Version: 8 septembre 1999


La méthode optomécanique numérique

par V. V. Petrov, 1999

 

 

L'Institut pour l'Enregistrement de l'Information propose une méthode optomécanique numérique essentiellement neuve et non-destructive pour la reproduction sonore des cylindres de phonographe Edison. En créant cette méthode, nous étions motivés par la résolution des problèmes suivants:

  1. reproduire des enregistrements faits sur un matériau tendre, sans les abîmer;
  2. séparer l'information utile du bruit.

Les enregistrements sur cylindres de phonographes sont caractérisés par de hauts niveaux de bruit, dus à l'usure mécanique du sillon, la poussière, et à la destruction de la surface par des micro-organismes. La destruction par les micro-organismes et les reproductions sonores répétées par des méthodes qui font emploi d'une forte pression sur le cylindre, sont la cause des plus grands dommages à la surface porteuse d'informations.

Le caractère propre de la méthode développée et étudiée par nos soins, est que le profil de la piste sonore est lu à partir du cylindre, puis enregistrée numériquement dans un ordinateur pour être convertie en son après un traitement approprié (opérations de différenciation et de transposition du spectre sonore d'une gamme de fréquence à une autre).

Cette méthode comporte nombre d'avantages. L'enregistrement du profil de la gravure s'effectue à une vitesse de 10 à 20 fois inférieure à la vitesse d'origine. Il est ainsi possible de réduire la charge dynamique du système de lecture de 100 à 400 fois, par rapport aux méthodes traditionnelles en ralentissant la vitesse de rotation à 10 ou 20 tours-minute.

En guise de système de lecture du profil de la gravure, on a étudié et développé un système optomécanique interférométrique construit sur le principe classique de l'interféromètre de Michelson. La gravure est suivie par une pointe elliptique. Le prisme, élément optique du bras de mesure de l'interféromètre, est fermement fixé à la pointe.

La partie interféromètre de l'appareil. Le faisceau laser entre de la droite en haut. Il est dévié par un disperseur et continue son trajet vers le détecteur en haut à gauche ainsi que sur le prisme sur la pointe en rouge vif dessous. Depuis la pointe, le faisceau est renvoyé au disperseur et continue au détecteur.

Le mouvement du bras de l'interféromètre suivant le profil de la piste sonore est mesuré avec une précision de 0,08 micromètres puis est enregistré à l'ordinateur. Pour la reproduction sonore, on calcule, et on rétablit par ordinateur la mesure de la vélocité dérivée de la gravure. A travers l'ordinateur, on programme la vitesse de reproduction dans le respect de la vitesse d'origine de l'enregistrement. La vitesse de rotation de beaucoup de cylindres est inconnue.

Les cylindres tournent ainsi à une vitesse constante de 12 tours-minute environ. Le déplacement longitudinal du cylindre est suivi par un système de contrôle qui maintient la tête du bras de lecture au bon angle de la gravure du cylindre, avec une précision donnée. Le profil de la piste sonore est lu par une pointe elliptique connectée au prisme mobile de l'interféromètre. La pression de la pointe est inférieure à 2 grammes. En créant un contact au niveau du prisme mobile de l'interféromètre, on a concentré nos efforts à la réduction de la masse mobile.

Courbe obtenue à partir du lecteur optomécanique La pointe avec le prisme de l'interféromètre fixé dessus.

Les signaux optiques propres au profil de la piste sonore sont produits dans l'interféromètre par l'interférence des rayons réfléchis depuis le réflecteur mobile en contact avec la surface du cylindre, puis par un autre réflecteur fixe. Ci-dessus un exemple de véritables signaux interférentiels tirés d'un cylindre de phonographe. L'appareil ainsi créé permet une reproduction dans les aigus jusqu'à 20 kHz, soit largement au delà de la courbe de réponse rendue par les cylindres.

 

 

V.V.Petrov, Directeur
Institute for Information Recording
2, Shpak St.
Kyiv, Ukraine 252113
Tel.: (380-44)446-8389
Fax: (380-44)241-7233

 

Le lecteur Petrov a été utilisé pour transférer une collection de cylindres de musique juive, conservée à la Bibliothèque Nationale Vernadsky de l'Ukraine, qui a été éditée sur CD.

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