Hello!
Après un petit boulot de numérisation, d'un peu de rédaction et de mise en page je vous présente un article sur les bras unipivot.
d'après un article de R. Lafaurie dans "le haut-parleur" N°1673, octobre 1981.
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PROBLEMES DE LECTURE PHONOGRAPHIQUE
UN CAS PARTICULIER PASSIONNANT
LE BRAS DE LECTURE
UNIPIVOT
Notre précédent article, consacré à l'étude structurelle élémentaire des bras de lecture photographique, sous-entendait l'examen préliminaire des solutions "classiques", ayant à l'échelle mondiale la faveur des industriels, et mobilisant par conséquent l'ingéniosité de leurs techniciens.
Pour diverses raisons (commodité d'utilisation, fiabilité, souplesse d'adaptation à toutes sortes d'exigences remplacement aisé des phonolecteurs, automatismes et commande à distance, voire même asservissement, etc.), toutes matérialisent , mécaniquement , leurs deux axes de rotation fondamentaux et orthogonaux, l'un vertical l'autre horizontal (généralement coplanaires sauf rares exceptions, reportant l'axe horizontal très en avant : Shure et C.B.S. au début du microsillon, la Radiodiffusion française, il y a pas mal d'années, et d'autres, sans doute; car cet artifice, loin d'être absurde, refait périodiquement surface). De ce fait, il existe quatre localisations des frottements aux articulations: deux pour l'axe horizontal (couteaux, cylindres roulants, pointes et cuvettes, roulements sur micro-billes) et, deux ou trois pour l'axe vertical (souvent, pivot et crapaudine à la base, complétés par un ou deux paliers de guidage, habituellement sur billes). Les constructeurs ont beaucoup travaillé à réduire ces frottements au minimum; mais là n'est pas aujourd'hui la question; car il existe, depuis longtemps, une autre solution, obtenant tous les mouvements indispensables au bras de lecture, par l'intermédiaire d'une seule articulation, théoriquement ponctuelle, par pivot et crapaudine ; dont il est toujours possible de réduire, physiquement, l'aire efficace (moyennant quelques précautions, relatives à la dureté et au poli des pièces en contact), au point d'en diminuer considérablement les frottements résiduels Il est fort possible que les premiers expérimentateurs, en ce domaine, se soient inspirés d'anciennes expériences (dites "amusantes" ) de la statique élémentaire.
Dans le cas d'un bras de lecture, il est quasi-évident que tous les déplacements utiles (et beaucoup d'autres) pourront s'obtenir d'un unique point de pivotement - d'où la dénomination adoptée : bras "unipivot" - avec une stabilité apparemment satisfaisante, si l'on sait en localiser le centre de gravité nettement au-dessous (fig. 1). Seul inconvénient, souvent gênant: le bras peut se mouvoir librement autour de tout axe contenant le point de pivotement, d'où possibilité de déplacements indésirables (oscillations latérales, en particulier), à l'origine d'ennuis multiples, surtout en stéréophonie. Le principal problème du bras "unipivot" sera donc de limiter, préférentiellement, ses mouvements autour des deux seuls axes utiles ; même, au prix de menues tricheries, lesquelles n'augmentent pas tellement ces fameux frottements, dont la réduction à un niveau quasi-évanescent figure parmi les principaux avantages du procédé.
Fig. 1 . - Schéma de profil d'un bras de lecture hypothétique, avec crapaudine et pivot (ici formule " inversée " ) où la répartition des masses place le centre de gravité général Go, plusieurs centimètres au-dessous du point de pivotement P.
Un tel système (dont la réalité offre des exemples) sera évidemment très stable. eu égard aux couples de rappel engendrés quand il est écarté de sa position d'équilibre. En vérité, beaucoup trop stable ; car il sera pratiquement insensible aux ébranlements transmis par P (mouvement relatif indésirable de la pointe par rapport au disque), et escaladera également très mal les ondulations de voilement.
Ancienneté du bras "unipivot".
Contrairement à une opinion, encore récemment formulée, le bras "unipivot" est fort ancien; son principe ne doit rien à la féconde imagination de modernes perfectionnistes. Il fut, en effet, inventé, en 1920 - comme l'atteste le brevet américain no 1353061 - par A.R.Spicacci (le nom ne semble pas être passé à la postérité), à l'intention d'un phonographe acoustique 78 tr/mn (le bras et son socle véhiculant alors les ondes sonores, le bras Spicacci devait être assez complexe). Une décennie plus tard, en 1930, déjà à l'époque de la lecture électrique, le premier bras "unipivot", fabriqué en Angleterre par la firme Cosmocord tente sa chance auprès des discophiles (d'après Percy Wilson, qui fut, sa vie durant, le réputé rédacteur technique de la grande revue phonographique anglaise : "The Gramophone" ). Ensuite, il faudra attendre plusieurs années, avant que les bras "unipivots" ne retrouvent la faveur des industriels. Ce qui ne veut pas dire que les amateurs aient cessé de s'y intéresser.
Importance du rôle d'amateurs ingénieux sur l'évolution des bras "unipivots".
Il faut bien reconnaître, que l'histoire et l'évolution des bras "unipivots" (sauf rares exceptions) est dominée par l'ingéniosité et le talent créatif d'amateurs adroits. La raison en est assez simple; car, en la circonstance, la réalisation pratique du couple pivot-crapaudine paraît, en principe, tout au moins simplifier les problèmes d'assemblages. Beaucoup d'auteurs l'ont noté (en France , en particulier , J.Riethmuller, en 1962, dans son ouvrage " Pratique de la Haute Fidélité ", publié aux "Editions Radio" ) : ce type de bras, dont il est possible d'obtenir d'excellentes performances (réduction des frottements et qualité de lecture) est, pratiquement le seul, qui se puisse aborder, avec de l'habileté et un outillage assez réduit (bien entendu, il serait délicat d'usiner le pivot ; mais, après la guerre, les pointes de stylo à bille furent très appréciées pour cette fonction J.Riethmuller n'y échappa point, et s'y employa avec succès et quelques idées originales).
Une preuve très récente peut encore en être apportée : en mai 1976, dans la revue britannique " HiFi News ", Paul Messenger - grand expert ès appréciations subjectives - désirant doter de jeunes discophiles, aux oreilles exigeantes (impécunieux et relativement mal outillés), d'un bras digne des meilleurs phonolecteurs, en arrive inévitablement à une formule " unipivot " (dont il assure la stabilité latérale par un curieux procédé). avec l'inévitable poutre porte-phonolecteur en balsa, et le non moins inévitable pivot sur pointe de stylo à bille ; le tout assez rudimentaire, mais vraisemblablement acceptable (peu d'avenir commercial).
Quoi qu'il en soit, ce sont presque toujours des discophiles , mécaniciens amateurs, qui firent évoluer la conception des bras "unipivots" (certains devinrent, ou conseillèrent, des professionnels), dont l'apparente simplicité s'accompagne toujours de détails assez sophistiqués.
Ce furent ces amateurs qui, progressivement, et expérimentalement , découvrirent les problèmes à surmonter, ainsi que des modèles de solutions, toujours appréciées (nécessité de rapprocher le centre de gravité du pivot, artifices assurant l'équilibre latéral, procédés d'application d'un amortissement visqueux quasi-indispensable...). Très curieusement, les bras "unipivots" ont, longtemps, été une spécialité anglaise (aujourd'hui encore, d'ailleurs), en tous domaines (amateur et professionnel) : l'attrait du "Do It Yourself" et l'amour de la discophilie sont sans doute plus grands Outre-Manche, qu'en d'autres pays.
Cette exclusivité est aujourd'hui battue en brèche, depuis l'entrée en lice, récente, de concurrents japonais et américains; mais les contributions originales des amateurs anglais l'emportent de loin (une mention toute spéciale doit être faite de l'infatigable Jack Bickerstaffe, pour l'importance de ses travaux, au cours des vingt dernières années). Ils ont pratiquement tout trouvé: contrepoids excentrés; contrepoids latéraux de types divers; suspension magnétique; manchon concentrique à l'axe vertical, pour appliquer plus efficacement l'amortissement visqueux (conseillé par Bachmann) au plus près du pivot; plusieurs procédés minimisant l'influence du couple de torsion des fils de liaison, substitution d'une couronne de billes à la crapaudine (petite tricherie commode, admise, et beaucoup copiée). Bref, il semble qu'au cours des trois dernières décennies, les amateurs anglais ont tout essayé: toutes les formes, tous les matériaux et tous les diamètres de bras; tous les systèmes de contrepoids pour un meilleur équilibre latéral, tous les modes d'amortissement, etc. ; au point qu'il serait difficile de trouver une réalisation, actuellement commercialisée qui, par quelques détails, n'est pas tributaire d'un ingénieux bricoleur du Royaume-Uni.
Quelques points saillants d'une longue histoire intermittente.
D'un point de vue sémantique, il fut habituel, au moins au début, de classer les bras "unipivots" en deux catégories:
- Les véritables "unipivots" où la crapaudine est fixe et le pivot solidaire du bras (cette solution adoptée autrefois par " Transcriptor " et aujourd'hui, en France, par P.Lurné, semble moins en faveur qu'elle le fut - les pointes de stylos à bille doivent y être pour quelque chose).
- Les "unipivots inversés" (les plus nombreux; sans doute, plus faciles à assembler), dont le pivot est fixe et la crapaudine solidaire du bras.
Si le constructeur joue honnêtement le jeu, le pivot pointu (parfois coiffé d'une microbille, en acier ou rubis) prend appui sur la crapaudine (habituellement métallique) en forme de cuvette. Ce n'est qu'au cours des années 60, que l'on vit remplacer parfois la crapaudine par une couronne (fig. 2) de microbilles, roulant sur les flancs du pivot conique. Eu égard aux forces mises en jeu, on conçoit que cela ne gêne guère les mouvements utiles; mais que l'équilibre latéral soit facilité surtout si l'on prend soin d'augmenter le moment d'inertie autour de l'axe longitudinal du bras (cet artifice fut, et demeure, très en faveur; d'autant que 1'usager en ignore le plus souvent l'existence) .
Fig. 2. - (d'après " Hi-Fi News " ) Un des artifices les plus communément utilisés par les constructeurs de bras " unipivots ".pour en augmenter la stabilité latérale: Substituer au contact quasi-ponctuel entre pivot et crapaudine, le roulement d'une couronne de micro-billes sur la surface latérale d'un pseudo-pivot conique. Ce n'est plus véritablement un « unipivot » ; mais quelque chose s'en approchant suffisamment. pour autoriser une confusion très généralement acceptée (par les industriels, par les constructeurs amateurs, ainsi que par les discophiles. qui généralement n'y perçoivent rien de particulier d'autant qu'ils ne sont pas habituellement prévenus).
Fig. 3. - (Document Pickering) : Aspect général du célèbre bras "unipivot" de Pickering, " Unipoise 194 ", associé à une mécanique tourne-disque tout aussi célèbre; car il semble qu'il s'agisse du "Modèle 301" de Garrard, en sa première version. Remarquer le galbe de la pièce métallique assez massive portant la crapaudine avec ses deux ailerons augmentant la stabilité latérale (augmentation du moment d'inertie par rapport à l'axe de la poutre de teck porte-phonolecteur. La force d'application pouvait varier entre 2 et 6 g. En dépit de sa réputation. ce bras est un exemple typique du défaut - signalé figure 1 . Noter aussi l'inconvénient propre à beaucoup d' "unipivots", consistant à laisser exposés de fragiles fils de connexion, sur une assez grande longueur.
Nous qualifions d'intermittente l'histoire du bras "unipivot"; car l'évolution n'y suit pas une ligne rationnellement continue (dictée par la technique, la mode ou les considérations d'encombrement), comme celle des bras classiques. La faveur des "unipivots" auprès des discophiles est aussi intermittente, et toujours influencée, à un instant donné, par une idée brillante d'un réalisateur. Le tour d'horizon très sommaire, qui va suivre, révélera une succession de tendances diverses, à partir desquelles se préciseront, aussi bien ce qu'il ne faut plus faire, que ce qu'il convient d'imiter.
Malgré l'importance théorique des travaux du professeur Hunt, la période des hostilités avait été peu favorable aux innovations et, bien que les amateurs n'aient point abandonné leurs essais, nous examinerons surtout des réalisations industrielles commercialisées.
Aux USA, 1952, voit apparaître le fameux bras "Fluxvalve Unipoise 194" de Pickering (fig.3) qui eut un immense succès auprès des discophiles fortunés, à l'époque des microsillons monophoniques (le terme Fluxvalve caractérisait le phonolecteur inspiré de la résistance variable alors que "Unipoise" est spécifique aux bras "unipivots", qu'il désigne souvent dans la littérature technico-commerciale anglo-saxonne). Ce bras remarquement élégant, avec sa légère poutre en bois de teck (évidée pour laisser passage au pivot "inversé " et sa crapaudine, portée par une pièce métallique galbée (fig. 4) s'élargissant latéralement par deux ailerons pour augmenter la stabilité fut beaucoup copié, par les premiers amateurs de haute fidélité. Avec une règle plate de dessinateur, ou une poutre de balsa, et le pivot d'un stylo à bille, il n'était guère difficile d'en approcher ; à l'intention du réputé phonolecteur "General Electric ", à réluctance variable, qui devait travailler aux alentours de 60 mN d'appui vertical (il me souvient que furent alors expérimentés des bras de 50 cm et plus, avec diverses mécaniques, peu coûteuses, ayant la réputation de tourner rond ; celles de "Pathé Marconi" ou de "Radiohm", entre autres). Ce bras, en dépit de tout le respect dû à un bel objet est un magnifique exemple d'erreurs à éviter. Par construction, le centre de gravité est situé (fig. 4) plus de 4 cm au-dessous du pivot. La stabilité est parfaite, et même trop parfaite: tel un sismographe miniaturisé, ce bras est trop sensible aux chocs et aux vibrations, transmis par l'environnement. Autre défaut, bien que le bras apparent soit, en fonctionnement, quasi-horizontal, le bras géométrique réel (entre pivot et pointe de lecture) fait un angle d'une dizaine de degrés, avec la surface du disque; d'où risques accrus de pleurage sur gravures voilées (ce fléau, avec les lourds microsillons d'alors - 250 g environ - n'était pas encore - très redouté), Conclusion: il est indiqué pour un bras "unipivot " de s'ingénier à situer son centre de gravité aussi proche que possible et au-dessous du pivot ; l'idéal serait de parvenir à l'équilibre indifférent, mais alors il est difficile de stabiliser latéralement - en pratique 1 à 2 cm d'écart conviennent. D'autre part, il est non moins indiqué de situer pivot et pointe de lecture, dans un plan qui puisse approcher d'aussi près que possible, celui du plateau au tourne-disque.
Fig. 4. - Profil du bras Pickering " Unipoise 194 " révélant encore mieux ses défauts que la figure 3 (centre de gravité général trop bas, bras réel " pivot-pointe " trop incliné par rapport à la surface du disque. connexions souples, en fils fins blindés non protégées). N'importe, " Unipoise194 ", très élégant, très coûteux, mais avec moins de frottements que la plupart des "classiques" d'alors. fit beaucoup d'envieux et fut beaucoup copié. L'examen des figures 3 et 4 montre que ce n'était guère difficile. surtout avec le pivot fourni par une pointe de stylo à bille.
Toujours aux U.S.A., en 1954, le très célèbre bras "Gray 108C" faisait le bonheur des professionnels des stations de radiodiffusion. Il exploitait (fig. 5) les conceptions de Bachmann (précédemment exposées), quant à l'amortissement, au niveau de son articulation, grâce aux frottements, engendrés par viscosité par un bain d'huile de silicone, contenu entre une demi-sphère creuse fixe (partie du support) et une seconde demi-sphère pleine, solidaire du bras. Une vis de réglage (fig. 5) permettant de modifier l'épaisseur du fluide visqueux ajustait l'amortissement. Ce bras, très robuste, était pratiquement destiné aux seuls professionnels : l'appui vertical n'était pas ajustable, au sens où nous l'entendons ; le constructeur livrant des plaquettes de montage, tarées pour les principaux phonolecteurs du marché. Là, encore, le point d'articu1ation est un peu haut, par rapport au disque ; mais, l'on retrouve, croyons- nous, un fluide visqueux entre deux demi-sphères concentriques (ou presque), en certaines réalisations modernes, dont celle de « Hadcock ».
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......... à suivre.
Edit: une autre figure de l'unipoise 194 (où l'on apprend que le créateur est un certain Stanton... le monde est petit...):

Message édité par laurent_74 le 27-08-2009 à 15:28:35
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