieu ou haut de gamme quel que
soit le système.
Avantages
:
Faible distorsion dans l'aigu, finesse de restitution (elle suit les
plus infimes mouvements du sillon), bande passante très étendue. Musicalement,
c'est la meilleure taille.
Inconvénients
:
Nécessité d'avoir un équipage mobile très léger et une suspension souple
pour pouvoir diminuer la force d'appui. Usure du diamant plus rapide
(surface de contact microscopique) ; usure possible du disque en cas
de suspension raide.
Une cellule à faible compliance ne devrait pas avoir
en théorie de diamant elliptique, à cause de la force d'appui nécessairement
plus importante.
Ici,
avantage théorique à la cellule elliptique à aimant mobile, de grande
compliance (souplesse) et faible masse mobile, donc fonctionnant à
faible force d'appui.
4 - Côté
pratique
L'échange du diamant usé
(ou 33 t / 78 T pour les amateurs) se fait très simplement dans les
cellules à aimant mobile. On retire l'ancienne pointe et on met la nouvelle
à la place…
Par contre l'échange de la pointe d'une bobine mobile se fait exclusivement
en atelier (importateur, spécialiste).
Ici,
avantage à l'aimant mobile
Il faut
reconnaître que l'échange du diamant ne se produit pas très souvent,
sauf si vous jonglez entre les 33 t et les 78 t (pointe sphérique
plus grosse) ...
5 - Niveau
du signal
Les cellules à aimant mobile
délivrent un signal de quelques millivolts (déjà relativement sensible
aux parasites et mauvaises masses) ; mais les cellules à bobines mobiles
délivrent quelques micro-volts seulement !
Il faut donc utiliser en
plus un transformateur ou un pré-préampli avant d'attaquer le préampli,
ce qui augmente le coût de l'ensemble. Il existe encore cependant des
amplis intégrés qui offrent le choix bobines mobiles (MC) ou aimant
mobile (MM)
Le défaut évident
de ces faibles niveaux de sortie (surtout pour la bobine mobile !) est
l'augmentation du souffle.
|
Transformateur
ou pré-préampli ?
Le
transfo n'a aucun composant actif, donc en théorie pas
de distorsion harmonique. Mais il nécessite une adaptation précise
par rapport à l'impédance de la bobine mobile, variable selon
les modèles. Il présente donc souvent plusieurs entrées, ou
un réglage par plots.
L'impédance de charge nécessaire est souvent basse (100
ohms) mais on voit par exemple la Sumiko Black Bird qui nécessite
47 Kohms…
Le pré-préampli est une solution simple et efficace, mais apporte
un léger souffle supplémentaire ; en conséquence le rapport
signal/bruit d'une entrée bobines mobiles est plus faible
que celui d'une entrée aimant mobile.
Cependant cette formule est devenue, avec les circuits à très
bas bruit, la solution la plus répandue.
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Ici,
avantage simplicité à l'aimant mobile.
Mais aucun retentissement sur la qualité audiophile des cellules à bobines
mobiles.
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Voilà
en ce qui concerne les principaux critères de choix, en matière
de cellules.
Vous constaterez que ce n'est pas par hasard si les "aimant
mobile" ont toujours remporté l'essentiel du marché : Prix d'achat
moins élevé en moyenne, compliance élevée impliquant une force
d'appui moins importante, moins d'usure du disque et de la pointe,
utilisation sans remords pour son disque de profils elliptiques,
facilité d'échange du diamant…
Objectivement la palme technique revient à ce système.
Mais
qu'est-ce qui fait que les bobines mobiles, malgré leurs limitations
techniques, ont survécu et même prospéré ? Tout simplement,
parce que la musicalité ne se met pas facilement en équations
et qu'elles ont toujours proposé finesse, pureté et superbes
qualités transitoires.
Ceci provenant bien sûr du principe, mais aussi du fait qu'il
n'y a jamais eu de bobines mobiles de bas de gamme.
A
mon avis, à prix équivalent on a une qualité équivalente (avec
des personnalités bien marquées) entre les deux systèmes
J'ai
très longtemps utilisé des aimant mobile Shure de la série V15
(V15 II - V15 V).
J'aimais leur douceur fine et la précision de leur restitution.
Mais leurs petites limitation en termes de lisibilité dans l'aigu
de chœurs à fort niveau de gravure leur ont fait souvent préférer
par exemple la Stanton 681EEE (aimant mobile), qui fut d'ailleurs
choisie pour équiper une partie de Radio France dans les années
80.
Mais rappelons-nous le succès de la célèbre cellule à bobines
mobiles Denon DL103, qui a traversé les décennies ! cela ne
se fait pas sans raisons, non ?
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Yves Ursch
Février
2007
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