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Pratique

Le son des disques vinyle et la correction RIAA

Par Philippe Daussin |

L'arrivée du CD au début des années 80 a bouleversé bien des habitudes dans le monde des amateurs de musique enregistrée. On pouvait le mettre dans une poche, les rayures affectaient peu ou prou la qualité de restitution, tandis que ses reflets irisés ravissaient le regard. La rupture avec les bons vieux disques en vinyle noir était quasiment totale. Cependant, ce dernier continue à avoir ses inconditionnels, ceux-ci seraient même en nombre croissant. Aussi avons-nous pensé qu'il serait intéressant de vous proposer cet article consacré aux galettes noires de Papa, mais nous traiterons en grande partie de la "correction RIAA" sans laquelle il serait impossible de réaliser - et d'écouter - un disque vinyle.

Peut-être vous-est-il déjà arrivé de vous demander, alors que toutes les prises du panneau arrière de vote amplificateur étaient occupées, sauf une marquée « Phono », pourquoi le fabricant du baladeur que vous veniez d’acquérir précisait dans la notice de ne surtout pas le brancher sur cette entrée ?

La réponse tient en quatre lettres : RIAA, que l’on dit R-I-A-A en détachant les lettres entre elles.

Cet acronyme est construit sur les initiales de la Recording Industry Association of America, qui a édité en 1958 une norme pour la lecture des disques stéréo microsillon qui venaient de faire leur apparition. Notons que nous avons pris comme référence sur la date la page Wikipedia en anglais, très précise sur l’historique, qui donne 1958, alors que la page française indique évasivement vers 1954 (que l'on trouve aussi par ailleurs).

En effet, avant cette date, aux Etats-Unis comme en Europe, la plupart des firmes éditant des disques utilisaient des systèmes de gravure qui leur étaient propres, et qui étaient plus ou moins incompatibles entre eux.

Ainsi, la firme américaine RCA Victor avait son propre système et c’est celui-ci qui a été adopté, donnant naissance à un standard aux Etats-Unis, puis dans le reste du monde, connu depuis sous le nom de norme RIAA.

Mais, que représente donc cette norme RIAA ?

Sur un disque vinyle, le sillon gravé (à partir d’un enregistrement sur bande magnétique) contient en quelque sorte une image du son enregistré, c’est un enregistrement dit analogique.

Si on regarde ce sillon au microscope, on aperçoit des sortes de stries plus ou moins serrées et aux reliefs plus ou moins prononcés, comme sur la vue ci-dessous.

Plus celles-ci sont serrées, plus elles correspondent à des sons aigus, et plus celles-ci sont larges, plus elles correspondent à des sons graves.

Crédit photo : http://www.zouknostalgie.net/zouk_retro_dj_issssalop_le_disque_vinyle.htm


Entraîné par la rotation du disque, la pointe de lecture (le diamant) va effectuer des mouvements variant à la fois latéralement et verticalement en fonction de ces reliefs.

Ces mouvements vont être transformés par la cellule de lecture, ou cellule phonocaptrice, sur laquelle est monté ce diamant, en signaux électriques images des signaux gravés.

Cependant, si on gravait le disque sans correction RIAA, les reliefs larges correspondant aux sons les plus graves seraient trop larges pour tenir dans le sillon, tandis que les reliefs les plus fins correspondant aux sons les plus aigus seraient si fins que leur reproduction par la cellule serait noyée dans le bruit de fond du vinyle dont est fait le disque, et que l’on ne les entendrait plus.

Donc, lors de la phase de gravure, on réduit graduellement l’amplitude des sons au fur et à mesure qu’ils sont plus graves afin qu’ils tiennent dans le sillon, et on augmente progressivement celle des sons de plus en plus aigus pour que leur relief dans le sillon soit plus important.

Ce sont ces variations d’amplitude que définit la norme RIAA.

Lors de la lecture du disque, un filtre de correction RIAA intégré à l’entrée Phono de l’amplificateur permet de retrouver un son normal en appliquant la courbe inverse de celle ayant servi à la gravure, les fréquences retrouvant alors le niveau qu’elles avaient avant la phase de gravure.

Le visuel ci-dessous montre ces deux courbes sur un même graphique.

Si on fait leur somme point par point, on obtient la ligne horizontale résultat à 0 dB, et c’est pour cette raison que l’on emploie les termes RIAA et RIAA inverse, parce que leur somme est nulle.

Figure adaptée de : http://www.novotone.be/_site/projets/Projet06/Fig02.jpg


Contrairement à la réalité, l’usage a voulu que l’on parle de courbe RIAA pour la lecture et de courbe RIAA inverse pour la gravure. Pour notre part, non avons préféré, pour la clarté, noter gravure et lecture sur la figure ci-dessus, comme sur l’image d’origine (record et play).

On trouve parfois aussi le terme anti-RIAA pour des petits montages électroniques qui permettent de rendre linéaire une entrée Phono (linéaire : qui varie de la même manière quelle que soit la fréquence).

L’effet de la correction RIAA est loin d’être anodin, surtout en termes de rendu sonore.

En effet, la qualité du filtre de correction RIAA de l’amplificateur, c'est-à-dire sa précision dans le suivi de la courbe de lecture RIAA, et plus encore peut-être, sa réalisation d’un point de vue technologique, va influencer de manière non négligeable le rendu sonore de la lecture d’un disque vinyle.

Notons aussi que l’éventail de «sonorités» des cellules phonocaptrices, qui sont classées en deux grandes familles, à aimant mobile (MM ou Moving Magnet) et bobines mobiles (MC ou Moving Coil), est également très large et apporte aussi sa contribution au résultat sonore.

Ceci pour mettre également en évidence que l’on va aussi avoir combinaison des couleurs sonores de la cellule de lecture et du filtre de correction RIAA de l’amplificateur, ce qui fait qu’en changeant l’un ou l’autre de ces éléments, ou les deux à la fois, le rendu sonore sera différent, et ce de manière plus ou moins importante, et plus ou moins plaisante !

L’effet du filtre de correction RIAA de l’amplificateur

La correction RIAA qu’utilise l’entrée Phono d’un amplificateur (que les techniciens appellent dans leur jargon étage phono) sert, comme nous l’avons vu, à appliquer des corrections aux fréquences, c’est ce qu’on appelle filtrer les signaux.

Cet étage phono, d’un point de vue électronique, a une structure d’une certaine complexité qui nécessite, entre autres, l’emploi de composants appelés condensateurs, et ce contrairement aux autres entrées d’un amplificateur (CD, TUNER, AUX…) qui sont des entrées linéaires et ne filtrent pas les signaux (ils passent tous de la même manière quelle que soit leur fréquence).

Divers préamplificateurs RIAA :

La technologie des condensateurs employés (chimique, céramique, à couche polypropylène, polyester, polycarbonate, etc) a une influence parfois assez importante sur le rendu sonore (on évite par exemple l’utilisation de condensateurs chimiques pour filtrer des signaux, car leur «signature sonore» n’est généralement pas très agréable et leur précision par rapport à leur valeur théorique peut être très aléatoire). En effet, cette précision influe également sur le rendu sonore puisqu’elle modifie directement les caractéristiques du filtre qui conduisent à des écarts par rapport à la courbe RIAA.

D’autre part, les signaux électriques délivrés par la cellule de lecture sont très faibles et il va falloir leur faire subir une amplification au niveau de l’étage phono pour que leurs amplitudes soient équivalentes à celles des signaux sur les entrées linéaires.

Là encore, la technologie employée (tubes, transistors, ou circuit intégré) va influer sur le résultat sonore, et de manière plus importante encore que la technologie et la précision des condensateurs utilisés, pour peu que l’on ait choisi ces dernières avec soin.

Cela sera particulièrement sensible au niveau du rapport signal/bruit (le souffle qu’on entend plus ou moins lors de l’écoute d’un vinyle), qui est un facteur aussi important dans un étage phono que le suivi de la courbe RIAA.

On ne peut pas dire que telle ou telle technologie soit meilleure qu’une autre sur ce point. Notons quand même que les circuits intégrés, dont l’utilisation est électroniquement plus simple, n’ont pas toujours bonne presse sur ce point du fait même de leur conception électronique, surtout quand ce sont des modèles bon marché et peu performants. Il vaut mieux cependant, quelle que soit la technologie employée, se référer à la valeur du rapport signal/bruit donnée par le constructeur.

Celle-ci est généralement donnée à 1kHz, car elle change suivant la fréquence, et, de plus, cette valeur du rapport signal/bruit peut être donnée en pondéré et (ou) non pondéré (ou linéaire), c’est-à-dire en tenant compte ou pas des caractéristiques de l’oreille humaine, la valeur pondérée étant toujours meilleure que celle non pondérée, et parfois de beaucoup.

Donc, si un constructeur ne donne que la valeur pondérée, vous comprendrez pourquoi, et si rien n’est précisé, il y a de fortes chances pour que ce soit la valeur en pondéré. Par exemple, 85 dB ou plus pour une entrée phono (par rapport à un signal maximum à 0 dB), risque de ne pas être une valeur linéaire, c’est techniquement très difficile à obtenir, ou alors c’est vraiment que cet appareil est exceptionnel !

Donc, pour comparer les performances d’entrées phono sur le paramètre du rapport signal/bruit, ou de préamplificateurs phono autonomes*, il faut comparer les valeurs pondérées ou non pondérées entre elles, mais pas une pondérée avec une non pondérée ou inversement, qui plus est à la même fréquence de 1kHz et pour un même niveau de sortie. Toute autre forme de comparaison n’est pas fiable.

Nous pensons que tout ceci explique la richesse qu’on prête au son des vinyles, richesse qui n’est donc pas tout à fait leur.

*Un préamplificateur phono autonome, côté face et côté pile, sur les entrées duquel on relie une platine vinyle, tandis que ses sorties sont reliées à une entrée Aux sur un amplificateur, les opérations se résumant aux branchements et sélections sur la face arrière en fonction du type de cellule utilisée puisque la face avant ne comporte que le voyant de mise sous tension :

En complément, voici un excellent exemple de réalisation par soi-même de correcteur RIAA, avec tous les détails techniques (beaucoup et des calculs...) et des liens très intéressants :

http://www.novotone.be/index.php?option=com_content&task=view&id=33&Itemid=34

En particulier ce lien vers un fichier PDF dont nous recommandons chaudement la lecture :

http://www.novotone.be/_site/projets/Projet06/Doc02.pdf