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Koith Geoffroy CALDWELL
La présente invention est destinée à l'usage privé et commercial en liaison avec un équipement de reproduction d'enregistrement, et a pour objet le choix et la disposition mécanique des formes d'onde sur un sillon d'un disque d'enregis- trement, de façon à indiquer visuellement si l'équipement efec tivemtn utilisé provoque des détériorations des disques cou- rants de musique enregistrée, et à indiquer par estimation la cause de la détérioration, do manière à permettre à l'utilisa - tour d'éviter toute détérioration dos disques do sa collection.
En effet, si un disque comportant un sillon modulé disposé de
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façon que les parois intérieures ou extérieures forment une sur- face réfléchissant spéculairoment la lumière et s'il est endomma- gé en cours de la reproduction du son, la variation des caracté- ristiques do réflexion de la lumière est très perceptible et, dans la plupart des cas, discernable môme à l'oeil nu.
On peut associer des essais acoustiques ou électroniques à cet essai visuel.
Jusqu'à présent, il n'existait pas de moyen permettant à un col lectionneur de dire si ses disques étalant endommagés ou non, par exemple, un microscope permet dans une certaine mesured'examiner la pointe d'aiguille du point de vue de l'usure, mais/procédé par.lui-même ne garantit pas l'absence de dommages à la suite de son emploi, car, outre les connaissances nécessaires pour faire un bon examen, l'absence de poli et" d'arêtes vives sur l'extré- mité d'une aiguille qui ne serait normalement pas visible à l'ai- de d'un microscope employé pour cet examen d'aiguille peut détrui- re un dige au cours d'une seule reproduction.
De même, si un organe reproducteur impeccable est mal monté ou mis en place avec guidage latéral -défaut très courant - les disques reproduits avec cet organe seront également détruits dans ce cas, et de même, si la souplesse est insuffisante ou si une raideur a été introdui- te dans le dispositif, les disques reproduits subiront do graves dommages.
La présente invention donne aux possesseurs d'enregis- ' trement sur disque, un moyen efficace et sûr pour procéder à des essais réguliers de façon à protéger ses disques avec une dépense raisonnable.
La présente invention a pour objet un disque d'enregis- trement permettant de vérifier une cartouche de pick-up et/ou une aiguille reproductrice d'enregistrements, destinée à la re-
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production do disques, afin do constater leur possibilité de détérioration des sillons de disques enregistrés, dans lequel au moins une partie de ce disque comporte un sillon on spirale ou une série do sillons circulaires, dont chaque spire comporte une ou plusieurs formes d'onde différentes, qui sont disposées do façon à produire un dessin visible et régulier en lumière réfléchie, et par .lesquelles le contact avec l'aiguille lors- qu'elle est est usée endommage le disque soit du fait de défauts do l'aiguille ou de sa mise en place défectueuse dans la cartou. che,
soit quand la cartouche elle-même ne permet pas à l'aiguille de suivre la modulation du sillon correctement, on raison d'uno raideur ou d'un manque do souplesse; les dommages résultants provoquent une interruption du dessin égulier observé en lumière réfléchie, ou modifient le dit dessin*
Le systèmo d'enregistrement par secteurs permet, en plaçant dans ces secteurs dos formes d'ondes identiques, d'exé- cuter le nombre voulu d'essais à chaque tour, et fournit un dessin plus uniforme en lumière réfléchie que celui obtenu avec un enregistrement désordonné.
Le terme "enregistrement en phase" utilisé ici signifie que le même groupe d'ondes est reproduit sur une spire quelconque entre deux rayons déterminés. Par conséquent, chaque sillon sem- ble parallèle aux sillons adjacents, et, en fait cela permet do graver dans le disque un plus grand nombre de lignes ou sillons par cm qu'il n'est possible avec un disque normal, car aucun espace n'est nécessaire entre les sillons pour la modulation (cet espace peut être considéré comme "la partie non enregistrée du disque") quelle que soit l'amplitude de la modulation.
L'enregistrement en phase, même lorsqu'on utilise une disposition normale des sillons ot de la partie enregistrée, fait
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plus que doubler les effets do la réflexion spéculairo par les parois, et si la partie non enregistrée est presque supprimée, la lumière d'une source ponctuelle correctement placée réfléchit de la lumière à partir dos mêmes points do l'ondulation enrogis- trée, on direction do l'oeil do l'observateur, ot par conséquent, toute perturbation de la réflectio est très visible.
L'enregistrement en phase permet de réaliser une gra- vure appropriée avec un nombre plus élevé de sillons par cm com- me tel est le cas, par exemple, si on l'emploie avec un équipe- ment de reproduction comportant une aiguilla dont 1'extrémité a un diamètre de 18 microns, à raison d'environ 210 spires par cm au lieu d'une moyenne do 96 spires ur cm et d'un maximum rare- ment utilisé d'environ 132 à 140 spires dans les enregistrements normaux.
Ceci a une très grande importance parce que des dommages répétés un ensemble de six sillons sont repérés par 1'oeil sous forme d'une mince ligne de luminosité différence ou surface rayée, étant donné que la largeur totale de la zone endommagée n'est que de 200 microns tandis qu'avec un système d'enregistre- ment normal, non seulement la partie non enregistrée entre les rainures interrompt la "surface spéculaire" des parois du sillon, mais encore l'étendue de la zone des dommages est plus que dou- blée, étant donné que dans tous les cas, la largeur des dommages causés' aux parois peut être inférieure à 1/10 de la largeur de la paroi elle-même, la détérioration n'est pas très facilement perceptible.
En combinant l'enregistrement en phase et l'enregistre- ment par secteur, on peut faire figurer le nombre d'essais voulus dans un spire, et on réalise un essai beaucoup plus sensible que cela serait autrement pessible
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On peut utiliser pour la vérification d'aiguille des ondes sinusoïdales ou des ondes complexes. En principe plus les méplats d'usure d'un disque sont importants, plus la gamme de fréquence dans laquelle apparait le dommage est basse, autrement dit, une aiguille usée altère toutes los fréquences à partir de la fréquence la plus élevée enregistrée sur le dis- que jusq'à ne limite inférieure qui est liée à la grandeur du méplatpar conséquent, on peut choisir les fréquences pour indiquer l'importance de l'usure.
On peut améliorer la sensibilité en "modulant" la fré- quence choisie par une onde à basse fréquence en super- posant les deux fréquences dans des proportions appropriées.
A l'emploi, l'acquéreur examine d'abord le disque sous des conditions d'éclairage appropriées, et après l'avoir placé sur le tourne-disques, abaisse l'organe repro- ducteur sur une partie non usée do façon à reproduire
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environ 6 spires afin de se rendre compte de 1'effet de l'aiguille sur la surface quand le disque tourne et, si nécessaire, procède à un examen plus attentif et rapproché dans des conditions d'éclairage appropriées avec une source ponctuelle.
Si l'on admet que l'aiguille a été correctement mise en place dans une cartouche d'élasticité satisfaisante, une aiguille en parfait état ne doit pas détériorer le disque à moins qu'il ne comporte un secteur d'identification dans lequel la modulation est délibérément disposé pour que des avaries scient susceptibles d'être produites de façon à déter-' miner le rayon précis de reproduction et à permettre par une mesure un examen plus détaillé des autres parties du disque.
La recherche par examen des avaries est facilitée si le disque est réalisé avec un dispositif d'essai " dommage- acceptable" ou un indicateur do défaut analogue placé de façon appropriée, de moins à indiquer la valeur approchée de l'angle d'examen à utiliser.
Dans certains cas l'emploi d'une loupe pout facili- ter l'examen, mais uno personne ayant une vue normale peut on général observer les dégâts à l'oeil nu. L'observateur voit alors la lumière réfléchie par la paroi extérieure du sillon, au-dessus d 1'étiquette du disque, et plus près de lui il voit au-dessous do l'étiquette la lumière réfléchie par la paroi intérieure, de façon à pouvoir établir plus facilement la cause des dommages.
,Le disque peut comporter des indications pour l'acceptation ou le rejet de l'équipement suivant los secteurs détériorée . Dès qu'on a observé le comportement statisfisnt d'une cartouche avec co disquo, l'aspect dos dommages ulté- rieurs indique on général l'usure do l'aiguille
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Un mauvais montage ou un mauvais état de la cartou- che, ou de l'éguille, peut être établi. par élimination.
En co qui concerne les essais acoustiques ou élec- troniques, on peut disposer les ondulations de la principale surface d'essai sur une surface d'essai différente, dans plusieurs secteurs, de façon que chaque spire permette d'es- sayer une ou plusieurs fréquences acoustiques élevées en les comparant au son de référence à fréquence intermédiaire émis d'une manière r éeurente Ainsi,, quand des méplats d'usure apparaissent sur une aiguille, il devient impossible de sui- vre la forme 'd'onde haute fréquence, et une diminution d'inten sité indique nettement des défauts de reproduction.
Avec certains équipements, des essais comparatifs sont nécessaires,
D'autres objet'et e avantges de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description, qui vn suivre et des dessins surs lesquels les figures 1,2 et 3 sont des vues on plan à échelle agrandie d'une partie d'un sillon de disque à enregistrement modulé; la figure 4 est une vue en élévation latérale schématique d'une disposition d'un disque pour déterminer ses caractéris- tiques.
La figure 5 est une vue en plan d'un disque d'enre- gistrement montrant la disposition d'un modèle de motif d'essai et les figures 6 et 7 sont des vues en élévation de face et en élévation latérale d'un support do tête d'enregistrement des- tiné à mettre on oeuvre le procédé d'enregistrement de la présente invention.
Les figures 1,2 ot 3 sont des vues on plan à échelle agrandie d'un sillon d'enregistrement modulé, los références
1113. et 15 indiquant que l'extrémité presque hémisphérique d'une aiguille neuve suit la totalité do la modulation du sillor quoique soit " l'effet de pincement "14, tandis qu'une aiguille usée comportant dus méplats sur ses cotés est enfoncée dans
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la partie inférieure du sillon et a par conséquant dos dimen- sions et une forme telles qu'elle tend à brouiller la forme d'onde haute fréquence, et ceci a pour conséquence des dété- riorations de sillons de la distorsion acoustique, et une li- mitation de l'amplitude à la sortie,
.d'une
La figure 4 représente schématiquement une partie/ section diamétrale à grande échelle d'un disque 9 et l'effet de la réflexion de.la lumière émise par une source lumineuse ponc- tuelle 20 en direction de l'oeil de l'observateur 21., à partir de sillons normaux 17 et de sillons endommages 19, dans le disque selon l'invention. On notera que le sillon 18 correspond à la même surface que le sillon 19.
La figure 5 est une vue en plan d'un disque d'enre- gistrement selon l'invention, et représente une des disposi- tions avantageuses de sa mise au point. On voit que les sec- teurs sont disposés de façon à comporter des formes d'onde do caractéristiques analogues qui, pour plus de commodité ne sont représentées qu'on partie dans des secteurs opposés avec des exceptions mineures, et qu'ils sont de largeur inégale, de façon à réaliser des secteurs les plus grands possibles pour un examen, avec un nombre donné do secteurs, sans perdra l'avantage de l'examen presque simultané des parois extérieures et inté- rieures du sillon et on voit qu'un ensemble d'examen aux basses fréquences existe à coté de l'ensemble le plus sujet aux avaries, à savoir celui correspondant aux fréquences les plus, élevées.
Sur ce disque d'essai particulièrement destiné à la mise au point,les fréquences utilisassent les suivantes:
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T A B ¯ L E A U 1
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La. forme d'onde en phase est représentée schématiquement dans les secours X et B,
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La figure 6 est une vue en élévation d'un support pour une tête destinée à l'enregistrement en phase d'un coté du tourne-disques, et la figure 7 une vue en élévation latérale. A l'exception des axes de pivotement coulissants à pointes trempées, des vis à chapeau en acier à résistance élevée à la traction, et des vis à chapeau en acier de la tête, l'ensemble ,est fabriqué en totalité avec des barres ou des équerres en laiton. La plaque verticale 22 est fixée à la face verticale du bâti du tourne-disques, au moyen do vis à être frisée portant la référence 23.
Le bâti comporte des flasques ou guides 24 fixés par des boulons 25, de façon à guider le montant coulissant vertical 28 réglable en hauteur. La vis de fixation 26, qui peut être déplacée dans une encoche 29 dudit montant, assure la rigidité dudit montant-pour tout réglage, tandis que des chevilles démon- tables 27 permettent de modifier rapidement la hauteur correcte de la tête d'enregistrement en vue d'un changement de "piste "; on peut utiliser une cale 32 comme pièce d'écar- temont pour un réglagle précis en hauteur.
Un croisillon robuste et fixe 33 est maintenu suivant une disposition, un angle et à une distance convenablepar rapport au montant 28 par la mise en place de quatre vis à chapeau 31 dans le montant 28, et par le serrage du boulon central 30 qui est passé à travers un trou surdimensionné dans le montant et est vissé dans le croisillon lumi-même Deux pièces 34 en laiton, percées pour laisser passer los tiges do pivots 35. sont montées do façon rigide à chaque extrémité du croisillon 33 et les extrémités 37 des pivots sont fixées à l'aide de vis 36 de façon à rester en contact, en toute position de
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réglage, avec le croisillon principal 38 monté sur pivot.
Ce croisillon monté sur pivot supporte un bras pivotant 40 de support 42 de la tête, ces deux éléments étant fixés d'une manière* semblable à celle déjà écrite pour le croisllon fixe, avec des vis de fixation41 et des vis do serrage 39. La plaque de fixation 43 de la tête escamotable est de marne maintenue par une vis 44 contre les autre vis ajustables à chapeau 45.
Le bras pivotant doit avoir une longueur suffisante pour ne pas affecter le contact correct du ruban sur le plateau du tourne- disques, à la suite de déplacements angulaires résultant de défaut du pourtour, et avoir une masse suffisante pour assurer la stabilité, et 1'ensem doit être rigide, Les pivots coulissants permettent des déplacements horizon- taux importants pour divers réglages de la position de la tête, dans le but d'établir correctement le contact avec la périphérie, en même temps qu'un réglage très précis.
La réalisation effective du disque d'essai est la môme que pour de la musique enregistrée, et aucune description particulière n'est nécessaire, puisque les principes en sont bien connus. Cependant, la gravure de la matrice en laque destinée à être traitée ultérieure-, mont, pose des problèmes et donne lieu à des difficultés.
Les différences dans la réalisation des machines d'en- registrement limitent la description aux explications nécessaires pour obtenir, dans des conditions optimales, le résultat final souhaité, mais reposent sur le procédé décrit ci-dessous.
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Pour l'enregistrement par secteurs, des contacts placés sur le tourna disques lui-marne sont reliés à un commutateur (sélecteur unidirectionnel) de façon quo des signaux en provenance de générateurs d'onde appropriés puissent être commutés avec précision en direction de l'amplificateur d'enregistrement, dans le but d'obtenir le résultat désiré.
Une commande positive par commutateur fixée au tourne-disques, de façon à éviter tout retard ou avance, est essentiel, le procédé de commutation n'a pas d'importance tant qu'on assure la précision de ladite commutation.
L'enregistrement " en phase" nécessite une précision de reproduction extrêmement élevée, et un glisse- ment radial inférieur à 2,5 microns le rendrait impossible; , on a obtenu une précision"avee asservissemeng" en utili- sant un tourne-disques en métal non ferreux qui comporte une surface latérale tournée et polie avec précision, et qui passe devant une tête reproductrice-enregistreuse à
38,1 cm/seconde, on préfère un tourne disques d'assez grand diamètre car il permet d'améliorer le contact avec la tête
Une bande d'enregistrement magnétique de marque "BASF" lubrifiée, de 12,7 mm de largeur, est enroulée autour de la surface latérale du tourne-disques.
La tête effectivement employée d'enregistrement et de reproduction et la tête d'effacement sont blindées et montées sur un support de laiton à réglage multiple à l'extrémité d'un long
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bras lourd chargé par un ressort et pivotant librement, fixé au bâti du tourne-disques. Ce bras lourd est utilisé parce qu'il constitue le procédé le plus simple pour maintenir un bon contact avec la bande magnétique en entourant la bande d'enregistre- ment enroulée mentionnée ci- dessus de deux couches d'une matière analogue, et ces trois épaisseurs sont suffisamment élastiques pour aplanir de très faibles irrégularités de la surface latérale, tandis qu'une tête très légère, suivant avec précision le contour de /précautions la dite surface est inutilisable.
On doit prendre des lors de l'enroulement de la bande , en particulier à l'emplacement des joints'superposés, et quelques tours au contact de la tête sont nécessaires pour polir la bande et la rendre prête à l'emploi, Un réglage très précis de 1 la pression " élastique" est nécessaire pour éviter les rebondissements. L'ensemble du réglage est long et doit être précis. La meilleure position de la tête d'en- registremetn est celle qui est exactement en face do la position exacte du stylo de gravure, si bien que los défauts à éliminer peuvent être repérés avec précision et traités en conséquence.
Les têtes d'enregistrement et d'effacement sont reliées à un dispositif enregistreur, ou à un circuit approprié, et le signal initial peut être enregistré sur la bande vierge placée sur la surface latérale du tourne-disques, à l'aida du dispositif de commutation par
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secteur déjà mentionné, et il est commuté de manière approprié, do facon à agir pendant un tour ; on peut utiliser ce procède pour no modifier qu'un secteur do l'enregistrement, ou bien le signal peut être obtenu par transfert à partir d'une bande spécialement étudiée et préparée ,et convenablement commucée.
La tête étant placée sur la position "reproduction", le signal enregistré sur la bande, avec des défauts, s'il y a lieu, convenablement amplifié et régularisé, peut être envoyé dans 1'ampl:ifcateur d'enregistrement et dans la tête du graveur de disques; et ainsi enregistré par le disque, avec un signal toujours en phase. Il convient de noter qu'on ne peut commencer ou finir l'enregistrement que par une rotation très rapide, étant donné qu'il n'y a plus d'espace non enregistré su- le disque. pour recueillir la modulation
La machine à graver elle-môme doit ê tre de très haute qualité si l'on veut obtenir des sillons très fins.