Lecteur vinyl

[invitee9cb3703]

Bonjour,

Je suis en deuxième année de prépa et j'ai un exposé a faire en fin d'année pour les oraux des concours.
J'ai choisit comme sujet les lecteur de disques vinyl.
Voila pourquoi je vous demande votre aide.

Pourriez vous m'expliquer succinctement le fonctionnement d'un tourne disque ?
Connaitriez vous des sites complets qui pourraient m'en apprendre plus sur cette technologie ?
Auriez vous des idées de principes physiques que je pourrais rapporter a mon sujet ?

Merci d'avance de votre aide .

Bonne soirée a tous
-----

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Essayez déjà wikipedia.
S'il vous manque encore des informations, posez-nous les questions.
Au revoir.

[invite2313209787891133]

Bonjour

L'article français n'est pas très détaillé, et il est un peu faux...

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Pour faire simple, l' électrophone ("une platine vinyl", autrefois appelée "tourne-disque") est une amélioration notable du Gramaphone ou plus précisément du Gramophone.

Une membrane, reliée mécaniquement à l'aiguille d'un phonographe, générait des sons à partir des vibrations retranscrite par celle-ci, et le pavillon du "cornet acoustique" amplifiait faiblement ces sons.

L'aiguille qui retranscrivait les ondulations (vibrations) du sillon a été remplacée par un saphir synthétique, beaucoup plus résistant.

La membrane a été remplacée par un transducteur (électro-dynamique ou piezo-électrique -voir ici- dont les signaux, après amplification, étaient en mesure de mettre en mouvement un dispositif de restitution sonore: le haut-parleur.

Recherchez également à quoi correspond la courbe de réponse "R.I.A.A." (qui tient son nom de l'association américaine de l'industrie de l'enregistrement.
Pourquoi a-t-il été nécessaire d'atténuer certaines fréquences (donc d'en renforcer d'autres) à l'enregistrement du disque vinyl,
et de faire le contraire lors de la restitution sonore?
(importance du "préamplificateur RIAA" intercalé entre la tête de lecture et l'amplificateur).

Bonnes recherches.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

En fait les premier phonographes utilisaient un saphir, puis des aiguilles en laiton et acier ont été utilisées, puis à nouveau des saphirs avec les premiers systèmes électriques.

Avant les disques ont utilisait des rouleaux de cire; j'ai moi même un phonographe de ce type que j'ai restauré. Ils n'ont pas existé très longtemps car les rouleaux ont une durée de vie assez faible (une centaine de lectures).

[Pio2001]

Connaitriez vous des sites complets qui pourraient m'en apprendre plus sur cette technologie ?
Auriez vous des idées de principes physiques que je pourrais rapporter a mon sujet ?

D'après mes souvenirs, le traité d'électricité de l'école polytechnique de Lausanne, volume XXI - Electroacoustique, chapitre 9.2 présente bien le fonctionnement du tourne-disque : http://www.ppur.org/livres/2-88074-061-4.html

Le principe physique de base sera l'induction électromagnétique, qui permet de transformer la vibration du diamant en électricité. Il existe plusieurs types de transducteurs (appelés cellules phonolectrices, ou plus simplement "cellules").

Piézo-électrique : utilisée jadis dans les Teppaz bon marché.
A aimant mobile : équipe les platines de DJ et hifi ordinaires.
A bobine mobile : équipe les platines hifi haut de gamme.

Il existe aussi plusieurs formes de diamant :
Sphérique : équipe les platines de DJ, car fonctionne de la même façon en avant et en arrière.
Elliptique : ancienne amélioration du sphérique, plus proche de la forme du burin qui a gravé le disque original.
A contact linéaire : aujourd'hui improprement appelé elliptique. S'appuie sur les parois du sillon selon deux lignes proches de la verticale.

Les contructeurs prétendent avoir récemment amélioré les techniques de taille de diamant par laser, permettant une meilleure surface et moins d'usure, mais il est difficile de démêler l'innovation technologique du blabla publicitaire permttant de vendre du vieux dans des habits neufs.

Certaines platines haut de gamme ont un bras de lecture dit "tangentiel" (qui par ironie du sort est en position radiale, alors que les bras non tangentiels sont tangents au sillon !). Ils permettent à la cellule de rester parallèle au sillon tout le long de la lecture, alors que les bras pivotants démarrent avec la cellule légèrement de travers au début du disque, et finissent également avec la cellule de travers à la fin.
Les tours à graver (cutting lathes) des usines de disque ont des bras tangentiels, et le burin graveur est triangulaire, je crois.

Vous pouvez mentionner comme effets néfastes le mauvais centrage du disque, qui fait varier la vitesse linéaire de lecture, car le rayon varie et la vitesse angulaire est constante, et le bruit de fond, car les masses des appareils électriques ne sont pas strictement au même potentiel. Le courant du secteur induit des courants parasites dans les masses, ce qui perturbe la tension de référence et produit un ronflement à 50 Hz ou 60 Hz selon les pays. C'est pourquoi les platines sont munies d'un fil de terre à raccorder à l'ampli. Cela permet de mettre les masses de la platine et de l'ampli au même potentiel.

[LPFR]

Bonjour.

Plus que les variations périodiques infimes de la vitesse angulaire qui ne peuvent pas être détectées que par des personnes ayant une très bonne oreille musicale, le principal inconvénient des disques était le bruit.
Vous sortiez un disque neuf de sa pochette plastique scellée et des la première écoute, vous aviez déjà des "clics". Et ces clics, apparemment dus à la poussière que se déposait sur la surface était toujours là, malgré tous les efforts et artifices pour nettoyer le disque: pochette fermée, nettoyage préalable, nettoyage en cours d'audition avec des brosses ou des pinceaux qui balayaient la surface juste devant la tête de lecture. Même de sources radioactives alpha pour ioniser l'air et décharger les surfaces chargées électrostatiquement.

Je me souviens de la sensation incroyable d'entendre de la musique sans clics, à l'apparition des CD.

Le reste, tous les dispositifs pour maintenir la tête tangentielle, diminuer l'effort d'entraînement vers le centre, maintenir la vitesse instantanée constante, etc. m'ont toujours semblé, avec ma pauvre oreille non musicale, des gadgets de vendeur. Basées, certes, sur des réalités théoriques, mais produisant des effets inaudibles pour le commun des mortels.

Par contre les clics, tout le monde les entendait.

Au revoir.

[predigny]

...des gadgets de vendeur. Basées, certes, sur des réalités théoriques, mais produisant des effets inaudibles pour le commun des mortels....

Bonjour,
Chaque "gadget" avait un effet quasi inaudible mais l'accumulation des perfectionnements avait permis une qualité extraordinaire. Les "bruits de surface" étaient en effet le point faible. Même en l'absence de poussière, ce bruit existait mais il dépendait beaucoup de la qualité de la matrice, du pressage et même du plastique. L'électricité statique était le grand ennemi car non seulement elle attirait les poussières mais le frottement du diamant sur le plastique isolant produisait des micro-étincelles audibles. Les plastiques réellement antistatiques étaient sur le point d'arriver mais le CD les a tués dans l'œuf.

[invite1c18e6fe]

Bonjour jeanno68 (et les autres) Le sujet que vous avez est passionnant car le vinyl est loin d'être mort. Il n'y a jamais eu autant de fabricants de platines et de cellules qu'à l'heure actuelle. Si j'interprète bien votre question votre exposé portera sur le système permettant d'extraire la quintescence de ce support. Un excellent article de vulgarisation qui aborde tous les points est paru dans le n° 322 de la "revue du son et du home cinéma" d'oct. 2007. Allez voir aussi sur www.theturntablefactory.com et sur www.vinylengine.com . Le tourne disque ou platine est en fait une mécanique simple . Il n'en est pas de même en ce qui concerne le bras qui est le gestionnaire de la cellule dont le rôle est d'extraire les micro informations contenues dans le sillon. Le mal à combattre est l'erreur de piste; allez sur http://helices.org-auDio-turntable-bauer.pdf et chercher avec votre moteur favori les articles: pick up arm design de j.k. stevenson et analyse tracking error de h.g.baerwald , là vous avez un bon paquet de formules à étudier. N'hésitez pas à poser d'autres questions . J'ai mis des photos d'une réalisation perso sur mon album. Bonsoir à tous et à bientôt

[invitee9cb3703]

Rebonjour à tout le monde,

Tout d'abord un grand merci à vous tous pour vos réponses et vos liens qui m'ont beaucoup aidés.

J'ai décider finalement de structurer mon TIPE en 3 parties.

1° Etude du disque
- matériau
- irrégularités (gravure verticales / latérale)
- un petit calcul de dimensionnement du saphir par rapport aux gammes de fréquences à restituer

2° Etude de la tête de lecture
- modélisation de la tête (système masse/ressort)
- modélisation des actions sur la tête de lecture à l'aide de ce topic http://forums.futura-sciences.com/ph...e-lecture.html

3° Expérience

Donc voila mes questions:

-Que pensez vous de mon plan ?
-Une modélisation masse/ressort est-elle bien adapté ici ?
-Quel expériences pensez vous que je pourrais faire sachant que je dispose d'un tourne disque récent chez moi et du matériel classique présent dans un lycée ?

Voila en gros ce que je voulais savoir.

Merci d'avance et bonne journée !!!

[LPFR]

Bonjour.
À propos des forces sur la tête de lecture, il semble logique de se demander s'il ne faut pas aussi parler des forces sur le disque lui-même produites par la pointe en diamant ou en saphir. Un des arguments des ventes des têtes était la "compliance", c'est à dire le déplacement de l'aiguille pour une force donnée. Plus la compliance était faible, plus le disque et l'aiguille s'usaient. La grande compliance était un de gros avantages des têtes magnétiques (voir post #6 de Pio2001).

Un autre aspect était le "codage" du son enregistré. Pour diminuer le rapport signal/bruit en "haute" fréquences, le aigus étaient renforcés à l'enregistrement suivant une fonction "RIAA". Il fallait atténuer les aigus à la reproduction suivant la "courbe RIAA" pour revenir au son originel.
Au revoir.

[sitalgo]

B'jour,

Si le sujet est le lecteur de disque vinyle, je pense qu'il faut parler du type de platine, il n'y en a que deux : fixe et à contreplatine suspendue. On reconnaît les suspendues au fait que quand on appuie sur le plateau il bouge de plusieurs mm car la contreplatine est suspendue au socle assez souplement, en 3 points généralement.
Les fixes sont soit très bas de gamme soit haut de gamme et très lourdes. Les suspendues sont les plus courantes en hifi.
L'entraînement on en a parlé par ailleurs, j'ajouterais qu'un moteur synchrone est très précis quand il est branché sur secteur EDF (et non un groupe électrogène) puisque EDF surveille son 50Hz avec précision (les alternateurs doivent être en phase, moins d'une seconde de décalage sur 1 an).
La masse du plateau sert de régulation contre les microfreinages, 1 à 2 kg est une valeur courante pour les courroies, pour les directes ils sont plus légers surtout pour celles à démarrage rapide. C'est une généralité bien sûr.

On ne peut pas parler de cellule sans parler de bras, c'est un ensemble. On a vu bras radial ou tangentiel, au passage je signale à Pio que le bras tagentiel est toujours tangentiel, ça se voit sur de nombreux modèles mais même sur la Revox c'est le support guide du bras qui est parallèle au rayon, le bras (de 4 ou 8cm, je sais plus) est tangentiel.
Comme on peut lire un peu tout, je précise que l'erreur de piste d'un bras radial est au maximum de 1°, il y a plusieurs méthodes pour calculer le point erreur zéro (la distance axe du disque/ axe du bras est assez fixée par la platine, il faut adapter la distance axe du bras/ pointe de lecture), mais qui donnent des résultats différents ! (Ptêt qu'un jour je vais me pencher sur le problème).

Bras droit, bras en J, bras en S, le plus court chemin pour aller d'un point à un autre est la ligne droite. S'il y a un connecteur pour porte-cellule au bout du bras, vaut mieux J ou S.
Articulation du bras, des tas dont surtout, à cardan, à couteaux, unipivot.

On peut noter que la platine TD est le seul élément de la chaîne qui peut avoir besoin de découplage avec son support, ou au contraire d'être solidaire d'un socle massif, c'est selon. Pour les autres éléments, à part des enceintes sur un parquet où il suffira de feutre en 1cm d'épaisseur, c'est du trompe-couillon.

Pour la compliance, compliance faible -> bras lourd, compliance élevée -> bras léger. Il y a de très bonne cellules dans toutes les compliances. Pour exagérer avec un bras léger et une faible compliance, c'est la cellule qui fait bouger le bras au lieu que ce soit le bras qui tiennent la cellule.

Bon, ça va pour ce soir.

[Ouk A Passi]

Bonjour à tous,

... un moteur synchrone est très précis quand il est branché sur secteur EDF (et non un groupe électrogène) puisque EDF surveille son 50Hz avec précision (les alternateurs doivent être en phase, moins d'une seconde de décalage sur 1 an).

Je suis tout à fait d'accord avec ce qui vient d'être énoncé.
Cependant, je souhaite apporter une petite précision.

Un radio-réveil piloté par le 50 Hz du secteur va en effet montrer une précision remarquable sur une année, et même sur 24 heures.

Toutefois, à l'intérieur de chaque période de 24 heures, la fréquence du secteur peut présenter quelques fluctuations quand, par exemple au plus fort de l'hiver à 19 heures, tous les utilisateurs rentrent chez eux et mettent en marche leur chauffage électrique.
La demande d'énergie est énorme, et le fournisseur d'électricité à du mal à faire face à cela.
Confrontés à un appel de courant très important, les générateurs ont du mal à délivrer à ce moment un rigoureux 50,0 hertz.

Par contre, en pleine nuit, quand les appartements se seront réchauffés et une fois les lumières éteintes, les alternateurs vont alors pouvoir s'en donner à coeur joie, et le "50 Hz" sera en fait "un peu plus rapide", de manière à rattraper les imulsions perdues !

En résumé, le "50 périodes" est parfait pour piloter un radio-réveil, mais ne convient absolument pas comme base de temps pour un fréquencemètre utilisé ponctuellement.

En ce qui concerne les platines tourne-disques, certaines étaient pourvues d'une base de temps interne, d'un stroboscope et d'un bouton de réglage de la vitesse de rotation du plateau.

Cordialement.

[LPFR]

Bonjour Ouk a Passi.
...et comme le stroboscope est une ampoule de néon branchée sur le secteur, il ne peut pas détecter les variations dues à la fréquence du secteur.

Avez-vous une idée de l'ordre de grandeur des fluctuations de la fréquence du secteur dans ces occasions?
Cordialement,

[Pio2001]

D'après http://www.homecinema-fr.com/forum/v...=45#p168950382 , la fréquence monte à 50.03 Hz pendant la nuit.

[LPFR]

Bonjour.
Merci Pio, c'est très intéressant.

Ceci dit, je pense qu'il faut avoir une sacrée oreille absolue pour pouvoir détecter ce décalage en fréquence dans un son. Je pense, évidemment, aux tourne-disques. D'autant plus, que si mes souvenirs sont bons, dans les lecteurs de télécinéma, un faisait passer les films à 25 images/sec au lieu de 24, pour rester synchrone avec les images transmisses. Et ce décalage de 4% ne gênait pas le commun des mortels (les musiciens oui, sûrement).
Au revoir.

[predigny]

....
Confrontés à un appel de courant très important, les générateurs ont du mal à délivrer à ce moment un rigoureux 50,0 hertz.
...

J'ai été étonné par cette information qui me semblait aller contre le principe de synchronisation du réseau français et même européen, mais apparemment, même si le réseau reste synchronisé, il peut y avoir en effet une baisse de la fréquence sur l'ensemble du réseau. L'étape suivante étant la désynchronisation entre pays puis le "crash" du réseau. Cette page très bien faite donnent des infos sur la synchronisation du réseau européen et en particulier sur ce qui s'est passé lors de la grande panne du 04/11/2006.
http://www.rte-france.com/htm/fr/accueil/coupure.jsp

[predigny]

... Et ce décalage de 4% ne gênait pas le commun des mortels (les musiciens oui, sûrement).
Au revoir.

Moins 4% ça fait à peu près un demi-ton. Les musiciens qui ont un diapason implanté dans l'oreille s'en rendent certainement compte, mais ça ne fait que revenir au diapason des années 1800.

[Pio2001]

Sauf que les timbres sont légèrement modifiés. Cela pourrait être audible sur les voix.
A vérifier sur DVD. Je crois me rappeler que le Seigneur des Anneaux version courte a la piste française accélérée de 4%, et la version longue accélérée et retimbrée à la bonne hauteur.

Pour info, dans l'enregistrement sur magnétophone ou disque vinyle, la norme est de +/- 2% pour les appareils grand public, et +/- 1% pour les pros.

[philou21]

...Il n'y a jamais eu autant de fabricants de platines et de cellules qu'à l'heure actuelle...

Là, je suis épaté ! d'où tenez-vous cette info ?

[Ouk A Passi]

Bonjour à tous,

J'avais cru répondre hier au message #14 de LPFR, mais Murphy est sans doute passé par là.

Il me semble que la fréquence du secteur est de 50 Hz + ou - 0,5 Hz.

Mais comme nul n'est tenu à l'impossible, des écarts sont permis, sous certaines conditions.
Voici en p.j. un extrait de la page 19 d'un cahier des charges (pour les impatients, l'intégralité du document est accessible à cette adresse

Pour en revenir au stroboscope utilisé sur les tourne-disques:

...et comme le stroboscope est une ampoule de néon branchée sur le secteur, il ne peut pas détecter les variations dues à la fréquence du secteur.

Il est clair qu'un moteur piloté par la fréquence du secteur + une ampoule de néon éclairant une "mire tournante", cela ne présente pas grand intérêt
Pourtant, ce genre de mire fût utilisée, même sans néon, car la lumière "pulsée" des ampoules à incandescence suffisait pour visualiser l'effet stroboscopique.

En ce qui concerne les platines utilisées pour la lectures des disques "microsillons", il me semble que le nec plus ultra de cette époque "que les moins de vingt ans ne peuvent pas connaître" ait été un moteur de plateau piloté par une base de temps à quartz (VCO+PLL).
Le stroboscope, et le bouton de réglage de la vitesse de rotation étaient utilisés par des puristes qui pouvaient ainsi faire varier légèrement la vitesse de lecture (+ ou - 1 à 2 % ?), de manière à compenser "l'erreur de vitesse" lors de l'enregistrement original.

Mais ainsi que cela a été souligné plus haut, à ce niveau, il est nécessaire d'avoir une oreille parfaite.
En ce qui me concerne, je suis loin de pouvoir apprécier un comma (1/9 de ton), mais je conçois tout à fait qu'un mélomane éclairé souhaite écouter dans des conditions optimales Maria Callas, Sacha Heifetz ou Paganini...

Cordialement

[invite2313209787891133]

Bonjour

Je ne vois pas vraiment le rapport que vous établissez tous entre la fréquence du réseau et la vitesse de rotation de la platine; les moteurs utilisés (ainsi que ceux des magnétophones) étaient (et sont encore) des moteurs en BT continue équipés d'une petite vis de réglage afin de recalibrer si il y avait une dérive dans le temps.

[sitalgo]

Je ne vois pas vraiment le rapport que vous établissez tous entre la fréquence du réseau et la vitesse de rotation de la platine; les moteurs utilisés (ainsi que ceux des magnétophones) étaient (et sont encore) des moteurs en BT continue équipés d'une petite vis de réglage afin de recalibrer si il y avait une dérive dans le temps.

Pas du tout, la grande majorité des platines à courroie ou à fil (plus vendues que les entrainement direct) avaient un moteur synchrone.
Le haut de gamme pouvait être équipé de moteur piloté en fréquence. L'intérêt de la chose est limité pour l'amateur puisque la dérive en fréquence se fait sur une durée suffisamment longue pour être inaudible, ce qui s'entend c'est le pleurage (donc cyclique) en deçà d'une durée de quelques secondes selon la variation de fréquence.
Il y a eu des platines hdg à plateau de 20kg avec moteur synchrone.
Je parle au passé mais c'est toujours le cas.

Et puis quand on est mélomane on peut écouter la Callas sur un Teppaz, il y a autant d'émotions.

[astromateur]

En français le vinyle est un plastique qui prend un "e" à la fin :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Vinyle

[invitee9cb3703]

Une fois de plus merci pour vos réponses toujours aussi rapides et efficaces.

En faite je voudrait modéliser la tête de lecture(pour des calculs de statique et de dynamique) et pour cela j'aimerai savoir comment, technologiquement la tête de lecture est-elle lié au bras.

Il me plairait également de connaitre l'ordre de grandeurs des déformations de la cellule piézoélectrique.

Une fois encore merci d'avance !!!

Bonne journée à tous.

[Pio2001]

Ce qui est pertinent, c'est plutôt la suspension du stylet dans la cellule.

La tête de lecture, ou "cellule phonolectrice" (cartridge, en anglais) est simplement vissée au bras. C'est elle qui contient le stylet (stylus, ou stylus tip, ou cantilever, en anglais).

A l'extrémité du stylet se trouve, enchâssé et/ou collé, le diamant taillé qui suit les contours du sillon.

Il est possible de modéliser la suspension du stylet, en supposant que le sillon est rigide.

Le sillon n'est pas rigide en pratique, mais modéliser ses déformations serait plutôt du domaine d'une recherche de thèse. On sait qu'il s'échauffe fortement au passage du diamant, et il faut tenir compte des frottements en fonction de la modulation du sillon, des surfaces, de la vitesse, de la température, estimer l'évacuation de chaleur... c'est intordable !

[invitee9cb3703]

Rebonjour,

Je pensais que la modélisation la plus adaptée serait un système masse/ressort.
Le problème c'est que je n'est aucune idée de comment trouver la constante de raideur de ce ressort.

Auriez vous des idées svp?

Merci

[LPFR]

Rebonjour,

Je pensais que la modélisation la plus adaptée serait un système masse/ressort.
Le problème c'est que je n'est aucune idée de comment trouver la constante de raideur de ce ressort.

Auriez vous des idées svp?

Merci

Bonjour.
Si vous aviez cherché un peu sur Google, avec les mots clés que nous vous avons donné le long de la discussion, vous auriez trouvé en tout premier cette page.
Au revoir.