Connaître l’audio : mixtapes, boucles de bande et lames de rasoir

Dans notre voyage sans fioritures à travers le monde de la technologie audio, nous avons jusqu’à présent examiné l’audio numérique et l’enregistrement sur disque vinyle. Qu’est-ce qui manque ? La bande magnétique, le support d’enregistrement autrefois omniprésent qui a d’abord révolutionné les industries de la diffusion et de l’enregistrement au milieu du 20e siècle, et est devenu un pilier de l’audio domestique avant de donner naissance à tout le domaine de l’audio personnel. À moins que vous ne soyez un passionné ou un collectionneur, il est probable que vous n’ayez pas de magnétophone dans votre configuration audio ici en 2021 et vous chargerez probablement vos jeux 8 bits à partir d’une carte SD plutôt que d’une cassette, mais étonnamment, il y en a toujours beaucoup de cassettes audio publiées comme nouveautés ou objets de collection éphémères.

L’appareil qui a fait le son de la seconde moitié du 20e siècle

"Comme une lame de rasoir voyageuse", un magnétophone Blattnerphone à bande d'acier à la BBC en 1937. Douglas Hallam, Jr., domaine public.
« Comme une lame de rasoir voyageant », un magnétophone Blattnerphone à bande d’acier à la BBC en 1937. Douglas Hallam, Jr., domaine public.

Les premiers enregistrements magnétiques ont été réalisés directement sur des fils métalliques, mais le métal se fatigue en se pliant. En enduisant une bande de plastique souple de particules ferreuses, la même technique simple de dépôt d’un signal audio sous forme de variations du champ magnétique pourrait être rendue plus petite, plus légère et plus robuste. Mais la clé du succès fulgurant du format réside dans les progrès techniques qui différencient ces machines des années 1950 de leurs ancêtres enregistreurs à fil.

Qu’il s’agisse d’un modeste magnétophone à cassettes ou d’un multipiste de studio haut de gamme, tous les magnétophones sont très similaires. Il y a deux bobines qui contiennent la bande : la bobine de lecture qui abrite l’enregistrement et la bobine réceptrice qui stocke la bande pendant qu’elle est lue dans la machine. La bobine réceptrice est légèrement entraînée pour fonctionner plus rapidement que la vitesse de la bande, et la bobine de lecture a une légère force de freinage pour maintenir la bande sous tension à tout moment.

Le rouleau presseur et la tête de bande d'un mécanisme de cassette Sony.  Raimond Spekking, CC BY-SA 4.0.
Le rouleau presseur et la tête de bande d’un mécanisme de cassette Sony. Raimond Spekking, CC BY-SA 4.0.

Si la bande est simplement tirée au-delà de la tête par la force sur la bobine réceptrice, elle fonctionnera à une vitesse variable dictée par la puissance sur la bobine et le rayon de la bande enroulée sur elle. Il est important que la vitesse de la bande soit maintenue constante, et ceci est obtenu en la fixant entre un rouleau métallique rotatif à vitesse constante et un rouleau en caoutchouc. Ce galet presseur régule la vitesse, la tension du ruban étant maintenue des deux côtés par les entraînements des bobines. Avant que la bande ne traverse le galet presseur, elle passe par deux ou trois têtes magnétiques de lecture et d’écriture. Le premier contact se fait avec une tête d’effacement, suivi des têtes d’enregistrement et de lecture. Dans certaines machines, l’enregistrement et la lecture sont effectués par la même tête. Les têtes ont un azimut réglable, qui est réglé de telle sorte que l’espace entre les pôles de la tête soit perpendiculaire au bord de la bande.

De nombreux magnétophones tels que ce lecteur de cassettes Sanyo avaient des commutateurs importants pour réutiliser des parties de leur circuit entre la lecture et l'enregistrement.  tony_duell, CC BY 2.0.
De nombreux magnétophones tels que ce lecteur de cassettes Sanyo avaient des commutateurs importants pour réutiliser des parties de leur circuit entre la lecture et l’enregistrement. tony_duell, CC BY 2.0.

Les têtes d’enregistrement et de lecture sont toutes deux connectées à des amplificateurs audio. Dans certaines machines bon marché, ces deux amplificateurs sont le même circuit physique inversé au moyen du commutateur d’enregistrement/lecture, mais dans les enregistreurs de haute qualité, ils seront séparés. La tête d’effacement est alimentée par un signal CA haute fréquence lors de l’enregistrement, dans le but de supprimer et d’écraser tous les enregistrements précédents.

La bande magnétique n’est pas un support linéaire, ce qui signifie que le degré auquel elle peut être magnétisée n’est pas linéairement proportionnel au champ magnétique appliqué. Mais il a une plage où il est approximativement linéaire, ce qui conduit les ingénieurs à rechercher des moyens de maintenir l’enregistrement audio dans la région linéaire et de réduire considérablement la distorsion. À l’origine, ils utilisaient une polarisation continue avec un courant continu fixe traversant la tête d’enregistrement, mais les conceptions ultérieures utilisaient une polarisation alternative dans laquelle un signal alternatif haute fréquence plusieurs dizaines de kHz plus élevé que le signal audio est enregistré à côté, le courant alternatif étant inaudible. à la lecture mais ayant pour effet de fournir un niveau d’enregistrement constant pour rester dans la région linéaire des propriétés magnétiques de la bande. La polarisation CA est dérivée d’un oscillateur qui fournit également l’entraînement de la tête d’effacement de bande, et dont la fréquence et le niveau sont réglés sur des valeurs différentes selon le type de support de bande utilisé. Différents matériaux magnétiques ont été utilisés dans les supports de bande, notamment l’oxyde de fer, le dioxyde de chrome et les particules de fer finement divisées, et chacun d’eux a des propriétés magnétiques différentes et nécessite une polarisation différente.

Les puces de réduction de bruit avec le logo Dolby dans une platine à cassette Yamaha.  Électricien à la retraite, CC0.
Les puces de réduction de bruit avec le logo Dolby dans une platine à cassette Yamaha. Électricien à la retraite, CC0.

La bande magnétique est un support intrinsèquement bruyant, dans la mesure où le sifflement du bruit de fond est clairement audible dans un enregistrement sur bande. Si vous connaissez Dolby Laboratories, c’est peut-être grâce à leur codage de son surround pour les salles de cinéma et les systèmes de cinéma à domicile, mais c’est dans les systèmes de réduction du bruit d’enregistrement analogique qu’ils ont commencé. Le système Dolby original était un ensemble de filtres appliquant des companders (amplificateurs avec une réponse logarithmique destinée à augmenter la plage dynamique) à différentes bandes de fréquences, qui, une fois inversées, avaient pour effet de réduire la composante de bruit haute fréquence du signal résultant. La version grand public de cela s’appelait Dolby B, et c’était une caractéristique standard des équipements d’enregistrement sur bande à partir du début des années 1970.

Quelle bande est faite pour vous ?

Un magnétophone à bobines était considéré comme suffisamment essentiel pour être conçu dans les appartements capsules de la célèbre tour Nakagin de Tokyo.  Dick Thomas Johnson, (CC BY 2.0)
Un magnétophone à bobines était considéré comme suffisamment essentiel pour être conçu dans les appartements capsules de la célèbre tour Nakagin de Tokyo. Dick Thomas Johnson, (CC BY 2.0)

Pour le collectionneur, il y a eu une multitude de cartouches et de cassettes ésotériques au fil des décennies, mais pour les besoins d’un système Hi-Fi, il est probable que seuls deux formats seront intéressants. La bobine à bobine était le magnétophone original, ayant comme son nom l’indique une paire de bobines ouvertes de bande. Les machines à bobines grand public et professionnelles bas de gamme utilisaient une bande de 1/4 de pouce de large fonctionnant à diverses vitesses, de 15 pouces par seconde pour une qualité de diffusion à 7,5 pouces par seconde comme support d’enregistrement de tous les jours, et 3,25 pouces par seconde pour l’enregistrement de la parole. Son extrême facilité de montage avec une lame de rasoir pour couper la bande avant de l’épisser avec du ruban adhésif spécial en a fait une révolution dans le monde de la diffusion, et certains d’entre nous le faisaient encore dans les années 1990.

Peut-être connaissez-vous mieux la cassette, un format développé chez Philips dans les années 1960 comme support de dictée mais qui en raison de sa popularité a été développé en support Hi-Fi puis grâce au succès du Walkman de Sony, à la genèse de lecteurs de musique portables. Ce format prend les deux bobines, les miniaturise et les enferme dans une cassette en plastique, avec une bande de 0,15 pouce de large contenant quatre pistes en deux paires stéréo se déplaçant à 1 7/8 pouces par seconde. Le fait que le format ait pu être développé au point qu’une vitesse de bande aussi faible puisse fournir ce qui est finalement devenu un système de haute qualité est un hommage au travail des nombreux ingénieurs des sociétés audio concurrentes de l’époque qui l’ont poussé à ses limites.

Une platine cassette de 30 ou 40 ans sonnera toujours bien et vous coûtera beaucoup moins cher que vous ne le pensez.  waterborough, domaine public.
Une platine cassette de 30 ou 40 ans sonnera toujours bien et vous coûtera beaucoup moins cher que vous ne le pensez. waterborough, domaine public.

Si vous n’aviez pas regardé un magnétophone beaucoup plus que comme une nouveauté appartenant à un parent plus âgé, alors nous espérons que vous avez trouvé quelque chose d’intéressant. Peut-être en voudriez-vous un pour votre propre pile, et étonnamment, il est toujours possible d’acheter de nouveaux enregistreurs à cassettes en 2020. Mais alors que les mécanismes de lecteur de cassettes étaient autrefois fabriqués selon des normes très élevées par des fabricants haut de gamme pour leurs propres produits, maintenant semble n’être qu’un très petit nombre de mécanismes différents fabriqués qui apparaissent dans tous les nouveaux lecteurs de cassettes sur le marché. Il existe un mécanisme de chargement par le haut qui apparaît dans tous les clones AliExpress Walkman, ainsi qu’un mécanisme de chargement par fente qui peut être trouvé dans tous les lecteurs de cassettes de voiture qui restent disponibles. Internet vous dira qu’il s’agit de clones de mécanismes fabriqués par une société japonaise appelée Tanashin, fabricants de mécanismes budgétaires jusqu’en 2009, et le consensus général est qu’ils sont de très mauvaise qualité. Nous suggérons de rechercher sur les sites d’enchères et les magasins Goodwill une plate-forme Hi-Fi de bonne qualité de la fin des années 1980 ou du début des années 1990, d’acheter un kit de courroie de remplacement et d’apprendre à configurer l’azimut de sa tête de bande.

L’enregistrement sur bande est obsolète et peut-être même sans importance pour l’audio en 2021 ; pourquoi diable le trouveriez-vous intéressant ? Son impact culturel. Il est juste de dire que la bande a défini le son de la production musicale populaire depuis les années 1950. La musique est passée de pièces de théâtre pouvant être jouées en direct à des chefs-d’œuvre de production en studio qui dépendaient de mois de travail pour produire un son impossible à obtenir avec des instruments seuls, et cela à cause de la bande. Avant le (bande) Walkman, écouter de la musique enregistrée était une affaire de s’asseoir dans le salon, et maintenant nous prenons la musique portable pour acquise. Peut-être qu’un héritage plus accessible réside dans un plan plus humain, combien d’entre vous ont monté une mixtape ? Envoyez à votre bien-aimé une cassette artisanale de vos choix musicaux actuels, avec une pochette dessinée à la main pour le boîtier de la cassette, et si vous en recevez une en retour, jouez-la à mort. « J’ai assemblé une liste de lecture Spotify pour vous » n’a tout simplement pas le même son.

Après ce séjour dans l’audio analogique obsolète, nous reviendrons sur la bonne voie avec notre prochain opus, et cette fois, il va droit au cœur de certaines des affirmations les plus discutables du monde de l’audio. Nous allons examiner les câbles.