Magnétocassette

Une mini-cassette est, comme son nom l'indique, un petit boîtier.

• À l'intérieur se trouve une mini-bande magnétique

• Le boitier est percé de 2 orifices à gauche et droite autour desquels une couronne crantée intérieurement peut tourner librement et dans lesquelles s'encastrent les axes triangulaires du magnétophone assurant la rotation (similaires à ceux des bobines), lors du placement de la cassette dans son logement. La bande s'enroule sur la couronne de droite et se déroule depuis la couronne de gauche.

• À sa base, une ouverture gauche pour la tête d'effacement, une centrale pour la tête de lecture/enregistrement, possédant un petit feutre fixé au centre d'une languette métallique situé au-dessus de la bande, que venait presser la tête, et une pour le galet presseur, avec un petit orifice laissant traverser le cabestan d'entrainement.

• À l'intérieur, deux guides de maintien en tension de bande et une fine pellicule cellophane intermédiaire de protection.

• Sur le haut de la cassette, aux extrémités correspondant à chaque face, soulevant chacune un petit ergot-capteur du magnétophone :
  • Une première languette assurant la possibilité d’effaçage/réenregistrement, celui-ci devenant impossible une fois la languette cassée pour protéger la cassette de tout effacement par inadvertance, mais que l'on pouvait au besoin reboucher par du scotch. Elle est d'office absente sur les musicassettes.
  • Une deuxième languette éventuelle pour les cassettes au Chrome, et une troisième pour celles au Métal, le magnétophone filtrant automatiquement en leur absence, les fréquences aiguës correspondantes pour l'enregistrement et la lecture.

Prévus pour être pratiques, encore moins lourds et encombrants qu'un magnétophone à bobines portable, ils étaient eux-mêmes au départ de petite taille. La tête d'enregistrement/lecture était monophonique (2 pistes, soit une piste par sens de lecture).

Un unique bouton poussoir permettait à la fois d'enclencher la lecture ou en pressant simultanément une touche rouge, l'enregistrement, et l'embobinage ou rembobinage par manœuvres gauche ou droite. Par la suite, ces différentes fonctions furent « standardisées » à plusieurs touches successives.

Ils pouvaient dès le départ être reliés par câble avec prises DIN 3 broches à une chaîne hifi.

Excepté sur ce premier système, les magnétos-cassettes s’arrêtaient automatiquement en fin de face, soit par simple résistance de la bande, soit par une cellule lisant à travers la bande amorce translucide déclenchant l'auto-reverse.

Les bandes des cassettes devant être en moyenne deux fois plus fines et étroites qu'une bande de magnétophone à bobines, et enregistrées/écoutées à 4,75 cm/s (1,87 pouce/s), pour pouvoir être contenues dans le petit boitier nommé cassette, et avec une durée suffisante, les magnétophones à bandes traditionnels sont toujours demeurés toutefois les meilleurs en qualité.

On distingua dès le départ 3 durées d'enregistrement, indiquées en minutes sur les cassettes, en utilisant les 2 parties de la bande (par retournement de la cassette) :

• C 60 : 1 heure
• C 90 : 1 heure 30
• C 120 : 2 heures

Vers les années 1970, certaines marques rajoutèrent quelques minutes pour que les enregistrements d'émissions ou disques de ces durées précises puissent cependant « déborder » un peu et ne pas être tronqués. Il y eut donc la C 60 + 3, la C 90 + 3, ces rajouts étant devenus systématiques et non nécessaires à préciser dès les années 1980.

Dans les années 1980, plusieurs marques créèrent toutes les durées possibles et imaginables, notamment :

• C 30 : 30 minutes
• C 45 : 45 minutes (ces 2 durées étant dans un but de meilleure qualité, les bandes étant plus épaisses)
• C 180 : 180 minutes, créées par TDK, pour enregistrer des conférences par exemple

• C 100 et C 110, au chrome notamment, avec le progrès des bandes au cours des années 1990 [3].

Les C 180, à la bande encore trop fine et fragile, risquant de s'enrouler autour du cabestan ou de s’emmêler, ne durèrent que quelques années. De même, les C 120 ne furent pas conseillées, et uniquement au fer (excepté BASF vers 1985), celles au chrome ou métal privilégiant la qualité.

Mode oblige, les boîtiers, toujours en plastique, furent d'abord opaques avec une petite fenêtre oblongue translucide montrant l'état d'avancement de la bande, puis entièrement translucides ou transparentes.

Le boitier pouvait souvent être ouvert par 5 vis permettant un éventuel montage ou réparation de la bande à l'intérieur de la cassette.

La cassette était rangée dans un boitier en plastique rabattable pour un stockage pratique dans un tiroir de commode notamment. Dans ce boitier était incorporé un carton permettant d'inscrire la légende du contenu, titres et interprètes.

Les constructeurs adoptèrent vers 1979 le Dolby B, amplifiant les fréquences musicales aiguës les plus audibles correspondant au souffle de la bande, proche du bruit blanc à l'enregistrement, pour le réduire à la lecture, réduisant donc en même temps le bruit du souffle.

Le Dolby C apparut vers les années 1985, s'ajoutant à l'effet du Dolby B de manière encore plus élaborée pour réduire encore davantage (pratiquement totalement à la lecture) le souffle de la cassette.

L'inconvénient étant que le souffle éventuel du disque était lui aussi amplifié à l'enregistrement, surtout sur Dolby C, et en cas de réécoute sur des appareils sans Dolby, ce souffle réapparaît d'autant plus.

En outre le réglage du Dolby n'est pas exactement identique pour chaque magnétophone, et l'écoute sur un magnétophone différent de celui ayant enregistré, risque d'être « amortie » dans les aiguës. Pour cette raison au cours des dernières années, les fabricants préférèrent abandonner ce système Dolby, mais aboutissant à une restitution de tous les enregistrements précédemment effectués avec Dolby avec un surplus de souffle et d’aiguës.

Les enregistrements amateurs, surtout ceux effectués sans dolby avec des bandes au fer « bon marché », s'accompagnaient d'une légère perte d’aiguës, cette perte s'additionnant à chaque éventuel report, que l'on compensait en ré-augmentant les aiguës à l'écoute, mais rajoutant alors du souffle.

Parmi les autres améliorations, également celui des bruits parasites d'une fraction de seconde, très nets sur les premiers magnétos à bobines et à cassettes des années 1960, occasionnés au départ et à l'arrêt de l'enregistrement par le pressage subit de la tête magnétique et de la réaction des circuits électroniques, puis éventuellement du même arrêt subit, que les constructeurs réussirent à atténuer, puis faire disparaître complètement au fil des années sur tous les magnétophones.

Premier système réducteur de bruit grand public, le Dolby B a été présenté en 1968 et il est rapidement devenu standard sur les platines cassettes, offrant une atténuation du bruit de l'ordre de 9 dB. Pour en profiter au mieux, l'enregistrement comme la reproduction devait s'effectuer avec un appareil qui en soit équipé.

La cassette constituant aussi un support d'édition musicale important, les musicassettes étaient souvent préenregistrées en Dolby B à partir du milieu des années 1970, en l’indiquant souvent par un petit sigle représentatif sur l'encartage.

La lecture sur un appareil sans dolby restait acceptable voire préférée par nombre d'amateurs, les aigus un peu plus élevés compensant leur atténuation par nombre d'appareils de qualité médiocre. Le Dolby B est donc devenu un standard quasi-universel dans l'exploitation de la cassette.

En 1980, Dolby a présenté un second système de réduction de bruit baptisé Dolby C. Beaucoup plus élaboré que le Dolby B, il offrait une réduction de bruit allant jusqu'à 15 dB.

Il s'est vite imposé comme le nouveau standard pour les platines magnétocassette haute fidélité. En revanche, il n'est guère sorti de ce domaine car il n'a pas été utilisé pour l'édition de cassettes préenregistrées et n'a équipé que peu d'appareils en dehors de la haute fidélité. Les seules exceptions étant certains enregistreurs portables haut de gamme (comme le Walkman WM-D6C PRO de Sony) et certains combinés autoradio, haut de gamme également.

Les cassettes codées Dolby C ne donnent pas de bons résultats si elles sont écoutées sur un appareil démuni de tout réducteur de bruit Dolby mais, en revanche, donnent un résultat acceptable si elles sont écoutées avec appareil doté d'un Dolby B. La compatibilité avec une large variété d'équipements était donc assurée. Signalons que tout appareil doté d'un Dolby C dispose également d'un Dolby B, avec naturellement libre choix entre les deux.

Ultime version des réducteurs de bruit grand public, le Dolby S a été présenté en 1989. Il s'agit d'une sorte de déclinaison du système professionnel Dolby SR[6]. Très performant et très ambitieux, il n'a pas eu le destin que son concepteur lui promettait : la date même de son apparition, bien après que le CD ait conquis un large public et au moment où apparaissait le CD enregistrable (CD-R), dit bien qu'il arrivait trop tard.

Il a équipé quelques platines magnétocassette haute fidélité mais les équipements haut de gamme auxquels il appartenait ont rapidement délaissé la cassette. Le numérique l'a rapidement concurrencée avec des systèmes comme le DAT, le MiniDisc et même la cassette numérique DCC.

Têtes magnétiques et cabestan d'un magnétophone à cassette. De gauche à droite : tête d'effacement, tête d'enregistrement/lecture, cabestan et son galet presseur

Sous sa forme de base, la mécanique d'un magnétocassette est très simple : comme sur un magnétophone classique, elle est basée sur un cabestan associé à un galet presseur qui entraine la bande magnétique. Un unique moteur assure à la fois la rotation du cabestan et de la bobine réceptrice par l'intermédiaire de courroies de caoutchouc. Il permet aussi le rembobinage de la bande. De façon tout aussi classique, ce type d'appareil est doté de deux têtes magnétiques : une tête d'effacement et une tête d'enregistrement et lecture. Toutes les mécaniques simples sont basées sur ce modèle.

Le premier modèle de magnétocassette, fabriqué par Philips, était doté d'une commande unique pour toutes les fonctions mécaniques (lecture, avance et retour rapide). Rapidement la formule du clavier mécanique avec une touche dédiée à chaque fonction s'est imposée.

Le clavier mécanique présente toutefois des inconvénients. La force à exercer sur les touches peut être relativement importante et, malgré la présence de sécurités mécaniques, la manipulation est facilement la source d'un mauvais fonctionnement. L'utilisateur peut appuyer trop fortement sur les touches ou passer d'une fonction à l'autre trop rapidement ce qui entraîne fréquemment des dommages à l'appareil et à la bande magnétique.

La solution, devenue standard sur les équipements de qualité, est l'emploi d'un clavier électromagnétique : l'utilisateur appuie sans forcer sur des touches et un système logique commande des moteurs ou des électro-aimants pour agir sur les fonctions mécaniques. Aucune force appréciable n'est plus à exercer et les temps de pause indispensables entre fonctions sont automatiquement respectés, les commandes aberrantes ignorées.

Mécanique à double cabestan et trois têtes magnétiques d'un Nakamichi Dragon

Avec la recherche de performances élevées, le système d'entraînement de la bande et les têtes magnétiques ont aussi connu des changements majeurs. Concernant les têtes magnétiques, outre une amélioration générale de la qualité au fil des années, les constructeurs ont rapidement cherché à doter le magnétocassette de fonctions similaires à celles d'un magnétophone classique à bobines. En particulier en utilisant trois têtes magnétiques et non deux.

Dans ce cas, les têtes d'enregistrement et de lecture sont séparées ce qui permet, d'une part d'optimiser leur fonctionnement (les exigences techniques étant différentes pour les deux fonctions) et d'autre part, de permettre le contrôle instantané de la qualité de l'enregistrement réalisé (monitoring). Du fait de la forme du boîtier de la cassette, il n'y a place que pour deux têtes magnétiques. Afin d'en loger trois, il est nécessaire de réaliser une tête constituée de deux têtes accolées ce qui complique sensiblement leur réalisation. En revanche, la très faible distance entre tête d'enregistrement et tête de lecture est un avantage, le décalage temporel entre source et enregistrement devenant très faible.

Ce système nécessite toutefois un meilleur guidage et une tension parfaitement constante de la bande magnétique sur les têtes. Le freinage classique de la bobine débitrice ou de la bande avant les têtes s'est révélé insuffisant. La solution adoptée par tous les constructeurs a été le double cabestan : un avant les têtes, un autre après. Avec une régulation très élaborée de la vitesse de rotation des cabestans, il devenait possible d'assurer une tension constante et un guidage très précis de la bande sur les têtes. Le principal revers de la médaille étant la complexité croissante de la mécanique et l'augmentation du coût.

Inconvénient analogue au disque vinyle, la cassette présente deux faces, nécessitant de la retourner pour lire la seconde face. Afin d'éviter cette opération pour permettre une lecture continue de l'ensemble de son contenu, les constructeurs ont mis au point des mécanismes dits auto-reverse[7] faisant repartir la bande dans l'autre sens en fin de face. Une détection optique de fin de bande permet d'éviter d'attendre le défilement de l'amorce pour changer de sens d'une face à l'autre, notamment en enregistrement.

Pour un fonctionnement optimal, d'autres méthodes ont été développées, telles que la tête rotative ou le retournement physique de la cassette par un mécanisme complexe comme sur le modèle Nakamichi RX-505.

Certains appareils sont auto-reverse seulement en lecture, d'autres également en enregistrement. Dans ce cas une seconde tête d'effacement précédant la tête d'enregistrement/lecture est nécessaire.

Bien que pratiques, les mécanismes auto-reverse n'étaient pas recherchés par les mélomanes, car il est très difficile d'obtenir un positionnement précis de l'azimutage des têtes magnétiques dans les deux sens de défilement, tout décalage éventuel conduisant à une perte des aigus, excepté avec le système du Nakamichi.

Étalonnage manuel Étalonnage automatique

le Dolby HX et HX Pro

filtre multiplex

La recherche de plages est un accès séquentiel aux différentes pistes audio en détectant les instants sans son entre les plages. Sur certains appareils, l'écoute s'effectuait à une vitesse environ moitié de celles d'embobinage ou rembobinage rapides, en pressant simultanément sur les touches correspondantes et la touche lecture, permettant d'écouter la bande magnétique à grande vitesse pour repérer les « blancs ». L'inconvénient de ce procédé était d'user la bande magnétique et les têtes en les encrassant plus rapidement.

Certains modèles proposent une touche à actionner durant l'enregistrement, permettant de couper le signal de celui-ci mais en continuant d'introduire un « blanc » d'environ 4 secondes, temps moyen théorique entre deux plages des morceaux de musique, puis laissant l'enregistrement en pause pour le morceau suivant. Par la suite les premiers graveurs de CDR de salon utilisèrent le même principe.

Comme sur un magnétophone à bandes, les têtes électro-aimantées d'un magnéto-cassettes s'encrassaient de particules d'oxyde magnétiques laissées par la bande au cours du temps, amenant progressivement à une réduction des aiguës (et s'usaient aussi avec le frottement de la bande)

Il était donc nécessaire de les nettoyer régulièrement avec un petit chiffon-feutre ou coton-tige imbibé d'alcool ou solvant inoffensif.

Une cassette spécifique pour nettoyer les têtes fut inventée. La bande magnétique était remplacée par un ruban légèrement rugueux « brossant » la tête durant le défilement, encore plus efficacement en l'imbibant de produit. Il suffisait de faire tourner quelques secondes en lecture la cassette. L'inconvénient était d'user plus vite les têtes, dû au frottement un peu « abrasif » de ce ruban.

Les entrefers des aimants des têtes finissaient aussi par se « magnétiser » à force de recevoir des « flux magnétiques », en perdant du rendement. La cassette de démagnétisation, cette fois remplie de circuits électroniques, permettait en l'activant quelques secondes seulement en lecture, de redonner son dynamisme d'origine à la tête magnétique.