Le tourne-disque optique

par Juraj Poliak, 1999
Ecole Polytechnique Fédérale, Lausanne, Suisse

Introduction Depuis 1885, année à laquelle Thomas Edison inventa le premier phonographe, le cylindre phonographique était le seul moyen d'enregistrer du son. En 1886-1901 les premiers disques commercialisés par Emile Berliner apparaissent, tout d'abord gravés verticalement, puis latéralement. Avant l'apparition des bandes magnétiques, les émissions radiophoniques étaient enregistrées en direct sur des disques. Avec le temps, la lecture de ces documents originaux est devenue difficile, voire impossible. Cylindres cassés, disques dont la résine s'est rétractée et disloquée, ou sillon endommagé par de trop nombreuses relectures sont autant de dommages constatés sur ces documents d'archive. Une recherche permettant de résoudre ces problèmes, dont la nature est totalement différente de la lecture des disques en vinyle, a été effectuée à l'EPFL. En premier lieu, il fallut déterminer quelle était la partie du sillon contenant l'information sonore qui était le mieux préservée. Ensuite il fallut trouver un moyen de relire cette information afin de restaurer ces archives sonores avec la meilleure fidélité. Après multiples essais, un nouveau procédé a été mis au point. Basé sur l'utilisation d'une fibre optique, cet appareil permet de restaurer des documents sonores de grand valeur faisant partie de notre patrimoine. Principe de fonctionnement Un enregistrement phonographique consiste en un sillon gravé sur un support en forme de disque ou de cylindre. Ce sillon, obtenu soit par gravage direct ou par matriçage, contient l'information sonore mémorisée sous forme d'un déplacement latéral ou vertical, ou dans les deux directions si l'enregistrement est stéréophonique. Une fibre optique monomode suit le sillon du disque. Son extrémité subit un déplacement horizontal dû à la modulation du sillon et un déplacement vertical résultant des défauts de planéité du disque.

Mouvements de la fibre optique dans le sillon.	Photo de la pointe de la fibre optique.

La forme de l'extrémité de la fibre optique, provoque à la jonction fibre-air la réflexion totale du rayonnement injecté dans la fibre, et par là-même, l'élimination des rayons réfractés qui éclairaient le sillon et augmentaient le bruit de fond (poussière, rayures...). Le rayonnement réfléchi est transmis par une optique vers un détecteur de position X-Y. Le déplacement du spot lumineux au niveau du détecteur selon l'axe X correspond au déplacement horizontal de la fibre, et selon l'axe Y au déplacement vertical. Le détecteur de position X-Y fournit deux courants par axe. Quand le spot est au centre, les deux courants par axe sont égaux, mais de signes opposés. Le traitement de ces courants d'après le schéma bloc, permet d'obtenir un signal correspondant à la position du spot selon l'axe X et un signal selon l'axe Y. Les deux signaux sont indépendants de la luminance du spot. Le signal X correspond au signal sonore; il est aussi utilisé pour la régulation du déplacement horizontal. Le signal Y est utilisé pour la régulation de la hauteur du lecteur par rapport au disque. Pour des enregistrements gravés vericalement, (cylindres phonographiques par example), le signal Y correspnd à celui du son, et inversement pour les enregistrements gravés latératement. Il est aussi possible d'utiliser le même système pour relire les enregistrements stéréophoniques en combinant les signaux X et Y. Exemples de restauration d'archives Cet extrait de l'interview radiophonique du directeur de la compagnie du gaz de la ville de Génève fut enregistré en direct sur de la résine déposée sur un disque en aluminium. Aujourd'hui, cette archive montre de nombreuses fissures dûes au retrait de la résine (cf. photo de ci-dessous) qui le rendent illisible par des moyens conventionnels. Grâce au tourne-disque optique, cet enregistrement a pu être restauré. Le tourne-disque optique peut bien sûr être connecté à un ordinateur pour retravailler numériquement l'enregistrement. Il a aussi été conçu pour lire les cylindres ainsi que les disques entraînés sur d'anciens phonographes. Conclusion Un tourne-disque, basé sur un principe original (patenté) utilisant une fibre optique, permet de relire d'anciens enregistrements sonores. Ces enregistrements gravés sur cylindres ou disques peuvent être restaurés même lorsqu'ils sont en mauvais état. Les résultats obtenus sur des enregistrements d'archive de la Radio et Télévision Suisse Romande de Lausanne donnent d'excellents résultats.

L'ensemble complet du lecteur Poliak, avec la cellule sur le bras et l'unité de contrôle.	Le lecteur peut être utilisé sur n'importe quel gramophone ou phonographe, ici avec un ancien gramophone-valise.

Vue rapprochée du lecteur Poliak utilisé sur un ancien phonographe à cylindres. Notez comment le faisceau laser est produit dans la cellule, faisant une longue boucle à travers la fibre optique pour sortir enfin du bout de la très fine fibre sous la cellule.

	Juraj Poliak est désormais à la retraite, mais toujours disponible:	Visitez le site de Juraj Poliak: