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Jusque dans les années 80, la musique, cela peut être un bon exemple de conservation et de reproduction d'une information, était conservée sous forme analogique. A partir de cette date, on a codé les sons en langage binaire. 0 ou 1. Gros avantage, une reproduction fidèle, sans altération dans le temps et une lecture qui n'usait pas le support (la lumière n'use pas un miroir…). Le premier support numérique grand public a été le CD, ensuite la musique a été codé en mp3, format qui est toujours le plus diffusé même si on utilise les plates formes de streaming.

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Avant les premiers disques vinyles, on a utilisé… des cylindres!

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Le cylindre phonographique est l'ancêtre du disque. Lorsque, en décembre 1877, Thomas Edison invente le phonographe, il enregistre les sons sur un cylindre recouvert d'une feuille d' étain.

Le , l' inventeur français Charles Cros avait déposé un mémoire qui préconisait cette méthode entre autres possibilités.

Ce n'est qu'à partir de 1887 que l'on développe des cylindres de matières cireuses (souvent appelés " cylindres en cire d'abeilles ") : ozokérite enduite sur tube de carton (c'est le procédé initial du Graphophone à cylindres de Bell et Tainter), puis cire de carnauba, employée par Edison en 1888 et adoptée largement par l'industrie par la suite, pure ou mélangée avec divers autres composants dans de grandes proportions : stéarate de plomb, stéarate d'aluminium, aussi nommés " savons métalliques ", avec également des adjuvants en petites quantités : noir de fumée, gomme-laque, entre autres. De par l'évolution de leur composition, les cylindres de cire sont de couleur marron (du beige au brun), de 1888 à 1903, puis ils sont majoritairement de couleur noire de 1902 à 1908-1909.

Le celluloïd

Alternativement, le Français Henri Lioret utilisait dès 1893 le celluloïd pour la fabrication de ses cylindres. Mais sa production est restée modeste. Ce n'est que plus tard que l'emploi du celluloïd apparaît aux États-Unis comme alternative à la cire, d'abord modestement (Lambert Records, vers 1900, Columbia Indestructible Records, 1902), puis en masse (Edison Blue Amberol Records, de 1909 à 1929).

Formats ou standards

Comme pour tous les autres produits audiovisuels plus tard, chaque concepteur a tenté d'imposer son format. C'est le cylindre d'ozokérite de Bell-Tainter qui ouvre le bal des formats, vite éliminé : 1 pouce de diamètre, soit 2,54 cm sur 10 cm de long environ.

Puis on voit apparaître les formats suivants (les dimensions sont exprimées en cm et en pouces lorsque ce sont des conceptions américaines) :

en 1888, le Standard Edison (USA) : 1 pouce 1/4 de diamètre, soit 55 mm environ, sur une longueur de 95 à 110 mm de long environ, 100 spires par pouce (environ 4 spires au mm), offrant une autonomie de deux à trois minutes, selon vitesse de rotation. C'est le format qui s'impose.

en 1893, le Lioret 1 (format des cylindres de poupée Lioret-Jumeau), 52 mm de diamètre, 20 mm de long, 30 secondes de durée.

en 1893, le Lioret 2, 52 mm de diamètre, 27 mm de long environ, 1 minute de durée.

en 1896, le Lioret 3, 52 mm de diamètre, 45 mm de long environ, 2 minutes de durée.

en 1899, le Lioret Eurêka, 52 mm de diamètre, 90 mm de long environ, 3 minutes de durée.

en 1899, le Concert (USA, appelé en France " Stentor "), 5 pouces de diamètre, 110 mm de long.

en 1900, le Céleste (France), 5 pouces de diamètre, de 210 à 260 mm de long.

en 1900, l'Idéal (Lioret, France), 160 mm de diamètre, 190 mm de long.

en 1900, un format sans dénomination a existé, 68 mm de diamètre par 112 mm de long.

en 1902, le Phénix (France), 85 mm de diamètre, 110 mm de long.

en 1903, l'Inter Pathé (France, nommé aussi " Intermediate Salon " en Angleterre), 95 mm de diamètre, 110 mm de long environ.

en 1903, le XXth Century (USA), 1 pouce 1/4 de diamètre, soit 55 mm environ, sur une longueur de 160 mm de long environ, 100 spires par pouce.

en 1907, le Dictaphone, cylindre vierge de mêmes dimensions que le XXth Century, destiné à recevoir une gravure plus fine.

en 1909, l'Amberol, en cire, aux mêmes dimensions que le Standard Edison, mais avec un sillon deux fois plus fin : 200 spires par pouce (environ 8 spires par mm), donc une durée double, soit jusqu'à 4 minutes 30).

en 1912, le Blue Amberol (en celluloïd).

en 1913, le Kinetophone (USA), 110 mm de diamètre, 200 mm de long.

Vers 1922, les cylindres de poupée Madame Hendren.

Si on en excepte les cylindres Lioret et Madame Hendren qui ont une monture spéciale, tous les formats cités sont des manchons dont la surface externe est cylindrique, et la surface interne tronconique. Pour les auditionner on les installait sur le mandrin tronconique du phonographe. Les gros diamètres avaient pour principal avantage d'offrir, à vitesse de rotation égale, une vitesse relative (ou vitesse linéaire) plus grande que les plus petits diamètres, et par voie de conséquence une meilleure résolution, un meilleur rendu du son enregistré.

Production en séries

Parmi les inconvénients du cylindre l'un des plus importants était la difficulté à les dupliquer. L'artiste désireux de se faire connaître devait chanter autant de fois qu'il fallait d'exemplaires, c'était le seul moyen du début de l'industrialisation des cylindres, vers 1891, jusqu'à 1899 environ. La véritable production des cylindres en masse, tant chez Edison aux États-Unis, que chez Pathé en France, a été rendue possible par l'emploi de plusieurs systèmes.

Premièrement, celui dérivé du pantographe, utilisé au moins de 1900 à 1903, qui consiste principalement en une sorte de tringle libre de ses mouvements autour d'un axe, comme un fléau de balance, dont une extrémité lit un cylindre enregistré, tandis que l'autre extrémité grave un cylindre vierge.

Ensuite, et surtout par le moulage, à partir de 1902-1903 : comme pour la production des disques, on reproduisait des cylindres par moulage sur un master lui-même créé d'après le cylindre original par des procédés de galvanoplastie. Par exemple les Edison Gold Moulded Records qui pouvaient être joués des centaines de fois.

Si la reproduction galvanoplastique des cylindres en permit une production de masse, par millions, à la Belle Époque, cette technique s'appliquait bien plus aisément au disque. D'autres limitations techniques, parmi lesquelles la nécessité d'un centrage parfait pour éviter le pleurage, qui rendaient difficile le perfectionnement des cylindres, ont eu raison de ce premier média qui était supplanté par le disque dès 1906-1907 en nombre de ventes.

Notes et références

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Bibliographie

Daniel Lesueur, Histoire du disque et de l'enregistrement sonore, Éditions Carnot, 2004.

Articles connexes

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Le cylindre phonographique est l'ancêtre du disque. Lorsque, en décembre 1877, Thomas Edison invente le phonographe, il enregistre les sons sur un cylindre recouvert d'une feuille d' étain. Le , l' inventeur français Charles Cros avait déposé un mémoire qui préconisait cette méthode entre autres possibilités.

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Dès le début du 20ème siècle sont arrivés les disques. En matière plastique, assez simples à reproduire, ils tournaient au début à la vitesse de 78 tours/min. Ils ont été remplacés dès la fin de la seconde guerre mondiale par les vinyles que vous connaissez, les 33 tours. Les 45 tours, plus petits, avaient une durée d'enregistrement d'environ 5 minutes. Sur un 33 tours, on pouvait mettre l'équivalent d'un album. C'est ce qui a fait le succès de ce support par rapport au 78 tours.

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Marcel Amont " le crieur de journaux " test 78 tours de  1957

# data[].attributes.headline
3 - Rappels sur le codage binaire… vers le CD

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3 - Rappels sur le codage binaire… vers le CD

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En binaire, il n'existe que des 0 ou des 1. Nous sommes habitués au codage en base 10, notre système de calcul. Pour des raisons de praticité  dans les calculs, on fonctionne par octet: un octet = 8 bits. Vous devez savoir passer d'une écriture en binaire à un chiffre en décimal. (voir exemple) Pour 1 octet, on a 256 combinaisons de 0 et de 1 possibles, donc 256 nuances possibles. Les valeurs vont de 0 à 255.

Bien sûr, un octet c'est peu d'informations, donc on fonctionne avec des kilo (10³) octets , des méga (10⁶) octets, des giga (10⁹)octets…

Le CD, par la suite le DVD ou le Blu-ray, fonctionne d'une manière simple: quand le début et la fin du faisceau laser sont à la même hauteur, on a une interférence constructive: cela donne un 0. Quand le début du faisceau laser et la fin sont à des hauteurs différentes, on a une interférence destructive: cela donne un 1. Le laser, peu puissant, n'altère pas la surface du disc: contrairement aux vinyles, il n'y a pas d'usure et une grande fidélité dans la duplication des disques.

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4- Passage d'un signal analogique à un signal numérique

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4- Passage d'un signal analogique à un signal numérique

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C'est une partie bien illustrée par votre livre: il y a trois étapes.

1. L'échantillonage

2. La quantification

3. La numérisation

Bien écouter et suivre les explications.

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Comme pour le son, il faut que toute la chaîne de transmission de l'information soit bonne: un seul élément défectueux et l'information (ici l'image) est mal  transmise…

Pour le noir et blanc, on code chaque pixel avec 1 octet, soit 256 nuances … de gris. 0 étant du noir et 255 étant du blanc (0: pas de lumière, 255: lumière maximale): voir exemple…

Pour la couleur, on utilise le système RVB, avec un octet attribué à chaque couleur. Exemples:

1. (0;255;0) Vert pur

2. (0;0;0): noir pur

3. (230; 110;5): orange

4. (255;255;255): blanc pur

5. …

Ce système de codage permet d'obtenir 256 x 256 x 256 = plus de 16 millions de couleurs… ce qui est largement plus important que les capacités de l'oeil humain.

Un écran d'ordinateur de 21 pouces HD possède 4096 x 2304 pixels (4K). Soit 9,4 millions de pixels pour 1 image. Il faut 3 octets par pixels, cela donnera 28,3 millions d'octets par image. Soit 28,3 MOctets. Si vous regardez une vidéo 4K, avec 25 images/secondes et que cette vidéo dure 10 minutes, cela nécessite donc 28,3 x 10⁶ x 25 x 10 x 60 = 425 x 10⁹ octets! soit 424 G Octets! C'est énorme! C'est TOUJOURS la vidéo qui nécessite beaucoup de stockage et/ou du transport de données.

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Exercices: 9 p 542 14 et 16 p 543