L'égalisation des disques

1° A l'origine, un problème purement technique

En 1925 est apparu l'enregistrement électrique. Le pionnier de cette technique était la Western Electric, une filiale de AT&T qui avait travaillé sur ces graveurs en grand secret depuis 1920. Les chanteurs et les orchestres n'avaient plus à se regrouper devant un pavillon acoustique grâce à l'usage de différents microphones branchés sur un amplificateur qui actionnait électriquement le burin graveur d'une machine d'enregistrement.

Une conséquence inattendue surgit aux yeux des techniciens du disque: celle de l'élargissement des sillons. Regardons ce qu'en dit le 'Mémento Tungsram', sorte de Bible du technicien radio de l'époque:

'On sait que les notes graves, pour être bien rendues, demandent des déplacements de la membrane du haut parleur beaucoup plus importantes que les notes aiguës. Parallélement, l'amplitude du déplacement de l'aiguille du pick-up devrait être d'autant plus grande que les fréquences à reproduire sont plus basses. On est vite limité dans cette voie, car les ondulations des sillons finiraient par rejoindre celle du sillon voisin: c'est pourquoi les disques sont gravés 'à amplitude constante' au dessous de 250 périodes par seconde'.

Il semble aussi que la cellule électromagnétique du graveur avait un problème pour avoir la même réponse aux fréquences graves qu'aux fréquence aigues, et que la gravure à amplitude constante en dessous d'une certaine fréquence donnait une solution élégante à ce problème (en effet, aux basses fréquence, la bobine de gravure est résistive, alors qu'elle est selfique aux hautes fréquences).

Il faut donc que ce soit le préamplificateur lui-même qui se charge de cette correction, ce qui en électronique est assez facile, il suffit d'adapter un filtre du premier ordre qui suramplifie les fréquences en dessous de la fréquence dite 'bass turnover' selon les courbes préconisées par les constructeurs et qui se retrouvent dans le graphique ci-contre. La plupart des appareils équipés d'un pick-up répondaitent à ces courbes qui cependant étaient différentes selon les fabricants (certains adoptaient 250 hertz, certains autres 500, on voit parfois 300 hertz...). Toutes ces courbes dépendaient des fabricants de disques, mais aussi de l'équipement de gravure que ceux-ci avaient acheté. Pour EMI, elles obéissent à la recommandation donnée par Alan Blumlein, un ingénieur anglais de la Columbia (puis de EMI) qui a fait référence dans le domaine de la gravure (et plus tard aussi, de la stéréophonie).

2° Un inconvénient qui se transforme en avantage

Le fait de renforcer les graves à la lecture des disques a son corolaire qui est que cette égalisation va diminuer la puissance des aigues afin de rééquilibrer le spectre sonore. Et diminuer la puissance des aigues va dans les sens de la diminution de la puissance du bruit des frottements des aiguilles dans le sillon aussi. Le signal restitué est déjà meilleur en terme de bruit que celui des disques de la technologie précédente, c'est à dire des disques 'acoustiques'. le filon pour améliorer le rapport signal à bruit des disques était trouvé, et les évolutions suivantes n'ont eu de cesse que de perfectionner cette technique. Un filtre 'coupe-haut', déjà visible sur le graphique précédent, éliminait les bruits d'aiguille aux fréquences aigues, simplement parce qu'elles étaient quasiment impossibles à reproduire sur ces vieux disques, mais que le support restait bruyant...

3° Les disques à saphir ont-ils bénéficé de cet inconvénient/avantage?

Et non, les sillons qui se chevauchaient en gravure latérale n'ont pas effecté les gravures verticales. Comme la firme Pathé a édité des disques en technologie saphir et en technologie aiguille à partir de la même matrice (les fameuses matrices 200.000) de 1927 à 1932, il est aisé de se rendre compte en comparant leur lecture que les disques à saphir n'ont bénéficié d'aucune égalisation... Apparemment, les ingénieurs Pathé n'ont vu que l'inconvénient de la gravure latérale sans en comprendre l'avantage décisif qui en découlait! Ce qui a encore un peu plus entraîné la chûte des disques à saphir... Mais que faisaient les ingénieurs de Pathé pour laisser passer une opportunité pareille ??? On peut supposer qu'ils étaient occupés à lire électriquement les cylindres pour les reporter sur disques, et que la direction se refusait d'utiliser du matériel de gravure américain pour une firme qui avait pour emblème un coq bien français... Cependant, à partir de 1927, les disques Pathé sont apparus dans les deux gravures, verticales et latérales avec un X devant le numéro de catalogue pour les disques à aiguilles. voir l'article consacré à l'histoire de Pathé Frères.

4° Et ensuite?

On sait qu'entre 1925 et 1930, ce sont les machines de gravure de Western Electric qui ont dominé le marché. Le prix à payer était cher et basé sur des royalties sur chaque disque gravé, Les fabricants se sont tournés vers des solutions plus économiques, vu que d'autres types debraveurs sont apparus en 1928. On peut identifier le type de machine de gravure utilisée en regardant le numéro de matrice:

• Victor / Gramophone y imprime un triangle pour Western Electric (voir l'illustration ci-contre),
• Columbia un W dans un cercle aussi pour Western Electric,
• EMI, Parlophone utilisent un £ dans un cercle pour Lindström,
• Les graveurs Blumlein apparaissent en 1928 pour EMI et en 1931 pour les autres fabricants. Ils utilisent un amortissement électrique (des circuits 'antirésonants') de la tête de gravure, à la différence des modèles précédents qui utilisaient un amortissement mécanique créé par un ruban.

Après ces essais timides d'égalisation, la voie était toute tracée. A partir de 1945, l'égalisation s'est étendue aux aiguës et les fabricants de disques les ont suramplifiées à la gravure afin de les atténuer en lecture. On parle de pré-accentuation. De cette façon, les bruits d'aiguille surtout générés aux fréquences hautes devenaient beaucoup moins gênants. Bien que la qualité du son des disques était devenue bien meilleure, chaque constructeur est allé de sa propre initiative créer sa courbe d'égalisation, créant une pagaille bien stérile, parce ce que, si ces courbes étaient différentes, elles se ressemblaient toutes un peu... Pour augmenter cette pagaille, pour bien lire un disque il faut connaître non seulement la marque du disque, mais aussi la machine qui l'a gravé ! Techniquement, les courbes avaient deux fréquences particulières: une au dessous de laquelle il fallait augmenter le gain, et une autre à partir de laquelle il fallait diminuer le gain (500 hertz et 2000 hertz par exemple).

Les courbes s'appellent Decca, Columbia, EMI, RCA, AES... Elles s'appliquent sur les 78 tours et aussi sur les vinyles LP. jusqu'au jour où les fabricants de disques se sont réunis pour discuter de normalisation. C'est l'arrivée du RIAA vers 1947. La qualité des disques était à son apogée, avec un standard stable, jusqu'à l'arrivée du CD en 1980...