Les lecteurs de musique modernes sont essentiellement des ordinateurs spécialisés qui stockent le son comme un autre type d’informations : ils peuvent stocker des fichiers texte, des vidéos et des photos de la même manière. Si vous avez un lecteur MP3 , tel qu’un iPod, il stocke votre musique sur un disque dur interne ou une mémoire flash (similaire aux mémoires des clés USB et des cartes mémoire des appareils photo numériques ). La musique est stockée dans un format numérique (numérique), avec toutes les fréquences sonores individuelles converties en longues chaînes de chiffres et compressées mathématiquement de sorte qu’elle prend très peu de place (ce qui signifie que vous pouvez la télécharger rapidement).
Les disques durs lisent et enregistrent des informations à l’aide du magnétisme : un bras d’électroaimant mobile lit et écrit de minuscules zones magnétiques en balayant d’avant en arrière sur un disque en rotation rapide. Les lecteurs de musique à mémoire flash sont légèrement différents : ils enregistrent les chiffres qui représentent les sons musicaux à l’aide de minuscules commutateurs électroniques appelés transistors . Les disques compacts stockent également la musique numériquement, mais les chiffres sont « pressés » sur la surface brillante du disque sous la forme de bosses microscopiques (appelées fosses) qu’un lecteur de CD lit à l’aide d’un faisceau laser . L’avantage de toutes ces formes de mémoire informatique est qu’elles conservent les informations qu’elles stockent même lorsque l’alimentation est coupée.
Bon, jusqu’ici tout va bien. Imaginez maintenant que vous êtes Thomas Edison au 19ème siècle. Vous voulez enregistrer et lire des sons mais vous n’avez pas de gadgets électriques ou magnétiques sophistiqués à votre disposition. N’oubliez pas que c’est bien avant que les ordinateurs, les faisceaux laser et les disques compacts ne soient inventés… et même avant que les maisons n’aient l’électricité ! Les commodités modernes que nous tenons pour acquises n’ont peut-être pas été découvertes à l’époque d’Edison, mais il y avait beaucoup d’ingéniosité autour – et c’est ce qu’Edison a utilisé avec un effet si étonnant. Voici comment il a résolu le problème du stockage et de la lecture des sons.
Photo : Comment faire mourir de rire un extraterrestre ? Au milieu des années 1970, alors que les disques LP étaient encore considérés comme l’apogée de la technologie musicale, le vaisseau spatial Voyager a explosé dans l’espace transportant des disques LP dorés contenant divers enregistrements sonores de la vie sur Terre, y compris des salutations dans 60 langues terrestres et divers extraits de musique. . Pourquoi avons-nous pensé que c’était une bonne idée ? Si les formes de vie extraterrestres avaient déjà évolué au-delà des enregistrements sonores mécaniques rudimentaires, comme nous l’avons fait maintenant sur Terre, elles auraient probablement trouvé nos LP complètement primitifs alors qu’elles luttaient pour les jouer sur leurs iPods intergalactiques ? Et sinon, auraient-ils même pu les jouer du tout? Photo du Jet Propulsion Laboratory de la NASA avec l’aimable autorisation de la NASA sur les Communes .
Comment stocker du son sans magnétisme ni électricité ?
Quand vous étiez plus jeune, vous faisiez probablement quelque chose que tous les enfants aiment faire : chaque fois que vous passiez devant des balustrades en fer , vous faisiez courir vos doigts dessus pour émettre des sons musicaux. Si vous avez la chance de vivre dans une rue où beaucoup de gens ont différents types de balustrades, vous avez peut-être découvert que vous pouviez obtenir différentes notes de musique lorsque vous vous déplaciez d’une maison à l’autre. D’où vient le son ? Lorsque vous bougez vos mains et vos bras, vous leur donnez de l’énergie cinétique(l’énergie que possèdent les objets en mouvement). Frappez vos mains contre les balustrades métalliques et vous transférez de l’énergie aux balustrades. Les balustrades, qui sont probablement des barres de fer creuses, vibrent comme des tuyaux d’orgue en métal et produisent des notes de musique qui dépendent de leur longueur (les balustrades plus longues produisent des notes plus profondes, plus graves, que les plus courtes). Tous les instruments de musique traditionnels fonctionnent en vibrant d’une manière ou d’une autre. Lorsqu’ils vibrent, ils font aussi vibrer l’air qui les entoure. Cela transporte l’énergie jusqu’à nos oreilles, où nos tympans vibrent en signe de sympathie et notre cerveau décode ces vibrations pour nous donner la sensation du son .
Photo : Emile Berliner (1851-1929) a été le pionnier du type de gramophone à disque qui a conduit aux disques vinyles et aux CD. Ici, il est photographié vers 1927 (deux ans avant sa mort) avec une Victor Victrola Credenza (la grande boîte en bois) avec un de ses gramophones perché dessus. Photo de Harris & Ewing avec l’aimable autorisation de la Bibliothèque du Congrès des États-Unis , Division des estampes et des photographies.
Comment stocker le son mécaniquement
Supposons maintenant que vous souhaitiez jouer un morceau. Si vous connaissez bien votre rue et que vous pouvez courir très vite, vous pourriez (en théorie) faire des va-et-vient en choisissant chaque note sur un morceau de balustrade différent sur une maison différente. Disons que vous faites cela plusieurs fois jusqu’à ce que vous vous souveniez exactement de la mélodie. Maintenant, vous décidez que vous en avez assez de tout ce va-et-vient alors, avec l’aimable coopération de vos voisins, vous avez vu toutes les barres de garde-corps que vous avez jouées et les montez, en ligne, dans l’ordre, dans un support en bois spécial en pleine rue. Tout ce que vous avez à faire pour jouer votre morceau maintenant est de passer votre main sur les balustrades et le morceau sera recréé comme par magie. N’importe qui d’autre pourra également jouer l’air (il ne faut pas qu’un musicien passe la main sur des balustrades). Mais le gros inconvénient est que « l’instrument de musique » que vous que vous avez créé ne peut jouer qu’un seul morceau. Peu importe. Si vous avez envie d’écouter un morceau différent, vous pouvez simplement vous déplacer dans une autre rue et répéter le même tour avec un ensemble de garde-corps différent ! Cette façon de stocker le son sous une « forme physique » et de le restituer avec des vibrations était la grande idée derrière la machine d’enregistrement sonore de Thomas Edison ouphonographe . Il n’utilisait pas de garde-corps en métal, bien sûr, mais la science de base était essentiellement la même : il stockait les sons en faisant des bosses sur une surface métallique et il transformait les bosses en sons en faisant passer un « doigt » mécanique dessus.
Comment fonctionnait le phonographe d’Edison
Photo : Un ancien phonographe Edison. Celui-ci est une exposition au Think Tank, le musée des sciences de Birmingham, en Angleterre.
Edison a appelé sa machine d’enregistrement sonore le phonographe , ce qui signifie littéralement « auteur du son ». Il avait un cylindre en bois avec une fine feuille de papier d’aluminium enroulée autour de lui, et une aiguille solide avec une corne attachée pressée contre le papier d’aluminium. Edison a parlé dans le cor et l’énergie sonore de sa voix, canalisée et concentrée par le cor, a fait vibrer l’aiguille de haut en bas. Alors qu’Edison tournait une manivelle, le cylindre tournait et l’aiguille creusait une rainure dans la feuille. Comme l’aiguille se déplaçait de haut en bas, la profondeur du sillon variait selon la force ou la douceur de sa voix ; en d’autres termes, le groove était un enregistrement du son de la voix d’Edison traduit sous une forme mécanique.
Pour lire le son enregistré, Edison a simplement exécuté le processus en sens inverse. Il remit l’aiguille au début de la rainure et actionna la manivelle. Docilement, l’aiguille a couru le long de la rainure, secouant de haut en bas pour suivre le motif qu’elle avait coupé précédemment. Pendant qu’il se déplaçait, il vibrait et le bruit de ses vibrations était amplifié par le klaxon, recréant le son de la voix d’Edison, quoique de façon très grinçante.
Illustration : l’iPod d’Edison ! Comment fonctionnait le phonographe ? Si vous voulez enregistrer du son, vous parlez dans le tube (1). L’énergie sonore de votre voix fait vibrer un diaphragme (comme une mini peau de tambour), poussant une aiguille (2) d’avant en arrière et coupant une rainure dans une feuille de métal enroulée autour d’un cylindre (3), qui est lentement tourné par un mouvement d’ horlogerie ( moteur à enroulement). La lecture exécute ce processus en sens inverse. Une autre aiguille (4) s’enfonce dans la rainure, rebondissant de haut en bas dans le motif précédemment découpé à cet endroit. Un autre diaphragme et un pavillon (5) amplifient les sons et les transforment en sons que vous pouvez entendre. Illustration avec l’aimable autorisation de l’Office américain des brevets et des marques (coloration et numérotation ajoutées).
Photo : Assez bon pour remplacer un orchestre de concert ? Cette première publicité pour le phonographe d’Edison a peut-être un peu exagéré la vérité : le son était grinçant et épouvantable ! Mais en tant que prédiction à long terme, cette publicité était rentable : un peu plus d’un siècle plus tard, beaucoup plus de gens écoutent de la musique enregistrée que des concerts en direct. Image considérée comme étant dans le domaine public avec l’aimable autorisation de la Bibliothèque du Congrès des États-Unis.
Edison a développé son phonographe original dans les années 1870. Environ une décennie plus tard, il a amélioré l’idée en remplaçant la feuille métallique par des cylindres de cire, chacun pouvant stocker plusieurs minutes de son enregistré. Dans les premières années du XXe siècle, grâce à d’autres pionniers comme Emile Berliner, les cylindres de cire sont eux-mêmes remplacés par des disques plats et le phonographe devient tourne-disque, une invention abordable qui permet aux habitants de tous les foyers d’écouter des disques préenregistrés. musique, qu’ils sachent ou non jouer d’un instrument eux-mêmes. Au 19e siècle, les gens qui voulaient entendre de la musique devaient écouter des musiciens jouer en direct ; au 20e siècle, la plupart des gens écoutaient de la musique préenregistrée. Le phonographe d’Edison, et toutes les inventions qui l’ont construit, étaient responsables de cet énorme changement social.
Comment fonctionnent les tourne-disques
Photo : Ce phonographe magnifiquement conservé des années 1920 jouait des disques à une vitesse de 78 tours par minute (rpm). Notez la manivelle à remontoir sur la droite du boîtier (ce modèle est antérieur aux phonographes électriques) et l’incroyable haut-parleur à membrane plissée : (je pense que c’est un Sterling Primax – tous les audiophiles s’il vous plaît envoyez-moi un e-mail et corrigez-moi si je suis faux). L’autre photo montre un gros plan de l’aiguille très pointue qui suit son chemin à travers la rainure du disque.
Les tourne-disques étaient largement utilisés jusqu’à la fin des années 1980 et au début des années 1990, lorsque la popularité des lecteurs de CD les a rapidement rendus obsolètes pour à peu près tout le monde, sauf les DJ professionnels.
Un tourne-disque ou une platine tourne-disque moderne fonctionne presque exactement de la même manière que le phonographe d’Edison, mais avec une différence majeure. La machine Edison s’appuyait sur un grand pavillon pour amplifier les ondes sonores pendant la lecture, elle était donc entièrement mécanique. Les tourne-disques modernes utilisent des dispositifs électromagnétiques pour convertir les vibrations sonores d’un disque en rotation en signaux électriques, qui sont ensuite transmis à un amplificateur électronique qui alimente des haut- parleurs ou des écouteurs , ce qui rend le son beaucoup plus fort. Ainsi, un tourne-disque moderne est un mélange de technologie mécanique et électromagnétique.
Un tourne-disque typique a un stylet (semblable à l’aiguille de la machine d’Edison) qui monte et descend dans la rainure d’un disque vinyle ( plastique ). Le stylet est un minuscule cristal de saphir ou de diamant monté à l’extrémité d’une barre de métal léger. Lorsque le cristal vibre dans la rainure, ses rebonds microscopiques sont transmis à la barre. Le stylet s’adapte à l’extrémité d’un dispositif électromagnétique appelé cartouche , contenant un piézoélectriquecristal. La barre métallique appuie contre le cristal et, à chaque mouvement, elle fait légèrement osciller le cristal, générant un signal électrique. Ces signaux sont transmis à l’amplificateur pour produire les sons que vous entendez via vos haut-parleurs ou vos téléphones. Toutes les cartouches de tourne-disque n’utilisent pas la piézoélectricité pour convertir les vibrations sonores en signaux électriques. Certains ont de minuscules bobines électriques et un aimant à l’intérieur. Lorsque le stylet se déplace, il pousse l’aimant de haut en bas au-delà de la bobine, générant ainsi des signaux électriques.
Photo : un stylet de disque LP moderne, monté dans un boîtier de protection en plastique jaune, vu de dessous. Le boîtier s’enclenche sur une cartouche magnétique, permettant au stylet de transmettre les vibrations de la surface du disque. Regardez attentivement le stylet et vous pouvez voir la barre métallique argentée qui fait le travail important. La bosse à son extrémité est un minuscule morceau de diamant industriel qui rebondit de haut en bas sur le sillon du disque. Cette petite bosse est tout ce qui suit le sillon du disque, vous pouvez donc avoir une idée de la taille de ce sillon.
Les tourne-disques modernes lisent deux tailles de disque. Les LP (disques de longue durée) mesurent environ 30 cm (12 pouces) de diamètre et à peu près la même épaisseur qu’un CD. Ils tournent à une vitesse de 33 tr/min (tours par minute), et il faut environ 20 à 30 minutes pour que le stylet se déplace du bord extérieur du disque au centre même, c’est donc la quantité de musique qu’un disque comme celui-ci peut stocker. . Contrairement à un disque compact, les deux faces du disque peuvent stocker du son, de sorte que la durée totale de lecture d’un LP est généralement de 40 à 60 minutes (vous devez retourner le disque manuellement pour lire la seconde face). Les tourne-disques peuvent également lire des disques plus petits d’environ 18 cm (7 pouces) de diamètre, mais à la vitesse plus élevée de 45 tr/min. Tournant à nouveau presque deux fois moins vite que les LP, les 45 tours jouent une seule piste de musique qui dure généralement environ 3 à 5 minutes. Comme pour les disques LP, les 45 tours jouent des deux côtés.
Les parties d’un plateau tournant
Les platines elles-mêmes sont des machines relativement simples : un peu plus que des rouets alimentés par des moteurs électriques . Le moteur fait tourner le plateau tournant directement (appelé entraînement direct ) ou à l’aide d’une fine courroie en caoutchouc enroulée sur le moteur et l’axe central du plateau tournant (appelé entraînement par courroie ).). Alimenter la platine à exactement la bonne vitesse est absolument essentiel pour jouer correctement la musique. Si la platine tourne trop lentement, la musique ralentit aussi et les chanteuses finissent par sonner comme des hommes ! Certaines platines ont de petits clous réfléchissants autour du bord et des lumières stroboscopiques intégrées. Vous ajustez la vitesse de la platine avec une vis, et lorsqu’elle tourne à la bonne vitesse, la lumière stroboscopique scintillante rend les clous complètement immobiles.
Photo : Un tourne-disque LP faisant de la musique à l’ancienne. Cette photo merveilleusement atmosphérique est d’Orin Zebest, aimablement publiée sur Flickr en 2008 sous une licence Creative Commons .
Cette photo montre très bien le fonctionnement d’un tourne-disque. Allumez la machine et un moteur électrique (non illustré) fait tourner le disque de vinyle noir autour de la cheville argentée au centre. Vous abaissez le bras de lecture (un levier pivotant avec le stylet et la cartouche à l’extrémité) sur le bord extérieur du disque et attendez que la petite pointe de diamant tombe dans la rainure avec un bruit de cliquetis amplifié. Le stylet « lit » alors lentement la musique écrite sur le disque alors que le petit cristal de diamant à son extrémité (un petit point sous la protection en plastique rouge à l’avant) traîne à travers la rainure. Le stylet transmet des vibrations à la cartouche piézoélectrique (plastique gris), qui transmet des signaux électriques à travers les bornes dorées à l’arrière. Les câbles partent de ces bornes via le bras de lecture jusqu’à une prise de sortie quelque part sur le boîtier extérieur du tourne-disque,
Œuvre d’art : le gramophone de 1909 d’Henry Peltier fonctionne exactement de la même manière qu’une platine moderne : la musique est stockée et reproduite mécaniquement – sur un disque en rotation (bleu), capté par une aiguille (rouge et orange) vibrant dans une rainure. Il y a cependant deux différences évidentes. Le plateau tournant est tourné par une manivelle (bleu plus clair); et, au lieu d’être amplifiées électriquement, les vibrations de l’aiguille sont transformées en sons audibles par un tube sonore et un klaxon (vert, partiellement coupé). Oeuvre du brevet américain 917 790 : Gramophone par Henry F. Peltier. 13 avril 1909, avec l’aimable autorisation du US Patent and Trademark Office.
Analogique et numérique
En bref, vous pouvez voir qu’un tourne-disque est un peu comme un lecteur de CD (il lit des disques plats sur lesquels la musique est stockée en passant un bras dessus). Mais la façon dont il lit la musique et la façon dont la musique est stockée sur le disque sont totalement différentes :
- Un tourne-disque est un appareil analogique : la musique est stockée sous forme de bosses sur le disque, la taille des bosses correspondant directement aux notes de musique qu’elles stockent. Introduisez quelques bosses supplémentaires (en grattant votre disque vinyle) et vous trouverez de la « musique » supplémentaire lors de la lecture du disque – des bruits de grattement et de craquement que vous ne voulez vraiment pas entendre.
- Un lecteur de CD est un appareil numérique : la musique est stockée sur un CD sous forme de nombres, représentés par de petites bosses qui sont lues par un laser. En théorie, le disque peut être sale ou endommagé et cela ne changera rien à la qualité du son que vous entendez. En pratique, un disque vraiment sale ou endommagé ne jouera souvent pas du tout (ce qui arrivait rarement avec les disques vinyles, que vous pouviez toujours lire d’une manière ou d’une autre).
Les CD sont-ils meilleurs que les disques ? Est-ce qu’ils sonnent mieux? Durent-ils plus longtemps ? Toutes ces choses sont des points discutables sur lesquels les audiophiles se disputent encore. Jusqu’à récemment, les gens achetaient de la musique sous forme de téléchargements ou de CD parce que c’est la seule forme sous laquelle elle se présente. Le monde n’est pas passé à la musique numérique parce qu’il s’agissait d’une technologie supérieure, mais parce que les sociétés d’édition musicale ont inondé les magasins de CD et ont progressivement cessé de fabriquer des LP. ; en d’autres termes, nous n’avions pas le choix. La récente résurgence du vinyle montre qu’il existe une forte demande pour une alternative analogique aux téléchargements cliniques et numériques. Qu’il s’agisse d’une qualité sonore différente, de l’attrait des grandes pochettes LP, de la délicieuse familiarité de la manipulation des disques LP et de la constitution d’une collection, ou d’une combinaison de ces choses, personne ne semble vraiment le savoir.
Graphique : En Grande-Bretagne, les disques vinyles se vendent maintenant mieux qu’ils ne l’ont fait depuis plus de trois décennies . Source : Toutes les données de la BPI. Données de 1994 à 2014 tirées de Vinyl Album Sales Soar Past The 1m Mark For The First Time In Nearly Two Decades : BPI Press Release, 2014 (archivé via la Wayback Machine).