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Auteur(s)
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Michel CALMET : Ancien élève de l’École Polytechnique - Ingénieur en Chef des Télécommunications
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Lire l’articleINTRODUCTION
L es techniques d’enregistrement sont vieilles d’à peine plus de cent ans.
Leurs principaux domaines d’applications ont été le son d’abord, l’image ensuite. Elles sont aujourd’hui devenues universelles et indépendantes de l’origine ou du contenu du signal enregistré.
C’est ainsi qu’un banal magnétophone à cassettes peut accepter indifféremment des sons, des images à faible débit d’information du genre vidéotex, des programmes informatiques, des données quelconques : pages de texte ou tableaux de chiffres d’origines diverses (scientifiques, comptables, etc.).
Il suffit pour cela que le signal d’origine ait été transféré, par un traitement approprié, dans la bande des fréquences audio qu’accepte le magnétophone.
De même, un magnétoscope, initialement conçu pour des images vidéo, peut accepter tout signal structuré en trames et entrant dans son domaine de fréquences, par exemple, un son numérisé.
Le disque à lecteur laser, dernier né des supports d’enregistrement, va lui aussi tendre à l’universalité avec des applications à l’image, à l’informatique, etc.
Cet éventail de possibilités est bien connu dans ses applications grand public, mais il ne faut pas perdre de vue une grande diversité d’applications médicales, industrielles, militaires, etc.
Les applications grand public ont souvent servi de banc d’essai. L’importance de leurs débouchés a entraîné une étonnante baisse des prix de certains composants.
Universelles dans leurs applications, les techniques d’enregistrement le sont aussi dans leurs emprunts aux autres disciplines : mathématiques, physique, chimie, et toutes les techniques en général. Certaines technologies sont particulièrement mises à contribution et jusque dans leurs développements les plus récents : l’optique, la mécanique, l’électronique, etc. Dans cette pluridisciplinarité résident à la fois la difficulté et l’intérêt des procédés d’enregistrement.
Après quelques définitions et rappels de principes généraux, nous ferons un survol historique des diverses voies explorées et des solutions retenues. Nous étudierons ensuite la théorie générale des différents systèmes (analogiques, numériques), avec leurs spécificités et contraintes particulières.
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3. Enregistrement analogique
La tradition veut que l’on distingue dans les procédés d’enregistrement trois familles : les systèmes analogiques, les systèmes à porteuses modulées, et les systèmes numériques.
Nous nous conformerons à cette habitude bien qu’elle soit très artificielle, du moins au niveau des processus d’enregistrement proprement dits. C’est en effet en amont du système d’enregistrement que se produisent les modulations, codages et traitements de signaux.
Un programme informatique, par exemple, est un signal typiquement numérique. On peut pourtant le coder sous la forme d’une mélodie à deux notes correspondant respectivement aux 0 et aux 1 de sorte qu’il soit enregistrable sans précaution particulière sur un magnétophone de type analogique.
Nous insisterons d’abord sur l’enregistrement analogique. L’étude des autres procédés s’en trouvera facilitée.
3.1 Principe
Soit un signal électrique e1 = S (t ) appliqué à une tête d’enregistrement qui parcourt à la vitesse V1 une piste Ox tracée sur un support. À tout instant, la tête exerce une contrainte proportionnelle à e1 , en un point de la piste d’abscisse x = V1t .
Si en ce point une caractéristique y du support subit instantanément une modification durable et proportionnelle à e1 , y (x ) = k1S (t ), on a réalisé un enregistrement analogique et le signal enregistré est :
Le coefficient k1 est appelé efficacité d’enregistrement.
Supposons que, ultérieurement et avec un retard τ , une tête de lecture parcourt cette piste enregistrée avec une vitesse V2 et délivre un signal électrique e 2 proportionnel à y, on obtient :
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