P. HEMARDINQUER

Ingénieur-Conseil

1960

LA PRATIQUE DE LA STÉRÉOPHONIE

PHONO - RADIO - MAGNETOPHONE

 

Éditions Techniques Professionnelles G. Dufour

18 bis, Villa Herran, (PARIS XVIe)

Numérisation et mise en page Pascal CHOUR - 2009-2011

(extraits)


INTRODUCTION

Les résultats assurés par les machines musicales dites à haute fidélité, suffisent souvent à satisfaire les mélomanes les plus exigeants. Permettent-ils cependant une impression comparable à celle de l'audition directe d'un concert symphonique ?

A ces appareils de qualité, dits à haute fidélité, il manquait encore la possibilité d'assurer à l'auditeur la répartition des sons des instruments de musique dans l'espace, leur localisation spatiale, l'effet de volume et d'ampleur. Déjà, sans doute, l'auditeur pouvait apprécier la distance et l'éloignement des sources grâce aux variations d'intensité provenant réellement de la variation de leur distance ou du réglage du volume contrôle par l'ingénieur du son ; désormais, il pourra distinguer la répartition sonore des instruments de musique, localiser à droite ou à gauche les instruments à vent ou à percussion d'un orchestre symphonique ou de jazz, les déplacements vers la droite ou la gauche d'un acteur, d'une musique militaire, ou d'un train en marche.

Voici une nouvelle étape des progrès de la musique mécanique vers cette sensation de restitution intégrale des sons musicaux, qui constituent toujours le but idéal à atteindre. Là stéréophonie ne constitue pas une révolution de la technique sonore, mais une évolution nouvelle, un progrès certain, qui nous rapproche encore du moment où tout amateur de musique pourra obtenir à domicile l'impression complète et véritable de l'audition directe d'un orchestre symphonique ou d'un ensemble de musique de jazz.

Ce premier effet de distribution, de répartition sonore, et de distinction des différents instruments de l'orchestre n'est pas le seul ; nous obtenons une sensation de présence et de volume absente jusqu'ici avec les appareils ordinaires « monaurals » et, surtout, une amélioration indéniable de la qualité sonore.

La stéréophonie ne mérite ni l'excès de louanges de certains de ses partisans enthousiastes, ni les critiques injustifiées de ses adversaires. Ce n'est pas une panacée universelle, et il ne suffit pas qu'une installation de musique mécanique soit stéréophonique, pour qu'elle assure automatiquement des auditions de qualité. Elle ne supprime pas la nécessité d'observer les lois de l'acoustique et de l'électro-acoustique, et une bonne machine stéréophonique doit être établie avec autant de soin, et même davantage, qu'un appareil ordinaire « monaural ».

Les machines stéréophoniques ne doivent pas remplacer totalement les modèles à une seule chaîne sonore, et, en particulier, les électrophones et les disques ordinaires. Les avantages sont surtout essentiels pour des enregistrements de caractère assez défini : orchestres symphoniques, musique de jazz, opéras, chours ou même musique de chambre. D'ailleurs, les appareils sont compatibles, c'est-à-dire permettent d'utiliser des disques ordinaires ; inversement, les installations monaurales de qualité peuvent généralement être adaptées assez facilement pour la reproduction stéréophonique.

Nous ne sommes qu'au début d'une nouvelle technique, et même sous cette forme bien délimitée, l'avènement de la stéréophonie d'amateur constitue une date importante de l'histoire des machines parlantes.

La réalisation industrielle des bandes magnétiques stéréophoniques, et surtout des disques stéréophoniques, la création, l'organisation des émissions radiophoniques en stéréophonie permettent d'envisager l'application pratique des méthodes stéréophoniques sous trois formes différentes : l'emploi des disques d'électrophones spéciaux en stéréophonie, l'utilisation de magnétophones stéréophoniques, l'audition radiophonique avec des radio-récepteurs spécialement adaptés. Ces trois procédés peuvent, d'ailleurs, être combinés harmonieusement.

Les techniciens et les industriels spécialisés ont mis au point et perfectionnent constamment des appareils de diverses catégories destinés aux usages d'amateurs ou semi-professionnels. Il est également possible de modifier assez facilement les appareils ordinaires existants, et à l'aide de pièces détachées.

L'emploi rationnel de ces nouveaux appareils musicaux exige la connaissance de quelques notions pratiques précises en raison de la nouveauté relative et de la complexité des phénomènes mis en jeu. Pour comprendre l'intérêt et la nécessité des précautions à observer et bénéficier des remarquables avantages de ce procédé qui ouvre de nouveaux horizons aux amateurs de bonne musique, il est également nécessaire de connaître des principes essentiels de base que l'on néglige trop fréquemment.

Sans avoir la prétention de rédiger une vaste étude technique sur des problèmes qui présentent encore des points peu connus, sans même désirer revenir sur des données générales, que nous avons nous-mêmes déjà exposées dans d'autres ouvrages, nous avons simplement voulu rassembler ces notions pratiques indispensables.

Nous ne nous sommes pas contenté d'étudier les problèmes posés par l'avènement des méthodes stéréophoniques, et leurs rapports avec les procédés monophoniques dits à haute fidélité. Nous avons voulu donner également des précisions pratiques sur l'utilisation des différents appareils que l'on peut adopter pour la reproduction des disques spéciaux, l'application des procédés magnétiques, ou l'audition des radio-concerts stéréophoniques. Nous avons également comparé l'intérêt et les qualités respectives des différentes méthodes, et montré comment on pouvait les associer toutes ensembles au moyen d'installations combinées remarquables, et qui ne sont pas, la plupart du temps, d'un prix de revient prohibitif.

Selon certains techniciens, les procédés stéréophoniques devraient être réservés à une catégorie très limitée d'amateurs privilégiés de la fortune.

Sans doute les appareils valables doivent-ils être établis avec un minimum de soins, et exigent un minimum de qualités ; mais cela ne signifie nullement que la stéréophonie ne puisse être appréciée par la grande masse des amateurs mélomanes.

Nous souhaitons donc seulement que ce modeste ouvrage puisse servir utilement à de nombreux lecteurs. C'est, d'ailleurs, pour rendre sa lecture facile que nous avons volontairement banni les explications et les formules mathématiques trop abstraites.

L'AUTEUR.


CHAPITRE I

LES BASES DE LA STÉRÉOPHONIE

Si l'auditeur écoute directement un orchestre, puis grâce à un procédé électroacoustique, entend le même morceau par l'intermédiaire d'un haut-parleur, il discerne nettement le « manque de relief », de clarté et de contraste, de la musique artificielle.

La transmission électroacoustique supprime toute distribution sonore, et rend la musique « plate », de même qu'une photographie fidèle dans ses détails ne permet de juger qu'imparfaitement la position relative des objets dans un paysage.

On compare ainsi la musique mécanique à une projection sur un écran d'images, d'objets à trois dimensions. Un critique musical a pu dire avec raison : « Ecouter un orchestre symphonique reproduit par une machine parlante, c'est entendre le même morceau à travers un trou dans un écran. »

La relation d'espace, trop souvent oubliée dans les premiers essais de musique mécanique, rie semble plus avoir une importance négligeable ; de là l'étude des dispositifs à trois dimensions ou même, suivant certains techniciens, à « quatre dimensions »

La localisation des sources sonores

Pour étudier le fonctionnement et les caractéristiques des dispositifs permettant d'assurer la sensation d'espace sonore, il faut savoir comment l'auditeur perçoit cette sensation en écoutant directement la musique, et les conditions nécessaires pour reproduire cette même sensation. Le problème consiste ainsi dans la localisation dans l'espace par notre sens auditif d'une source fixe ou en mouvement.

Pour localiser une source sonore, nous devons d'une façon subconsciente effectuer trois opérations. Une estimation horizontale angulaire indique de quel côté vient le son ; puis, nous jugeons le déplacement vertical angulaire, qui nous montre si le son provient d'une source située en dessous ou en dessus du niveau des oreilles ; enfin, nous apprécions la distance en avant ou en arrière.

Si la source est mobile, une quatrième opération approximative détermine la direction et la vitesse du mouvement ; la précision de ces diverses localisations sonores dépend d'un grand nombre de facteurs, qui ne sont pas seulement d'ordre acoustique.

La possibilité de déplacement de la tête dans le sens horizontal et dans le sens vertical, l'observation visuelle de la source jouent un grand rôle ; la connaissance antérieure de la forme acoustique du son est également très importante. Le résultat final dépend de l'excitation initiale, mais surtout de la manière dont les excitations sont traduites par les centres auditifs ; notre ouïe, sinon nos oreilles elles-mêmes, sont habituées à des illusions d'acoustique, qui nous cachent la véritable réalité sonore, et nous empêchent de juger plus nettement des différences existant entre la musique naturelle et la reproduction à deux dimensions.

Il en est ainsi, fort heureusement, d'ailleurs, toutes les fois que la vision peut suppléer à l'audition, et en particulier, pour la projection cinématographique sonore. Nous ne pouvons reconnaître, des sons qui ont une « forme acoustique » peu connue, et nous discernons l'emplacement des sources sonores initiales, si nous voyons en même temps ces sources sonores.

L'expérience est facile à faire ; en fermant les yeux au cours d'une représentation cinématographique, le spectateur s'apercevra bien vite qu'il ne peut plus localiser la détonation d'un revolver, la sonnerie d'une cloche, le claquement d'une machine à écrire, l'approche d'une automobile, le déplacement d'un acteur, d'un côté à l'autre de l'écran. Cette localisation est imparfaite, puisqu'un grand nombre de bruits entendus et enregistrés sur le film sont produits par des sources invisibles sur l'écran ; de là, l'intérêt des appareils de transmission et de reproduction permettant la localisation sonore.

Sensation de relief sonore

En général, l'audition d'un ensemble musical par l'intermédiaire d'un seul haut-parleur fait apparaître en acoustique les mêmes inconvénients que la vision monoculaire photographique. La sensation visuelle d'espace n'est pas due exclusivement à la vision binoculaire, mais il semble que ce phénomène joue un rôle essentiel ; de même, la sensation d'espace sonore dépend surtout de l'audition binauriculaire.

L'étude peut être faite en examinant les phénomènes produits sur nos oreilles par les ondes sonores directes, sans considérer d'abord les ondes réfléchies, dont le rôle est moins essentiel pour la localisation des sources. Un appareil électro-acoustique permettant la reproduction des ondes sonores avec leur relation d'espace naturelle doit reproduire, par là même, les ondes réfléchies dans des conditions identiques, si les caractéristiques acoustiques de la salle ou de l'espace où la source même est placée sont convenablement étudiées.

Si la source sonore est placée directement devant l'auditeur, et à peu près dans l'axe de son visage, les trajets à parcourir depuis la source jusqu'aux deux oreilles sont d'égale longueur ; les sons parviennent donc en même temps et en phase, avec une intensité égale. Les centres auditifs, d'après ces rapports de phase et d'intensité, transmettent un jugement final sur la direction de la source..

Nous pouvons ainsi reconnaître, par simple audition, si la source sonore est placée en face de nous et, s'il n'en est pas ainsi, 'la direction horizontale d'où le son nous parvient (fig. 1-1).

Ce phénomène semble varier suivant les fréquences des sons perçus. Pour les sons médiums et aigus de fréquence supérieure à 750 c/s, le rôle essentiel est joué par la différence des intensités des sons perçus par chaque oreille ; la tête fait ombre, en quelque sorte, sur l'oreille opposée à la direction de la source sonore.

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Pour les sons graves, de fréquence inférieure à 750 c/s, la sensation et la possibilité de localisation sont dues surtout à la différence des trajets des ondes sonores parvenant aux deux oreilles et actionnant l'une avant l'autre.

Il s'agit là de sons discontinus ; pour des sons continus, il n'y a plus de différence de temps, mais une différence de phase. Si l'on fait arriver aux deux oreilles d'un sujet, et à l'aide de deux tubes, les sons de deux diapasons différents, réglés à peu près sur la même fréquence, l'observateur a l'impression d'un son unique, provenant d'une source placée à droite ou à gauche, suivant le signe de la différence de phase. La source unique semble être au milieu lorsque la différence de phase est de 1/30000.

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La distance des deux oreilles est de l'ordre de 18 centimètres ; la localisation de la source sonore à droite ou à gauche correspond à une précision maximale de l'ordre de 3 degrés avec le plan de symétrie de la tête.

L'audition binauriculaire

Pour juger des effets de l'audition, on peut ainsi effectuer les réglages séparés de deux dispositifs de contrôle sonore, et faire varier l'intensité des sons reproduits par chacun des écouteurs téléphoniques. On reproduit, de la sorte, des effets d'audition dans l'espace.

Le dispositif microphonique est placé dans une salle séparée de la cabine d'audition ; la variation d'intensité suffit à donner l'impression du déplacement latéral de la source d'un côté à l'autre, de droite à gauche, ou de gauche à droite, suivant l'ordre de variation des organes de contrôle. Le sens visuel ne peut suppléer au sens auditif, et l'auditeur ne peut déplacer la tête, comme dans l'audition directe, pour rétablir l'équilibre acoustique ; il demeure donc des cas de détermination imprécise. Ainsi, quand la source est à un angle de 45° par rapport à l'axe de l'auditeur, l'effet peut sembler le même si l'angle est de 135°, comme le montre la figure 1-3.

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En agissant sur chaque atténuateur, et en laissant la source sonore stationnaire, l'emplacement apparent de la source peut ainsi être modifié. L'illusion parfaite n'est pourtant pas obtenue sans un décalage de phase convenable dans le circuit présentant l'affaiblissement le plus élevé. La localisation de l'image sonore ne peut présenter une précision absolue ; certaines tolérances de phase et d'intensité sont donc toujours possibles.

Localisation verticale de la source sonore

Le déplacement angulaire dans le plan vertical est encore plus difficile à évaluer. Un auditeur aux yeux fermés est incapable de localiser une source sonore, dont le niveau est situé au-dessus ou au-dessous du niveau de ses oreilles ; cela est dû sans doute à la disposition de nos deux oreilles au même niveau, dans le même plan horizontal.

Si nous avions deux autres oreilles « supplémentaires » dans un plan vertical, nous pourrions percevoir le déplacement angulaire d'une source sonore, par le même processus que celui qui nous permet de juger les déplacements angulaires dans le plan horizontal.

Nous pouvons localiser la direction verticale d'une onde sonore, et la position de la source correspondante, par un simple déplacement de la tête, jusqu'au moment où le son atteint son maximum d'intensité. Le sens visuel joue, là encore, un rôle beaucoup plus grand qu'on le croit a priori. De même, les canaux semi-circulaires de l'oreille interne, essentiels pour le sens de l'orientation, n'agissent pas directement pour assurer le phénomène de l'audition, mais doivent renseigner les centres nerveux sur le déplacement horizontal ou vertical de la tête.

Pour assurer une illusion satisfaisante, dans un système sonore à quatre dimensions, le son doit être ainsi reproduit en tenant compte du niveau vertical nécessaire au-dessus ou au-dessous des oreilles des auditeurs, tout autant que de la direction horizontale.

Les notions acquises jouent, là encore, un rôle important. Lorsqu'un auditeur entend le bruit d'un moteur d'avion, il n'a certainement pas l'idée de songer à une source sonore placée en dessous du niveau des oreilles ; lorsqu'il entend le bruit d'un moteur d'automobile, il ne pense pas que le son vient du ciel !


Chapitre II

Possibilités réelles et limitation de la stéréophonie

Le mot stéréophonie ou stéréophonique n'existe pas encore dans les éditions récentes des dictionnaires ordinaires, mais on y trouve les mots « stéréographie », art de représenter les formes solides par projection sur une surface plane, et, bien entendu, les mots « stéréoscopie » et « stéréoscope .» se rapportant aux procédés optiques permettant l'impression d'une seule image en relief au moyen de deux images planes superposées par la vision binoculaire.

Le mot grec « stéréos » signifie, d'ailleurs, solide, et il s'agit donc d'assurer l'illusion d'une audition de la source sonore dans l'espace avec un effet de perspective binauriculaire.

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La stéréophonie nous permet essentiellement d'étendre notre espace sonore dans une chambre d'appartement, d'assurer cette distribution

sonore, et cette localisation, tout au moins horizontale, qui nous assure une meilleure séparation des instruments de l'orchestre en même temps qu'une nouvelle amélioration des conditions de l'audition (voir figures II-1 et II-2).

La stéréophonie intégrale et l'audition binaurale

Nous avons défini plus haut en quoi devrait consister la perception intégrale de la musique mécanique. L'audition directe des sons d'un orchestre peut être effectuée par l'auditeur en tous les points de la salle de concert, avec seulement des différences de qualité dues aux imperfections acoustiques de cette salle ; mais, généralement, la perception varie suivant la position de cet auditeur en raison du nombre et de la disposition étalée des différents instruments.

Lorsqu'il s'agit d'une source sonore unique et de volume plus réduit, les différences produites par les déplacements de l'auditeur sont encore plus grandes.

Pour obtenir une perception vraiment intégrale de la musique enregistrée, il faudrait envisager l'utilisation d'un très grand nombre de haut-parleurs, disposés dans différents plans horizontaux et verticaux et à des emplacements correspondants à ceux des instruments de musique dans le studio initial.

On emploierait ainsi plusieurs microphones dans des positions variables horizontalement et verticalement ; les sons captés seraient inscrits sur un grand nombre de pistes grâce à des chaînes sonores distinctes. La transmission ou la reproduction s'effectuerait également par de multiples chaînes sonores agissant sur les haut-parleurs répartis dans la salle d'écoute.

L'auditeur pourrait ainsi entendre les sons musicaux dans de bonnes conditions, en tout point de la salle, mais la perception varierait normalement suivant sa position, comme pour l'audition directe des sources naturelles.

Ce procédé a été essayé lors de démonstrations d'électro-acoustique, et pour l'étude des conditions d'audition musicale ; mais il est évidemment inapplicable, en pratique, en raison de sa complexité. Une première simplification a consisté ainsi à placer les microphones de prise de son, non plus en un très grand nombre de points de l'espace du studio répartis horizontalement et verticalement, mais dans un seul plan horizontal, en constituant ainsi une sorte de « coupe horizontale de l'espace sonore », une sorte de fente ou de rideau sonore transparent entre l'enregistrement et la reproduction. Ce procédé permet d'étendre horizontalement, en quelque sorte, l'image sonore, d'assurer une véritable distribution musicale, de même qu'au cinéma la projection sur écran large consiste généralement à étendre horizontalement le format de l'image grâce à un dispositif optique convenable.

Une deuxième simplification pratique consiste à disposer les microphones en ligne et, en outre, à réduire leur nombre à trois au maximum, en utilisant normalement le même nombre de chaînes sonores d'enregistrement et de reproduction.

C'est pourquoi, on fait appel, en réalité, dans les procédés d'amateur, non pas au procédé stéréophonique proprement dit, même simplifié, mais à la méthode binauriculaire ou binaurale, encore plus simplifiée et plus limitée, que l'on peut comparer, d'une manière plus ou moins superficielle et inexacte, à la méthode stéréoscopique en optique (En toute rigueur, le terme binaural  doit plutôt s'appliquer à l'audition par écouteurs et le ternie binophonique à l'audition par haut-parleurs.).

On utilise seulement deux chaînes sonores complètes, chacune étant destinée à assurer l'enregistrement et la reproduction des sons destinés à une oreille ; la prise de son est effectuée avec deux microphones disposés d'une manière rationnelle, et qui peuvent, en principe, être écartés d'une distance correspondant à l'écartement des deux oreilles, soit une vingtaine de centimètres, et séparés par une masse de matière insonore jouant le même rôle acoustique que la tête de l'auditeur.

En toute rigueur, l'audition devrait être effectuée au moyen de deux écouteurs téléphoniques séparés appliqués sur les oreilles de l'auditeur, et permettant la perception distincte des sons musicaux provenant des sons musicaux des deux chaînes sonores. En principe, cette méthode devrait permettre d'assurer la localisation de la position des différents instruments de musique, et d'obtenir un véritable effet de présence sonore, de profondeur, et de perspective.

Cette méthode ne peut guère être envisagée qu'à titre de démonstration, puisqu'elle exige l'emploi désagréable et périmé des écouteurs ; en pratique, ces écouteurs sont remplacés par deux haut-parleurs suffisamment écartés pour que l'oreille gauche de l'auditeur perçoive davantage les sons provenant de l'élément de gauche, et l'oreille droite les sons provenant de l'élément de droite. Cette séparation ne peut être parfaitement efficace, et l'effet maximum assuré n'est guère que de l'ordre de 30 % de celui obtenu avec des écouteurs : il faut tenir compte, en outre, des sons réfléchis sur les parois de la salle.

Les différentes méthodes stéréophoniques

Les schémas des figures II-3 à II-7 permettent de se rendre compte d'une manière simple et objective des différentes conditions élémentaires dans lesquelles s'effectuent l'audition, suivant le nombre et la disposition des microphones et des haut-parleurs utilisés.

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Nos deux oreilles nous permettent de déterminer la position ou, tout au moins, la direction d'une source sonore et sa distance, et d'en évaluer

POSSIBILITÉS RÉELLES ET LIMITATION DE LA STÉRÉOPHONIE

L'intensité. L'auditeur de la figure II-3 A est placé ainsi en face d'une source unique exactement de face.

Lorsque l'auditeur est placé en face d'un certain nombre de sources disposées dans des directions différentes, les différentes actions de ces sources deviennent plus nettes ; la localisation peut d'ailleurs être facilitée par la vue, et même par l'odorat ou le toucher.

Nous voyons, de même, sur la figure II-4, un microphone disposé devant un certain nombre de sources sonores ; le microphone capte les sons d'une manière monaurale, et pour recueillir les ondes sonores de différentes façons, comme pourraient le faire les oreilles de l'auditeur, il faut utiliser plusieurs microphones.

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A l'autre bout de la chaîne de transmission ou de reproduction, un seul haut-parleur ne permet pas non plus d'obtenir d'indication sur la localisation de la source initiale. Si l'on utilise deux ou plusieurs haut-parleurs reliés à une seule chaîne sonore, comme le montre la figure II-5, on augmente, en quelque sorte, la surface de la source, et l'on peut même diriger différentes bandes de fréquences musicales plutôt vers un élément que vers l'autre ; mais il ne peut guère y avoir de véritable effet de distribution et de localisation.

Une amélioration vraiment complète ne peut être assurée par l'emploi d'un seul canal sonore, surtout si l'on ne prend même pas la précaution d'utiliser des procédés de pseudo-stéréophonie plus ou moins complexes (fig. II-6).

Les déficiences de la stéréophonie d'amateur

Cet effet de répartition et de séparation des sources sonores est-il assuré dans toute sa rigueur, et un stéréophone nous permet-il, tout au moins, l'impression d'entendre la musique d'orchestre dans notre chambre d'appartement? D'après certains critiques musicaux, les effets obtenus exagèrent la distinction des instruments et l'étalement de l'orchestre ; le niveau sonore indispensable nécessiterait des auditions trop intenses, gênantes et désagréables.

Cette affirmation est, en tous cas, exagérée, mais semble comporter une base réelle ; les effets stéréophoniques ne prennent toute leur valeur, que si l'intensité de l'audition présente un certain niveau minimum, et si la reproduction est effectuée avec un contraste sonore suffisant.

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Lorsque certains spécialistes nous proposent ainsi d'entendre la musique stéréophonique dans notre chambre d'appartement, très tard dans la nuit, et sans risquer aucunement de gêner les voisins, leur conseil ne semble guère pratique ! Pour obtenir un résultat réel, dans ce sens, il faudrait adopter des écouteurs téléphoniques, des cabines insonores ou, comme le proposait avec humour un technicien français, de grands fauteuils pourvus d'accoudoirs ou des bergères à oreillettes contenant de petits haut-parleurs.

Ce mot « stéréophonie » a pour origine déjà indiquée deux mots grecs, stéréos = solide et phôné = voix ; il y a donc, dans sa signification, une idée générale de perspective spatiale, et de relief sonore.

En fait, comme nous l'avons vu précédemment, on obtient essentiellement dans les appareils d'amateurs, un effet de distribution sonore dans un plan horizontal. Mais, cet effet de localisation se produit aussi bien en volume que dans un plan, lorsque les conditions optimales sont remplies, et les compositeurs de musique n'imposent pas des emplacements précis à chaque élément d'un orchestre ; les ouvres d'art restent valables avec des dispositions d'orchestre différentes.

Certains musiciens et compositeurs reprochent pourtant à cette méthode, cette localisation plus ou moins étendue dans le plan horizontal, et qui ne s'applique pas, selon eux, à la distribution verticale.

Les notions spatiales sont généralement unies de façon étroite avec le sentiment musical, et les musiciens utilisent souvent les termes de « bas » et « haut», plutôt que ceux de « gauche » et « droite ». Ils ne disent pas que la flûte sonne « en haut », et que le violoncelle sonne « en bas ».

Selon ces mêmes musiciens, l'impression de profondeur et de distribution verticale dans l'espace aurait beaucoup plus d'importance que la distribution horizontale, et cette distribution aurait même quelquefois des inconvénients, en mettant en relief les défaut des instruments de musique distincts et en empêchant la « fusion », le « fondu » des instruments entre eux.

Il s'agit là, sans doute, de questions délicates que peuvent seuls apprécier les musicophiles avertis ; pour la grande masse des auditeurs, les procédés habituels de distribution horizontale offrent déjà des avantages certains, et des possibilités importantes.

Certains autres musiciens ou praticiens reprochent à la stéréophonie d'amateur la restriction plus ou moins accentuée du champ auditif ; l'audition habituelle monaurale peut, en effet, être assurée dans des conditions acceptables presque en tous les points de la pièce où l'on installe le haut-parleur, à condition, tout au moins, d'orienter ce dernier dans la direction convenable. Il n'en est pas de même en stéréophonie, puisqu'on principe il y a dans la pièce une zone d'audition optimale où doivent se trouver les auditeurs.

Si on appliquait ce principe avec une extrême rigueur, on arriverait à limiter le nombre des auditeurs, et même à rendre impossible l'écoute des disques en famille. On a déjà fait le même reproche, d'ailleurs, à la télévision, pour des raisons optiques et non acoustiques.

En réalité, l'angle d'audition ne doit sans doute pas être trop ouvert ; si certains préconisent 100°, il vaut sans doute mieux 45° à 50°, c'est-à-dire un plus grand écartement des auditeurs par rapport aux haut-parleurs, et un écartement assez restreint de ces derniers. On obtient, d'ailleurs, ainsi, plus d'effet de profondeur, plus de clarté des timbres, et de netteté du son de certains instruments.

Déjà, les spécialistes songent à réaliser des haut-parleurs directionnels spécialement destinés à la stéréophonie, et qui permettront d'éliminer une partie de ces difficultés, en assurant une écoute valable dans les conditions les plus diverses.

Un autre reproche est formulé par d'autres spécialistes. D'après eux, nos appareils binauriculaires permettent bien de distinguer les sons des instruments qui se trouvent à notre droite ou à notre gauche, et même d'avoir une certaine impression de profondeur et d'amélioration de la qualité sonore, mais nous aurions très difficilement une impression de source sonore virtuelle centrale ; il se forme une sorte de « creux » ou « trou » extrêmement gênant qui empêcherait toute impression de fusion et d'ampleur continue.

Normalement, cette impression gênante, perceptible évidemment surtout par les experts, se manifeste par suite de défauts d'enregistrement initial, et d'imperfections de l'installation, disposition incorrecte des haut-parleurs, ou des auditeurs, réglage défectueux de l'intensité des deux canaux sonores.

Il y a, sans doute, un procédé qui comblerait automatiquement ce « trou » central ; il consisterait à utiliser un troisième haut-parleur central, avec une troisième chaîne réellement distincte ou combinée et établie en utilisant les deux premières chaînes déjà employées.

C'est là, une méthode adoptée dans certaines installations stéréophoniques proprement dites et, en particulier, dans les salles de cinéma, mais on ne peut l'envisager dans les installations de stéréophonie d'amateur que sous une forme très simplifiée.

Il y a, enfin, un autre argument des adversaires de la stéréophonie d'amateur. Ils nous disent parfois : « Vous obtenez bien certains résultats curieux avec vos installations stéréophoniques, en ce qui concerne la distribution sonore et l'effet d'ambiance, mais, en réalité, la qualité sonore proprement dite devient souvent défectueuse, et elle est bien inférieure à celle d'un appareil monophonique bien étudié ! »

Ce reproche est parfois fondé, car, pour des profanes, la méthode stéréophonique constitue une panacée et assure automatiquement la qualité sonore, même si l'enregistrement est défectueux, le pick-up mal choisi, et mal monté, les amplificateurs peu soignés, et les haut-parleurs trop réduits,, et mal disposés au point de vue acoustique.

Il ne peut, en réalité, y avoir d'installation stéréophonique de qualité, lorsque les éléments constituant les deux chaînes sonores ne présentent pas des caractéristiques au moins équivalentes à celles des chaînes monophoniques correspondantes. Il faut donc toujours assurer la fidélité de la réponse en fréquence, la conservation dès harmoniques, l'absence d'intermodulation, la précision des transitoires, telles que les attaques et les extinctions des sons des instruments à cordes et à vent, des archets, des marteaux, et des souffleries de l'orgue. Toute distorsion n'est nullement supprimée par la stéréophonie, et même, bien souvent, elle est rendue plus gênante ; il en est de même de certains bruits parasites, et cela d'autant plus que le niveau minimum d'intensité ne peut être abaissé au-dessous d'une certaine valeur.

Certes, la méthode stéréophonique augmente la qualité de l'audition, mais elle n'en supprime pas automatiquement les défauts ; dans ce domaine, comme dans la haute fidélité monaurale, il faut, tout d'abord, respecter, tout au moins, un certain nombre de facteurs essentiels, qui ne sont pas suffisants pour assurer l'audition intégrale, mais ont une influence restrictive, et sans lesquels l'effet d'ampleur et de distribution sonores, comme celui de fidélité sonore, ne peuvent exister.

Limitations et compatibilité des procédés stéréophoniques

Les procédés stéréophoniques sont-ils destinés à remplacer complètement les méthodes ordinaires, qu'il s'agisse de disques phonographiques ou de bandes magnétiques ?

Il n'en est rien, pour deux raisons de caractères différents :

1. - La méthode ne s'applique pas à tous les enregistrements.

Le procédé n'a évidemment d'avantages que si les sources sonores initiales sont distinctes, multiples, ou mobiles, ce qui est le cas d'un orchestre symphonique, d'un orchestre de jazz, d'un chour, de la musique d'orgue, d'une pièce de théâtre à plusieurs personnages, ou de toute autre manifestation musicale enregistrée dans une salle de grand volume produisant un certain effet de réverbération, par exemple, dans les églises ou les salles de concert.

2. - Une deuxième limitation est d'ordre pratique, ou même parfois uniquement « économique ». Il est bien difficile de songer à établir un électrophone stéréophonique sous une forme très simple et très portative dans une valise légère et de dimensions extrêmement réduites. Des efforts ont été faits dans ce sens, et des résultats ont déjà pu être obtenus, mais il y a une limite évidente, difficile à dépasser.

Il n'est pas possible de concevoir non plus un électrophone ou même un magnétophone établi uniquement pour l'emploi des disques et des bandes stéréophoniques, et les appareils de fabrication industrielle seront donc des modèles mixtes compatibles.

Ils pourront ainsi servir à reproduire, sinon à enregistrer de la manière ordinaire « monaural », et les électrophones, en particulier, pourront être utilisés normalement avec des disques microsillons actuels.

Mais l'inverse ne semble pas possible ; la reproduction des disques stéréophoniques ne peut être effectuée sur des électrophones ordinaires, même en se contentant de la lecture d'un seul canal. Ce fait est dû essentiellement aux caractéristiques des styles et des sillons utilisés, et sur lesquels nous donnerons plus loin des précisions.

Il n'en est pas de même pour le magnétophone. On peut fort bien utiliser sur un magnétophone ordinaire une bande stéréophonique à deux pistes sans aucun risque de détériorer l'appareil, mais en se contentant, bien entendu, de la reproduction d'un seul canal.

Il s'agit de sélectionner les ouvres musicales et les enregistrements qui peuvent donner les résultats les plus favorables, en attendant que des musiciens veuillent bien composer spécialement pour l'enregistrement ou la retransmission stéréophonique.

Si certains disques ou bandes enregistrés actuels présentent parfois des défauts indiscutables, et surtout remarqués par les auditeurs mélomanes, cela tient souvent à des erreurs initiales de l'ingénieur du son et à la nouveauté des procédés techniques mis en jeu. Ces défauts s'atténueront rapidement avec l'utilisation pratique des appareils en nombre de plus en plus grand.

Le rôle essentiel de l'installation et son utilisation

II en est de même des erreurs de réglage commises par les auditeurs. Des résultats satisfaisants ne peuvent être assurés, même avec des machines parlantes de haute qualité, et des enregistrements bien choisis sur disques ou sur bandes, que si les différents éléments de l'installation et, en particulier, les haut-parleurs, sont convenablement disposés dans la salle d'audition et si cette dernière ne présente pas des défauts acoustiques trop graves.

L'auditeur doit donc apprendre à se servir de son appareil dans des conditions rationnelles, et les chapitres suivants ont justement pour but de lui donner les indications nécessaires.

Il est enfin un autre reproche que l'on fait souvent à la stéréophonie. Les appareils ordinaires monaurals : radio-récepteurs, électrophones ou même, à la rigueur, magnétophones, sont souvent utilisés pendant de longues heures pour réaliser une sorte de « fond musical », qui n'empêche pas les occupations habituelles de l'auditeur et peut même constituer une musique fonctionnelle améliorant les conditions de travail à domicile.

L'intellectuel peut fort bien écrire dans son bureau tout en entendant en sourdine une sonate de Beethoven, et beaucoup de ménagères aiment préparer les repas en écoutant des variétés ou de la musique douce !

Cette habitude agréable n'est pas compatible avec la télévision ; on ne peut, à la fois, lire une page d'un document, ou regarder les pommes de terre que l'on épluche et, en même temps, observer les images animées sur l'écran du téléviseur !

Il en est de même pour l'audition stéréophonique. Il faut se placer en un endroit déterminé de la pièce, en face des haut-parleurs, pour bénéficier réellement de « l'ambiance sonore », qui doit plus ou moins rappeler celle d'une salle de concert, il faut réellement se concentrer, et « tendre » tous ses sens pour discerner les sons harmonieux et distincts des instruments de l'orchestre et des chanteurs.

Cela implique nécessairement l'abandon de tout travail simultané ; il faut se placer dans un fauteuil convenablement disposé dans la salle d'écoute, exactement comme si l'on allait au concert, avec en moins, sans doute, la nécessité de se déplacer et de payer sa place !

Cette audition des concerts à domicile ne peut être assurée sans cette sujétion ; elle est absolument inévitable, et comparable à celle qu'imposé la télévision. Comment, d'ailleurs, écouter avec passion une ouvre classique ou moderne, tout en s'occupant de travaux ménagers ou d'études techniques très complexes ? '

Les conditions indispensables

L'audition stéréophonique constitue pour l'amateur mélomane une nouvelle possibilité d'agrément et d'étude artistique, mais on ne peut bénéficier de tous ses avantages, si l'on ne se soumet pas à quelques conditions absolument nécessaires.

On ne va pas au concert chaque jour, et pendant la plus grande partie de la journée ; il n'y a pas non plus de raison pour faire fonctionner constamment un appareil stéréophonique en abandonnant tout travail et toute occupation !

Les machines musicales stéréophoniques peuvent traduire les ouvres musicales qui n'exigent pas cet effet de distribution sonore, avec des résultats remarquables, dans les mêmes conditions que les appareils monaurals.

En principe, l'auditeur doit être placé en face des haut-parleurs et sur la ligne médiane perpendiculaire à la droite joignant ces deux haut-parleurs. Il ne faut pas croire, cependant, que tous les membres de la famille soient obligés de se placer les uns derrière les autres sur cette ligne idéale !

En principe, une installation de stéréophonie complète de qualité n'est pas nécessairement beaucoup plus encombrante qu'un meuble ou une chaîne sonore normale à haute fidélité ; il y a seulement à considérer un montage électronique et un haut-parleur supplémentaires et c'est surtout remploi de deux haut-parleurs distincts qui peut présenter les difficultés relatives les plus importantes.

En tous cas, il est alors souvent à peu près impossible de dissimuler une machine parlante de ce genre dans le living-room ou le salon, comme on peut le faire pour un radio-récepteur minuscule, ou même un électrophone portatif. Il est même préférable de fixer, une fois pour toutes, la position des appareils et, en particulier, des haut-^parleurs.

De là, sans doute, la nécessité ou, tout au moins, l'intérêt d'adopter aussi des appareils et, surtout, des haut-parleurs de présentation soignée et l'on trouve désormais des modèles qui donnent sous ce rapport toute satisfaction.

On n'éprouve aucune difficulté à placer dans un salon un appareil de musique tel qu'un piano ou une harpe ; au contraire, cet appareil peut concourir à l'ameublement et à l'élégance du mobilier. Pourquoi, de la même manière, n'essaierait-on pas d'adapter les différents éléments de l'installation stéréophonique et de la chaîne sonore à l'ameublement du living-room ou du salon.

Ce mode de présentation faciliterait beaucoup les installations et on peut même adapter l'agencement entier de la pièce en fonction de ce matériel. Pourquoi n'installerait-on pas des salons de musique stéréo comme autrefois de musique de chambre ?


CHAPITRE III

LES MACHINES PARLANTES STÉRÉOPHONIQUES

Les réalisations industrielles et les applications commerciales de la stéréophonie sont récentes, mais les avantages et les possibilités de la musique stéréophonique à domicile paraissent être admis par tous, techniciens, industriels, et usagers.

Les radio-concerts stéréophoniques deviennent relativement nombreux et réguliers, et peuvent être enregistrés sur bandes magnétiques au moyen de magnétophones enregistreurs, tout au moins uniquement pour des auditions personnelles et familiales.

Le développement des appareils stéréophoniques a été beaucoup plus rapide à l'étranger ; de nombreux modèles de machines parlantes stéréophoniques avaient été présentés à Londres et à New York dès 1958 ; en Angleterre et en Allemagne la vogue des magnétophones et des électrophones stéréophoniques augmente constamment.

En France, nous avons assisté primitivement à un certain décalage, et ce qu'on pourrait appeler vulgairement le démarrage de la stéréophonie d'amateurs a été beaucoup plus lent. Ce fait est dû surtout à des raisons industrielles et commerciales, beaucoup plus techniques ; il n'y a pas encore dans le commerce beaucoup de bandes magnétiques stéréophoniques enregistrées par des éditeurs français, mais on peut trouver des exemplaires d'importation, et les premières réalisations commencent à être annoncées.

On peut, de même, trouver des disques stéréophoniques d'importation américains, anglais et allemands, mais le nombre des disques français augmente progressivement et régulièrement. Cette évolution s'accentue en suivant désormais un mouvement irréversible.

Tous les grands chefs d'orchestres et les virtuoses commencent à réenregistrer dans le monde entier leur répertoire en version stéréophonique. Aux Etats-Unis, où le procédé stéréophonique est entré plus tôt dans la pratique courante, les enregistrements sont bien souvent publiés en double, et l'on peut trouver la même ouvre en stéréophonie et en version ordinaire.

Cela ne signifie pas qu'on envisage une production de disques stéréophoniques du même ordre que celle des disques ordinaires ; les fabricants procèdent à une mise au point indispensable, et l'on ne peut qu'approuver leur prudence.

De plus en plus d'amateurs désireront bénéficier des nouvelles possibilités de ce procédé musical, mais .tous les possesseurs d'électrophones n'adopteront pas automatiquement un appareil stéréophonique.

Les différentes catégories de machines stéréophoniques

Les constructeurs établissent, en général, deux catégories d'appareils stéréophoniques. Les modèles intégrés comportent en un seul bloc tous les éléments pouvant assurer l'audition stéréophonique, avec amplificateur double complet, et plusieurs haut-parleurs. Les modèles simplifiés et adaptables, d'autre part, sont des appareils destinés, en principe, à l'audition monophonique ordinaire, mais qui sont facilement transformables et comportent, à cet effet, des prises de sortie permettant l'adaptation d'éléments séparés.

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L'application des procédés stéréophoniques ne peut, d'ailleurs, pas être envisagée dans les mêmes conditions suivant la solution envisagée, c'est-à-dire réception par radiophonie, emploi d'un électrophone stéréophonique à disques spéciaux, auquel on donne déjà le nom de stéréophone, ou, enfin, d'un magnétophone stéréophonique servant uniquement comme lecteur, ou permettant également l'enregistrement (fig. III-l).

Bases de construction des machines stéréophoniques

Les sons qui parviennent à l'oreille gauche et à l'oreille droite diffèrent de trois façons essentielles :

a) Un son provenant d'une source située à droite de l'auditeur, par exemple, atteint l'oreille droite avant l'oreille gauche.

Le décalage de temps est maximum lorsque la source se trouve d'un côté de la tête, et

dans le prolongement des deux oreilles ; dans cette positions, la différence de temps est de 0,00063 seconde, ce qui correspond à l'écartement des oreilles de 21 cm.

b) II se produit une  différence d'intensité  des  sons  atteignant les deux oreilles. Cette différence varie suivant la fréquence des sons, elle résulte surtout de la diffraction produite par l'obstacle constitué par la tête de l'auditeur.

c) Un certain nombre de sons ont des spectres de fréquences complexes ; les pertes de diffraction dépendent de la fréquence, et le spectre correspondant aux deux oreilles est également différent.

La différence d'intensité sonore

La différence d'intensité des sons parvenant aux deux oreilles est due surtout à la présence de la tête séparant les oreilles. Tous les obstacles placés dans le champ sonore produisent des distorsions ; ils déterminent une augmentation de la pression sur le côté exposé à l'onde sonore incidente, et une diminution de la pression du côté inverse, ce qui constitue l'effet de diffraction bien connu.

La différence de pression entre les deux côtés de l'obstacle dépend du rapport du diamètre de cet obstacle, à la longueur d'onde des sons incidents. Pour une dimension donnée de l'obstacle en question, cette différence augmente en même temps que la fréquence du son, c'est-à-dire en même temps que la diminution de la longueur d'onde. Il est très difficile de calculer exactement cette distorsion du champ sonore, mais ici il s'agit seulement d'étudier l'effet qui se produit autour de la tête du sujet et Weiner a pu étudier cette question d'une manière satisfaisante.

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Comme on le voit sur la fig. III-2, la différence de pression entre les deux oreilles peut s'élever à 8 dB à 1 000 c/s et à 17 dB à 6 000 c/s.

Les sons purs, ainsi que nous l'avons noté, n'ont guère qu'une importance théorique, tandis que les sons perçus constamment dans la vie courante : la parole, la musique, et les bruits, ont une énergie dispersée sur toute l'étendue du spectre de fréquences. Dans un son complexe de ce genre, la différence de pression résultante sur les deux oreilles dépend du spectre de fréquences de l'énergie contenue dans le son considéré.

Steinberg a calculé la différence de pression et, par conséquent, la différence d'intensité sonore pour la parole normale.

Les résultats trouvés sont indiqués sur la fig. III-3. Ces courbes montrent que pour des angles allant jusqu'à 40° à partir du plan médian la différence d'intensité évaluée en décibels, est à peu près directement proportionnelle à l'angle formé autour de la tête.

La différence de fréquence

La troisième différence importante notée concerne l'effet de diffraction qui dépend de la fréquence, et constitue une différence résultant de la caractéristique de fréquence d'un son pour les deux oreilles. Grâce aux notions acquises, notre cerveau peut utiliser cette différence comme repère pour assurer la localisation.

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II y a donc trois différences essentielles des sons qui parviennent à nos oreilles : une différence des instants d'arrivée, une différence d'intensité, et une différence des caractéristiques de fréquence. Ce sont ces trois phénomènes associés qui assurent la possibilité de localisation sonore, et la perception du relief sonore binauriculaire (voir figures IH-4 et III-5).

Le problème de la diaphonie

Un problème très particulier se pose dans les machines stéréophoniques, et il est dû justement au caractère de dualité de la transmission et de l'amplification. Il s'agit de la diaphonie, terme technique provenant du vocabulaire de la téléphonie, et que les Anglo-Saxons désignent sous le nom de « cross-talk » ; il s'agit de la pénétration réciproque des vibrations d'un canal sonore dans l'autre.

Cette pénétration diminue surtout le contraste sonore et peut risquer d'augmenter le bruit de fond, mais elle ne peut amener, comme on le croit trop souvent à première vue, une sorte de confusion ou de déformation des paroles et de la musique. Il en résulte surtout une fusion plus ou moins notable des vibrations sonores correspondant aux deux canaux ; ce phénomène rapproche virtuellement les sources sonores qui devraient être distinctes et distribuées dans l'espace. Tout se passe ainsi comme si l'on revenait plus ou moins à l'audition monophonique ordinaire.

Cet effet de diaphonie ne doit pas normalement dépasser un niveau de - 20 dB pour être admissible ; la composante parasite doit donc avoir un niveau inférieur d'au moins 20 dB à la composante utile du canal sonore considéré. Dans l'édition phonographique, au moment de la gravure, on considère même généralement qu'il est nécessaire d'obtenir une séparation de l'ordre de -30 dB, ce qui exige évidemment des précautions très précises et l'emploi de montages spéciaux. Nous donnerons des précisions à ce sujet pour les différents montages.

La séparation effective entre les deux canaux sonores ne s'effectue pas, d'ailleurs, de la même façon pour les sons de différentes hauteurs. On peut constater des phénomènes de caractère mécanique ou électrique, qui dépendent des résonances propres des traducteurs utilisés.

L'importance de ce phénomène varie également suivant les fréquences car, rappelons-le encore, les ondes sonores ont des propriétés directionnelles variables suivant leurs longueurs.

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La distribution et la direction sonores sont assurées essentiellement par les sons aigus ; il faut donc surtout éviter la diaphonie pour la reproduction des fréquences élevées, et nous verrons, en particulier, que c'est là un résultat général obtenu avec les pick-ups.

En raison de cette variation des qualités directionnelles des ondes sonores, certains constructeurs -ont proposé d'établir des machines parlantes avec deux canaux sonores bien distincts pour les sons médiums et aigus, mais un seul canal commun pour les sons graves. Les appareils correspondants comporteraient trois haut-parleurs, deux éléments écartés l'un de l'autre pour les sons aigus, et un élément central pour les sons graves. Ce problème sera également étudié dans le chapitre des haut-parleurs.

La construction des appareils stéréophoniques

La stéréophonie est à la portée de l'amateur sous trois formes distinctes, mais qui peuvent être combinées : le disque, la bande magnétique, et le radio-concert. Dans tous les cas, comme nous venons de le voir, les machines parlantes destinées à assurer la réception, la reproduction des enregistrements, ou les enregistrements eux-mêmes, sont caractérisés essentiellement par leur caractère double.

Ces appareils intégrés ou adaptés comportent ainsi toujours deux traducteurs électro-acoustiques, deux chaînes sonores d'amplification, et deux haut-parleurs ou groupes de haut^parleurs distincts. De même, lorsqu'il s'agit d'enregistrer (et uniquement, d'ailleurs, avec des magnétophones), il faut employer à l'origine, comme source initiale, deux microphones, ou un pick-up double, reliés aux deux chaînes d'amplification de l'appareil, agissant elles-mêmes sur deux têtes magnétiques d'enregistrement entièrement distinctes.

Les premiers enregistrements stéréophoniques semblent avoir été exécutés pratiquement sur des films gravés, mais les premières machines lectrices ont été établies, en fait, pour le cinéma sonore avec des inscriptions photographiques effectuées sur des pistes multiples enregistrées sur les films portant les images elles-mêmes ou sur des films séparés.

Désormais, on n'utilise plus dans la stéréophonie à domicile que des disques spéciaux édités par des fabricants spécialisés, au même titre que les disques ordinaires, ou des bandes magnétiques également éditées industriellement.

L'enregistrement stéréophonique d'amateur comme, d'ailleurs, en général l'enregistrement sonore ordinaire, ne peut être envisagé qu'avec des magnétophones à bandes magnétiques à plusieurs pistes.

Le procédé est facile à appliquer sans aucune connaissance spéciale ; il permet d'inscrire facilement plusieurs canaux sonores simultanément sur une même bande, avec une dépense relativement faible. Les appareils employés sont un peu plus complexes, mais d'un prix encore abordable, et les magnétophones ordinaires peuvent être adaptés en conséquence.

Il est bien évident, d'ailleurs, que ces magnétophones stéréophoniques conservent toutes les possibilités et les avantages des appareils monaurals et, en particulier, les bandes utilisées peuvent être effacées immédiatement, si on le désire, et servir à nouveau un très grand nombre de fois.

La réception des radio-concerts stéréophoniques peut être considérée à part, et l'on peut surtout comparer les avantages respectifs des stéréophones et des magnétophones stéréophoniques. D'ailleurs, bien souvent, l'emploi des magnétophones est combiné avec celui des stéréophones, sinon des radio-récepteurs, et l'on forme ainsi un véritable centre universel de stéréophonie, car un grand nombre d'éléments constituant les différents appareils peuvent être communs.


CHAPITRE V

LES DISQUES STEREOPHONIQUES

La réalisation des disques stéréophoniques présente un très grand intérêt, en raison des énormes possibilités d'utilisation dues à la diffusion des électrophones, mais il fallait trouver un procédé pratique, économique, et d'un usage simple.

De là, les recherches effectuées aux Etats-Unis et en Angleterre pour obtenir un enregistrement et une reproduction stéréophoniques sur disque, en utilisant un seul groupe de sillons, mais doubles en quelque sorte, et permettant, grâce à leur forme spéciale, d'obtenir deux lectures sonores distinctes au moyen d'un seul pick-up double, comportant deux éléments séparés ou combinés, montés dans une seule tête, à l'extrémité d'un seul bras-support.

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Les principes indiqués sont fort ingénieux. La première solution consiste dans l'utilisation sur un seul sillon de l'enregistrement à variation de profondeur, dit à saphir, pour effectuer l'inscription des signaux d'une première bande sonore et, également, dans le même sillon, d'une modulation transversale ou à aiguille, assurant l'enregistrement de la deuxième bande sonore.

Le pick-up employé est unique, et ne comporte qu'un seul style de lecture, mais celui-ci est ainsi animé de deux mouvements différents, l'un vertical, en suivant les sinuosités en profondeur du sillon à saphir et l'autre transversal, en suivant les ondulations de l'oscillogramme habituel à aiguille.

Le style agit sur deux éléments traducteurs, l'un sensible aux déplacements horizontaux d'une armature et l'autrs aux déplacements verticaux. Ce système double peut, par exemple, être électromagnétique ; les deux éléments traducteurs sont reliés respectivement à deux préamplificateurs et amplificateurs de puissance de deux chaînes sonores séparées, actionnant finalement deux haut-parleurs binauriculaires.

Depuis cette époque, les recherches techniques tant aux Etats-Unis qu'en Angleterre et en Europe ont pris une grande importance et dès 1957 on pouvait comparer d'une manière industrielle les deux procédés essentiels de la gravure 45°-45° et la gravure verticale à 90°. Après une série d'essais et de recherches comparés, l’Association des Industries d'Enregistrement Sonore des Etats-Unis (R.I.A.A.) a adopté le procédé 45-45 comme système standard.

Cette adoption officielle n'a cependant pas arrêté les recherches destinées à améliorer la gravure stéréophonique des disques ; c'est ainsi que le procédé M.S.D. ou « Minier Stéréo Disc », dû, comme son nom l'indique, à Jerry B. Minier a été présenté en 1957, et employé pratiquement, pour la première fois, en janvier 1958. Une autre méthode a également été imaginée en mars 1958 par le docteur Péter Goldmark de la Columbia et constitue plutôt une modification du procédé 45-45.

La compatibilité nécessaire

Une machine phonographique établie en vue de la lecture des disques stéréophoniques doit également pouvoir permettre l'emploi des disques ordinaires nouveaux ou anciens ; suivant l'expression mise à la mode par la télévision en couleurs, cet électrophone doit être compatible,

II faut donc envisager les combinaisons suivantes :

  1. Un type nouveau de pick-up stéréophonique doit être capable d'assurer la lecture d'un disque à longue durée du type ordinaire ;
  2. Un pick-up ordinaire non stéréophonique avec une machine à un seul canal à haute fidélité, doit permettre la lecture des nouveaux disques stéréophoniques avec une qualité comparable à celle assurée à l'aide d'un bon disque ordinaire à longue durée.

Le premier résultat est assuré à l'aide de deux procédés que nous venons d'indiquer, mais le deuxième est plus difficile à envisager. S'il est possible de reproduire les disques stéréophoniques avec un pick-up ordinaire, cela permettrait sans doute aux fabricants de ne pas éditer deux disques pour un même morceau de musique.

En employant un pick-up ordinaire sur un disque stéréophonique, on risque de détruire complètement l'inscription verticale, de sorte que le disque serait rapidement hors d'usage pour assurer une reproduction double.

Il est donc très difficile d'envisager le deuxième résultat indiqué plus haut.

Principe du système 45-45

Dans ce procédé, seul adopté industriellement, les deux canaux stéréophoniques droite et gauche sont enregistrés sur un disque appelé 45-45, parce que là gravure s'effectue à 45° par rapport à la surface du disque. Puisque les deux mouvements se produisent ainsi à 90° l'un par rapport à l'autre, l'intermodulation entre les deux canaux peut être théoriquement nulle. Si ce disque 45-45 est reproduit avec un pick-up stéréophonique comportant deux éléments convenablement orientés, la séparation ou rapport entre les canaux peut être supérieure à 20 dB, c'est-à-dire dans le rapport de 10 à 1, sur la plus grande partie de la gamme de fréquences nécessaire.

Si ce pick-up spécial comporte deux entrées reliées en parallèle électriquement, il peut aussi permettre de jouer un disque ordinaire monaural à inscription latérale, dans de bonnes conditions, de telle sorte qu'il assure la compatibilité.

Si les fils de sortie ne sont pas montés en parallèle électriquement, mais sont laissés de. la manière ordinaire reliés chacun à un amplificateur distinct, et à un haut-parleur séparé, il peut se produire une certaine distorsion qui provient de l'effet de « pincement » dû à l'enregistrement latéral monaural. Cet effet de pincement est déterminé par le déplacement vertical du saphir, qui n'agit pas normalement sur un pick-up ordinaire à déplacement latéral.

Au contraire, si l'on voulait reproduire un disque 45-45 avec un pick-up standard à vibration latérale, les sillons serait détériorés parce que l'armature du pick-up ne permet pas un déplacement vertical ; il n'y a donc pas compatibilité entière avec les pick-up ordinaires monaurals.

En principe, la durée d'audition sans système de contrôle d'espacement automatique est inférieure à celle d'un disque ordinaire à longue durée, en raison de la surface plus grande occupée par tes sillons composites 45-45. Mais, en utilisant un système automatique d'espacement et un contrôle automatique de la profondeur, il est possible d'augmenter légèrement la durée d'audition de façon à la rendre à peu près la même que celle d'un disque standard. La durée maximale demeure cependant plus courte que pour un disque classique établi pour le même diamètre d'aiguille reproductrice, et dans lequel on emploie aussi un procédé d'espacement automatique et de contrôle de la profondeur.

Les caractéristiques des disques 45-45

L'enregistrement 45-45 des deux canaux sonores dans un seul sillon préserve la symétrie, et les gravures se trouvent ainsi à + 45° par rapport au plan vertical tangentiel pour un canal et - 45° pour l'autre

Les mouvements sont mis en phase, de telle sorte qu'avec des sillons en phase et d'amplitude égale, on obtient une modulation latérale du sillon, tandis que la modulation est verticale lorsque les signaux sont déphasés et en opposition de phase. Si les deux pistes sont gravées ainsi en opposition de, phase, la pointe du style ne peut plus se déplacer horizontalement, mais seulement verticalement. Dans ces conditions, ce déplacement n'a pas d'action sur les têtes des pick-up, de sorte qu'aucune tension n'est recueillie à la sortie.

  1. Lorsque le sillon ne comporte aucune modulation sa largeur à la surface du disque est constante, et sa profondeur également constante ; la pointe du style qui explore le sillon demeure immobile (fig. V-3-a),
  2. Lorsqu'une seule piste, par exemple, celle de gauche, est inscrite sur la paroi du sillon, la largeur et la profondeur de ce sillon varient et je style se déplace obliquement en suivant une direction sous un angle de - 45° par rapport à la verticale (fig. V-3-b).
  3. Lorsque c'est, d'une manière analogue la piste de droite du Sillon qui est modulée, la largeur et la profondeur de ce sillon varient également et la pointe du saphir est animée d'un mouvement oblique suivant une ligne faisant un angle de + 45° par rapport à la verticale (fig. V-3-c).
  4. Lorsque les deux pistes sont modulées en phase, et avec une amplitude égale, la largeur de la piste demeure constante, et la pointe du style se déplace latéralement, comme s'il s'agissait d'un sillon ordinaire monaural (fig. V-3-d).
  5. Lorsque les deux pistes sont modulées avec déphasage de 180° et sont gravées par un burin animé de mouvements d'égale amplitude : la largeur et la profondeur du sillon varient, et la pointe du style se déplace uniquement dans une direction verticale (fig. V-3-e).

Ces diverses conditions se présentent évidemment au cours du fonctionnement du pick-up stéréophonique» dont la pointe reproductrice suit le sillon composite. Cette pointe se déplace dans un plan a angle droit, et suivant des directions radiales par rapport à la surface du disque, et son mouvement ne peut être limité à une seule direction, comme dans le cas du pick-up ordinaire à mouvement uniquement latéral.

 


 

CHAPITRE VI

LES PICK-UPS STÉRÉOPHONIQUES ET LEUR EMPLOI

On adopte, on le sait, dans les disques phonographiques stéréophoniques actuels la méthode d'enregistrement d'origine américaine baptisée 45-45, avec des inscriptions correspondant aux deux canaux sonores stéréophoniques effectuées dans les parois droite et gauche du sillon double.

La piste gravée dans la paroi du sillon, vers le centre du disque, correspond au canal d'amplification et au haut-parleur de gauche, tandis que la piste inscrite dans la paroi extérieure du sillon, vers la périphérie du disque, correspond au .canal sonore d'amplification et au haut-parleur de droite. Avec un seul saphir et un seul diamant suivant les sinuosités de ce sillon composite, on peut ainsi commander deux systèmes traducteurs fournissant les tensions, à fréquences musicales assurant la reproduction stéréophonique dans les deux canaux (fig. VI-1).

Les gravures des sillons sont effectuées à + 45° par rapport au plan vertical tangentiel pour un canal et à - 45° pour l'autre. Les mouvements sont mis en phase, de telle sorte qu'avec des signaux en phase et d'amplitude égale, on obtient une modulation latérale du sillon, tandis que la modulation est verticale, lorsque les signaux sont déphasés, et en opposition de phase. La pointe du style ne peut plus alors se déplacer horizontalement; elle est actionnée verticalement. Ce déplacement ne doit pas avoir d'action sur le pick-up, de sorte qu'aucune tension n'est recueillie à la sortie de ce dernier.

Il s'agit, évidemment, d'effectuer une séparation entre les deux formes de vibration, pour la reproduction distincte des deux canaux. Cette séparation peut être effectuée d'une manière mécanique ou électrique; dans le premier cas, on emploie deux éléments de couplage distincts, et dans le second un bras commua.

Les problèmes à résoudre

Le pick-up monaural doit traduire uniquement des vibrations latérales et son style ne doit être animé d'aucun mouvement vertical, tandis que celui du pick-up stéréophonique doit être capable de se déplacer librement dans le sens vertical aussi bien que latéralement, de façon à transcrire des vibrations dans deux directions angulaires à 45°. L'élément vibrant ne doit pas seulement se déplacer facilement dans toutes les directions de façon à suivre les ondulations complexes du sillon stéréophonique, il doit aussi souvent séparer les composantes des mouvements dans les deux directions à 45° et distinguer celles qui correspondent à chaque canal.

Ce résultat est assez facile à obtenir pour certaines fréquences, mais un bon pick-up doit évidemment conserver cette indépendance des mouvements sur toute la gamme musicale et, comme à l'habitude, le problème est plus difficile à résoudre pour les fréquences très élevées que pour les sons graves et médiums.

La séparation ne s'effectue pas de la même façon sur les différentes fréquences, puisqu'il y a des phénomènes d'interaction mécanique qui dépendent des résonances propres des éléments. La diaphonie n'est pas constante et sa valeur dépend des fréquences; il est vrai que ce phénomène a également une importance variable suivant les fréquences considérées et, en raison des qualités directionnelles variables des ondes sonores suivant les fréquences. On peut admettre un effet de diaphonie plus marqué sur les sons graves que sur les sons aigus, et c'est, d'ailleurs, là souvent une caractéristique générale des pick-up actuels.

Le fonctionnement d'un pick-up stéréophonique est toujours plus complexe, et sa construction pose plus de problèmes. En principe, le système moteur demeure le même, et on peut utiliser des éléments à cristal, à pastille de céramique, à bobine mobile, du type magnétique, électrodynamique, ou à réluctance variable; mais les qualités relatives des différents modèles ne sont pas changées essentiellement, lorsqu'on passe du système monaural au binaural.

Il ne suffit pas d'assembler deux mécanismes monaurals avec un seul style, comme on l'a fait dans certains appareils d'amateur primitifs pour constituer un bon pick-up stéréophonique. Un appareil de ce genre doit être étudié dans des conditions complètement différentes.

Les conceptions qui président à cette réalisation varient suivant les constructeurs et les techniciens ; certains prétendent qu'on doit coupler rigidement le traducteur au style ou à son bras, avec un couplage mécanique simplifié ou direct ; d'autres pensent qu'il est préférable de séparer initialement les deux modes de mouvements sur le style lui-même et d'utiliser des dispositifs de liaison séparés pour chaque élément. Chaque problême doit être étudié et résolu séparément; les méthodes ont leurs avantages et leurs inconvénients respectifs.

Les qualités électriques et électro-acoustiques varient également. Certains pensent qu'il est inutile d'obtenir des sons aigus au-dessus de 8 000 c/s, tandis que, pour d'autres, cette limite est insuffisante, même au prix d'une légère distorsion. Il est évident, d'ailleurs, que les caractéristiques des pick-up doivent être étudiées en fonction des caractéristiques même des disques.

Dans la plupart des premiers enregistrements stéréophoniques, on n'envisageait pas l'inscription des sons aigus au-dessus de 8 000 c/s, tandis que d'autres permettaient la reproduction des fréquences élevées, mais avec distorsions.

La qualité de la reproduction dépend ainsi, tout autant du disque primitif que du pick-up, et l'audition obtenue avec un disque présentant des distorsions sur les sons très aigus semblera ainsi meilleure avec un pick-up limitant la gamme de réponse sur les fréquences élevées.

L'enregistrement phonographique sera également amélioré pour l'inscription stéréophonique, mais les défauts constatés primitivement sur les sons aigus au-delà de 8000 c/s ne présentent pas les mêmes inconvénients que pour la reproduction monaurale. En stéréophonie, il est moins essentiel d'étendre la .gamme des fréquences élevées pour assurer une impression de réalisme sonore, et il est peut-être préférable de réduire les sons très aigus que d'essayer de les reproduire avec une distorsion gênante. Cela ne signifie pas, évidemment, qu'on doive exagérer en sens contraire, et se contenter des sons médiums et graves qui, en principe, ne présentent pas l'effet directionnel, et ne permettent pas la séparation des sources sonores.

La pression de la pointe du style sur le fond du sillon est particulièrement critique. On utilise avec les pick-up stéréophoniques des saphirs ou des diamants de diamètre encore plus réduit et il est indispensable d'appliquer une force verticale la plus légère possible, pour éviter une usure rapide du disque. Pour la même raison, l'emploi d'un diamant est toujours recommandable, et l'adoption d'un saphir ne constitue qu'une fausse économie, du moins pour les usagers qui ont les moyens nécessaires pour faire l'acquisition d'un diamant, et qui envisagent un usage régulier de leur tourne-disques.

Montages mécaniques des pick-up

En raison de la complexité des mouvements mécaniques de la pointe reproductrice, et de la nécessité de séparation des deux composantes indépendantes correspondant aux canaux stéréophoniques, le pick-up stéréophonique comporte souvent un dispositif mécanique de liaison particulier entre cette pointe et les traducteurs, alors que le dispositif correspondant des pick-up monaurals est extrêmement simple et réduit.

Fort heureusement, les amplitudes limites des mouvements mécaniques à transmettre sont très faibles, ce qui limite les difficultés du problème ; elles sont de l'ordre de 25 microns ou mêmes inférieures.

Les moyens possibles pour assurer la transformation du déplacement de la pointe du style en deux composantes stéréophoniques séparées sont nombreux, et le plus. simple peut être représenté sur la figure VI-2. Le saphir ou le diamant est fixé à une extrémité d'une barre parallèle à la tangente au sillon au point de contact ; des pivots ou des roulements -flexibles sont placés à l'autre extrémité de cette barre.

Lorsque le sillon est exploré par le style, ce dernier, ainsi que son support, se déplace ; il en résulte un déplacement de barres radiales obliques qui sont maintenues contre la barre porte-style par la réaction du poids appliqué.

Si la pointe reproductrice se déplace dans une direction à – 45°seulement, c'est-à-dire parallèle à la barre oblique de droite, c'est seule- ment la barre oblique de gauche qui se déplacera, et vice-versa.

Pour un déplacement horizontal de la pointe du style, les deux barres obliques se déplacent simultanément dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. Pour un mouvement vertical, une barre se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre et l'autre en sens inverse. Le mouvement combiné du saphir est ainsi séparé en deux composantes correspondant aux deux canaux distincts.

Une fois la séparation mécanique effectuée, on peut évidemment transformer les vibrations mécaniques en signaux électriques de la manière habituelle et, tout d'abord, en utilisant des cristaux piézo-électriques de sel de La Rochelle, des cristaux synthétiques, ou de céramique de titanate de baryum.

Dans l'exemple élémentaire représenté sur la figure VI-2, une extrémité d'un cristal est encastrée dans un bras radial, et l'extrémité d'un second cristal est encastrée dans l'autre bras symétrique. L'autre extrémité de chaque cristal est maintenue d'une manière rigide. Lorsque les barres radiales sont déplacées, les cristaux sont légèrement tordus, et produisent des signaux électriques correspondants, suivant le phénomène piézo-électrique habituel.

Une autre méthode très employée pratiquement consiste à employer quatre éléments rectilignes rigides formant quatre côtés d'un losange, reliés entre eux d'une manière flexible, et pivotant autour d'un angle, comme on le voit sur la figure VI-3.

Si l'angle du système opposé au pivot se déplace dans le plan du losange, les deux autres coins du losange se déplacent également, mais de façon à produire une séparation + 45° -45° du mouvement initial. On peut se rendre compte du fonctionnement en imaginant le style inférieur mobile déplacé d'une petite quantité suivant la direction de la flèche tracée en traits pointillés.

Ce mouvement amène le bras inférieur de droite à pivoter autour du coin droit du système, en laissant axe le bras droit supérieur. Le bras gauche inférieur se déplace également le long de son axe et amène le bras gauche supérieur à tourner autour du pivot supérieur de rotation.

Le mouvement provenant de la modulation de la piste et du canal de droite déterminera donc le pivotement du bras supérieur gauche, mais laissera fixe le bras supérieur droit

Pour une modulation du canal de gauche, il se produit un phénomène analogue en intervertissant les rôles des côtés gauche et droit.

Un mouvement vertical dirigé de haut en bas de la pointe mobile intérieure, détermine un mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre de la partie supérieure de gauche, et un mouvement en sens in-verse de celui des aiguilles d'une montre du bras supérieur droit.

Enfin, des mouvements horizontaux ou latéraux détermineront des rotations des bras supérieurs dans des directions semblables. Si les amplitudes sont réduites, un mouvement composite de la pointe mobile inférieure sera alors décomposé en deux mouvements linéaires des angles du système ou en deux mouvements de rotation des deux bras supérieurs, de telle sorte que les mouvements distincts transmis seront proportionnels d'une manière linéaire aux composantes à + 45° et — 45° du mouvement initial composite.

Ces procédés peuvent être appliqués pratiquement de façon assez simple comme le montre la figure VI-4.

Le bâti supportant la pointe reproductrice en diamant ou en saphir est constitué par une matière plastique, et les extrémités des cristaux piézo-électriques sont noyées dans les bras supérieurs du système.

Le support placé dans une encoche à la base porte le style monté sur un barreau dont le mouvement est transmis au système mécanique. Ce dernier est déformé par le mouvement appliqué en ce point, mais les déplacements sont suffisamment réduits pour maintenir les effets non linéaires à une valeur négligeable, et permettent seulement aux composantes linéaires d'agir sur les signaux de sortie séparés par suite de la torsion des deux cristaux.

Dans ces procédés, le fonctionnement du dispositif de séparation s'effectue dans un même plan, mais on a imaginé des montages à trois dimensions, dont un exemple est indiqué sur la figure VI-5. La séparation entre les composantes est assurée dans des plans à angle droit par rapport au plan initial de déplacement.

Le système .peut être considéré comme une sorte de coin coupé dans un boîtier en forme de cube pivotant autour d'un angle O. Si le point A sur lequel est appliqué le mouvement initial se déplace .dans un plan parallèle au plan BOC, on peut obtenir des sorties distinctes des vibrations mécaniques aux points B et C.

Les mouvements du style initial sont effectués sur une surface sphérique, mais, pour les déplacements réduits considérés, ces mouvements peuvent être envisagés comme équivalents à des déplacements dans un plan tangentiel au point A.

Les. différentes sortes de mouvements initiaux et les résultats séparés obtenus à la sortie sont indiqués sur la figure par des flèches correspondantes. Par exemple, un mouvement à + 45° sur la verticale est représenté par une flèche en traits pleins, et correspond à une modulation du canal de droite ; il fera basculer le bâti autour de OC en laissant C fixe. Il se produit un déplacement du point B de même valeur a 45° par rapport à l'axe BC dans un plan horizontal, lorsque le point initial A se déplace dans le plan vertical.

C'est là, un principe appliqué, par exemple, dans des modèles américains.

Les procédés de séparation électrique

Un principe électrique peut être utilisé, au contraire, pour obtenir la séparation des mouvements composites du style, et la production de tensions de sortie correspondantes avec un dispositif électrodynamique à bobines mobiles. On voit ainsi, sur la figure VI-6, le montage de deux bobinages disposés à angle droit l'un par rapport à l'autre, et solidaires d'un barreau horizontal porte-style disposé à la ligne d'intersection des deux plans dans lesquels les deux bobinages sont placés.

L'ensemble est monté dans un champ magnétique parallèle au barreau porte-style, qui pivote autour d'un pivot central et orienté de telle sorte que le barreau le long de l'axe Z est parallèle au sillon au point de contact.

Les bobinages disposés respectivement dans les plans ZX et ZY sont à 45° par rapport à la verticale; si, dans ces conditions, la piste correspondant au canal de droite est seule modulée, la bobine Y tourne autour de l'axe X dans son propre plan, comme on le voit indiqué par les flèches, tandis que la bobine X tourne ainsi autour de l'axe X, mais en quittant son plan primitif et en y revenant.

Seule cette bobine X traverse ainsi les lignes de forces magnétiques et, par conséquent, peut produire une tension de sortie ; de cette façon, le mouvement composite du style produit une tension stéréophonique convenablement séparée sur les bornes de sortie.

Des méthodes de construction différentes peuvent être appliquées dans le même but sur des modèles à réluctance variable, et l'on en voit des exemples sur la figure VI-7.

La tige portant le style de reproduction peut compléter un circuit magnétique séparé constitué avec chacune des quatre pièces polaires de l'appareil. Un petit déplacement de cette tige dans la direction des lignes du flux augmente ainsi l'entrefer dans un circuit et diminue l'entrefer d'un autre circuit magnétique dans cette direction particulière. Ce mouvement peut être à angle droit avec les lignes de flux de deux circuits magnétiques restants et, par conséquent, laissera les entrefers correspondants sans changement.

Le mouvement de la tige portant le style dans la direction A produit des tensions dans les bobines 1 et 3, en assurant les polarités dans la bobine 1, M +, N -; dans la bobine 3, M -, N +.

De même, le mouvement dans la direction B produira des tensions dans les bobines 2 et 4 avec les polarités dans la bobine 2, M + et N -, dans la bobine 4, M - et N +.

Le mouvement de la tige porte-style dans la direction A produit un courant de sortie venant de la borne 3 et dans la direction B un courant de sortie venant de la borne I. Un mouvement composite sera ainsi décomposé en produisant des tensions convenables distinctes sur les bornes 1 et 3, avec la borne 2 à la masse. Lorsqu'on voudra reproduire des enregistrements microsillons monaurals, la borne 3 sera mise à la masse et le courant de sortie sera obtenu à partir de la borne 1.

Les dispositifs des pick-ups ne doivent pas seulement assurer un fonctionnement mécanique permettant d'obtenir la séparation des composantes et la production de signaux électriques séparés ; ils doivent permettre d'appliquer un poids suffisamment réduit pour que la pointe suive le sillon facilement, et sans produire d'usure rapide.

Le problème de la séparation demeure le plus important, et nous avons indiqué les deux méthodes permettant la séparation des vibrations correspondant aux deux canaux. Dans la première, on sépare les deux mouvements composants d'une manière mécanique, à partir même du style de reproduction, et on les transmet à deux éléments traducteurs individuels convertissant ces déplacements mécaniques en tensions.

Une autre méthode de couplage peut être appliquée avec un pick-up bobines mobiles. On emploie deux dispositifs à bobines mobiles rappelant le galvanomètre de d'Arsonval, chacune étant destinée à la reproduction d'un seul canal de fréquences, et relié au même style de reproduction.

Les déplacements mécaniques de la pointe reproductrice sont alors transmis à un système mécanique commun à un levier ou à un pivot, et la séparation des deux canaux est assurée (Tune manière électrique par une opération effectuée dans le traducteur lui-même.

Ce mode de construction permet d'obtenir une séparation moyenne supérieure à 20 dB entre les deux canaux, depuis les fréquences les plus basses jusque vers 10000 c/s environ; la séparation pour les sons très aigus est moins satisfaisante, mais les inconvénients sont beaucoup moins sensibles puisqu'on ne considère pas généralement ces fréquences très élevées en stéréophonie.

Ces exemples constituent des dispositions-types caractéristiques, très nettes ; mais, en pratique, les pick-up actuels sont très souvent établis suivant des procédés qui permettent une combinaison des deux méthodes.

Tous ces montages posent des problèmes différents mécaniques et électriques, et, en particulier, la question de modulation de fréquence par la composante verticale ; si cette composante verticale n'est pas limitée, les composantes verticales déphasées des deux canaux pourront entraîne rune modulation de fréquence.

Les résonances des différentes pièces mécaniques ne sont pas moins importantes par suite des phénomènes d'intermodulation qui peuvent se produire et, en général, plus le mécanisme est simple, plus il est facile d'éviter ces perturbations.

Données pratiques

Les pick-up stéréophoniques sont généralement plus sensibles aux grondements dus aux vibrations du plateau tourne-disques et exigent aussi un montage plus précis du bras porte-pick-up. Ces données sont particulièrement importantes lorsqu'il s'agit d'un changeur de disques et c’est pourquoi certains modèles qui donnent de bons résultats avec les disques ordinaires ne peuvent être adoptés avec les modèles stéréophoniques.

Parmi les modèles que nous venons de décrire, il existe trois types caractéristiques essentiels. Le pick-up à réluctance variable ou à fer mobile comporte des bobinages fixes, dans lesquels la tension utile est produite parla variation de l'entrefer d'un circuit magnétique; l'armature mobile détermine l'augmentation du flux dans la pièce polaire, dont elle se rapproche. Les faces polaires à 45° permettent d'obtenir une distance fixe du système par rapport à un pôle, lorsque l'armature s'approche de Tautre suivant une direction à 45" (fig. VI-7).

Les éléments en céramique ou à cristaux piézo-électriques ont des faces planes à angle droit, l'une par rapport à l'autre, et à 45° par rapport à la surface du disque. Chaque élément est courbé facilement suivant sa dimension la plus étroite. Un bloc de matière flexible supporte la pointe du style, et se déforme si ce dernier est à angle droit par rapport aux parois planes, mais non s'il' est parallèle. Les éléments déformés produisent le signal désiré (fig. VI-8).

Enfin, les pick-ups à bobines mobiles peuvent comporter des bobinages disposés à 45° par rapport à la surface du disque, avec des joints à la cardan qui permettent de faire tourner les bobines indépendamment l'une de l'autre sous l'action des signaux enregistrés sur la paroi droite ou gauche du sillon (fig. VI-6).

 

Le choix rationnel et les caractéristiques

Quel est le meilleur modèle actuel ? Les dispositifs à pastilles céramique sont les plus répandus et constamment perfectionnés ; en face d'eux on trouve les appareils magnétiques. II faut considérer, non seulement la qualité de l'audition stéréophonique, mais l'usure du disque, et même la qualité de la reproduction monaurale. Il faut aussi faire entrer en ligne de compte les facteurs économiques et les prix. Pour tous ces modèles de pick-ups, il faut envisager aussi les facteurs mécaniques.

C'est ainsi qu'on doit étudier la masse dynamique. Plus les éléments sont légers, plus le style se déplace facilement, et moins il y a de risques d'usure et de déformation. Mais il y a une limite, en raison de la nécessité d'actionner les deux générateurs dans un modèle stéréophonique.

I1 faut aussi considérer le défaut d'alignement et la distorsion déterminés par le mouvement de la pointe qui suit les sillons. Il y a toujours un certain degré de distorsion provenant de ce phénomène, parce que la pointe sphérique du style ne peut pas avoir des mouvements exactement semblables aux déplacements du burin dans le sillon au moment de l'enregistrement, et le problème à considérer est encore plus complexe avec un disque stéréophonique. C'est pourquoi, il est indispensable d'avoir un saphir ou un diamant de qualité.

Il y a aussi la force verticale appliquée qui doit être beaucoup plus faible ; en raison, en particulier, de la réduction de la pointe reproductrice, le poids appliqué ne doit pas dépasser normalement 4 grammes environ.

II y a enfin la compliance. Le support à ressort qui maintient le style reproducteur doit pouvoir se déplacer plus facilement, être plus élastique dans les directions verticale et horizontale. Une suspension plus élastique exige plus de force pour maintenir le style en contact avec le sillon enregistré.

Tous ces facteurs sont essentiels pour assurer une usure acceptable, une réponse en fréquence sur une large gamme, et une distorsion assez faible. Dans presque tous les cas, les pick-up stéréophoniques ont une compliance plus faible ou une masse dynamique plus élevée que les modèles standards, ou présentent même ces deux caractéristiques.

 

L'importance du montage

 Pour ces raisons, l'installation des pick-up stéréophoniques présente deux caractéristiques essentielles. Le pick-up doit être exactement parallèle à la surface du disque ; un certain nombre de pick-ups présentent une ligne verticale tracée sur la paroi frontale de leur boîtier pour permettre ce réglage.

Il est bon également de régler la pression appliquée sur la pointe à la valeur minimale permettant de maintenir la pointe du style dans le sillon pour les fortissimi d'enregistrement. Si l'on constate qu'il faut employer une force un peu plus élevée que celle indiquée par le constructeur, il est recommandable de vérifier avec soin la liberté des mouvements du bras porte-pick-up et surtout de rétablir, au moyen d'un niveau d'eau s'il est nécessaire, l'horizontalité absolue du plateau du tourne-disques.

Les réponses en fréquence de la plupart des modèles sont plus ou moins similaires et la séparation des canaux à 1000c/s est normalement supérieure à 20 dB, sauf dans le cas d'éléments céramiques dans lesquels cette limite peut être un peu plus élevée, et de l'ordre de 23 à 28 dB.

Tous les modèles magnétiques à bobines mobiles ou à armatures mobiles sont des appareils de vitesse, et exigent, par conséquent, l'emploi d'un pré-amplificateur à égalisation pour chaque canal. Ce circuit d'égalisation est du type employé habituellement avec les éléments correspondants monaurals.

Les modèles à cartouche céramique ont des caractéristiques de sortie permettant de les relier directement au circuit d'entrée à haut niveau des amplificateurs bien que, dans certains cas, l'impédance des entrées habituelles à haut niveau soit de l'ordre de 50 000 ohms, ce qui peut atténuer la réponse sur les fréquences basses.

En les adaptant à des impédances de charge fixe, les éléments céramiques peuvent fonctionner avec des amplificateurs linéaires, et un amplificateur complet stéréo ne doit pas comporter plus de trois étages à gain élevé.

Certaines cartouches actuelles possèdent quatre fils ou bornes de sortie et d'autres n'en ont que trois ; il ne semble pas y avoir de standardisation jusqu'ici. Mais, pour tous les montages stéréo, un côté de chaque bobinage est relié à la masse, tandis que les côtés actifs sont connectés aux deux circuits correspondants aux deux canaux sonores. Il suffit ainsi de trois bornes au minimum pour le fonctionnement normal en stéréo, et pour la reproduction des disques monaurals avec un appareil stéréophonique.

Les usagers difficiles peuvent cependant désirer changer la polarité des connexions, et utiliser les deux éléments en série pour la reproduction monaurale. Avec les deux éléments en série, les composantes verticale ou latérale peuvent s'annuler suivant la polarité des bobinages. Ainsi, il suffit d'une inversion du contacteur de l'un des bobinages pour permettre au pîck-up la reproduction des enregistrements verticaux ou latéraux.

En général, cependant, trois bornes de sortie sont suffisantes ; lorsque deux amplificateurs complètement séparés sont employés, la connexion séparée des éléments peut être utile pour la mise en phase des deux canaux.

L'inductance ou la capacité des éléments générateurs est généralement indiquée ainsi que la résistance des bobines lorsque cela est utile, et l'impédance qui peut être calculée à partir des éléments réactifs et résistifs. Les fabricants indiquent aussi la compliance, la masse dynamique, la force à appliquer sur la pointe du style, le rayon du style et la résistance de charge optimale.

Les valeurs données pour la mesure de la tension de sortie sont généralement effectuées à partir d'un disque d'essai, et d'un sillon extérieur à 1 000 c/s à 78 tours par minute modulé seulement sur le canal gauche d'un côté et sur le canal droite de l'autre, avec une vitesse de déplacement du style de 5 cm/seconde. Beaucoup de fabricants indiquent, d'ailleurs, d'une manière précise, s'il y a lieu, les conditions dans lesquelles sont mesurées les caractéristiques.

Les pick-ups stéréophoniques à céramiques

 II existe déjà de nombreux types de pick-ups stéréophoniques ; presque tous les fabricants de pick-ups ordinaires étudient des éléments stéréophoniques. Il est donc impossible de signaler en détails les caractéristiques de tous les pick-ups stéréophoniques existants, et il faut se contenter de noter les particularités de quelques modèles-types.

Le Sonotone comporte deux cartouches en céramique de titanate de baryum. Il est équipé avec un saphir ou un diamant de 17 microns pour l'es disques stéréophoniques ou microsillons et un autre de 75 microns pour les disques 78 tours/minute. Il fournit une tension de sortie de 0,3 volt et sa courbe de réponse est satisfaisante entre 20 et 12 000 c/s ; sa compliance est de 2,4x10-6 cm/dyne. La cartouche pèse 7,5 g et la valeur de la résistance de charge normale est de l'ordre de 1,5 mégohm, la séparation moyenne obtenue est de l'ordre de 20 dB (Voir fig. VI-9 A).

La masse de la cartouche et le bras porte saphir forment un filtre mécanique passe-haut qui réduit la tension de sortie pouvant provenir des vibrations verticales pour les fréquences au-dessous de 200 c/s sans affecter le fonctionnement latéral. On voit ainsi sur la figure VI-9-B la courbe de réponse de cet appareil avec effet de résonance atténué à 10 kc/s et une réduction de la résonance verticale à 200 c/s.

La compliance est uniforme dans toutes les directions du mouvement du style dans le plan contenant le style, et dans une direction perpendiculaire au disque et au sillon.

La tension de sortie pour une fréquence de 1 kc/s et pour une vitesse de déplacement maximale de 5,5 cm/seconde est identique pour chaque canal, et de 0,22 à 0,45 volt. La différence de sortie entre les deux canaux ne doit pas dépasser 4 d:B sur une gamme de fréquences de 300 à 5 000 c/s. La capacité mesurée entre les bornes correspondant à chaque canal est de 5 980 pF avec une charge optimale de 2 mégohms, lorsque la capacité du câble est de 100 pF. Des essais d'usure avec un saphir de 15 microns montrent qu'après une reproduction de cent disques, la qualité demeure presque inchangée. La tension recueillie dans chaque canal, proportionnelle à la composante gauche ou droite à 45° de chaque mouvement de la pointe, est obtenue à chaque mouvement du saphir. Celui-ci est décomposé en deux composantes perpendiculaires à 45°, transformées en signaux électriques proportionnels.

Cette transformation est obtenue suivant le principe signalé précédement, grâce au couplage de l'armature des dispositifs ; quatre bras rigides sont reliés au moyen de pivots, de façon à former un carré, dont chaque côté est orienté à 45° par rapport à la surface du disque. Le pivot supérieur est fixé de telle sorte que les bras gauche et droite sont contraints de se déplacer autour de lui (revoir fig. VI-3). Pour les mouvements de petites amplitudes, par comparaison avec la longueur des bras rigides, les pivots se déplacent dans des directions à 45° par rapport à la surface du disque.

Une force F à 45°, par exemple, est appliquée sur le système et le déplacement est représenté par les lignes en pointillé ; l'armature de gauche est actionnée de façon à produire une tension proportionnelle au déplacement, tandis que l'armature de droite demeure immobile.

En pratique, le mécanisme est réalisé avec un seul bloc de nylon d'un volume inférieur à 6,3 mm et d'une épaisseur de 0,5 mm ; le pivotement nécessaire est assuré en diminuant la section des coins. Comme on le voit sur la figure, Le mécanisme est léger et robuste, il n'est pas détérioré sous l'action d'une chaleur raisonnable et avec le temps. La tension de sortie est presque nulle sous l'action de mouvements verticaux du saphir, et pour des fréquences inférieures à 200 c/s, ce qui permet d'éviter les perturbations provoquées par les vibrations du tourne-disques (fig. VI-10-11).

Le dispositif mécanique nécessaire est représenté par la figure VI-12. Il comporte un ressort permettant de coupler la cartouche au bas-support suivant une analogie mécanique indiquée aussi sur la figure. La courbe de réponse du système est représentée sur la figure VI-11. La compliance du ressort de montage est réglée de façon que la masse de la cartouche offre une résonance propre à 500 c/s ; la résonance de l'ensemble du bras et de la cartouche se situe vers 20 à 30 c/s, ce qui assure une séparation suffisante.

Le ressort de montage est établi de façon à posséder une souplesse 10000 fois plus grande dans la direction latérale que dans la verticale. La fréquence de résonance de la masse de la cartouche dépasse 5000 c/s. L'atténuation des fréquences basses se produit ainsi pour l'élimination des vibrations parasites et n'a pas d'effet sur la reproduction utile des sons graves enregistrés.

Le Ronette est également un pick-up stéréophonique comportant deux éléments à cristal du type ordinaire piézo-électrique, avec un dispositif de couplage direct relié à un saphir ou à un diamant. La charge normale nécessaire est de l'ordre de 500 000 ohms avec une égalisation à 3 dB près, entre 30 et 15 000 c/s ; la tension de sortie est approximativement de 0,35 volt dans chaque canal (fig. VI-13).

Le saphir ou le diamant de 18 microns est monté dans un support permettant un remplacement facile ; la compliance dans les plans vertical et latéral est relativement élevée et de 3,5 X 10-6 cm/dyne.

Le poids appliqué doit être normalement de 5,5 à 6 grammes, et la séparation des canaux s'effectue avec une valeur de 26 à 28 dB à 1 000 c/s et de 20 à 22 dB à 2 000 c/s.

Le Duotone est un modèle piézo-électrique d'origine anglaise. Les cristaux sont actionnés par deux éléments de couplage en forme de V (fig. VI-4). La réponse en fréquence s'étend de 20 à 17 500 c/s à 2 dB près. La tension de sortie nominale est de 1 volt ; le saphir ou le diamant à une pointe de 10 microns. La compliance est de 2 X 10-6 cm/dyne et la pression appliquée de 6 grammes ; la séparation des canaux s'effectue avec un minimum de 20 dB sur toute la gamme musicale.

Le pick-up Burne-Jones également à cristaux est équipé avec un diamant de 12,5 microns. Le cantilever a une section en forme de croix assurant une liberté de mouvement uniforme dans tous les plans.

Le poids est de 6 grammes, la pression du style de 4 à 7 grammes. La tension de sortie est de 350 mV à 1,5 cm/sec. L'impédance de charge est de 2 mégohms, la séparation de 20 dB à 2 000 c/s et la réponse en fréquence est satisfaisante entre 30 et 12 000 c/s.

La cellule se monte dans un bras classique de pick-up et elle est munie de trois cosses de sortie.

Notons, également, dans cette catégorie, le modèle Electro-Voice à cartouche de céramique permettant une réponse satisfaisante de 20 à 16000 c/s à 2,5 dB près (fig. VI-14).

La tension de sortie moyenne est de 0,5 volt, et la compliance de 2x10-6 cm/dyne. Le poids appliqué sur le sillon doit être de l'ordre de 6 grammes, et le poids du pick-up est de 2,4 grammes ; la séparation des deux canaux est supérieure à 20 dB, depuis les fréquences basses jusqu'à 10 kc/s environ.

La pointe reproductrice est supportée par une tige parallèle au sillon et horizontale, mais assez flexible, et les vibrations sont transmises aux deux cristaux par l'intermédiaire d'une-pièce triangulaire de couplage en matériau élastique.

Le déplacement du saphir à 45° dans une direction détermine la déformation du cristal d'une des capsules, tandis que l'autre n'est pas actionnée ; le contraire se produit lorsque la pointe se déplace en sens inverse. Les côtés opposés du cristaux sont maintenus d'une manière rigide, ce qui présente l'avantage d'éviter les résonances parasites.

Le support du style a une section transversale symétrique, de sorte que sa compliance est la, même dans les plans vertical et latéral. La charge de couplage optimale est de l'ordre de 3 mégohms et la réponse en fréquence s'étend très loin du côté des sons graves vers 10 à 15 c/s, si l'on augmente la résistance de charge à 5 ou 9 mégohms.

Cet appareil permet aussi d'éliminer les vibrations verticales parasites provenant des vibrations du tourne-disques, en réduisant la réponse sur les fréquences basses dans le plan vertical, et en étudiant la compliance verticale du montage des éléments céramiques. li n'y a aucune diminution des résultats normaux pour les sons graves enregistrés.

Ce modèle peut être adapté à des préamplificateurs destinés normalement à des pick-up électromagnétiques ; il suffit d'utiliser un montage d'égalisation du type résistance-capacité. Ce circuit réduit la tension de sortie à un niveau comparable à celui des cartouches magnétiques, avec une caractéristique de réponse analogue à celle d'une cartouche de ce genre (fig. VII-15).

La tête stéréophonique Garrard, d'un principe déjà signalé aussi, permet d'obtenir une tension de sortie de 150 mV ; son impédance d'adaptation est de 270 000 ohms à 1 000 c/s. La courbe de réponse est linéaire de 30 à 100 c/s à 4 dB près, et de 100 à 14 000 c/s à 1 dB près.

Les cartouches en céramique que nous venons de signaler sont des dispositifs pratiques très fréquemment utilisés, et réalisés sous des formes diverses. La plupart de ces modèles ne sont guère plus coûteux que les pick-up correspondants ordinaires, et ïl faut surtout considérer, s'il y a lieu, le prix plus élevé des diamants nécessaires.

La compliance verticale et latérale plus élevée des cartouches stéréophoniques nécessaire pour éviter les détériorations des sillons composites les rend supérieures aux modèles anciens ordinaires pour la reproduction des disques microsillons monaurals. L'utilisation de saphirs ou de diaments à pointe plus fine permet également une reproduction plus fidèle des sillons, surtout dans les parties fortement modulées.

Les pick-ups sétéreophoniques électro-dynamiques

Les pick-up stéréophoniques magnétiques sont, en général, plus coûteux que les modèles à cristal ou à céramique. Ils ont, la plupart du temps, des compliances plus élevées, exigent des forces de pression plus faibles, mais, par contre, permettent souvent d'obtenir des réponses en fréquences plus étendues que celles des modèles en céramique. La qualité moyenne peut sembler un peu plus élevée que celle des modèles monaurals correspondants, et cette qualité est également souvent un peu supérieure à celle des pick-up à céramique, ce qui justifie plus ou moins la différence de prix.

Parmi ces modèles, on peut citer ainsi l'appareil Electro-Sonic équipé suivant un principe déjà indiqué, avec des cartouches à bobines mobiles.

Chaque cartouche ordinaire contient un bobinage long et étroit monté entre les pièces polaires d'un aimant puissant, et pivotant dans des blocs de latex aux deux extrémités. Dans les cartouches monaurales, le style actionne une extrémité du bobinage au moyen d'une palette cantilever tournant autour de son axe le plus long ; les blocs de latex évitent un déplacement vertical appréciable et celui-ci ne pourrait produire une tension électrique par suite de l'orientation du bobinage et du champ magnétique.

Le même principe a été adopté dans la cartouche stéréophonique qui comporte une structure plus ou moins analogue à celle des gyroscopes, de façon à laisser le déplacement du rotor libre dans tous les plans.

Chaque bobinage contient 60 spires de fil, dont le diamètre est seulement d'un quart de celui d'un cheveu humain ; les deux bobinages sont montés à 90" entre une paire de pièces polaires en forme de V. Un seul aimant Alnico fournit le flux magnétique traversant les deux pièces polaires ; chaque bobine est fixée à la partie supérieure et inférieure avec des blocs de support en latex semblables à ceux qui sont utilisés dans les cartouches ordinaires.

La pièce de montage du style a la forme d'un cadre carré à son extrémité inférieure ; elle est équipée avec quatre petits pivots à rubis.

Les extrémités des bras de cardan présentent de petits trous, dans lesquels s'engagent les pivots, et les deux éléments du système s'adaptent l'un à l'autre pour permettre le mouvement indépendant des deux bobinages.

Le style est monté ainsi sur un dispositif flottant ; il est supporté uniquement par les pivots à rubis, et par les bras de suspension et, enfin, par les blocs de latex qui fixent les bobinages.

On voit ainsi le détail du montage et la façon dont la modulation des deux parois du sillon détermine des tensions indépendantes à la sortie des deux bobinages. La modulation de la paroi intérieure du sillon agit directement sur la bobine A qui tourne, et produit une tension électrique comme une cellule ordinaire. Le montage à la cardan permet le pivotement du système mobile, et puisque le bobinage B est contraint de se déplacer uniquement le long de son axe, le porte-style pivote effectivement à l'extrémité des bras attachés à la bobine B.

De la même manière, la modulation de la paroi extérieure du sillon fait tourner le bobinage B, tandis que la bobine A demeure stationnaire, et les doigts de suspension servent de pivots pour le support du style et le bobinage B. Normalement, les deux parois du sillon sont modulées, et les deux bobines sont animées d'un mouvement complexe.

Les bobinages comportent trois bornes de sortie, et lorsqu'on veut reproduire des disques ordinaires monaurals, les sorties des deux bobines sont montées en série, ce qui permet d'éviter les composantes verticales individuelles de sortie. La cartouche pèse 25 grammes, poids beaucoup plus élevé que celui de la plupart des modèles.

La réponse en fréquence s'étend de 30 c/s à 15 000 c/s à 3 dB près, la tension de sortie est très faible de 2 mV par canal, pour une vitesse du style de 10 cm/seconde, et l'on utilise ainsi deux transformateurs d'un rapport de l'ordre de 1 à 10 pour la liaison à un pré amplificateur.

Les compliances latérale et verticale sont de l'ordre de 5 X 10-6 cm/dyne et le poids appliqué est seulement de 2 à 4 grammes. La masse dynamique du système mobile solidaire du style est de 3 milligrammes et la séparation des deux canaux s'effectue avec une valeur de 20 à 25 dB.

Le modèle Fairchild, déjà signalé également, contient deux petites bobines mobiles montées à angle droit, l'une par rapport à l'autre, dans un champ magnétique commun, et avec un angle de 45° par rapport à la surface du disque.

Les bobinages sont reliés individuellement aux quatre bornes de sortie, ce qui assure une grande souplesse de montage pour la reproduction stéréo ou monaurale, ou pour mettre en phase les deux sorties.

Le poids est de 12 grammes ; la tension nominale de sortie est de 3 mV par canal, à une vitesse de 7 cm/seconde, et on utilise un transformateur, s'il y a lieu, pour la liaison avec les pré amplificateurs. Le style employé est un diamant, dont la pointe a un diamètre de 15 microns, et le poids appliqué est de l'ordre de 4 grammes au maximum. La séparation des canaux est de 28 décibels à 400c/s, ce qui constitue un des résultats les meilleurs pour les pick-ups stéréo.

Ce modèle présente un champ magnétique qui peut exercer une action sur un tourne-disques en métal ferreux ; c'est pourquoi, il est bon de l'écarter d'une distance de l'ordre de 6 à 9 mm, et pour la liaison au pré-amplificateur, il est recommandable d'effectuer les deux sorties à l'aide de câbles blindés séparés.

Les éléments à reluctance variable

Le pick-up General Electric a également déjà été signalé précédemment comme modèle à réluctance variable ; il existe sous plusieurs formes variant suivant les dimensions du style et sa nature. Le premier comporte un saphir de 17 microns, le deuxième un diamant de même diamètre, mais un troisième est équipé avec un diamant de 12 microns, et permet des résultats encore supérieurs.

La réponse en fréquence s'étend de 20 à 17000 c/s; la tension de sortie de 6 mV nominal par canal est assurée avec une vitesse de la pointe de 5,5 cm par seconde. La résistance de charge recommandée pour assurer une courbe de réponse plate est de 100000 ohms par canal, et ïe minimum de change est de 47 000 ohms.

On voit, sur la figure VI-16, la construction de cette cartouche et sur la figure VI-7, nous avons noté les détails du fonctionnement sous l'action de la modulation du sillon.

Le style est monté sur un bras mu-métal suspendu entre deux pièces polaires. Le mouvement dans une direction à 45° change l'entrefer dans cette direction, et produit une tension de sortie dans le bobinage de droite ; en même temps, l'entrefer de l'autre pièce polaire ne change pas, et on ne recueille donc pas de tension de sortie dans le bobinage de gauche.

De même, un mouvement dans l'autre direction à 45° produit une tension de sortie dans le bobinage de gauche, et aucune dans le bobinage de droite. Dans ces conditions, lorsqu'on reproduit un disque stéréophonique le mouvement complexe du style produit une tension de sortie aux bornes des deux bobines.

Le saphir ou le diamant peut être aisément déplacé, et la masse est approximativement de 2 milligrammes. La compliance latérale est de 3 X 10-6 cm/dyne ; le poids appliqué est de 3,5 à 7 grammes, la séparation des canaux est nominalement de 20 dB entre 100 et 7 000 c/s.

Le style en diamant d'un diamètre de 12 microns utilisé dans un autre modèle a une compliance latérale de 4 X 10-6cm/dyne, et une compliance verticale de 2,5x10-6 cm/dyne. Le poids appliqué est de 2 à 4 grammes et la réponse en fréquence s'étend entre 20 et 20000 c/s.

Les cartouches de cette marque comportent un système de sortie à quatre bornes, qui peut être employé avec des prises de terre séparées pour les deux canaux, ou relié comme un système à trois fils avec une masse commune.

La tête stéréophonique Ortofon, de son côté, comporte deux bobines mobiles et un diamant de 12 microns.

La tension de sortie moyenne est de 0,5 mV par canal à 10 cm/sec. L'impédance est de 2,5 ohms, la masse du style de 1,5 mg. La compliance de 5 X 10-6 cm/dyne et la séparation s'effectue entre 16 et 20 dB. La pression du diamant est de 3 à 5g, et le poids du pick-up de 30 g.

Ainsi que nous l'avons noté pourtant, le nombre des pick-up industriels ne cesse d'augmenter, et un des modèles européens les plus récents est le pick-up Philips à cristal présentant une pression d'aiguille comprise entre 3 et 5,5 grammes ; la compliance est de 4 X 10-6 cm/dyne, et le diamètre d'aiguille de 18 microns. La résistance de charge est de 0,5 mégohm par cristal, la tension de sortie est supérieure à 120 mV/cm/seconde à 400c/s ; la courbe de réponse normale s'étend de 25 à 10 000 c/s et la séparation des deux canaux est supérieure à 20 dB.