Magnétophone

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir magnétophone (homonymie).

Un magnétophone est un appareil permettant d'enregistrer des sons sur une bande magnétique[1]. Les bandes peuvent être en bobine ou en cassette.

Le nom Magnetophon était originellement une marque déposée par AEG (Telefunken) et IG Farben et désignait les seuls « enregistreurs à ruban ». Ce terme est passé dans le langage courant, devenant une sorte de nom commun.

Le principe est de polariser grâce à un électroaimant (tête magnétique), les particules métalliques magnétiques d'un support souple en ruban, défilant à vitesse constante sur la tête[1].

Magnétophone classique à bande en bobine.

Historique[modifier | modifier le code]

Quatre périodes marquent l'évolution de ces techniques : mécanique, électromécanique, magnétique et enfin électronique.

Mécanique[modifier | modifier le code]

Dans une première période, les enregistreurs ne sont pas magnétiques, mais mécaniques; il est simplement procédé à une déformation d’un support matériel, l’énergie acoustique transformé en énergie mécanique servant directement à la gravure. À cette époque, le procédé n’était envisagé que comme un remplaçant de la sténographie, donc destiné par ses inventeurs à sauvegarder les textes et les discours politiques.

En 1857, Édouard-Léon Scott de Martinville avait ainsi imaginé le phonautographe, appareil enregistrant des vibrations acoustiques sur du papier recouvert de noir de fumée.

En 1877 la sauvegarde du son s’opère par déformation permanente d’un support matériel. Elle en permet alors sa restitution. Charles Cros (qui décrivit le principe) et Thomas Alva Edison (qui le mit en œuvre) mettent au point res­pectivement le paléophone et le phonographe qui utilisent des rou­leaux recouverts de cire.

Dix ans plus tard, en 1887, Emile Berliner, technicien américain d'origine allemande, réussit à mettre au point le gramophone (où il remplace les rouleaux par un disque) et apporte ainsi une nette amé­lioration à l’idée de Charles Cros.

Électrique[modifier | modifier le code]

Puis l’enregistrement est devenu électrique. L’énergie acoustique est d’abord transformée en énergie électrique maniable et susceptible d’amplification afin d’actionner le burin graveur avec plus de sensibilité et de précision ; en 1920 pour réaliser le premier enregistrement électrique du son (electrical ou Orthophonic recording) Lionel Guest et H. O. Merriman uti­lisent un amplificateur avec triode permettant la gravure. En 1925 des travaux analogues furent entrepris aux Bell Laboratories par J. P. Maxfield et H. C. Harrisson.

Magnétique[modifier | modifier le code]

Historique[modifier | modifier le code]

Grâce à l’unification par Maxwell et Ampère, vers 1820, des lois de l’électricité et du magnétisme dans les théories élec­tromagnétiques, et grâce à la découverte par Heinrich Hertz de ces mêmes ondes électromagnétiques en 1887, l’enregistrement a pu devenir ma­gnétique grâce à la conservation d’une aimantation rémanente propor­tionnelle à l’intensité du champ électrique de l’électro-aimant, même après suppression de ce champ.

Dès 1888, l'américain Oberlin Smith propose un procédé permettant d'enregistrer les sons en magnétisant un fil de fer. L'enregistrement se fait en plaçant une pile électrique entre le microphone téléphonique et la tête magnétique. La lecture se fait en raccordant un écouteur téléphonique directement à la tête magnétique. À ce jour, aucune machine construite par Oberlin Smith ne nous est parvenue.

Ce n'est qu'en 1898 que Valdemar Poulsen construit son Télégraphone, machine capable d'enregistrer les sons sur fil de fer souple, sur disque de fer et sur bande de fer souple. Ces trois versions seront construites par la société Mix & Genest, qui se désintéressera rapidement du projet. Le télégraphone connaît un certain succès en Amérique où il est construit et commercialisé par l'American Télégraphone Company. Bien que la machine fonctionne relativement bien au regard de sa simplicité, il n'offre pas une qualité d'enregistrement suffisante et se limite à la diction. La société allemande Max Kohl le perfectionne en 1921 en y ajoutant un amplificateur très rudimentaire utilisant une lampe triode: l'enregistrement se fait sur disque magnétique. Quelques années plus tard, une version améliorée voit le jour en Amérique: le Record-O-Phone, auquel un amplificateur à lampes peut être joint pour une meilleure audition.

En 1928, l'allemand Fritz Pfleumer fabrique le véritable ancêtre du magnétophone. Travaillant dans une société de fabrication de cigarettes, il met au point une bande de papier fin recouverte de poudre de fer. Sa machine utilise un amplificateur à lampes et la firme AEG rachète le brevet en 1930. AEG travaille alors durant cinq années afin de perfectionner son Magnetophon. Au début, les bandes sont en papier. Elles mesurent 5 mm de large et défilent à 1 m/s. La qualité est encore médiocre et les ruptures sont courantes. En 1932, AEG élargit la bande à 6,5 mm et décide de travailler sur un nouveau support plus résistant: les premières bandes à base d'acétate verront le jour en 1934. Elles sont recouvertes de carbonyle (Carbonyl Iron). La taille des particules ne permet pas des enregistrements de qualité, et la prémagnétisation à courant continu rend le support très peu linéaire. Les quelques enregistrements musicaux sont d'une qualité désastreuse. AEG perfectionne la bande en 1936 en remplaçant le carbonyle par l'oxyde de fer Fe3O4 de couleur noire. La vitesse de défilement est réduite à 77 cm/s (que les américains arrondiront en 1945 à 30 pouces par seconde, soit 76,2 cm/s). Ce n'est qu'en 1939 que l'oxyde de fer brun Fe2O3 sera utilisé pour une meilleure qualité sonore. La haute fidélité ne sera possible qu'en 1941 avec l'utilisation de la prémagnétisation à haute fréquence (bien que découverte dans les années 1920, elle restera ignorée jusqu'à ce qu'un Magnetophon produise des enregistrements de qualité inégalée: le circuit de prémagnétisation à courant continu s'était mis à osciller...).

Adolf Hitler et ses proches feront grand usage du magnétophone pour leurs discours radiophoniques : les discours publics comme ceux du Reichstag étaient systématiquement enregistrés. D'autres étaient enregistrés au préalable et diffusés depuis les studios après que l'orateur eut quitté les lieux, déjouant ainsi tout attentat. La qualité des radios à modulation d'amplitude de l'époque (bande passante de 4 500 Hz) rendait indiscernable le son du magnétophone de celui du direct.

Dès 1939, AEG travaille sur une tête à deux entrefers permettant d'enregistrer deux pistes sur la même bande. Au départ, ce n'est que pour enregistrer le même signal en push-pull, mais cette méthode n'aboutit pas. Les premiers enregistrements stéréophoniques seront effectués en 1942. La plupart des concerts sont enregistrés dès 1941, dont plus de 250 en stéréo. Seuls trois enregistrements stéréophoniques de 1943 et 1944 nous sont parvenus à ce jour. En 1945, les russes s'empareront d'environ 50,000 bandes en tout genre, dont seulement un peu plus d'un millier seront restituées à l'Allemagne en 1991. parmi elles, on compte un certain nombre de concerts publics dirigés par Furtwängler, Karajan, Knapertsbuch, et plus de 600 bandes de lieder (Schubert, Schumann, Mahler) avec Michael Raucheisen au piano.

L'enregistrement sur bande se généralise dès 1946 en Amérique où Bring Crosby fait monter ses shows sur bande avant gravure sur disque de diffusion. La firme Ampex dominera le marché durant plusieurs décennies. Le premier magnétophone vendu au public en 1947 est le Soundmirror BK-401 de la firme Brush, qui fabrique aussi ses propres bandes, au départ en papier, puis à base de plastique. Scotch se lance dans la bande magnétique dès 1948 avec la bande Type 100 (papier) suivie de la 101 (plastique).

Dès 1950, les américains travaillent sur un procédé d'enregistrement de l'image télévisée sur bande. Le système VERA est fonctionnel, mais bien trop gourmand en bande. C'est Ampex qui fabriquera le premier magnétoscope à bande 2 pouces (système quadruplex). La machine sera fonctionnelle dès 1956 et enregistrera même en couleur dès 1957.

L'industrie phonographique utilisera aussi le magnétophone pour remplacer les galettes de cire qui ne permettaient aucun montage. Les firmes Deutsch Grammophon et Telefunken seront les premières à utiliser les Magnetophon AEG pour l'enregistrement de leurs disques 78 tours (et microsillons par la suite).

La France commencera à utiliser les magnétophones à bandes pour la radio en 1948 et les magnétophones commenceront à séduire le public dès le début des années 1950.

Technique des bandes[modifier | modifier le code]

Les bandes magnétiques ont eu historiquement deux supports :

  • acétate : cette bande était bon marché à fabriquer, mais supportait très mal les contraintes mécaniques (arrêt brusque, par exemple), et obligeait à introduire dans les magnétophones des mécanismes délicats de régulation de tension de bande. Le risque de rupture des bandes restait important si on utilisait des bobines émettrice et réceptrice de taille différente (à cause de l'inertie différente des bobines) ;
  • polyester : plus onéreux à l'achat, il avait une résistance mécanique bien meilleure et finit dans les années 1970 par détrôner complètement l'acétate, reléguée à l'établissement des seuls enregistrements « jetables ».

Les bobines étaient en plastique ou en métal, et semblables à celles de projecteurs de cinéma 8 mm. Les diamètres les plus courants étaient 8 cm (dictaphones), 13 cm (matériel mobile), 18 cm (matériel domestique) et 27,5 cm (matériel professionnel). La durée typique d'une bobine de 13 cm de diamètre était de heure.

Les bandes pouvaient être retournées en fin d'enregistrement pour assurer une seconde session (certains magnétophones étaient même auto-reverse en fin de bande). Les mêmes bandes étaient utilisées pour les enregistrements pleine piste, 2 pistes et 4 pistes, mais les enregistrements n'étaient évidemment pas compatibles. Un appareil à 4 pistes pouvait lire incorrectement les pistes d'un enregistrement effectué sur un 2 pistes. Et un magnétophone 2 pistes ne pouvait pas lire une bande 4 pistes (2 pistes sur 4 étant lues à l'envers, le résultat était inaudible, à moins que seules 2 pistes sur 4 aient été enregistrées).

En 1963, la cassette lancée par Philips , plus commode à manipuler, lui fera remplacer peu à peu la bande dans les années 1970, permettant l'apparition d'une gamme étendue d'appareils de toutes tailles allant du très compact walkman à de très sophistiqués appareils 3 moteurs, 3 têtes. Un autre système à cassette plus volumineux, le système DC soutenu par Grundig et Telefunken, ne s'imposera pas malgré sa qualité sonore au début très supérieure.

Durant les années 1970 et 1980, la cassette Philips est devenue apte à reproduire des enregistrements de haute fidélité (principalement pour les raisons suivantes : apparition de bandes aux qualités magnétiques très supérieures, chrome (1973), puis métal (1979) ; apparition des réducteurs de bruit, essentiellement le Dolby B (1968), C (1980), HX Pro (1982) puis SR (1986)). D'autres types de cassettes ont connu des bonheurs divers : la cartouche 8 tracks (4x2 pistes à bande sans fin) a connu un certain succès dans les applications autoradio aux USA, mais finissait immanquablement par se caler, l'Elcaset de Sony (bande 1/4" à 9,5 cm/s), arrivée trop tard (1976) et hors de prix.

Grands noms de l'enregistrement domestique et pédagogique[modifier | modifier le code]

Magnétophone Tandberg.
Magnétophone Revox.

Dans les années 1950, nombre de particuliers et enseignants découvrent les mille et une possibilités des enregistreurs magnétiques, dans l'usage pédagogique (apprentissage des langues, de la danse, de la musique) ou tout simplement privé, par exemple pour la sonorisation de montages de diapositives ou de films amateurs. Des modèles dédiés apparaissent pour l'usage de la dictée.

Le marché est alors dominé par les marques suivantes :

  • Europe de l'Ouest : Grundig, Telefunken ou Philips ;
  • Japon : l'incontournable Sony, mais aussi Akai et TEAC. Apparition fugace de Dokorder dans les années 1970. Des constructeurs plus discrets comme Crown, Nivico (JVC), National essayent de s'imposer sur le marché de l'enregistreur portatif ;
  • Belgique : Acec, qui avait lancé le Sonofil dans les années 1940, lance la gamme Lugavox et la série très originale Carad R62, R53, R66 et R59 ;
  • Norvège : Tandberg Audio, également spécialiste des laboratoires de langues. Reprend en 1970 le dispositif des têtes à champs croisés qui avait un moment fait le succès d'Akai (distribution du signal ultrasonore de polarisation dans une tête magnétique située en face de la tête d'enregistrement, légèrement décalée) ;
  • Suisse  : Studer (Revox), Stellavox, Nagra ;
  • Allemagne  : Braun, Saba, Grundig, Telefunken, AEG, DDR, Uher (en) ;
  • Pologne  : Tesla, Mahiak.

Grands noms de l'enregistrement mobile[modifier | modifier le code]

Magnétophone Nagra.
  • Nagra : inventé par Stephan Kudelski, polono-suisse d'une vingtaine d'années, il devient rapidement synonyme de magnétophone pour tous les professionnels de l'information. La marque Nagra provient de ce mot polonais, qui signifie : « il enregistrera ». Robuste et faisant référence en matière de qualité, le Nagra sera l'outil de base des journalistes et celui de l'immense majorité des ingénieurs du son du cinéma. Ce sera également la machine de prédilection des explorateurs de l'extrême et de l'instrumentation embarquée (recherche aéronautique, entre autres). Les Nagra sont conçus en standard selon les normes des machines de studio et disposent de nombreux modules et accessoires pour des besoins spécifiques (entrées spéciales, dispositifs de synchronisation cinéma).
  • Uher : série des 4000, 4200 et 4400. Sans chercher la robustesse du Nagra, ces matériels à bobine de 13 cm étaient largement répandus chez les amateurs aisés. On voit un Uher 4200 au début du film de James Bond Opération Tonnerre. Le CR124 sera le premier magnétocassette aux normes Hi-Fi DIN 45500 de l'époque. Son successeur, le CR210, acceptera les cassettes au chrome.
  • Stellavox (en) : fabricant suisse, spécialement orienté vers l'industrie cinématographique.
  • Nakamichi (en) : fabricant japonais.

Grands noms de l'enregistrement en studio[modifier | modifier le code]

Évolution[modifier | modifier le code]

La microcassette[modifier | modifier le code]

Très largement répandue dans la bureautique, la microcassette est toujours très utilisée pour divers usages dont le principal est le dictaphone. Elle était également utilisée dans les répondeurs téléphoniques mais a cédé le pas face à l'arrivée massive des répondeurs à puce mémoire, malgré une évidente dégradation de la qualité sonore (pour stocker plusieurs heures de signal audio sur une puce, des algorithmes de très forte compression sont utilisés).

La fin de l'analogique[modifier | modifier le code]

L'arrivée du numérique dans les années 1980 avec d'abord le compact disc puis les lecteurs à mémoire électronique interne l'ont mis en retrait. Leur plus grande flexibilité a donné un gros coup de vieux au magnétophone analogique bien que leur qualité d'écoute et d'enregistrement fût supérieure.

Pour exemple, la bande passante de la bande analogique pouvait atteindre les 50 000 Hz alors que les formats numériques courants sont limités à 20 000 Hz (d'après le théorème de Shannon, la fréquence d'échantillonnage doit être au moins deux fois supérieure à la fréquence la plus élevée que l'on souhaite échantillonner).

La fin des années 1990 verra fleurir les annonces de vente à bon marché des magnétophones Studer Revox (de très haut de gamme), leurs possesseurs s'apercevant que leur PC équipé d'une bonne carte son leur rend un service bien plus flexible.

Il était très utilisé par les professionnels du son (les magnétophones les plus performants permettant de traiter simultanément de nombreuses pistes, ce qui permettait de modifier l'équilibre sonore lors de la phase de mixage), et en vogue au niveau grand public dans les années 1940 à 1990 pour sa portabilité. Les fabricants en ont même extrapolé les enregistreurs vidéo : les magnétoscopes et plus tard les caméscopes.

Numérique[modifier | modifier le code]

Le magnétophone a lui aussi évolué et il est devenu, au début des années 1990, le magnétophone Digital Audio Tape (DAT) et le magnétophone multipiste ADAT.

Le même principe a été très utilisé pour l'enregistrement des données des systèmes informatiques, mais avec des bandes très différentes :

  • celles utilisées pour la qualité audio se devaient d'avoir aussi peu d'hystérésis que possible[2],
  • celles utilisées pour les enregistrements numériques devaient avoir un fort hystérésis, afin de différencier aussi nettement que possible les états 0 des états 1, les valeurs intermédiaires ne présentant pas d'intérêt.

Depuis la généralisation, à partir des années 2000, de l'enregistrement numérique sur disque dur, puis sur carte mémoire, SSD (solid-state drive) ou autres, le magnétophone et l'enregistrement de données numériques sur bande magnétique sont devenus obsolètes.

Galerie photos[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b Magnétophone, sur le site cnrtl.fr, consulté le 5 février 2013
  2. pour éviter la distorsion du son

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Articles connexes[modifier | modifier le code]