Les tables de lecture analogique
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Les bras de lecture Unipivots.
de laurent_74 » 27 Aoû 2009 14:32
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Un article de R. Lafaurie dans "le haut-parleur" N°1673, octobre 1981.
Le bras de lecture Unipivot.
"Un précédent article, consacré à l'étude structurelle élémentaire des bras de lecture photographique, sous-entendait l'examen préliminaire des solutions "classiques", ayant à l'échelle mondiale la faveur des industriels, et mobilisant par conséquent l'ingéniosité de leurs techniciens.
Pour diverses raisons (commodité d'utilisation, fiabilité, souplesse d'adaptation à toutes sortes d'exigences remplacement aisé des phonolecteurs, automatismes et commande à distance, voire même asservissement, etc.), toutes matérialisent , mécaniquement , leurs deux axes de rotation fondamentaux et orthogonaux, l'un vertical l'autre horizontal (généralement coplanaires sauf rares exceptions, reportant l'axe horizontal très en avant : Shure et C.B.S. au début du microsillon, la Radiodiffusion française, il y a pas mal d'années, et d'autres, sans doute; car cet artifice, loin d'être absurde, refait périodiquement surface). De ce fait, il existe quatre localisations des frottements aux articulations: deux pour l'axe horizontal (couteaux, cylindres roulants, pointes et cuvettes, roulements sur micro-billes) et, deux ou trois pour l'axe vertical (souvent, pivot et crapaudine à la base, complétés par un ou deux paliers de guidage, habituellement sur billes). Les constructeurs ont beaucoup travaillé à réduire ces frottements au minimum; mais là n'est pas aujourd'hui la question; car il existe, depuis longtemps, une autre solution, obtenant tous les mouvements indispensables au bras de lecture, par l'intermédiaire d'une seule articulation, théoriquement ponctuelle, par pivot et crapaudine ; dont il est toujours possible de réduire, physiquement, l'aire efficace (moyennant quelques précautions, relatives à la dureté et au poli des pièces en contact), au point d'en diminuer considérablement les frottements résiduels Il est fort possible que les premiers expérimentateurs, en ce domaine, se soient inspirés d'anciennes expériences (dites "amusantes") de la statique élémentaire.
Dans le cas d'un bras de lecture, il est quasi-évident que tous les déplacements utiles (et beaucoup d'autres) pourront s'obtenir d'un unique point de pivotement - d'où la dénomination adoptée : bras "unipivot" - avec une stabilité apparemment satisfaisante, si l'on sait en localiser le centre de gravité nettement au-dessous (fig. 1). Seul inconvénient, souvent gênant: le bras peut se mouvoir librement autour de tout axe contenant le point de pivotement, d'où possibilité de déplacements indésirables (oscillations latérales, en particulier), à l'origine d'ennuis multiples, surtout en stéréophonie. Le principal problème du bras "unipivot" sera donc de limiter, préférentiellement, ses mouvements autour des deux seuls axes utiles ; même, au prix de menues tricheries, lesquelles n'augmentent pas tellement ces fameux frottements, dont la réduction à un niveau quasi-évanescent figure parmi les principaux avantages du procédé.
Fig. 1 . - Schéma de profil d'un bras de lecture hypothétique, avec crapaudine et pivot (ici formule " inversée ") où la répartition des masses place le centre de gravité général Go, plusieurs centimètres au-dessous du point de pivotement P.
Un tel système (dont la réalité offre des exemples) sera évidemment très stable. eu égard aux couples de rappel engendrés quand il est écarté de sa position d'équilibre. En vérité, beaucoup trop stable ; car il sera pratiquement insensible aux ébranlements transmis par P (mouvement relatif indésirable de la pointe par rapport au disque), et escaladera également très mal les ondulations de voilement.
Ancienneté du bras "unipivot".
Contrairement à une opinion, encore récemment formulée, le bras "unipivot" est fort ancien; son principe ne doit rien à la féconde imagination de modernes perfectionnistes. Il fut, en effet, inventé, en 1920 - comme l'atteste le brevet américain no 1353061 - par A.R.Spicacci (le nom ne semble pas être passé à la postérité), à l'intention d'un phonographe acoustique 78 tr/mn (le bras et son socle véhiculant alors les ondes sonores, le bras Spicacci devait être assez complexe). Une décennie plus tard, en 1930, déjà à l'époque de la lecture électrique, le premier bras "unipivot", fabriqué en Angleterre par la firme Cosmocord tente sa chance auprès des discophiles (d'après Percy Wilson, qui fut, sa vie durant, le réputé rédacteur technique de la grande revue phonographique anglaise : "The Gramophone"). Ensuite, il faudra attendre plusieurs années, avant que les bras "unipivots" ne retrouvent la faveur des industriels. Ce qui ne veut pas dire que les amateurs aient cessé de s'y intéresser.
Importance du rôle d'amateurs ingénieux sur l'évolution des bras "unipivots".
Il faut bien reconnaître, que l'histoire et l'évolution des bras "unipivots" (sauf rares exceptions) est dominée par l'ingéniosité et le talent créatif d'amateurs adroits. La raison en est assez simple; car, en la circonstance, la réalisation pratique du couple pivot-crapaudine paraît, en principe, tout au moins simplifier les problèmes d'assemblages. Beaucoup d'auteurs l'ont noté (en France , en particulier , J.Riethmuller, en 1962, dans son ouvrage " Pratique de la Haute Fidélité ", publié aux "Editions Radio") : ce type de bras, dont il est possible d'obtenir d'excellentes performances (réduction des frottements et qualité de lecture) est, pratiquement le seul, qui se puisse aborder, avec de l'habileté et un outillage assez réduit (bien entendu, il serait délicat d'usiner le pivot ; mais, après la guerre, les pointes de stylo à bille furent très appréciées pour cette fonction J.Riethmuller n'y échappa point, et s'y employa avec succès et quelques idées originales).
Une preuve très récente peut encore en être apportée : en mai 1976, dans la revue britannique " HiFi News ", Paul Messenger - grand expert ès appréciations subjectives - désirant doter de jeunes discophiles, aux oreilles exigeantes (impécunieux et relativement mal outillés), d'un bras digne des meilleurs phonolecteurs, en arrive inévitablement à une formule " unipivot " (dont il assure la stabilité latérale par un curieux procédé). avec l'inévitable poutre porte-phonolecteur en balsa, et le non moins inévitable pivot sur pointe de stylo à bille ; le tout assez rudimentaire, mais vraisemblablement acceptable (peu d'avenir commercial).
Quoi qu'il en soit, ce sont presque toujours des discophiles , mécaniciens amateurs, qui firent évoluer la conception des bras "unipivots" (certains devinrent, ou conseillèrent, des professionnels), dont l'apparente simplicité s'accompagne toujours de détails assez sophistiqués.
Ce furent ces amateurs qui, progressivement, et expérimentalement , découvrirent les problèmes à surmonter, ainsi que des modèles de solutions, toujours appréciées (nécessité de rapprocher le centre de gravité du pivot, artifices assurant l'équilibre latéral, procédés d'application d'un amortissement visqueux quasi-indispensable...). Très curieusement, les bras "unipivots" ont, longtemps, été une spécialité anglaise (aujourd'hui encore, d'ailleurs), en tous domaines (amateur et professionnel) : l'attrait du "Do It Yourself" et l'amour de la discophilie sont sans doute plus grands Outre-Manche, qu'en d'autres pays.
Cette exclusivité est aujourd'hui battue en brèche, depuis l'entrée en lice, récente, de concurrents japonais et américains; mais les contributions originales des amateurs anglais l'emportent de loin (une mention toute spéciale doit être faite de l'infatigable Jack Bickerstaffe, pour l'importance de ses travaux, au cours des vingt dernières années). Ils ont pratiquement tout trouvé: contrepoids excentrés; contrepoids latéraux de types divers; suspension magnétique; manchon concentrique à l'axe vertical, pour appliquer plus efficacement l'amortissement visqueux (conseillé par Bachmann) au plus près du pivot; plusieurs procédés minimisant l'influence du couple de torsion des fils de liaison, substitution d'une couronne de billes à la crapaudine (petite tricherie commode, admise, et beaucoup copiée). Bref, il semble qu'au cours des trois dernières décennies, les amateurs anglais ont tout essayé: toutes les formes, tous les matériaux et tous les diamètres de bras; tous les systèmes de contrepoids pour un meilleur équilibre latéral, tous les modes d'amortissement, etc. ; au point qu'il serait difficile de trouver une réalisation, actuellement commercialisée qui, par quelques détails, n'est pas tributaire d'un ingénieux bricoleur du Royaume-Uni.
Quelques points saillants d'une longue histoire intermittente.
D'un point de vue sémantique, il fut habituel, au moins au début, de classer les bras "unipivots" en deux catégories:
- Les véritables "unipivots" où la crapaudine est fixe et le pivot solidaire du bras (cette solution adoptée autrefois par " Transcriptor " et aujourd'hui, en France, par P.Lurné, semble moins en faveur qu'elle le fut - les pointes de stylos à bille doivent y être pour quelque chose).
- Les "unipivots inversés" (les plus nombreux; sans doute, plus faciles à assembler), dont le pivot est fixe et la crapaudine solidaire du bras.
Si le constructeur joue honnêtement le jeu, le pivot pointu (parfois coiffé d'une microbille, en acier ou rubis) prend appui sur la crapaudine (habituellement métallique) en forme de cuvette. Ce n'est qu'au cours des années 60, que l'on vit remplacer parfois la crapaudine par une couronne (fig. 2) de microbilles, roulant sur les flancs du pivot conique. Eu égard aux forces mises en jeu, on conçoit que cela ne gêne guère les mouvements utiles; mais que l'équilibre latéral soit facilité surtout si l'on prend soin d'augmenter le moment d'inertie autour de l'axe longitudinal du bras (cet artifice fut, et demeure, très en faveur; d'autant que 1'usager en ignore le plus souvent l'existence) .
Fig. 2. - (d'après " Hi-Fi News ") Un des artifices les plus communément utilisés par les constructeurs de bras " unipivots ".pour en augmenter la stabilité latérale: Substituer au contact quasi-ponctuel entre pivot et crapaudine, le roulement d'une couronne de micro-billes sur la surface latérale d'un pseudo-pivot conique. Ce n'est plus véritablement un « unipivot » ; mais quelque chose s'en approchant suffisamment. pour autoriser une confusion très généralement acceptée (par les industriels, par les constructeurs amateurs, ainsi que par les discophiles. qui généralement n'y perçoivent rien de particulier d'autant qu'ils ne sont pas habituellement prévenus).
Fig. 3. - (Document Pickering) : Aspect général du célèbre bras "unipivot" de Pickering, " Unipoise 194 ", associé à une mécanique tourne-disque tout aussi célèbre; car il semble qu'il s'agisse du "Modèle 301" de Garrard, en sa première version. Remarquer le galbe de la pièce métallique assez massive portant la crapaudine avec ses deux ailerons augmentant la stabilité latérale (augmentation du moment d'inertie par rapport à l'axe de la poutre de teck porte-phonolecteur. La force d'application pouvait varier entre 2 et 6 g. En dépit de sa réputation. ce bras est un exemple typique du défaut - signalé figure 1 . Noter aussi l'inconvénient propre à beaucoup d' "unipivots", consistant à laisser exposés de fragiles fils de connexion, sur une assez grande longueur.
Une autre figure de l'unipoise 194 (où l'on apprend que le créateur est un certain Stanton... le monde est petit...):
Nous qualifions d'intermittente l'histoire du bras "unipivot"; car l'évolution n'y suit pas une ligne rationnellement continue (dictée par la technique, la mode ou les considérations d'encombrement), comme celle des bras classiques. La faveur des "unipivots" auprès des discophiles est aussi intermittente, et toujours influencée, à un instant donné, par une idée brillante d'un réalisateur. Le tour d'horizon très sommaire, qui va suivre, révélera une succession de tendances diverses, à partir desquelles se préciseront, aussi bien ce qu'il ne faut plus faire, que ce qu'il convient d'imiter.
Malgré l'importance théorique des travaux du professeur Hunt, la période des hostilités avait été peu favorable aux innovations et, bien que les amateurs n'aient point abandonné leurs essais, nous examinerons surtout des réalisations industrielles commercialisées.
Aux USA, 1952, voit apparaître le fameux bras "Fluxvalve Unipoise 194" de Pickering (fig.3) qui eut un immense succès auprès des discophiles fortunés, à l'époque des microsillons monophoniques (le terme Fluxvalve caractérisait le phonolecteur inspiré de la résistance variable alors que "Unipoise" est spécifique aux bras "unipivots", qu'il désigne souvent dans la littérature technico-commerciale anglo-saxonne). Ce bras remarquement élégant, avec sa légère poutre en bois de teck (évidée pour laisser passage au pivot "inversé " et sa crapaudine, portée par une pièce métallique galbée (fig. 4) s'élargissant latéralement par deux ailerons pour augmenter la stabilité fut beaucoup copié, par les premiers amateurs de haute fidélité. Avec une règle plate de dessinateur, ou une poutre de balsa, et le pivot d'un stylo à bille, il n'était guère difficile d'en approcher ; à l'intention du réputé phonolecteur "General Electric ", à réluctance variable, qui devait travailler aux alentours de 60 mN d'appui vertical (il me souvient que furent alors expérimentés des bras de 50 cm et plus, avec diverses mécaniques, peu coûteuses, ayant la réputation de tourner rond ; celles de "Pathé Marconi" ou de "Radiohm", entre autres). Ce bras, en dépit de tout le respect dû à un bel objet est un magnifique exemple d'erreurs à éviter. Par construction, le centre de gravité est situé (fig. 4) plus de 4 cm au-dessous du pivot. La stabilité est parfaite, et même trop parfaite: tel un sismographe miniaturisé, ce bras est trop sensible aux chocs et aux vibrations, transmis par l'environnement. Autre défaut, bien que le bras apparent soit, en fonctionnement, quasi-horizontal, le bras géométrique réel (entre pivot et pointe de lecture) fait un angle d'une dizaine de degrés, avec la surface du disque; d'où risques accrus de pleurage sur gravures voilées (ce fléau, avec les lourds microsillons d'alors - 250 g environ - n'était pas encore - très redouté), Conclusion: il est indiqué pour un bras "unipivot " de s'ingénier à situer son centre de gravité aussi proche que possible et au-dessous du pivot ; l'idéal serait de parvenir à l'équilibre indifférent, mais alors il est difficile de stabiliser latéralement - en pratique 1 à 2 cm d'écart conviennent. D'autre part, il est non moins indiqué de situer pivot et pointe de lecture, dans un plan qui puisse approcher d'aussi près que possible, celui du plateau au tourne-disque.
Fig. 4. - Profil du bras Pickering " Unipoise 194 " révélant encore mieux ses défauts que la figure 3 (centre de gravité général trop bas, bras réel " pivot-pointe " trop incliné par rapport à la surface du disque. connexions souples, en fils fins blindés non protégées). N'importe, " Unipoise194 ", très élégant, très coûteux, mais avec moins de frottements que la plupart des "classiques" d'alors. fit beaucoup d'envieux et fut beaucoup copié. L'examen des figures 3 et 4 montre que ce n'était guère difficile. surtout avec le pivot fourni par une pointe de stylo à bille.
Toujours aux U.S.A., en 1954, le très célèbre bras "Gray 108C" faisait le bonheur des professionnels des stations de radiodiffusion. Il exploitait (fig. 5) les conceptions de Bachmann (précédemment exposées), quant à l'amortissement, au niveau de son articulation, grâce aux frottements, engendrés par viscosité par un bain d'huile de silicone, contenu entre une demi-sphère creuse fixe (partie du support) et une seconde demi-sphère pleine, solidaire du bras. Une vis de réglage (fig. 5) permettant de modifier l'épaisseur du fluide visqueux ajustait l'amortissement. Ce bras, très robuste, était pratiquement destiné aux seuls professionnels : l'appui vertical n'était pas ajustable, au sens où nous l'entendons ; le constructeur livrant des plaquettes de montage, tarées pour les principaux phonolecteurs du marché. Là, encore, le point d'articu1ation est un peu haut, par rapport au disque ; mais, l'on retrouve, croyons- nous, un fluide visqueux entre deux demi-sphères concentriques (ou presque), en certaines réalisations modernes, dont celle de « Hadcock ».
Vers la fin des années 50, l'Angleterre connut "The Transcriptor Fluid Arm" (fig. 6), très allégé (qui pourrait très bien s'être inspiré de J.Bickerstaffe, à moins que ce ne fut l'inverse), où l'on voit que les coquilles "vestigiales", réduites à leur plus simple expression, ne datent pas d'hier. Ce bras fit merveille au début de la stéréophonie, avec les très fragiles et très estimés phonolecteurs de Decca, pratiquant la lecture indirecte (somme et différence). Il s'agissait d'un véritable "unipivot", plaçant correctement pointe de lecture et pivot dans un même plan horizontal. Le pivot en acier trempé avait la forme d'une pyramide quadrangulaire effiles (pour augmenter les frottements visqueux) et sa crapaudine constituait le fond d'un tube cylindrique rempli au préalable d'huile de silicone (après qu'on eût enlevé le couvercle supérieur).
Ce bras met nettement en lumière une difficulté que les concepteurs de bras "unipivots" eurent souvent du mal à surmonter: comment disposer les fils de connexion sans donner lieu à des forces de torsion excessives, et sans trop augmenter la fragilité de l'ensemble ? (déjà visible avec le bras "Pickering".
Cela dit, régler un bras "Transcriptor" était une opération de grand style, pouvant provoquer des crises de nerfs: il n'y avait pas moins de trois contrepoids à l'arrière, dont deux excentrés pour ajuster l'équilibre longitudinal et latéral ainsi que la force d'application. Une vraie partie de plaisir, où tout réagissait sur tout, laquelle exigeait une stratégie très stricte.
La forme curieusement coudée du bras se justifiait par le désir de placer (tous réglages terminés), le centre de gravité général sur l'axe de la partie rectiligne du tube, de manière que le tout reste en équilibre, pendant l'usage d'un relève-bras, d'ailleurs rudimentaire, directement commandé par une roulette moletée.
Ce bras existait en deux versions (25 et 30 cm), il ne convenait qu'aux phonolecteurs, exigeant moins de 30 mN d'appui vertical, et pesant moins de 8g. Un bras droit eut sans doute procuré les mêmes avantages avec moins de complication: le goût de l'époque n'y était pas, le J étant inapplicable, on ne concevait qu'un dérivé du S.
En 1959, postérieurement au bras "Transcriptor" et toujours en Grande-Bretagne, il y eut le très curieux "Hi-Lite" conçu par J Walton (il était encore ingénieur principal de "Cosmocord") qui combine (fig. 7) un "unipivot" inversé, au centre de gravité très abaissé pour les rotations d'axe vertical; mais conservant l'axe horizontal (entre pointes et cuvettes), pour les mouvements verticaux. Ce bras couronnait les importants travaux de J.Walton, consacrés à la restitution des gravures stéréophoniques (ce furent les premiers à utiliser un microscope électronique, pour apprécier l'effet des contraintes imposées au sillon par la pointe de lecture), dont il concluait fort justement que la masse efficace du bras, vue de la pointe de lecture, était alors trop importante, compte tenu de l'apport massif (dynamiquement irréductible) des phonolecteurs magnétiques ou dynamiques les plus estimés, évoluant toujours entre 15 et 20g. Pour J.Walton, spécialiste en piézo-électricité, il existait une solution: mettre d'abord au point un phonolecteur stéréophonique céramique (dont la masse pourrait aisément se limiter à 5g) pouvant égaler ou surpasser les meilleurs magnétiques ou électrodynamiques. Ce n'est pas tellement difficile, si l'on se contente d'une faible tension de sortie et si l'on demeure strictement dans le domaine d'un tranducteur d'amplitude, qu'une très faible charge ohmique convertit en lecteur de vélocité (l'idée fut reprise avec succès par "Grado" - qui remplaça fréquemment, et gratuitement certaines de ses cellules électrodynamiques ultra-fragiles, par des céramiques, dotées du même boîtier, sans susciter de plaintes chez ses clients - par "Connoisseur", et bien d'autres, encore aujourd'hui). Il restait à compléter cet exceptionnel phonolecteur, alors ultra-léger. d'un bras de faible inertie verticale, qui fut digne de lui, et ce fut le "Hi-Lite" (le passsage des fils de connexion n'y était pas exemplaire), dont la carrière fut courte.
D'une part, il était assez onéreux, s'écartant par trop des produits habituels à "Cosmocord"* qui en assura peu de temps la fabrication. D'autre part, J.Walton ayant été séduit par les Laboratoires Decca, dirigés par Arthur Haddy (un grand pionnier des techniques phonographiques) y apportait ses conceptions, en matière de phonolecteurs céramiques et stéréophoniques de grande classe (une version simplifiée fut commercialisée sous la référence "Deram"; très populaire en Angleterre, elle eut peu de succès en France, où la piézo-électricité phonographique demeure peu appréciées).
Ajoutons encore que les fabricants de phonolecteurs magnétiques (à aimant ou fer mobile) suivirent rapidement les directives de Walton, en diminuant considérablement l'inertie de leurs transducteurs, avec en supplément une cote d'amour supérieure.
Fig. 7. - (d'après Wireless World, juin 1959): Coupe du mécanisme "unipivot" du bras "Hi-Lite" de J.Wallon. La partie " unipivot " massive. ne sert qu'à réduire les frottements autour de l'axe vertical. et applique aussi un léger amortissement visqueux, dont l'efficacité est d'ailleurs douteuse, eu égard à la faible quantité de liquide retenue par capillarité, et aux faibles vitesses relatives entre pièces fixe et mobile, trop proches. Le bras. proprement dit, s'articule entre pointes par l'intermédiaire d'une couronne (elle sera plus visible sur la fig. 9) entourant la partie " unipivot " (l'axe horizontal passe par le point de pivotement vertical). La stabilité est assurée par l'abaissement du centre de gravité. Ce bras hybride, avec contrepoids arrière centré, n'évite pas cependant la difficulté, posée par les fils de connexion.
Fig. 8. - (d'après J.A.E.S., juillet 1962): Coupe de la mécanique, "unipivot inversé ", proposée en 1961 par la firme anglaise E.M.I., pour un ensemble intégré "bras + phonolecteur". L'équilibre latéral, tout comme le longitudinal.
s'obtiennent d'un contrepoids excentré, et les fils de connexion ne sont pas mieux traités qu'à l'accoutumée et le pivot est un peu haut par rapport à l'axe du bras. On notera l'augmentation d'efficacité de l'amortissement visqueux, par une jupe cylindrique (ici fixe) plongeant dans l'huile de silicone, augmentant les surfaces intéressées par les frottements dont les vitesses relatives sont accrues, en raison de la disposition (par ailleurs défectueuse du pivot). Un mécanisme interne, permettant d'abaisser le pivot, bloquait le bras (pour son transport), tout en obturant l'ouverture par laquelle aurait pu s'échapper l'huile de silicone.
1961, voit croyons-nous apparaître pour la première fois (à l'intention d'un "unipivot" inversé, conçu par P.H.Pyke de E.M.I., donc toujours en Angleterre, pour un phonolecteur stéréophonique magnétique intégré très proche de celui de Decca - à simple titre documentaire, ce transducteur alors exceptionnel annonçait 1mg de masse dynamique et 4,5 mm/mN pour coefficient d'élasticité - force d'application 25mN), l'amortissement visqueux (fig. 8) rendu plus efficace par une jupe cylindrique solidaire du pivot baignant dans le godet contenant l'huile de silicone (augmentation d'efficacité de l'amortissement car, par effet de levier, la vitesse instantanée de la pièce soumise aux frottements s'en trouve augmentée ainsi que les forces résultantes.
Cet artifice, dont la paternité ne revient peut-être pas à E.M.I., est aujourd'hui commun à la plupart des "unipivots" (vrais ou inversés). Là, encore, dans cet "unipivot", l'articulation est un peu trop surélevée par rapport au disque, et, comme tous les autres, le concepteur ne fut guère habile avec les fils de connexions, exposés sur quelques centimètres, ce qui paraît peu recommandable, à tous égards. Un contrepoids excentré à l'arrière ajustait les équilibres, latéral et longitudinal, ainsi que la force d'application (réglages toujours fastidieux).
Fig. 9. - (d'après " The Gramophone ", septembre 1963): représentation schématique, en plan. montrant comment Percy Wilson s'inspira du " Hi-lite " de J.Walton, pour modifier un bras Ortofon en S (en fait, la méthode s'appliquait à toutes espèces de bras). L'anneau de diamètre externe 5cm est en cuivre (plus facile à usiner) ; les fixations aux autres parties du bras ne sont pas figurées mais faciles à imaginer. Les détails particulièrement intéressants sont : d'une part, le choix très rationnel d'un axe horizontal perpendiculaire au plan de symétrie vertical du phonolecteur (on s'étonne que cela soit si rare pour les bras " classiques ", dont la construction n'en serait guère compliquée - fidélité à la tradition, sans doute) d'autre part, utilisation de deux masselottes, mobiles sur deux vis (perpendiculaires à l'axe du bras), pour équilibrer latéralement l'ensemble et augmenter le moment d'inertie autour de l'axe pointe-pivot. Le décalage angulaire entre les axes, des masselottes et du pivotement horizontal, est évidemment égal à l'angle adopté pour compenser les erreurs de piste. Bien que désuète, cette formule, rappelant la croix hanséatique: pourrait encore tenter.
Fig. 10. - Schéma de principe (figurant dans le brevet français no 1380473 du bras "unipivot"(ou à rotule). inventé en 1963 par Serge Deiness, caractérisé par un contrepoids arrière (4) très lourd (abaissant le centre de gravité, plusieurs centimètres au-dessous du pivot), mais très proches de l'articulation (autorisant, par conséquent, une très faible masse dynamique vue de la pointe de lecture, inférieure à celle de la plupart des formules classique) et découplé par un ressort où une lame élastique (5), préférable pour l'équilibre latéral. L'ensemble, très stable, susceptible d'un amortissement visqueux éventuel, ne gêne pas les mouvements de faible amplitude du phono lecteur (soit pour cause de voilement ou excentricité du disque.
L'exemple du "Hi-Lite" ne fut quand même pas entièrement oublié, car Percy Wilson (The "Gramophone", septembre et octobre 1963) montra comment un amateur adroit et bien outillé pouvait y prendre de bonnes idées, pour transformer un bras Ortofon en S (probablement "SMG 212" déjà commercialisé en 1961), qui lui apportait, comme chez " Transcriptor ", l'avantage de placer le centre de gravité général du bras. en équilibre, sur l'axe de sa partie tubulaire rectiligne. Le schéma de la figure 9 est intéressant par deux particularités :
- Orientation de l'axe de pivotement horizontal perpendiculairement au plan de symétrie vertical du phonolecteur (articulation entre pointes et cuvettes d'Ortofon conservée). Disposition logique, bien que rarement rencontrée.
- Apparition de deux masses latérales ajustables, permettant, d'une part, de régler l'équilibre latéral du bras et, d'autre part, de mieux en assurer la stabilité, en jouant sur le moment d'inertie de l'ensemble mobile, autour de l'axe pointe de lecture-pivot (sans pouvoir en jurer, cet artifice était alors utilisé pour la première fois).
Le contrepoids arrière normal et centré du bras " Ortofon " était conservé, et il ne paraît pas que le réglage général de ce bras de Percy Wilson, diminuant très sensiblement les frottements autour de l'axe vertical (comme " Hi-Lite ") ait été spécialement difficile.
Revenons un peu en France, pour changer, pour saluer l'invention par Serge Deiness, Ingénieur (E.P.C.I.) d'un curieux bras "unipivot " (ou sur rotule) à pendule déformable et amorti (brevet 1.380.473). Comme le montre la figure 10, l'idée maîtresse de l'inventeur consiste à user d'un contrepoids arrière très lourd (400g environ), très surbaissé et très proche du point de pivotement, duquel il est découplé élastiquement par ressort à boudin ou lame flexible (contrepoids et ressort pouvant, au besoin, baigner dans un fluide visqueux). Selon l'inventeur, cette méthode autorise un très faible moment d'inertie général, eu égard à la proximité du contrepoids et du pivot, une excellente stabilité, ainsi qu'une grande liberté du bras aux sollicitations de faible amplitude, en raison du contrepoids arrière découplé.
Evidemment, le volumineux contrepoids et son découplage se prêtent mal aux tourne-disques classiques, mais une fois maîtrisée la fiabilité du pivot, ce bras semblait à la fois, facile à fabriquer (économique) et capable de bonnes performances.
L'inventeur suscita beaucoup d'intérêt en le présentant (ainsi qu'une table de lecture originale) à plusieurs "Festivals du Son", sans parvenir à l'imposer. En notre époque de sophistication, l'idée serait, peut-être à reprendre.
Sans de malencontreuses propriétés chimiques du mercure, 1969 eût pu se révéler année cruciale pour "l'unipivot" (en Angleterre, bien sûr). J.S.Wright, fondateur de la firme "Audio and Design", aurait, en effet, put se montrer génial en substituant, aux fils de connexion, à leur toujours difficile passage du bras au socle, quatre minuscules bains de mercure (fig. 11). Le bras devenu indépendant, porte quatre électrodes en ferro-nickel (insensibles au mercure) plongeant dans les bains de mercure: changer de phonolecteur, en même temps que de bras préalablement réglé, devient jeu d'enfant. Bien entendu, il s'agit d'un "unipivot" inversé: mais avec la couronne de microbilles, prenant appui sur les flancs du pivot conique, et usant (comme E.M.I.) de la jupe baignant dans l'huile de silicone pour l'amortissement (J.S.Wright n'a peut-être pas la paternité de cette couronne de microbilles; il se pourrait que l'artifice fut d'origine japonaise). Quoi qu'il en fut, des idées aussi originales auraient mérité le plus brillant succès, si le mercure n'avait eu le mauvais goût, de corroder, par ses vapeurs, la plupart des métaux voisins (tout spécialement, les soudures à l'étain). Aucun liquide conducteur n'ayant pu remplacer le mercure, le bras "Audio and Design" disparut rapidement du marché, ce qui est fort dommage, eu égard à l'ingéniosité du concepteur. Toutefois de récents catalogues anglais révèlent que le bras "Audio and Design", bien reconnaissable à sa silhouette, existe toujours, mais sous un autre nom. La difficulté liée aux vapeurs de mercure a-t-elle été surmontée ? Nous l'ignorons.
Fig. 11. - (d'après Wireless World, avril 1967): schémas de principe du bras " unipivot ", inventé par J.S.Wright (" Audio and Design ") En (A) mode de réalisation des connexions par quatre bains de mercure, en quatre petites cuvettes. Les pièces de contact. inattaquables au mercure sont en ferro-nickel. En (B), apparaît l'utilisation d'une couronne de microbilles (voir fig.2), ainsi que l'amortissement appliqué par l'intermédiaire d'une jupe cylindrique, baignant dans l'huile de silicone, et concentrique au pivot. En (C), mode d'application de l'anti-skating par action d'un barreau aimanté, correctement disposé, sur les électrodes terreuses, solidaires du bras. Bien entendu, équilibrage et force d'application par contrepoids excentré.
Aux dernières nouvelles, ce bras. en version perfectionnée, figurerait au catalogue Keith Monk sous la référence M9BAIII. Il serait curieux de savoir comment l'on a pu maîtriser l'hypothèque du mercure dont les vapeurs (non négligeables à la température ambiante) corrodent la plupart des métaux utilisés en électronique.
Fig.12. - (document Decca) : Coupe partielle du bras unipivot " Decca international ": réalisation extrêmement soignée, surtout remarquable par la suspension élastique du pivot obtenue par répulsion magnétique entre trois pièces annulaires en ferrite, par la crapaudine en rubis. le niveau à bulle facilitant les réglages, la compensation d'anti-skating magnétique et sa coquille " vestigiale " très moderne. Les connexions sont bien protégées; mais subsiste le contrepoids excentré, associé à un mode de réglage de la force d'application rudimentaire.
Fig.13. - J.Riethmuller avait déjà reconnu, expérimentalement. l'intérêt d'associer une suspension élastique, au couple pivot-crapaudine (d'après "Pratique de la Haute Fidélité", aux " Editions Radio ", ainsi que d'un amortissement visqueux, qu'il appliquait par un procédé voisin de celui qu'utilise aujourd'hui SME pour ses bras "classiques" de la " Série II " et de la " Série III ".
Cela devrait se savoir, car, au besoin, mis au goût du jour, ce type de bras surclasserait aisément tous ses rivaux.
Alors que commençait à se dessiner un indéniable intérêt des constructeurs japonais (Audiotechnica, Grace, Sony,..) pour des bras " unipivots " raffinés, mettant efficacement à profit les trouvailles ou astuces techniques de leurs devanciers britanniques, " Decca " proposa, en 1973, pour ses phonolecteurs stéréophoniques " London ", un " unipivot " classique, très soigné, dit "International" (car il acceptait les cellules à fixation standardisée), dont la principale originalité tenait à sa crapaudine en rubis et à sa suspension magnétique élastique, au moyen (fig. 12) de trois anneaux aimantés en ferrite (détail dont J.Riethmuller avait déjà reconnu l'intérêt (fig. 13) à l'occasion de ses expériences de 1962), à sa coquille antérieure "vestigiale", et au niveau à bulle incorporé pour juger des équilibres. A part cela, contrepoids arrière excentré (toujours réglage délicat, sinon fastidieux) et procédé curieusement rudimentaire (étonnant pour une mécanique aussi soignée, mais, paraît-il, très "anglais") de réglage de la force d'application (suspension à l'arrière, par une gorge ad-hoc, d'une surcharge calibrée (?) matérialisée, pendant la mise en place du contrepoids (pour l'équilibre longitudinal) par une certaine longueur de fil de soudure en fil (diamètre et marque spécifiés, par la notice de montage). Bien entendu, amortissement fluide par huile de silicone, dont certains usagers auraient préféré se passer, pour des raisons esthétiques (de faibles oscillations latérales du phonolecteur, reviennent à introduire une diaphonie variable et approximativement aléatoire entre les deux voies, et il se pourrait que ce fut parfois agréable. Tout le laisse supposer, à considérer les coûteux appareils de constructeurs américains qui, de façon beaucoup plus complexe et élaborée, sur le plan spatio-temporel, exploitent, à peu près, des conceptions similaires). Ce bras " Decca International " doit toujours être disponible en Grande- Bretagne. Après avoir surmonté l'épreuve de ses réglages, il est excellent.
Ensuite, il semble que les japonais ("Grace", tout particulièrement, figure 14) prennent le pas, sur tous les autres, en matière de bras "unipivots". Leur travail est impeccable, mais ils n'innovent guère (mode d'application de l'amortissement, anneau de microbilles, masses latérales d'équilibrage, contrepoids arrière centré, parfois suspension élastique, mais maîtrisent mieux le trajet des fils de connexion, bien protégés pour une meilleure fiabilité, aidant au succès commercial . Toutefois, il semblerait que le bras "unipivot" soit moins en faveur, au Japon, qu'il ne le fut (d'importants constructeurs, tel Audiotechnica, qui en eurent de fort bien conçus à leur actif, reviennent au classicisme ; peut-être encore un classicisme imprégné de doctrines propres aux "unipivots"). Quoi qu'il en soit, le numéro annuel d'Audio, recensant les matériels disponibles (octobre 1980) n'offre plus que dix bras "unipivots" avec, toutefois, quatre constructeurs anglais).
Parmi ces concepteurs anglais, il serait étonnant que la solution ("HiFi News", janvier 76) de Paul Messenger, pour "discophiles exigeants impécunieux", passe à la postérité. C'est un bon bricolage, avec recharge de stylo à bille pour le pivot, corps de jack téléphonique portant la crapaudine (formule inversée) et limitation des mouvements indésirables par une gaine en téflon du porte-bille, fendue diamétralement à la largeur convenable, pour orienter les seuls mouvements verticaux.
Cette exploitation du faible coefficient de frottement métal-téflon facilite évidemment la construction; mais que reste-t-il d'un véritable "unipivot". Les fils de connexion y sont traités, à l'antique manière de fils de sonnerie. Peut-être est-ce convenable. Ceux que tenterait pareil exercice devraient en venir aisément à bout (le plus délicat paraissant l'usinage de la pièce en téflon et se procurer des fils blindés spéciaux assez fins et souples pour les connexions).
Tout autre, par contre (fig. 15), la réalisation extrêmement soignée de P.Lurné
(1976), à laquelle nous consacrerons une présentation spéciale. Il s'agit d'un véritable "unipivot" ingénieusement conçu, à la géométrie très rationnelle, résolvant d'une manière particulièrement élégante le passage des connexions, tout en demeurant fidèle, au moins en esprit, aux solutions ayant fait leurs preuves. La mécanique en est simple et fiable et les réglages de cet "unipivot" remarquablement aisés. Les discophiles aisés qu'attire un rien de sophistication, devraient y trouver leur compte."
Et pour ceux qui ont tout lu....
Un article de R. Lafaurie dans "le haut-parleur" N°1673, octobre 1981.
Le bras de lecture Unipivot.
"Un précédent article, consacré à l'étude structurelle élémentaire des bras de lecture photographique, sous-entendait l'examen préliminaire des solutions "classiques", ayant à l'échelle mondiale la faveur des industriels, et mobilisant par conséquent l'ingéniosité de leurs techniciens.
Pour diverses raisons (commodité d'utilisation, fiabilité, souplesse d'adaptation à toutes sortes d'exigences remplacement aisé des phonolecteurs, automatismes et commande à distance, voire même asservissement, etc.), toutes matérialisent , mécaniquement , leurs deux axes de rotation fondamentaux et orthogonaux, l'un vertical l'autre horizontal (généralement coplanaires sauf rares exceptions, reportant l'axe horizontal très en avant : Shure et C.B.S. au début du microsillon, la Radiodiffusion française, il y a pas mal d'années, et d'autres, sans doute; car cet artifice, loin d'être absurde, refait périodiquement surface). De ce fait, il existe quatre localisations des frottements aux articulations: deux pour l'axe horizontal (couteaux, cylindres roulants, pointes et cuvettes, roulements sur micro-billes) et, deux ou trois pour l'axe vertical (souvent, pivot et crapaudine à la base, complétés par un ou deux paliers de guidage, habituellement sur billes). Les constructeurs ont beaucoup travaillé à réduire ces frottements au minimum; mais là n'est pas aujourd'hui la question; car il existe, depuis longtemps, une autre solution, obtenant tous les mouvements indispensables au bras de lecture, par l'intermédiaire d'une seule articulation, théoriquement ponctuelle, par pivot et crapaudine ; dont il est toujours possible de réduire, physiquement, l'aire efficace (moyennant quelques précautions, relatives à la dureté et au poli des pièces en contact), au point d'en diminuer considérablement les frottements résiduels Il est fort possible que les premiers expérimentateurs, en ce domaine, se soient inspirés d'anciennes expériences (dites "amusantes") de la statique élémentaire.
Dans le cas d'un bras de lecture, il est quasi-évident que tous les déplacements utiles (et beaucoup d'autres) pourront s'obtenir d'un unique point de pivotement - d'où la dénomination adoptée : bras "unipivot" - avec une stabilité apparemment satisfaisante, si l'on sait en localiser le centre de gravité nettement au-dessous (fig. 1). Seul inconvénient, souvent gênant: le bras peut se mouvoir librement autour de tout axe contenant le point de pivotement, d'où possibilité de déplacements indésirables (oscillations latérales, en particulier), à l'origine d'ennuis multiples, surtout en stéréophonie. Le principal problème du bras "unipivot" sera donc de limiter, préférentiellement, ses mouvements autour des deux seuls axes utiles ; même, au prix de menues tricheries, lesquelles n'augmentent pas tellement ces fameux frottements, dont la réduction à un niveau quasi-évanescent figure parmi les principaux avantages du procédé.
Fig. 1 . - Schéma de profil d'un bras de lecture hypothétique, avec crapaudine et pivot (ici formule " inversée ") où la répartition des masses place le centre de gravité général Go, plusieurs centimètres au-dessous du point de pivotement P.
Un tel système (dont la réalité offre des exemples) sera évidemment très stable. eu égard aux couples de rappel engendrés quand il est écarté de sa position d'équilibre. En vérité, beaucoup trop stable ; car il sera pratiquement insensible aux ébranlements transmis par P (mouvement relatif indésirable de la pointe par rapport au disque), et escaladera également très mal les ondulations de voilement.
Ancienneté du bras "unipivot".
Contrairement à une opinion, encore récemment formulée, le bras "unipivot" est fort ancien; son principe ne doit rien à la féconde imagination de modernes perfectionnistes. Il fut, en effet, inventé, en 1920 - comme l'atteste le brevet américain no 1353061 - par A.R.Spicacci (le nom ne semble pas être passé à la postérité), à l'intention d'un phonographe acoustique 78 tr/mn (le bras et son socle véhiculant alors les ondes sonores, le bras Spicacci devait être assez complexe). Une décennie plus tard, en 1930, déjà à l'époque de la lecture électrique, le premier bras "unipivot", fabriqué en Angleterre par la firme Cosmocord tente sa chance auprès des discophiles (d'après Percy Wilson, qui fut, sa vie durant, le réputé rédacteur technique de la grande revue phonographique anglaise : "The Gramophone"). Ensuite, il faudra attendre plusieurs années, avant que les bras "unipivots" ne retrouvent la faveur des industriels. Ce qui ne veut pas dire que les amateurs aient cessé de s'y intéresser.
Importance du rôle d'amateurs ingénieux sur l'évolution des bras "unipivots".
Il faut bien reconnaître, que l'histoire et l'évolution des bras "unipivots" (sauf rares exceptions) est dominée par l'ingéniosité et le talent créatif d'amateurs adroits. La raison en est assez simple; car, en la circonstance, la réalisation pratique du couple pivot-crapaudine paraît, en principe, tout au moins simplifier les problèmes d'assemblages. Beaucoup d'auteurs l'ont noté (en France , en particulier , J.Riethmuller, en 1962, dans son ouvrage " Pratique de la Haute Fidélité ", publié aux "Editions Radio") : ce type de bras, dont il est possible d'obtenir d'excellentes performances (réduction des frottements et qualité de lecture) est, pratiquement le seul, qui se puisse aborder, avec de l'habileté et un outillage assez réduit (bien entendu, il serait délicat d'usiner le pivot ; mais, après la guerre, les pointes de stylo à bille furent très appréciées pour cette fonction J.Riethmuller n'y échappa point, et s'y employa avec succès et quelques idées originales).
Une preuve très récente peut encore en être apportée : en mai 1976, dans la revue britannique " HiFi News ", Paul Messenger - grand expert ès appréciations subjectives - désirant doter de jeunes discophiles, aux oreilles exigeantes (impécunieux et relativement mal outillés), d'un bras digne des meilleurs phonolecteurs, en arrive inévitablement à une formule " unipivot " (dont il assure la stabilité latérale par un curieux procédé). avec l'inévitable poutre porte-phonolecteur en balsa, et le non moins inévitable pivot sur pointe de stylo à bille ; le tout assez rudimentaire, mais vraisemblablement acceptable (peu d'avenir commercial).
Quoi qu'il en soit, ce sont presque toujours des discophiles , mécaniciens amateurs, qui firent évoluer la conception des bras "unipivots" (certains devinrent, ou conseillèrent, des professionnels), dont l'apparente simplicité s'accompagne toujours de détails assez sophistiqués.
Ce furent ces amateurs qui, progressivement, et expérimentalement , découvrirent les problèmes à surmonter, ainsi que des modèles de solutions, toujours appréciées (nécessité de rapprocher le centre de gravité du pivot, artifices assurant l'équilibre latéral, procédés d'application d'un amortissement visqueux quasi-indispensable...). Très curieusement, les bras "unipivots" ont, longtemps, été une spécialité anglaise (aujourd'hui encore, d'ailleurs), en tous domaines (amateur et professionnel) : l'attrait du "Do It Yourself" et l'amour de la discophilie sont sans doute plus grands Outre-Manche, qu'en d'autres pays.
Cette exclusivité est aujourd'hui battue en brèche, depuis l'entrée en lice, récente, de concurrents japonais et américains; mais les contributions originales des amateurs anglais l'emportent de loin (une mention toute spéciale doit être faite de l'infatigable Jack Bickerstaffe, pour l'importance de ses travaux, au cours des vingt dernières années). Ils ont pratiquement tout trouvé: contrepoids excentrés; contrepoids latéraux de types divers; suspension magnétique; manchon concentrique à l'axe vertical, pour appliquer plus efficacement l'amortissement visqueux (conseillé par Bachmann) au plus près du pivot; plusieurs procédés minimisant l'influence du couple de torsion des fils de liaison, substitution d'une couronne de billes à la crapaudine (petite tricherie commode, admise, et beaucoup copiée). Bref, il semble qu'au cours des trois dernières décennies, les amateurs anglais ont tout essayé: toutes les formes, tous les matériaux et tous les diamètres de bras; tous les systèmes de contrepoids pour un meilleur équilibre latéral, tous les modes d'amortissement, etc. ; au point qu'il serait difficile de trouver une réalisation, actuellement commercialisée qui, par quelques détails, n'est pas tributaire d'un ingénieux bricoleur du Royaume-Uni.
Quelques points saillants d'une longue histoire intermittente.
D'un point de vue sémantique, il fut habituel, au moins au début, de classer les bras "unipivots" en deux catégories:
- Les véritables "unipivots" où la crapaudine est fixe et le pivot solidaire du bras (cette solution adoptée autrefois par " Transcriptor " et aujourd'hui, en France, par P.Lurné, semble moins en faveur qu'elle le fut - les pointes de stylos à bille doivent y être pour quelque chose).
- Les "unipivots inversés" (les plus nombreux; sans doute, plus faciles à assembler), dont le pivot est fixe et la crapaudine solidaire du bras.
Si le constructeur joue honnêtement le jeu, le pivot pointu (parfois coiffé d'une microbille, en acier ou rubis) prend appui sur la crapaudine (habituellement métallique) en forme de cuvette. Ce n'est qu'au cours des années 60, que l'on vit remplacer parfois la crapaudine par une couronne (fig. 2) de microbilles, roulant sur les flancs du pivot conique. Eu égard aux forces mises en jeu, on conçoit que cela ne gêne guère les mouvements utiles; mais que l'équilibre latéral soit facilité surtout si l'on prend soin d'augmenter le moment d'inertie autour de l'axe longitudinal du bras (cet artifice fut, et demeure, très en faveur; d'autant que 1'usager en ignore le plus souvent l'existence) .
Fig. 2. - (d'après " Hi-Fi News ") Un des artifices les plus communément utilisés par les constructeurs de bras " unipivots ".pour en augmenter la stabilité latérale: Substituer au contact quasi-ponctuel entre pivot et crapaudine, le roulement d'une couronne de micro-billes sur la surface latérale d'un pseudo-pivot conique. Ce n'est plus véritablement un « unipivot » ; mais quelque chose s'en approchant suffisamment. pour autoriser une confusion très généralement acceptée (par les industriels, par les constructeurs amateurs, ainsi que par les discophiles. qui généralement n'y perçoivent rien de particulier d'autant qu'ils ne sont pas habituellement prévenus).
Fig. 3. - (Document Pickering) : Aspect général du célèbre bras "unipivot" de Pickering, " Unipoise 194 ", associé à une mécanique tourne-disque tout aussi célèbre; car il semble qu'il s'agisse du "Modèle 301" de Garrard, en sa première version. Remarquer le galbe de la pièce métallique assez massive portant la crapaudine avec ses deux ailerons augmentant la stabilité latérale (augmentation du moment d'inertie par rapport à l'axe de la poutre de teck porte-phonolecteur. La force d'application pouvait varier entre 2 et 6 g. En dépit de sa réputation. ce bras est un exemple typique du défaut - signalé figure 1 . Noter aussi l'inconvénient propre à beaucoup d' "unipivots", consistant à laisser exposés de fragiles fils de connexion, sur une assez grande longueur.
Une autre figure de l'unipoise 194 (où l'on apprend que le créateur est un certain Stanton... le monde est petit...):
Nous qualifions d'intermittente l'histoire du bras "unipivot"; car l'évolution n'y suit pas une ligne rationnellement continue (dictée par la technique, la mode ou les considérations d'encombrement), comme celle des bras classiques. La faveur des "unipivots" auprès des discophiles est aussi intermittente, et toujours influencée, à un instant donné, par une idée brillante d'un réalisateur. Le tour d'horizon très sommaire, qui va suivre, révélera une succession de tendances diverses, à partir desquelles se préciseront, aussi bien ce qu'il ne faut plus faire, que ce qu'il convient d'imiter.
Malgré l'importance théorique des travaux du professeur Hunt, la période des hostilités avait été peu favorable aux innovations et, bien que les amateurs n'aient point abandonné leurs essais, nous examinerons surtout des réalisations industrielles commercialisées.
Aux USA, 1952, voit apparaître le fameux bras "Fluxvalve Unipoise 194" de Pickering (fig.3) qui eut un immense succès auprès des discophiles fortunés, à l'époque des microsillons monophoniques (le terme Fluxvalve caractérisait le phonolecteur inspiré de la résistance variable alors que "Unipoise" est spécifique aux bras "unipivots", qu'il désigne souvent dans la littérature technico-commerciale anglo-saxonne). Ce bras remarquement élégant, avec sa légère poutre en bois de teck (évidée pour laisser passage au pivot "inversé " et sa crapaudine, portée par une pièce métallique galbée (fig. 4) s'élargissant latéralement par deux ailerons pour augmenter la stabilité fut beaucoup copié, par les premiers amateurs de haute fidélité. Avec une règle plate de dessinateur, ou une poutre de balsa, et le pivot d'un stylo à bille, il n'était guère difficile d'en approcher ; à l'intention du réputé phonolecteur "General Electric ", à réluctance variable, qui devait travailler aux alentours de 60 mN d'appui vertical (il me souvient que furent alors expérimentés des bras de 50 cm et plus, avec diverses mécaniques, peu coûteuses, ayant la réputation de tourner rond ; celles de "Pathé Marconi" ou de "Radiohm", entre autres). Ce bras, en dépit de tout le respect dû à un bel objet est un magnifique exemple d'erreurs à éviter. Par construction, le centre de gravité est situé (fig. 4) plus de 4 cm au-dessous du pivot. La stabilité est parfaite, et même trop parfaite: tel un sismographe miniaturisé, ce bras est trop sensible aux chocs et aux vibrations, transmis par l'environnement. Autre défaut, bien que le bras apparent soit, en fonctionnement, quasi-horizontal, le bras géométrique réel (entre pivot et pointe de lecture) fait un angle d'une dizaine de degrés, avec la surface du disque; d'où risques accrus de pleurage sur gravures voilées (ce fléau, avec les lourds microsillons d'alors - 250 g environ - n'était pas encore - très redouté), Conclusion: il est indiqué pour un bras "unipivot " de s'ingénier à situer son centre de gravité aussi proche que possible et au-dessous du pivot ; l'idéal serait de parvenir à l'équilibre indifférent, mais alors il est difficile de stabiliser latéralement - en pratique 1 à 2 cm d'écart conviennent. D'autre part, il est non moins indiqué de situer pivot et pointe de lecture, dans un plan qui puisse approcher d'aussi près que possible, celui du plateau au tourne-disque.
Fig. 4. - Profil du bras Pickering " Unipoise 194 " révélant encore mieux ses défauts que la figure 3 (centre de gravité général trop bas, bras réel " pivot-pointe " trop incliné par rapport à la surface du disque. connexions souples, en fils fins blindés non protégées). N'importe, " Unipoise194 ", très élégant, très coûteux, mais avec moins de frottements que la plupart des "classiques" d'alors. fit beaucoup d'envieux et fut beaucoup copié. L'examen des figures 3 et 4 montre que ce n'était guère difficile. surtout avec le pivot fourni par une pointe de stylo à bille.
Toujours aux U.S.A., en 1954, le très célèbre bras "Gray 108C" faisait le bonheur des professionnels des stations de radiodiffusion. Il exploitait (fig. 5) les conceptions de Bachmann (précédemment exposées), quant à l'amortissement, au niveau de son articulation, grâce aux frottements, engendrés par viscosité par un bain d'huile de silicone, contenu entre une demi-sphère creuse fixe (partie du support) et une seconde demi-sphère pleine, solidaire du bras. Une vis de réglage (fig. 5) permettant de modifier l'épaisseur du fluide visqueux ajustait l'amortissement. Ce bras, très robuste, était pratiquement destiné aux seuls professionnels : l'appui vertical n'était pas ajustable, au sens où nous l'entendons ; le constructeur livrant des plaquettes de montage, tarées pour les principaux phonolecteurs du marché. Là, encore, le point d'articu1ation est un peu haut, par rapport au disque ; mais, l'on retrouve, croyons- nous, un fluide visqueux entre deux demi-sphères concentriques (ou presque), en certaines réalisations modernes, dont celle de « Hadcock ».
Vers la fin des années 50, l'Angleterre connut "The Transcriptor Fluid Arm" (fig. 6), très allégé (qui pourrait très bien s'être inspiré de J.Bickerstaffe, à moins que ce ne fut l'inverse), où l'on voit que les coquilles "vestigiales", réduites à leur plus simple expression, ne datent pas d'hier. Ce bras fit merveille au début de la stéréophonie, avec les très fragiles et très estimés phonolecteurs de Decca, pratiquant la lecture indirecte (somme et différence). Il s'agissait d'un véritable "unipivot", plaçant correctement pointe de lecture et pivot dans un même plan horizontal. Le pivot en acier trempé avait la forme d'une pyramide quadrangulaire effiles (pour augmenter les frottements visqueux) et sa crapaudine constituait le fond d'un tube cylindrique rempli au préalable d'huile de silicone (après qu'on eût enlevé le couvercle supérieur).
Ce bras met nettement en lumière une difficulté que les concepteurs de bras "unipivots" eurent souvent du mal à surmonter: comment disposer les fils de connexion sans donner lieu à des forces de torsion excessives, et sans trop augmenter la fragilité de l'ensemble ? (déjà visible avec le bras "Pickering".
Cela dit, régler un bras "Transcriptor" était une opération de grand style, pouvant provoquer des crises de nerfs: il n'y avait pas moins de trois contrepoids à l'arrière, dont deux excentrés pour ajuster l'équilibre longitudinal et latéral ainsi que la force d'application. Une vraie partie de plaisir, où tout réagissait sur tout, laquelle exigeait une stratégie très stricte.
La forme curieusement coudée du bras se justifiait par le désir de placer (tous réglages terminés), le centre de gravité général sur l'axe de la partie rectiligne du tube, de manière que le tout reste en équilibre, pendant l'usage d'un relève-bras, d'ailleurs rudimentaire, directement commandé par une roulette moletée.
Ce bras existait en deux versions (25 et 30 cm), il ne convenait qu'aux phonolecteurs, exigeant moins de 30 mN d'appui vertical, et pesant moins de 8g. Un bras droit eut sans doute procuré les mêmes avantages avec moins de complication: le goût de l'époque n'y était pas, le J étant inapplicable, on ne concevait qu'un dérivé du S.
En 1959, postérieurement au bras "Transcriptor" et toujours en Grande-Bretagne, il y eut le très curieux "Hi-Lite" conçu par J Walton (il était encore ingénieur principal de "Cosmocord") qui combine (fig. 7) un "unipivot" inversé, au centre de gravité très abaissé pour les rotations d'axe vertical; mais conservant l'axe horizontal (entre pointes et cuvettes), pour les mouvements verticaux. Ce bras couronnait les importants travaux de J.Walton, consacrés à la restitution des gravures stéréophoniques (ce furent les premiers à utiliser un microscope électronique, pour apprécier l'effet des contraintes imposées au sillon par la pointe de lecture), dont il concluait fort justement que la masse efficace du bras, vue de la pointe de lecture, était alors trop importante, compte tenu de l'apport massif (dynamiquement irréductible) des phonolecteurs magnétiques ou dynamiques les plus estimés, évoluant toujours entre 15 et 20g. Pour J.Walton, spécialiste en piézo-électricité, il existait une solution: mettre d'abord au point un phonolecteur stéréophonique céramique (dont la masse pourrait aisément se limiter à 5g) pouvant égaler ou surpasser les meilleurs magnétiques ou électrodynamiques. Ce n'est pas tellement difficile, si l'on se contente d'une faible tension de sortie et si l'on demeure strictement dans le domaine d'un tranducteur d'amplitude, qu'une très faible charge ohmique convertit en lecteur de vélocité (l'idée fut reprise avec succès par "Grado" - qui remplaça fréquemment, et gratuitement certaines de ses cellules électrodynamiques ultra-fragiles, par des céramiques, dotées du même boîtier, sans susciter de plaintes chez ses clients - par "Connoisseur", et bien d'autres, encore aujourd'hui). Il restait à compléter cet exceptionnel phonolecteur, alors ultra-léger. d'un bras de faible inertie verticale, qui fut digne de lui, et ce fut le "Hi-Lite" (le passsage des fils de connexion n'y était pas exemplaire), dont la carrière fut courte.
D'une part, il était assez onéreux, s'écartant par trop des produits habituels à "Cosmocord"* qui en assura peu de temps la fabrication. D'autre part, J.Walton ayant été séduit par les Laboratoires Decca, dirigés par Arthur Haddy (un grand pionnier des techniques phonographiques) y apportait ses conceptions, en matière de phonolecteurs céramiques et stéréophoniques de grande classe (une version simplifiée fut commercialisée sous la référence "Deram"; très populaire en Angleterre, elle eut peu de succès en France, où la piézo-électricité phonographique demeure peu appréciées).
Ajoutons encore que les fabricants de phonolecteurs magnétiques (à aimant ou fer mobile) suivirent rapidement les directives de Walton, en diminuant considérablement l'inertie de leurs transducteurs, avec en supplément une cote d'amour supérieure.
Fig. 7. - (d'après Wireless World, juin 1959): Coupe du mécanisme "unipivot" du bras "Hi-Lite" de J.Wallon. La partie " unipivot " massive. ne sert qu'à réduire les frottements autour de l'axe vertical. et applique aussi un léger amortissement visqueux, dont l'efficacité est d'ailleurs douteuse, eu égard à la faible quantité de liquide retenue par capillarité, et aux faibles vitesses relatives entre pièces fixe et mobile, trop proches. Le bras. proprement dit, s'articule entre pointes par l'intermédiaire d'une couronne (elle sera plus visible sur la fig. 9) entourant la partie " unipivot " (l'axe horizontal passe par le point de pivotement vertical). La stabilité est assurée par l'abaissement du centre de gravité. Ce bras hybride, avec contrepoids arrière centré, n'évite pas cependant la difficulté, posée par les fils de connexion.
Fig. 8. - (d'après J.A.E.S., juillet 1962): Coupe de la mécanique, "unipivot inversé ", proposée en 1961 par la firme anglaise E.M.I., pour un ensemble intégré "bras + phonolecteur". L'équilibre latéral, tout comme le longitudinal.
s'obtiennent d'un contrepoids excentré, et les fils de connexion ne sont pas mieux traités qu'à l'accoutumée et le pivot est un peu haut par rapport à l'axe du bras. On notera l'augmentation d'efficacité de l'amortissement visqueux, par une jupe cylindrique (ici fixe) plongeant dans l'huile de silicone, augmentant les surfaces intéressées par les frottements dont les vitesses relatives sont accrues, en raison de la disposition (par ailleurs défectueuse du pivot). Un mécanisme interne, permettant d'abaisser le pivot, bloquait le bras (pour son transport), tout en obturant l'ouverture par laquelle aurait pu s'échapper l'huile de silicone.
1961, voit croyons-nous apparaître pour la première fois (à l'intention d'un "unipivot" inversé, conçu par P.H.Pyke de E.M.I., donc toujours en Angleterre, pour un phonolecteur stéréophonique magnétique intégré très proche de celui de Decca - à simple titre documentaire, ce transducteur alors exceptionnel annonçait 1mg de masse dynamique et 4,5 mm/mN pour coefficient d'élasticité - force d'application 25mN), l'amortissement visqueux (fig. 8) rendu plus efficace par une jupe cylindrique solidaire du pivot baignant dans le godet contenant l'huile de silicone (augmentation d'efficacité de l'amortissement car, par effet de levier, la vitesse instantanée de la pièce soumise aux frottements s'en trouve augmentée ainsi que les forces résultantes.
Cet artifice, dont la paternité ne revient peut-être pas à E.M.I., est aujourd'hui commun à la plupart des "unipivots" (vrais ou inversés). Là, encore, dans cet "unipivot", l'articulation est un peu trop surélevée par rapport au disque, et, comme tous les autres, le concepteur ne fut guère habile avec les fils de connexions, exposés sur quelques centimètres, ce qui paraît peu recommandable, à tous égards. Un contrepoids excentré à l'arrière ajustait les équilibres, latéral et longitudinal, ainsi que la force d'application (réglages toujours fastidieux).
Fig. 9. - (d'après " The Gramophone ", septembre 1963): représentation schématique, en plan. montrant comment Percy Wilson s'inspira du " Hi-lite " de J.Walton, pour modifier un bras Ortofon en S (en fait, la méthode s'appliquait à toutes espèces de bras). L'anneau de diamètre externe 5cm est en cuivre (plus facile à usiner) ; les fixations aux autres parties du bras ne sont pas figurées mais faciles à imaginer. Les détails particulièrement intéressants sont : d'une part, le choix très rationnel d'un axe horizontal perpendiculaire au plan de symétrie vertical du phonolecteur (on s'étonne que cela soit si rare pour les bras " classiques ", dont la construction n'en serait guère compliquée - fidélité à la tradition, sans doute) d'autre part, utilisation de deux masselottes, mobiles sur deux vis (perpendiculaires à l'axe du bras), pour équilibrer latéralement l'ensemble et augmenter le moment d'inertie autour de l'axe pointe-pivot. Le décalage angulaire entre les axes, des masselottes et du pivotement horizontal, est évidemment égal à l'angle adopté pour compenser les erreurs de piste. Bien que désuète, cette formule, rappelant la croix hanséatique: pourrait encore tenter.
Fig. 10. - Schéma de principe (figurant dans le brevet français no 1380473 du bras "unipivot"(ou à rotule). inventé en 1963 par Serge Deiness, caractérisé par un contrepoids arrière (4) très lourd (abaissant le centre de gravité, plusieurs centimètres au-dessous du pivot), mais très proches de l'articulation (autorisant, par conséquent, une très faible masse dynamique vue de la pointe de lecture, inférieure à celle de la plupart des formules classique) et découplé par un ressort où une lame élastique (5), préférable pour l'équilibre latéral. L'ensemble, très stable, susceptible d'un amortissement visqueux éventuel, ne gêne pas les mouvements de faible amplitude du phono lecteur (soit pour cause de voilement ou excentricité du disque.
L'exemple du "Hi-Lite" ne fut quand même pas entièrement oublié, car Percy Wilson (The "Gramophone", septembre et octobre 1963) montra comment un amateur adroit et bien outillé pouvait y prendre de bonnes idées, pour transformer un bras Ortofon en S (probablement "SMG 212" déjà commercialisé en 1961), qui lui apportait, comme chez " Transcriptor ", l'avantage de placer le centre de gravité général du bras. en équilibre, sur l'axe de sa partie tubulaire rectiligne. Le schéma de la figure 9 est intéressant par deux particularités :
- Orientation de l'axe de pivotement horizontal perpendiculairement au plan de symétrie vertical du phonolecteur (articulation entre pointes et cuvettes d'Ortofon conservée). Disposition logique, bien que rarement rencontrée.
- Apparition de deux masses latérales ajustables, permettant, d'une part, de régler l'équilibre latéral du bras et, d'autre part, de mieux en assurer la stabilité, en jouant sur le moment d'inertie de l'ensemble mobile, autour de l'axe pointe de lecture-pivot (sans pouvoir en jurer, cet artifice était alors utilisé pour la première fois).
Le contrepoids arrière normal et centré du bras " Ortofon " était conservé, et il ne paraît pas que le réglage général de ce bras de Percy Wilson, diminuant très sensiblement les frottements autour de l'axe vertical (comme " Hi-Lite ") ait été spécialement difficile.
Revenons un peu en France, pour changer, pour saluer l'invention par Serge Deiness, Ingénieur (E.P.C.I.) d'un curieux bras "unipivot " (ou sur rotule) à pendule déformable et amorti (brevet 1.380.473). Comme le montre la figure 10, l'idée maîtresse de l'inventeur consiste à user d'un contrepoids arrière très lourd (400g environ), très surbaissé et très proche du point de pivotement, duquel il est découplé élastiquement par ressort à boudin ou lame flexible (contrepoids et ressort pouvant, au besoin, baigner dans un fluide visqueux). Selon l'inventeur, cette méthode autorise un très faible moment d'inertie général, eu égard à la proximité du contrepoids et du pivot, une excellente stabilité, ainsi qu'une grande liberté du bras aux sollicitations de faible amplitude, en raison du contrepoids arrière découplé.
Evidemment, le volumineux contrepoids et son découplage se prêtent mal aux tourne-disques classiques, mais une fois maîtrisée la fiabilité du pivot, ce bras semblait à la fois, facile à fabriquer (économique) et capable de bonnes performances.
L'inventeur suscita beaucoup d'intérêt en le présentant (ainsi qu'une table de lecture originale) à plusieurs "Festivals du Son", sans parvenir à l'imposer. En notre époque de sophistication, l'idée serait, peut-être à reprendre.
Sans de malencontreuses propriétés chimiques du mercure, 1969 eût pu se révéler année cruciale pour "l'unipivot" (en Angleterre, bien sûr). J.S.Wright, fondateur de la firme "Audio and Design", aurait, en effet, put se montrer génial en substituant, aux fils de connexion, à leur toujours difficile passage du bras au socle, quatre minuscules bains de mercure (fig. 11). Le bras devenu indépendant, porte quatre électrodes en ferro-nickel (insensibles au mercure) plongeant dans les bains de mercure: changer de phonolecteur, en même temps que de bras préalablement réglé, devient jeu d'enfant. Bien entendu, il s'agit d'un "unipivot" inversé: mais avec la couronne de microbilles, prenant appui sur les flancs du pivot conique, et usant (comme E.M.I.) de la jupe baignant dans l'huile de silicone pour l'amortissement (J.S.Wright n'a peut-être pas la paternité de cette couronne de microbilles; il se pourrait que l'artifice fut d'origine japonaise). Quoi qu'il en fut, des idées aussi originales auraient mérité le plus brillant succès, si le mercure n'avait eu le mauvais goût, de corroder, par ses vapeurs, la plupart des métaux voisins (tout spécialement, les soudures à l'étain). Aucun liquide conducteur n'ayant pu remplacer le mercure, le bras "Audio and Design" disparut rapidement du marché, ce qui est fort dommage, eu égard à l'ingéniosité du concepteur. Toutefois de récents catalogues anglais révèlent que le bras "Audio and Design", bien reconnaissable à sa silhouette, existe toujours, mais sous un autre nom. La difficulté liée aux vapeurs de mercure a-t-elle été surmontée ? Nous l'ignorons.
Fig. 11. - (d'après Wireless World, avril 1967): schémas de principe du bras " unipivot ", inventé par J.S.Wright (" Audio and Design ") En (A) mode de réalisation des connexions par quatre bains de mercure, en quatre petites cuvettes. Les pièces de contact. inattaquables au mercure sont en ferro-nickel. En (B), apparaît l'utilisation d'une couronne de microbilles (voir fig.2), ainsi que l'amortissement appliqué par l'intermédiaire d'une jupe cylindrique, baignant dans l'huile de silicone, et concentrique au pivot. En (C), mode d'application de l'anti-skating par action d'un barreau aimanté, correctement disposé, sur les électrodes terreuses, solidaires du bras. Bien entendu, équilibrage et force d'application par contrepoids excentré.
Aux dernières nouvelles, ce bras. en version perfectionnée, figurerait au catalogue Keith Monk sous la référence M9BAIII. Il serait curieux de savoir comment l'on a pu maîtriser l'hypothèque du mercure dont les vapeurs (non négligeables à la température ambiante) corrodent la plupart des métaux utilisés en électronique.
Fig.12. - (document Decca) : Coupe partielle du bras unipivot " Decca international ": réalisation extrêmement soignée, surtout remarquable par la suspension élastique du pivot obtenue par répulsion magnétique entre trois pièces annulaires en ferrite, par la crapaudine en rubis. le niveau à bulle facilitant les réglages, la compensation d'anti-skating magnétique et sa coquille " vestigiale " très moderne. Les connexions sont bien protégées; mais subsiste le contrepoids excentré, associé à un mode de réglage de la force d'application rudimentaire.
Fig.13. - J.Riethmuller avait déjà reconnu, expérimentalement. l'intérêt d'associer une suspension élastique, au couple pivot-crapaudine (d'après "Pratique de la Haute Fidélité", aux " Editions Radio ", ainsi que d'un amortissement visqueux, qu'il appliquait par un procédé voisin de celui qu'utilise aujourd'hui SME pour ses bras "classiques" de la " Série II " et de la " Série III ".
Cela devrait se savoir, car, au besoin, mis au goût du jour, ce type de bras surclasserait aisément tous ses rivaux.
Alors que commençait à se dessiner un indéniable intérêt des constructeurs japonais (Audiotechnica, Grace, Sony,..) pour des bras " unipivots " raffinés, mettant efficacement à profit les trouvailles ou astuces techniques de leurs devanciers britanniques, " Decca " proposa, en 1973, pour ses phonolecteurs stéréophoniques " London ", un " unipivot " classique, très soigné, dit "International" (car il acceptait les cellules à fixation standardisée), dont la principale originalité tenait à sa crapaudine en rubis et à sa suspension magnétique élastique, au moyen (fig. 12) de trois anneaux aimantés en ferrite (détail dont J.Riethmuller avait déjà reconnu l'intérêt (fig. 13) à l'occasion de ses expériences de 1962), à sa coquille antérieure "vestigiale", et au niveau à bulle incorporé pour juger des équilibres. A part cela, contrepoids arrière excentré (toujours réglage délicat, sinon fastidieux) et procédé curieusement rudimentaire (étonnant pour une mécanique aussi soignée, mais, paraît-il, très "anglais") de réglage de la force d'application (suspension à l'arrière, par une gorge ad-hoc, d'une surcharge calibrée (?) matérialisée, pendant la mise en place du contrepoids (pour l'équilibre longitudinal) par une certaine longueur de fil de soudure en fil (diamètre et marque spécifiés, par la notice de montage). Bien entendu, amortissement fluide par huile de silicone, dont certains usagers auraient préféré se passer, pour des raisons esthétiques (de faibles oscillations latérales du phonolecteur, reviennent à introduire une diaphonie variable et approximativement aléatoire entre les deux voies, et il se pourrait que ce fut parfois agréable. Tout le laisse supposer, à considérer les coûteux appareils de constructeurs américains qui, de façon beaucoup plus complexe et élaborée, sur le plan spatio-temporel, exploitent, à peu près, des conceptions similaires). Ce bras " Decca International " doit toujours être disponible en Grande- Bretagne. Après avoir surmonté l'épreuve de ses réglages, il est excellent.
Ensuite, il semble que les japonais ("Grace", tout particulièrement, figure 14) prennent le pas, sur tous les autres, en matière de bras "unipivots". Leur travail est impeccable, mais ils n'innovent guère (mode d'application de l'amortissement, anneau de microbilles, masses latérales d'équilibrage, contrepoids arrière centré, parfois suspension élastique, mais maîtrisent mieux le trajet des fils de connexion, bien protégés pour une meilleure fiabilité, aidant au succès commercial . Toutefois, il semblerait que le bras "unipivot" soit moins en faveur, au Japon, qu'il ne le fut (d'importants constructeurs, tel Audiotechnica, qui en eurent de fort bien conçus à leur actif, reviennent au classicisme ; peut-être encore un classicisme imprégné de doctrines propres aux "unipivots"). Quoi qu'il en soit, le numéro annuel d'Audio, recensant les matériels disponibles (octobre 1980) n'offre plus que dix bras "unipivots" avec, toutefois, quatre constructeurs anglais).
Parmi ces concepteurs anglais, il serait étonnant que la solution ("HiFi News", janvier 76) de Paul Messenger, pour "discophiles exigeants impécunieux", passe à la postérité. C'est un bon bricolage, avec recharge de stylo à bille pour le pivot, corps de jack téléphonique portant la crapaudine (formule inversée) et limitation des mouvements indésirables par une gaine en téflon du porte-bille, fendue diamétralement à la largeur convenable, pour orienter les seuls mouvements verticaux.
Cette exploitation du faible coefficient de frottement métal-téflon facilite évidemment la construction; mais que reste-t-il d'un véritable "unipivot". Les fils de connexion y sont traités, à l'antique manière de fils de sonnerie. Peut-être est-ce convenable. Ceux que tenterait pareil exercice devraient en venir aisément à bout (le plus délicat paraissant l'usinage de la pièce en téflon et se procurer des fils blindés spéciaux assez fins et souples pour les connexions).
Tout autre, par contre (fig. 15), la réalisation extrêmement soignée de P.Lurné
(1976), à laquelle nous consacrerons une présentation spéciale. Il s'agit d'un véritable "unipivot" ingénieusement conçu, à la géométrie très rationnelle, résolvant d'une manière particulièrement élégante le passage des connexions, tout en demeurant fidèle, au moins en esprit, aux solutions ayant fait leurs preuves. La mécanique en est simple et fiable et les réglages de cet "unipivot" remarquablement aisés. Les discophiles aisés qu'attire un rien de sophistication, devraient y trouver leur compte."
Et pour ceux qui ont tout lu....
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laurent_74 - modérateur
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Re: Les tables de lecture analogique
de alcha » 27 Juin 2010 07:32
ENTRAINEMENT DU PLATEAU
Post original ICI
le (les) problème(s) d'une platine TD provient de plusieurs éléments . Je passe sur le bras et la cellule pour ne parler que de l'entrainement du plateau.
cahier des charges :
entrainer la galette de vinyle à la vitesse la plus exacte et constante possible.
pour cela, on fait appel à un moteur électrique.
et un moteur électrique, quel que soit son type ou sa conception présentera toujours des petits à-coups dans sa rotation, du fait qu'il est constitué d'un nombre fini de poles.
Un pole du rotor (la pièce en mouvement) est attiré par un pole du stator. il est accéléré jusqu'à ce qu'il se trouve face au stator. Il est alors freiné.
mais un autre couple stator/rotor entre ne jeu et le mouvement rotatif continue.
Pour réduire ces à-coups, on serait tenté d'augmenter le nombre de poles. Oui, sauf que cela complique la construction, augmente les dimensions du moteur, sa consommation électrique, son poids ,....
Donc dans les moteurs de platine TD on limite le nombre de poles et on voit rarement plus d'une dizaine de poles.
(les altenateurs de centrales électriquen, qui sont de gros moteurs "à l'envers" comportent parfois plus de 1000 poles.mais ce sont des engins qui font plusieurs mètres de diamètre, une dizaine de mètres de long et pèsent qq dizaines/centaines de tonnes).
Les systèmes à galet, les premiers utilisés sur les platines TD, en mettant le moteur en contact presque direct avec le plateau, par l'intermédiaire d'un galet caoutchouté, ne sont pas les meilleurs en termes de stabilité de vitesse à court terme.
principal avantage du galet : son cout de fabrication, sa simplicité et sa robustesse.
Les moteurs sont généralement synchrones (ou asynchrones synchronisés
), donc bonne stabilité de vitesse dans le temps
Seul souci : le durcissement de la périphérie caoutchoutée du galet.
Dans les moteurs à entrainement direct, les circuits électroniques font varier l'intensité du courant envoyé sur les poles, donc la force attractive, afin de lisser au mieux la vitesse angulaire, avec l'aide de l'inertie d'un plateau plutôt lourd.
Mais c'est pas toujours parfait, surtout que les fabricants ont eu a tendance à simplifier les circuits électroniques et à alléger les plateaux.
Le système à courroie permet un lissage des imperfections par l'effet amortisseur de la courroie.
Cet effet est amplifié sur les platine haut de gamme par un allongement de la courroie , mettant le moteur à l'extérieur de la platine. Le moteur est également dimensionné au juste nécessaire, ce qui, combiné avec l'éloignement, réduit encore les champs magnétiques parasites sur la cellule de lecture.
Sur certaines platines, le moteur est tellement sous-dimensionné qu'il ne peut qu'entretenir le mouvement de rotation du plateau, souvent assez lourd, mais pas le démarrer. il faut donc dans ce cas démarrer le plateau d'une pichenette !
mais pour que cela fonctionne bien, il faut un alignement parfait des axes de rotation du plateau et du moteur, pour éviter le "déraillement" de la courroie !
Les platines actuelles top-haut de gamme sont à courroie. voir les Thorens, Goldmund, ...
J'ai perso un faible pour les Transcriptors depuis Orange mécanique !
Mais, (en dehors de mes expérimentations Géo Trouvetoutesques sur les platines/bras/cellules que j'ai décrites par ailleurs) j'ai possédé et utilisé au fil du temps soit des galets (Garrard, Dual), soit des entrainement direct (Sony, Technics) !!
Post original ICI
le (les) problème(s) d'une platine TD provient de plusieurs éléments . Je passe sur le bras et la cellule pour ne parler que de l'entrainement du plateau.
cahier des charges :
entrainer la galette de vinyle à la vitesse la plus exacte et constante possible.
pour cela, on fait appel à un moteur électrique.
et un moteur électrique, quel que soit son type ou sa conception présentera toujours des petits à-coups dans sa rotation, du fait qu'il est constitué d'un nombre fini de poles.
Un pole du rotor (la pièce en mouvement) est attiré par un pole du stator. il est accéléré jusqu'à ce qu'il se trouve face au stator. Il est alors freiné.
mais un autre couple stator/rotor entre ne jeu et le mouvement rotatif continue.
Pour réduire ces à-coups, on serait tenté d'augmenter le nombre de poles. Oui, sauf que cela complique la construction, augmente les dimensions du moteur, sa consommation électrique, son poids ,....
Donc dans les moteurs de platine TD on limite le nombre de poles et on voit rarement plus d'une dizaine de poles.
(les altenateurs de centrales électriquen, qui sont de gros moteurs "à l'envers" comportent parfois plus de 1000 poles.mais ce sont des engins qui font plusieurs mètres de diamètre, une dizaine de mètres de long et pèsent qq dizaines/centaines de tonnes).
Les systèmes à galet, les premiers utilisés sur les platines TD, en mettant le moteur en contact presque direct avec le plateau, par l'intermédiaire d'un galet caoutchouté, ne sont pas les meilleurs en termes de stabilité de vitesse à court terme.
principal avantage du galet : son cout de fabrication, sa simplicité et sa robustesse.
Les moteurs sont généralement synchrones (ou asynchrones synchronisés
), donc bonne stabilité de vitesse dans le tempsSeul souci : le durcissement de la périphérie caoutchoutée du galet.
Dans les moteurs à entrainement direct, les circuits électroniques font varier l'intensité du courant envoyé sur les poles, donc la force attractive, afin de lisser au mieux la vitesse angulaire, avec l'aide de l'inertie d'un plateau plutôt lourd.
Mais c'est pas toujours parfait, surtout que les fabricants ont eu a tendance à simplifier les circuits électroniques et à alléger les plateaux.
Le système à courroie permet un lissage des imperfections par l'effet amortisseur de la courroie.
Cet effet est amplifié sur les platine haut de gamme par un allongement de la courroie , mettant le moteur à l'extérieur de la platine. Le moteur est également dimensionné au juste nécessaire, ce qui, combiné avec l'éloignement, réduit encore les champs magnétiques parasites sur la cellule de lecture.
Sur certaines platines, le moteur est tellement sous-dimensionné qu'il ne peut qu'entretenir le mouvement de rotation du plateau, souvent assez lourd, mais pas le démarrer. il faut donc dans ce cas démarrer le plateau d'une pichenette !
mais pour que cela fonctionne bien, il faut un alignement parfait des axes de rotation du plateau et du moteur, pour éviter le "déraillement" de la courroie !
Les platines actuelles top-haut de gamme sont à courroie. voir les Thorens, Goldmund, ...
J'ai perso un faible pour les Transcriptors depuis Orange mécanique !
Mais, (en dehors de mes expérimentations Géo Trouvetoutesques sur les platines/bras/cellules que j'ai décrites par ailleurs) j'ai possédé et utilisé au fil du temps soit des galets (Garrard, Dual), soit des entrainement direct (Sony, Technics) !!
Denon PMA655, Denon DCD500AE, Denon TU235RD, Celef Domestic 1, JBL TLX500
Denon, c'est bon !
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