Magnétocassette

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Platine cassette Pioneer CT-900S.
Philips EL3302, premier magnétophone à cassette

Un magnétocassette[1] ou magnétophone à cassette est un magnétophone utilisant une cassette audio[2] comme support de lecture et d'enregistrement. Il existe sous deux formats :

  • appareil compact intégré, typiquement monophonique, comportant un système de lecture et d'enregistrement, un amplificateur et au moins un haut-parleur ;
  • lecteur et enregistreur intégré, stéréophonique et de qualité supérieure, possédant des fonctions supplémentaires (dont la réduction du bruit de fond ; système Dolby par exemple), souvent appelé « platine cassette », élément d'une chaîne haute-fidélité.

Le terme peut aussi désigner la partie lecture et enregistrement de cassette pouvant être intégrée dans un appareil plus complexe.

Les améliorations de la cassette[modifier | modifier le code]

Cassettes types IEC I, II, et IV
Commandes d'un magnétocassette avec le choix entre quatre types de cassette

Conçue avec des ambitions modestes, la cassette, ou plutôt la bande magnétique à l'oxyde de fer (Fe2O3) qu'elle contient, a vite été identifiée comme un des points faibles du système[3]. Des efforts ont donc été entrepris pour améliorer ses performances, par exemple avec l'introduction de cobalt. C'est toutefois avec l'apparition, au début des années 1970, de la cassette au dioxyde de chrome (CrO2) que les choses ont pris un tour plus évident : ces nouvelles cassettes exigeaient des appareils spécialement adaptés pour la prémagnétisation (bias) et l'égalisation (EQ). Autrement dit il fallait commuter son appareil sur un position spéciale "Chrome" pour les utiliser. Les choses se sont encore compliquées avec l'introduction de cassettes double couche (oxyde de fer + dioxyde de chrome), dites "ferrichrome", entendant combiner les qualités de deux formules. À cette époque (fin des années 1970, début des années 1980) les magnétocassettes haute fidélité étaient donc dotés de deux commandes "Bias" et "EQ" avec lesquelles il fallait jouer pour adapter son appareil à la cassette utilisée[4]. Enfin, l'introduction de la cassette métal et de diverses variantes a fini de compliquer les choses. Pour remédier au problème, une normalisation IEC a été adoptée : chaque modèle de cassette devait se classer dans un des quatre types existants.

  • Type I : cassettes dites "normales"
  • Type II : cassettes dites "chrome"
  • Type III : cassettes dites "ferrichrome"
  • Type IV : cassettes dites "métal"

En conséquence, les magnétocassettes étaient équipés de quatre touches correspondant aux quatre types de cassette : l'utilisateur voyait son risque d'erreur se réduire. Pour le faire disparaître complètement, un codage mécanique par encoches au dos de la cassette a été adopté : les appareils disposant de ce système adoptaient automatiquement les réglages adaptés à la cassette introduite dans leur mécanisme.

Dans la pratique, les cassettes Type I et II ont constitué l'essentiel du marché. En effet, les cassettes de Type III n'ont pas rencontré beaucoup de succès et peu de marques en ont commercialisé. Les cassettes les plus performantes, Type IV, étaient onéreuses et n’avaient de réel intérêt que pour la prise de son. Signalons que des modèles encore plus performants que les cassettes métal (mais utilisables sur un magnétocassette acceptant les cassettes Type IV) ont vu le jour mais n'ont pas été commercialisés (du moins en Europe) leur coût étant prohibitif.

La réduction du bruit[modifier | modifier le code]

Sony WM-D6C enregistreur portable doté de Dolby B et C
Magnétocassette équipé de Dolby S

L'un des défauts les plus évidents de la cassette est son niveau de bruit, particulièrement évident pour les fréquences élevées, ce qui se traduit pour l'auditeur par la présence d'un souffle, autrement dit d'un bruit de fond constant lié à la petite taille de la surface de bande magnétique utilisée pour l'enregistrement. Divers constructeurs ont présenté des systèmes électroniques réducteurs de bruit destinés à remédier à ce défaut. Parmi eux, c'est la société Dolby qui s'est imposée. En fait, tous les magnétocassettes haute fidélité ont été équipés des diverses versions de réducteurs de bruit Dolby (Dolby NR) apparus au fil des années.

  • Dolby B : premier système réducteur de bruit grand public, le Dolby B a été présenté en 1968 et il est rapidement devenu standard sur les platines magnétocassette. Le Dolby B offrait une atténuation du bruit de l'ordre de 9 dB. Naturellement, pour en profiter pleinement, il était nécessaire que l'enregistrement comme la reproduction s'effectue avec un appareil qui en soit équipé. La cassette étant aussi un support d'édition musicale important, les cassettes préenregistrées l'ont été avec le codage Dolby B à partir du milieu des années 1970. La lecture d'un enregistrement codé Dolby B avec un appareil qui n'en était pas doté restait acceptable et même préférée par nombre d'amateurs, le niveau d'aigu plus élevé compensant l'atténuation apportée dans ce registre par nombre d'appareils de qualité médiocre. Le Dolby B est donc devenu un standard quasiment universel dans l'exploitation de la cassette.
  • Dolby C : En 1980, Dolby a présenté un nouveau système de réduction de bruit baptisé Dolby C. Beaucoup plus élaboré que le Dolby B, il offrait une réduction de bruit de l'ordre de 15 dB. Il s'est vite imposé comme le nouveau standard pour les platines magnétocassette haute fidélité. En revanche, il n'est guère sorti de ce domaine car il n'a pas été utilisé pour l'édition de cassettes préenregistrées et n'a équipé que peu d'appareils en dehors de la haute fidélité. Les seules exceptions étant certains enregistreurs portables haut de gamme (comme le Walkman WM-D6C PRO de Sony) et certains combinés autoradio, haut de gamme également. Les cassettes codées Dolby C ne donnent pas de bons résultats si elles sont écoutées sur un appareil démuni de tout réducteur de bruit Dolby mais, en revanche, donnent un résultat acceptable si elles sont écoutées avec appareil doté d'un Dolby B. La compatibilité avec une large variété d'équipements était donc assurée. Signalons que tout appareil doté d'un Dolby C dispose également d'un Dolby B, avec naturellement libre choix entre les deux.
  • Dolby S : Ultime version des réducteurs de bruit grand public, le Dolby S a été présenté en 1989. Il s'agit d'une sorte de déclinaison du système professionnel Dolby SR[5]. Très performant et très ambitieux, il n'a pas eu le destin que son concepteur lui promettait : la date même de son apparition, bien après que le CD ait conquis un large public et au moment où apparaissait le CD enregistrable (CD-R), dit bien qu'il arrivait trop tard. Il a équipé quelques platines magnétocassette haute fidélité mais les équipements haut de gamme auxquels il appartenait ont rapidement délaissé la cassette. Le numérique l'a rapidement concurrencée avec des systèmes comme le DAT, le MiniDisc et même la cassette numérique DCC.

Mécanique et têtes magnétiques[modifier | modifier le code]

Les modèles deux têtes classiques[modifier | modifier le code]

Têtes magnétiques et cabestan d'un magnétophone à cassette. De gauche à droite : tête d'effacement, tête d'enregistrement/lecture, cabestan et son galet presseur

Sous sa forme de base, la mécanique d'un magnétocassette est très simple : comme sur un magnétophone classique, elle est basée sur un cabestan associé à un galet presseur qui entraine la bande magnétique. Un unique moteur assure à la fois la rotation du cabestan et de la bobine réceptrice par l'intermédiaire de courroies de caoutchouc. Il permet aussi le rembobinage de la bande. De façon tout aussi classique, ce type d'appareil est doté de deux têtes magnétiques : une tête d'effacement et une tête d'enregistrement et lecture. Toutes les mécaniques simples sont basées sur ce modèle.

Le premier modèle de magnétocassette, fabriqué par Philips, était doté d'une commande unique pour toutes les fonctions mécaniques (lecture, avance et retour rapide). Rapidement la formule du clavier mécanique avec une touche dédiée à chaque fonction s'est imposée. Le clavier mécanique présente toutefois des inconvénients. La force à exercer sur les touches peut être relativement importante et, malgré la présence de sécurités mécaniques, la manipulation est facilement la source d'un mauvais fonctionnement. L'utilisateur peut appuyer trop fortement sur les touches ou passer d'une fonction à l'autre trop rapidement ce qui entraîne fréquemment des dommages à l'appareil et à la bande magnétique. La solution, devenue standard sur les équipements de qualité, est l'emploi d'un clavier électrique : l'utilisateur appuie sur des touches électriques et un système logique commande des moteurs ou des électro-aimants pour agir sur les fonctions mécaniques. Aucune force appréciable n'est plus à exercer et les temps de pause indispensables entre fonctions sont automatiquement respectés, les commandes aberrantes ignorées.

Les modèles trois têtes[modifier | modifier le code]

Mécanique à double cabestan et trois têtes magnétiques d'un Nakamichi Dragon

Avec la recherche de performances élevées, le système d'entraînement de la bande et les têtes magnétiques ont aussi connu des changements majeurs. Du côté des têtes magnétiques, outre une amélioration générale de la qualité au fil des années, les constructeurs ont rapidement cherché à doter le magnétocassette de fonctions similaires à celles d'un magnétophone classique à bobines. En particulier en utilisant trois têtes magnétiques et non deux. Dans cette formule, les têtes d'enregistrement et de lecture sont séparées ce qui permet, d'une part, d'optimiser leur fonctionnement (les exigences techniques étant différentes pour les deux fonctions) et, d'autre part, de permettre le contrôle instantané de la qualité de l'enregistrement réalisé (monitoring). Du fait de la forme du boîtier de la cassette, il n'y a place que pour deux têtes magnétiques. Afin d'en loger trois, il est nécessaire de réaliser une tête constituée de deux têtes accolées ce qui complique sensiblement leur réalisation. En revanche, la très faible distance entre tête d'enregistrement et tête de lecture est un avantage, le décalage temporel entre source et enregistrement devenant très faible.

Avec l'arrivée des trois têtes magnétiques, le problème d'un meilleur guidage et d'une tension parfaitement constante de la bande magnétique sur les têtes est rapidement devenu évident. La solution classique du freinage de la bobine débitrice ou de la bande avant les têtes s'est révélée insuffisante. La solution adoptée par tous les constructeurs a été le double cabestan : un avant les têtes, un autre après. Avec une régulation très élaborée de la vitesse de rotation des cabestans, il devenait possible d'assurer une tension constante et un guidage très précis de la bande sur les têtes. Le principal revers de la médaille étant la complexité croissante de la mécanique et l'augmentation du coût.

Les modèles auto-reverse[modifier | modifier le code]

Inconvénient qu'elle partage avec le disque vinyle, la cassette présente deux faces si bien qu'il est normalement nécessaire de la retourner pour lire la seconde face. Afin d'éliminer cette opération et de permettre une lecture en continu de l'ensemble de son contenu, les constructeurs ont mis au point des mécaniques dites "auto-reverse"[6] où, à la fin d'une face, la bande repartait dans l'autre sens pour lire l'autre face. Pour un fonctionnement optimal de ce système, des techniques plus ou moins élaborées ont été développées : de la tête rotative au retournement physique de la cassette grâce à un mécanisme complexe dans certaines réalisations d'exception comme le Nakamichi RX-505.

Les mécaniques auto-reverse ont généralement eu assez mauvaise réputation chez les passionnés car il est très difficile d'obtenir un positionnement précis des têtes magnétiques dans les deux sens de défilement. Avec pour résultat le plus évident une perte de niveau des aigus. Si la formule est très pratique, elle a donc été largement boudée par les utilisateurs exigeants sauf à se diriger vers des modèles de luxe comme ceux proposés par Nakamichi.

Il convient, dans le domaine des magnétocassettes auto-reverse, de distinguer les modèles qui ne permettent cette opération qu'en lecture de ceux qui offrent la fonction en enregistrement et en lecture. En effet, pour qu'un magnétocassette soit auto-reverse en enregistrement, il est nécessaire d'ajouter une seconde tête d'effacement, cette dernière devant obligatoirement précéder la tête d'enregistrement/lecture. Divers raffinements peuvent s'ajouter comme la détection optique de fin de bande afin qu'il ne soit pas nécessaire d'attendre la fin de défilement de l'amorce pour que l'appareil change de sens. Un tel système réduit fortement le délai de passage d'une face à l'autre, caractéristique particulièrement intéressante en enregistrement.

Les modèles doubles[modifier | modifier le code]

Problèmes et solutions[modifier | modifier le code]

Optimisation en fonction de la cassette utilisée[modifier | modifier le code]

Étalonnage manuel Étalonnage automatique

Saturation de la bande magnétique[modifier | modifier le code]

le Dolby HX et HX Pro

Enregistrement de la radio FM[modifier | modifier le code]

filtre multiplex

Recherche de plage[modifier | modifier le code]

La recherche de plages est un accès séquentiel aux différentes pistes audio en détectant les instant sans sons entre les plages. Cette fonctionnalité, sur certains appareils, s'activais en pressant simultanément sur avance rapide (ou retour rapide) et la touche lecture ; cette action déplaçais la tête de lecture affin de pouvoir lire la bande magnétique en même temps que sont avance rapide. Cette fonction renfermais un défaut, et pas des moindres, il usais la bande magnétique plus que naturellement dû au glissement plus rapide de cette dernière sur la tête de lecture.

Performances et spécifications d'un magnétocassette[modifier | modifier le code]

Un avenir avorté : la cassette numérique (DCC)[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Définition de « magnétocassette » sur larousse.fr
  2. Appelée aussi minicassette, nom officiel : Compact Cassette, couramment dite « K7 ».
  3. (en) Glen Ballou, <Handbook for Sound Engineers : The New Audio Cyclopedia, SAMS,‎ 1991 (ISBN 0-672-22752-5), p. 1057
  4. HIFI BOOK 1981 : Tout ce qu'il faut savoir de la HiFi, Pietri,‎ 1980 (ISBN 2-903538-01-8), p. 130
  5. Dictionnaire encyclopédique du son Dunod Paris 2008 ISBN 978-2-10-005979-9
  6. http://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/auto-reverse