Les cellules

Il existe différentes familles de cellules : à aimant mobile, à bobine mobile, à aimant induit, à réluctance variable…

1. Aimant mobile, MOVING MAGNET (MM) 

C’est en 1948 que NORMAN C. PICKERING invente la cellule à aimant mobile, ainsi que le stylet interchangeable. Cette cellule présente deux aimants (pour une lecture stéréo) fixés directement sur le porte-pointe (le CANTILEVER) qui oscille entre deux bobines, en fonction des mouvements directement subis par le diamant dans le sillon du vinyle. Ces mouvements créent une modulation, donc un signal audio. L’avantage de cette technologie est que la partie en mouvement est très légère et aisément remplaçable. Le niveau de sortie est élevé, en général entre 2,2 mV et 6 mV et, par conséquent, facile à amplifier.

Ces cellules sont souvent très performantes (surtout de nos jours) et proposées à des tarifs très raisonnables, car elles sont relativement faciles à fabriquer.

 Les avantages :

• Sensibilité élevée, niveau de sortie important
• Changement de stylus aisé
• Robustesse
• Prix abordable

Les inconvénients :

• Réponse plus ou moins régulière
• Distorsion élevée

2.  Bobine mobile, MOVING COIL (MC)

Le brevet a été déposé par la firme Danoise ORTOFON en 1946. Contrairement à la MM, les deux bobines sont fixées sur le cantilever et ce sont elles qui, en oscillant entre les deux aimants, forment le signal modulé. L’architecture interne ne permet pas de changer le STYLUS car celui-ci est solidaire de la cellule. Pour réduire le poids sur les éléments en mouvement, le nombre de spires des bobines est limité, ce qui donne en sortie un signal relativement faible, compris entre 0,25 mV et 0,55 mV. Certains constructeurs ont « boosté » le champ magnétique de leurs BOBINES MOBILES : c’est ce qu’on appelle les MC Haut Niveau. Leur niveau de sortie se situe entre 0,80 mV et 3,3 mV (BENZ MICRO, ORTOFON MC TURBO). 

Les avantages :

• Très faible taux de distorsion
• Excellente réponse transitoire, très bonne dynamique
• Très bon équilibre tonal, reproduction douce avec beaucoup de densité

Les inconvénients :

• Faible niveau de sortie, nécessite un préampli ou transfo (excepté certaines références)
• Pas de possibilité de changer la pointe
• Prix élevé

3.  Les autres…

Les cellules à aimant induit (IM) sont dérivées des MC. Elles en sont, en théorie, une évolution. À la place de la bobine, c’est un petit barreau de fer doux qui est fixé au cantilever et qui oscille dans le champ d’un puissant et lourd aimant permanent. Ce montage permet un allégement des parties mobiles, ce qui améliore leur comportement dans les fréquences aiguës et sur les transitoires. Cependant, ces cellules présentent une masse générale importante et doivent être associées à des bras lourds.

Les cellules à réluctance variable ne sont ni des MM ni des MC ni des IM. Leur circuit magnétique est composé d’un fin barreau de fer doux qui oscille dans l’entrefer d’un circuit magnétique polarisé par un aimant permanent. La sensibilité de ces cellules est faible, et le changement du stylus est relativement complexe (DECCA London MK5, B&O MMC 20S).

Les cellules VMS (VARIABLE MAGNETIC SHUNT) ont été développées par ORTOFON pour pallier aux différents défauts des technologies MM et MC. Ici, les aimants et bobines sont fixes. Lorsque le tube est mis en mouvement sous l'effet de la modulation inscrite dans le sillon du disque, il court-circuite partiellement les champs magnétiques créés au niveau de l'aimant annulaire, générant, dans les bobines, des signaux électriques qui reproduisent fidèlement la gravure originale du disque. Cette solution réduit le poids de l’équipage mobile et de l’ensemble de la cellule, ce qui permet une association aisée avec presque tous les bras.

Les cellules MOVING IRON sont très proches des VMS. Cette technologie, qui exploite des aimants très spécifiques, a été inventée par Norman C. Pickering. Le principe est, de nos jours, utilisé par GRADO.

La durée de vie d’une cellule (entre 400 et 1200 h) dépend de plusieurs critères : la technologie utilisée, la qualité des différents matériaux qui composent l’équipage mobile et le soin apporté à sa fabrication. Mais la qualité du montage sur le bras et les réglages associés à ce dernier doivent respecter les données fournies avec la cellule (force d’appui, hauteur du bras, antiskating…). Il est en outre impératif d’utiliser les gabarits accompagnant la platine ou le bras afin d’aligner parfaitement la cellule sur celui-ci. Ce réglage est à effectuer avec le maximum de précision car il est déterminant pour une lecture avec le minimum d’erreur de suivi de piste. 

- La « standard 1/2 pouce », est, comme son nom l'indique, la plus répandue. Les fils sortent directement du bras et se fixent au dos de la cellule sur 4 contacts. Heureusement, le code couleur des fils, assez bien respecté, facilite les branchements : rouge : sortie droite, parfois indiquée R (Right) ; blanc : sortie gauche, parfois indiquée L (Left) ; vert : masse droite, parfois indiquée RG (Right Ground) ; bleu : masse gauche, parfois indiquée LG (Left Ground). En général, les points chauds sont en haut, et les masses en bas. Il arrive donc que les deux masses du bas soient simplement repérées par "G" pour "Ground", comme sur une cellule Micro Acoustics qui traîne dans une de mes boîtes. Vous remarquerez également que certaines cellules proposent directement les codes couleur corrects, ce qui permet leur branchement même par un néophyte. On peut également trouver d'autres notations, par exemple uniquement les indications L et R, ainsi que G pour la masse et S pour le signal. Avec un peu de réflexion, on s'en sort facilement, et une erreur de branchement entraînera au pire une ronflette, au mieux une inversion droite/gauche.

- La fixation Ortofon/SME, souvent utilisée par les DJ. C'est une attache par baïonnette, et l'on a soit une cellule sans porte-cellule qui se branche directement, soit un porte-cellule au format standard 1/2". Cette dernière configuration est très pratique pour changer de cellule facilement (mais il faudra refaire le réglage de poids)

- La fixation T4P, ou P-Mount, fréquemment employée sur les platines tangentielles. On peut trouver assez facilement une cellule de remplacement, mais changer uniquement le diamant est beaucoup plus difficile, car il n'est pas du tout standard. En cellule générique, le choix est assez limité.

4. Les pointes et stylus

Avant l’arrivée du microsillon dans les années 50, les pointes utilisées sur les phonographes avaient le profil et la taille d’une aiguille.

Au vue de la place disponible sur le disque, il s’est avéré nécessaire de normaliser la largeur du sillon. Celle-ci est de l’ordre de 0,075 mm mais peut descendre à 0,040 mm sur certains pressages où l’on souhaite gagner des minutes d’enregistrement. Dès 1957, la gravure stéréo impose un sillon où les deux flancs forment un angle de 90° et portent respectivement le canal de modulation gauche et droit. Ce procédé a été mis au point par la firme Américaine Westrex.

Le diamant est, dans presque tous les cas, conique à son départ. La partie en contact avec le sillon du vinyle peut être taillée avec différents profils. Les premières pointes audiophiles avaient un profil dit conique, mais qui était en réalité sphérique, à l’image de la célèbre DENON DL 103 (1963). Ces pointes ont l’avantage d’être faciles à fabriquer et de ne pas imposer de réglage précis de l’angle d’attaque. La surface de contact avec le disque étant importante, à force d’appui égale l’usure est moindre. Mais la distorsion est élevée et la bande passante se trouve écourtée dans l’aigu. Cette taille est encore utilisée pour les cellules bon marché et celles qui nécessitent une force d’appui conséquente comme pour l’utilisation en DJ.

Le profil « PARFAIT » serait celui qui épouserait parfaitement et complètement la forme du sillon comme le ferait le burin de gravure. Mais cela est impossible car ce genre de pointe laisserait des copeaux de vinyle derrière elle !

Pour réduire l’empattement du stylus, les constructeurs ont adopté la taille elliptique avec un grand axe perpendiculaire au sillon. Sa fabrication en amande est beaucoup plus complexe et nécessite des outils de grande précision. De ce fait, elle est destinée à des cellules de milieu ou haut de gamme, même si certaines très bon marché adoptent ce profil (Ortofon OM5E, « e » pour elliptique !). Elle a pour avantage d’avoir une très faible distorsion dans l’aigu et une très grande finesse de restitution car elle suit les plus infimes ondulations du sillon. Cependant, pour diminuer la force d’appui, elle nécessite un équipage mobile très léger avec une suspension relativement souple. Ce type de pointe n’est normalement pas adapté aux cellules à faible compliance.

Aujourd’hui, en tenant compte de ces principes fondamentaux, d’autres profils encore plus agressifs ont été élaborés. Les plus célèbres sont les hyperelliptiques, telles que la SHIBATA (Ortofon 2M Black, Cadenza Black), la REPLICANT (Ortofon Cadenza Bronze), la FG « FRITZ GEIGER » (Ortofon Mc Rondo Bronze), la FINE LINE (Ortofon 2M Bronze, Cadenza Red), la NUDE ELLIPTIQUE (Ortofon 2M Blue), l’ORTOLINE, etc.

Le profil du diamant n’est pas le seul élément qualitatif lié aux performances acoustiques d’une cellule. Le choix de la pierre, son orientation cristalline et le polissage après la taille sont des facteurs déterminants de la qualité de restitution, et garantissent la durée de la performance de lecture. Certaines fabrications se résument à une vulgaire pierre microscopique simplement collée à l’extrémité d’un cône constitué d’une matière moins noble, comme le titane ou le saphir, au mieux, voire un simple acier ! Autre élément ayant un impact direct sur la qualité acoustique d’une cellule : le Cantilever. Il s’agit de cette petite tige, appelée aussi levier porte-pointe, qui d’un côté présente le diamant et de l’autre soit deux aimants (MM) soit deux bobines (MC). Il peut être en béryllium, en bore (Ortofon Cadenza Black), en rubis (Ortofon Cadenza Blue) et même en diamant (Dynavector). Cependant de nombreuses cellules, dont certaines parmi les plus prestigieuses, ont un cantilever en aluminium. Son profil est généralement cylindrique mais il peut aussi être conique.