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Les enregistrements sonores sont des produits lisibles par machine. L'intégrité de l'information enregistrée dépend directement de l'état du support. Depuis que la plupart des supports d'enregistrement sonore étant faits de matière plastique, leur préservation doit être abordée comme s'il s'agissait d'un problème de détérioration du plastique; ce qui requiert un procédé différent que pour la préservation du papier. Pour s'assurer que les meilleurs choix soient faits pour ralentir la détérioration, il est essentiel de comprendre les processus chimiques qui conduisent à cette altération dégénérative et de comprendre comment les divers supports retiennent le son afin de bien saisir les principes de leur conservation.
On peut définir le son comme le changement de la pression d'air audessus et audessous du point d'équilibre (habituellement la pression barométrique). Par exemple, lorsqu'on frappe sur une grosse caisse, la peau du tambour vibre suivant un mouvement de vaetvient. Lorsque la peau s'éloigne du centre du tambour, la pression d'air autour de l'instrument augmente par rapport à la pression barométrique; par contre, lorsque la peau se rapproche du centre du tambour, la pression d'air diminue. Ce mouvement de vaetvient se produit de nombreuses fois par seconde, créant des ondes de compression et de décompression dans l'air environnant.
Lorsque la pression d'air augmente, quand la peau du tambour s'éloigne du centre de l'instrument, le tympan de l'oreille est poussé vers le centre de la tête; par contre, lorsque la pression diminue, le tympan s'éloigne du centre de la tête. Ainsi, le tympan vibre en se déplasant parallèlement aux vibrations de la peau de la grosse caisse. L'oreille interne transforme le changement de pression d'air en son, c'estàdire que les mouvements mécaniques du tympan sont traduits en impulsions que le cerveau perçoit comme des sons. L'oreille peut détecter des changements de la pression d'air variant de 20 cycles par seconde (un cycle correspond à un mouvement de vaetvient complet) à 20 000 cycles par seconde. Plus la vitesse de vibration est grande, plus le ton est élevé; plus le changement de pression d'air est grand, plus le son est fort.
On trouve, à l'intérieur du microphone, un aimant permanent et un diaphragme qui, comme le tympan, vibre suivant les changements de pression d'air. Les vibrations du diaphragme et l'aimant permanent convertissent les changements de pression d'air en variations de la tension électrique. Lorsque la pression d'air augmente, le diaphragme qui se trouve dans le microphone est poussé vers le fond de l'appareil, ce qui provoque une tension électrique; lorsque la pression diminue, le diaphragme s'éloigne du fond du microphone, ce qui entraîne une tension électrique en direction opposée. Comme le tympan, le diaphragme se déplace parallèlement aux vibrations produites par la grosse caisse. La tension résultante est une image parallèle en continu des vibrations de la peau du tambour. Si l'on tendait davantage la peau du tambour, on augmenterait le ton; la peau vibrerait plus rapidement, la pression d'air augmenterait et diminuerait plus vite, le diaphragme qui se trouve dans le microphone vibrerait lui aussi plus rapidement et, par conséquent, la tension induite changerait plus fréquemment de direction. Ainsi, le ton de l'enregistrement serait plus aigu. Si on frappait plus fort sur le tambour, on obtiendrait un son plus fort, la peau du tambour se déplacerait sur une plus grande distance, la quantité d'air comprimée serait plus grande, et le diaphragme du microphone se déplacerait lui aussi sur une plus longue distance, produisant une tension induite plus élevée. Dans ce cas, le volume de l'enregistrement serait plus élevé. Cette série de phénomènes se produit quel que soit le son. Lorsqu'on enregistre le son produit par un orchestre complet, et non pas seulement par un tambour, les changements de pression d'air autour de l'orchestre (provoqués par la vibration des cordes, les instruments à anche, etc.) sont captés par le microphone.
Lorsque le son a été converti en tension électrique, on peut amplifier «l'image de la tension électrique» et l'utiliser pour entraîner les hautparleurs. Comme la peau du tambour, les mouvements du hautparleur ont pour effet de compresser et de décompresser l'air de manière à produire des sons. Si la tension électrique augmente, le hautparleur se déplace vers l'extérieur; par contre, si la tension électrique diminue, le hautparleur se déplace vers l'intérieur. Ainsi, le hautparleur se déplace parallèlement à la peau du tambour, au tympan, au diaphragme dans le microphone et à la tension électrique induite.
Tous les enregistrements sur disque retiennent l'information de la même façon et se font de la même manière. Tout comme le hautparleur convertit un changement de tension en un mouvement mécanique parallèle, il est est de même des disques; en effet, un burin graveur convertit le changement de tension en un mouvement mécanique. Lorsque la tension appliquée au burin graveur augmente, celuici se déplace dans une direction; lorsque la tension diminue, le burin se déplace dans la direction opposée. Le burin graveur trace le sillon qui s'écarte de part et d'autre d'une position moyenne parallèlement aux mouvements du tambour. Ici encore, le profil du sillon tracé est une image matérielle en continu qui suit exactement les mouvements de la peau de la grosse caisse.
Pour lire l'information qui se trouve sur un disque ou, en d'autres termes, pour rendre audibles les sons enregistrés, on utilise une pointe de lecture qui suit le sillon. La cartouche transforme les mouvements de la pointe de lecture en tension électrique (de la même manière que le microphone convertit les mouvements mécaniques en tension électrique) qui est ensuite amplifiée et utilisée pour entraîner les hautparleurs. Les hautparleurs se déplacent parallèlement aux mouvements de la pointe de lecture.
La couche de liant d'une bande magnétique contient un nombre fini de particules ferromagnétiques qui sont alignées dans le liant et qui servent à enregistrer la tension (courant électrique).
Pour faire un enregistrement sur ruban magnétique, il faut tout d'abord que celuici passe sur une tête d'effacement qui organise les particules tout à fait au hasard. Si une faible tension est appliquée à la tête d'enregistrement, un petit pourcentage de particules s'alignent dans une direction. Si une tension plus grande est appliquée à la tête d'enregistrement, le pourcentage de particules qui s'alignent est plus élevé. Il y a saturation lorsqu'il n'y a plus de particules qui peuvent s'aligner. Les particules demeurent alignées jusqu'à ce qu'elles soient exposées à une force magnétique.
Au moment de la lecture, les particules alignées induisent une tension électrique dans la tête de lecture. Le niveau de tension est proportionnel au nombre de particules alignées.
Les rubans magnétiques et les disques servent à faire des enregistrements «analogiques» (c'estàdire que le son est transformé en sillons ou en alignements de particules «parallèles» ou analogues). Cependant, les disques compacts sont des enregistrements «numériques». Un enregistrement numérique n'est pas une image matérielle en continu des variations de la tension électrique; il s'agit plutôt d'une série de mesures intermittentes de la tension électrique.
Dans les enregistrements sur disque compact, la tension électrique (produite par le microphone) est mesurée 44 100 fois à la seconde. À un moment donné, la tension peut être, par exemple, de 0,5 volt sur un maximum d'un volt. La tension peut être 0,5005 volt 1/44 100e de seconde plus tard, et 0,5009 volt le 1/44 100e de seconde suivant. Lorsque la peau de la grosse caisse se déplace vers l'extérieur, les mesures de la tension augmentent progressivement; lorsque la peau du tambour se déplace vers l'intérieur, les mesures diminuent.
Tout comme il existe différentes façons, toutes acceptables, de dire l'heure, toutes les valeurs peuvent être représentées au moyen de chiffres binaires, c'estàdire en bits (soit des uns et des zéros). De même, 1/3 se dit tout aussi bien 0,3 ou plus exactement 0,33, ou encore mieux 0,333, etc. Plus le nombre de chiffres décimaux est élevé, plus la précision est grande; ainsi, plus le nombre de bits numériques est élevé, plus la reproduction est fidèle. Dans le cas du disque compact, le nombre de bits numériques utilisé pour reproduire ou «numéraliser» la mesure d'une tension est de 16. Donc, le disque compact enregistre un nombre composé de 16 bits (en plus d'autres informations requises) à chaque 44 100e de seconde (par canal).
Le disque compact emmagasine l'information dans des alvéoles (formées de creux et de plats) qui s'éloignent en spirale à partir du centre du disque vers le pourtour. Le bord d'une alvéole (en montant ou en descendant) indique un «un»; le plat qui se trouve au fond d'une alvéole ou entre des alvéoles indique un «zéro». Par exemple, un nombre de cinq bits, 10001, se traduirait comme suit un bord (le premier chiffre 1), une longue zone plate (les trois 0) et un autre bord (le dernier chiffre 1).
Lorsqu'on fait jouer un disque compact, on fait passer un rayon laser à travers la surface transparente en polycarbonate jusqu'à la couche d'aluminium. La lumière est réfléchie par l'aluminium jusqu'à un capteur qui différencie le haut et le fond des alvéoles et qui les interprète comme des uns et des zéros. Le système électronique transforme les nombres binaires emmagasinés en une tension électrique continue, suivant les lectures de tension initiales.
La durée de vie d'un plastique est en grande partie déterminée dès sa fabrication. En effet, des facteurs variables comme la résine de base, les additifs destinés à modifier les propriétés de la résine, le laminage de matériaux aux propriétés différentes et le procédé de fabrication ont tous une influence directe sur la longévité du produit fini. D'autres éléments influent aussi à long terme sur la stabilité des plastiques comme les conditions d'entreposage, notamment la température, l'humidité et la manutention.
Il existe deux principales catégories de plastique : le thermoplastique et le thermodurcissable. Les thermoplastiques s'attendrissent et coulent lorsqu'on les chauffe et on les forme sous l'action de la chaleur et de la pression. Ils peuvent s'attendrir de nouveau et redevenir coulants sous l'effet d'un nouvel apport de chaleur. Le vinyle utilisé dans la fabrication des disques longue durée est un thermoplastique.
Les plastiques thermodurcissables sont moulés à la chaleur et par la pression. Ils subissent alors une réaction chimique qui les empêchent de s'attendrir s'ils sont de nouveau soumis à la chaleur et normalement, ils carbonisent avant de fondre. La plupart des 78 tours sont faits de plastiques thermodurcissables.
Avant l'arrivée du ruban magnétique, les enregistrements étaient faits principalement sur des disques d'acétate. Ils possédaient les doubles propriétés chimiques d'une matière suffisamment tendre pour faciliter le gravage mais assez dure pour permettre un enregistrement et une reproduction de qualité.
À partir de 1930, la plupart des disques d'acétate furent fabriqués avec une base habituellement en aluminium, (quoique l'on utilisa du verre pendant la guerre et même du carton, moins coûteux, pour les enregistrements-maison) enduite de gomme laque de nitrocellulose plastifiée avec de l'huile de ricin. Or, à cause des propriétés intrinsèques de la gomme laque, les disques d'acétate font les enregistrements sonores les moins stables.
Le premier facteur d'altération est le rétrécissement de la couche de gomme laque causé par la déperdition du plastifiant, l'huile de ricin. En effet, la perte graduelle du plastifiant fait que la gomme laque devient de plus en plus cassante et que les sons enregistrés finissent par se perdre à jamais. Puisque la gomme laque est appliquée sur un support stable qui ne rétrécit pas, les tensions internes créées par la déperdition du plastifiant font craquer et décoller l'enduit.
La nitrocellulose se décompose continuellement et finit par réagir à la vapeur d'eau ou à l'oxygène et à engendrer des acides qui font office de catalyseurs dans plusieurs autres réactions chimiques. Ces réactions s'accélèrent lorsque la température et le taux d'humidité augmentent.
L'ébonite (caoutchouc durci) a été le premier matériau utilisé commercialement par Berliner et a servi de base au développement du disque plat.
En 1839, Hancock en Angleterre et Goodyear aux États-Unis ont de part et d'autre découvert la vulcanisation. Ce procédé consiste à traiter le caoutchouc brut en lui ajoutant du soufre ou des composés de soufre à des degrés de quantité et de chaleur variables. Il en résulte une augmentation de la résistance et de l'élasticité du caoutchouc qui donnera soit du caoutchouc mou, soit de l'ébonite. L'ébonite a servi à la fabrication des peignes, des boutons, des bijoux, des plumes réservoir, des instruments de musique, etc.
L'ébonite est stable à la noirceur et conserve bien son apparence et ses propriétés. Sous l'effet de la lumière ou de la chaleur, elle laisse échapper du soufre et devient matte et friable. La lumière déclenche l'oxydation du caoutchouc et forme des oxydes de soufre et de l'acide sulfurique en présence d'humidité. L'acidité s'accumule au point d'attaquer le plastique en dégradation jusqu'à sa décomposition.1 La lecture d'un Berliner détérioré démontre la dégradation. La pression de l'aiguille sur les parois des sillons rogne la surface du disque.
L'ébonite présentait un autre problème dans la production des disques. Le rétrécissement inégal se produisant durant le refroidissement créait un gondolement prononcé; la présence de gaz causait des boursouflures; des particules dures produisaient des claquements; enfin, la rugosité de l'ébonite donnait lieu à un épouvantable bruit de fond.
Le premier disque de gomme laque remonte au début des années 1900. En anglais, le matériau se nomme shellac, mot composé venant de deux mots hindis, shell et lac. Ce dernier terme désigne un insecte qui infeste certains arbres. L'insecte tire une sève des arbres qu'il transforme puis secrète pour s'en recouvrir en guise de protection, formant une écaille habituellement plus petite qu'un grain de riz. La cueillette consiste à retirer cette matière des branches et des brindilles.
Après la Seconde Guerre mondiale, la gomme laque organique a été remplacée par des liants comme Vinsol, Valite, l'acétate de chlorure de vinyle et d'autres résines commerciales. Ce sont des plastiques légèrement plus stables que les matières organiques. Une simple inspection ne permet pas toujours de différencier le disque de gomme laque du disque de type semblable.
La cause de la détérioration des disques de gomme laque n'est pas facile à établir parce qu'un grand nombre de types de gommes laque et de matériaux de remplissage ont été mis sur le marché. Il ne faut donc pas s'attendre à ce que tous les disques de gomme laque réagissent de la même façon à l'entreposage. Les propriétés du disque découlent autant du remplissage que de l'agent stabilisant. Toute la gamme des cellulosiques naturels et des minéraux peuvent servir de remplissage.
L'analyse de deux disques types de gomme laque donne les résultats suivants:
Gomme laque | 13,5 % |
Remplissage blanc (calcaire en poudre de l'Indiana) | 37,5 % |
Remplissage rouge (ardoise en poudre de la Pennsylvanie) | 37,5 % |
Vinsol (plastique à point de fusion bas) | 8,5 % |
Copal du Congo (liant flexible) | 1 % |
Noir de carbone (colorant ) | 1,5 % |
Stérate de zinc (lubrifiant extracteur d'humidité) | 0,5 % |
Gomme laque en flocons | 15,63 % |
Copal du Congo | 6,51 % |
Résine de Vinsol | 5,86 % |
Noir de carbone (à faible teneur en huile) | 2,61 % |
Stérate de zinc | 0,32 % |
Blanc d'Espagne (CaCO3) | 52,13 % |
Silicate d'aluminium | 13,03 % |
Bourre (à longues fibres) | 3,91 % |
Le pourcentage de gomme laque de ces disques atteint environ 15 %.
Les fabricants de disques utilisaient également des rebuts comme liant dans leurs disques. Ils recyclaient les disques de gomme laque non vendus. Il n'était pas rare que les rebuts soient des brisures de bouteilles de boissons gazeuses, des déchets de maçonnerie, tous les matériaux de rebut étant moulus ensemble et ajoutés au mélange servant à la fabrication des disques.4
En 1906, Columbia a mis sur le marché le Marconi Velvel Tone développé par Giulemino Marconi. Cette technique de fabrication consistait à utiliser un support de papier kraft à la dimension d'un disque. Le support était formé et séché minutieusement puis enduit d'une couche fine et uniforme d'un composé de gomme laque pulvérisée. Ensuite, le support enduit de poudre était cuit au four, ce qui fusionnait la poussière au papier. Si un disque devait comporter deux côtés, on répétait l'opération.5
L'avantage de ce type de fabrication était que la quantité de matière nécessaire au traçage des sillons était minime. Une telle économie permettait d'utiliser les meilleurs plastiques sur le marché à l'époque. Edison utiliserait la même technique en 1912-1913 dans la fabrication de son disque Diamond.
En 1922, Columbia retourna au disque laminé, utilisant un composé de poudre plus épais inséré entre deux disques de papier kraft.
Les disques de gomme laque sont relativement stables. Le procédé de traitement, pendant lequel la gomme laque brute subit des réactions chimiques sous des pressions contrôlées, engendre une réaction de condensation entre ses composés organiques. Cette réaction fait rétrécir la gomme laque et en même temps augmente sa densité et sa friabilité. Cette condensation continue, à un rythme très ralenti, même après la fabrication du disque et devient donc la principale cause de détérioration. (La réaction de condensation reduit la concentration potentiels des éléments réactifs. Une mesure semi-quantitative de la concentration de la gomme lacque est sa solubilité dans l'alcool. La gomme lacque brute est complètement soluble dans l'acool et la gomme lacque traitée est insoluble, et la mesure de la concentration determine le degré de la solubilité de la gomme lacque.6) La réaction qui se produit à l'intérieur du matériau et la vitesse de cette réaction dépendent notamment de la température et de l'humidité relative de l'aire d'entreposage (plus l'air est humide, plus la condensation s'accélère) ainsi que de l'état complet de la gomme laque traitée.
Malheureusement, les stabilités spécifiques de ces matières sont très variables. Les matières organiques qu'elles contiennent sont propices à la propagation de champignons tandis que la gomme laque est réputée résistante aux attaques fongiques.
Dans un milieu d'entreposage aux conditions contrôlées, les disques subissent une altération lente et irréversible qui rend la gomme laque de plus en plus cassante; chaque lecture produit une fine poussière qui est en fait de la matière du disque qui a été enlevée par l'aiguille. Pour ce qui est des autres éléments constitutifs, il est impossible de prévoir leur comportement, en raison de leur multiplicité, de leur variabilité et de la qualité inégale des produits utilisés.
Le disque Diamond d'Edison est le premier disque fabriqué d'une matière plastique complètement synthétique, un matériau appelé phénol. Ce dernier servait également à la fabrication de la bakélite.
Le disque Diamond d'Edison est un disque laminé composé d'un support épais dont les deux côtés sont recouverts d'une fine couche de vernis.
Le support de ¼ po ( 0,63 cm) constitue le disque vierge et il se compose des ingrédients pressés suivants7 :
Farine de bois | 58 % |
Alcool éthylique modifié (éthanol) | 26 % |
Phénol-formaldéhyde (bakélite) | 15 % |
Noir de fumée (pigment) | 1 % Le vernis, appelé Edison condensite, se composait des matériaux suivants : |
Alcool éthylique modifié | 55 % |
Phénol-formaldéhyde (63 % de phénol et 37 % de formaldéhyde) | 38% |
Autres, dont le «Shino» donnant un fini brillant | 7 % |
On appliquait le vernis au moyen d'une brosse sur le disque vierge auquel on imprimait un léger mouvement de rotation. Chaque disque recevait quatre couches de vernis, chacune suivie d'une période de séchage. Ensuite, on plaçait le disque dans un four chauffé à la vapeur. Cette opération permettait le séchage complet et produisait une réaction partielle des ingrédients du vernis.
Avant le pressage, le disque vierge était soumis à la chaleur, ce qui l'assouplissait. Puis, on le gardait encore à la chaleur pour terminer sa cuisson c'est-à-dire compléter la réaction du vernis. Puis on refroidissait les moules et on relâchait la pression.
Un contact prolongé avec l'humidité ou des variations hygrométriques importantes provoquent une absorption qui endommage les surfaces. En général, le phénol est très stable et ne présente pas de graves problèmes de dégradation. Il n'est pas non plus sujet aux attaques bactériennes ou fongiques ni sensible aux insectes mais il arrive que dans une atmosphère humide, de la moisissure puisse s'accumuler et attaquer la surface du remplissage nutritionnel, notamment le bois ou le coton, ou encore favoriser le développement d'un contaminant nutritionnel en surface.
Jusqu'à maintenant, le vinyle s'est avéré le matériau le plus stable pour la fabrication des disques d'enregistrement sonore.8 Par contre, malgré sa stabilité, sa vie n'est pas permanente. Picket et Lemcoe dans Preservation and Storage of Sound Recordings, soulignent que « la dégradation chimique d'un disque de vinyle déposé en bibliothèque ne devrait pas se produire avant un siècle».9
Les disques de vinyle sont faits de chlorure de polyvinyle (PVC) et d'une faible proportion (normalement moins de 25 p. cent) de matériau de remplissage, d'agents stabilisants, de pigments, de substances anti-statiques, etc. La plastification interne effectuée par co-polymérisation de l'acétate de vinyle avec du chlorure de vinyle est nécessaire pour obtenir les propriétés requises pour une application donnée.
Le chlorure de polyvinyle subit une dégradation chimique lorsqu'il est exposé aux ultraviolets ou à la chaleur. Les disques de phonographe sont exposés à des températures élevées pendant leur moulage et le gravage. Si cette chaleur était maintenue pendant un certain temps, elle servirait de catalyseur à la réaction de déshydrochlorination, c'est-à-dire le dégagement d'acide hydrochlorique (HCl) du PVC, à la suite de la détérioration causée par la chaleur. On stabilise la matière en ajoutant un produit chimique à la résine pendant la fabrication. Ce produit n'arrête pas la détérioration mais la limite en ce sens que l'HCl libéré est absorbé par lui-même. Un disque de vinyle contient assez de cette matière pour être protégé longtemps après son pressage.
Le ruban magnétique a fait son apparition en Amérique du Nord au lendemain de la Seconde Guerre mondiale.
Le ruban magnétique est composé de deux couches: une couche dorsale (aussi appelée le support) sur laquelle est collée une couche de liant. Ce dernier contient des particules ferromagnétiques dont l'alignement permanent constitue la copie concrète d'ondes sonores.
Les fabricants de rubans magnétiques sont très discrets à l'égard de la composition chimique de leurs produits. Nous savons cependant que la composition chimique, l'uniformité et l'égalité de l'application du liant ont toutes un effet sur la qualité du son, le niveau de bruits, le contact entre le ruban et la tête de lecture et la friction, et aussi sur les caractéristiques de vieillissement du ruban.
Le liant le plus utilisé de nos jours est le polyuréthane de polyester et les particules ferromagnétiques les plus courantes sont faites d'oxyde de fer gamma (Fe3O2). De nombreuses substances peuvent être ajoutées à différentes étapes de la fabrication, par ex., des solvants qui permettent d'obtenir une viscosité appropriée de l'émulsion et facilitent les opérations de mélange et de collage; des humidifiants destinés à éliminer la tension de mélange des particules et du liant et à produire une diffusion plus uniforme des particules ferromagnétiques dans le liant; des plastifiants qui assouplissent le plastique; des agents stabilisants utilisés surtout comme antioxydants destinés à empêcher une altération chimique pouvant conduire à une détérioration matérielle; des lubrifiants qui réduisent la traînée et, par la même occasion, atténuent les problèmes de défilement comme l' emballement et le flottement, tout en réduisant l'usure des têtes de lecture; de fines poudres minérales destinées à durcir les polymères et à les rendre plus résistants à l'abrasion; des substances qui favorisent la décharge d'électricité statique, (comme le noir de carbone) et des fongicides.
Le problème de détérioration le plus courant et aussi le plus grave est l'hydrolyse, une réaction chimique dans laquelle un éther comme la résine liante absorbe l'eau de l'humidité de l'air et dégage de l'acide carboxylique et de l'alcool. Avec les rubans modernes hydrolysés, le liant produit une substance gommante et collante qui fait adhérer le ruban et nuit à l'écoute lorsqu'elle se dépose sur les têtes du magnétophone. La friction accrue ainsi causée tend le ruban à l'excès et peut même arrêter le magnétophone. L'hydrolyse peut en outre affaiblir la liaison entre le liant et la couche dorsale à un point tel qu'il peut y avoir séparation totale ou déchirement du ruban.
Le bioxyde de chrome (CrO2) est largement utilisé comme substance ferromagnétique dans les rubans magnétiques. On a découvert que les particules de bioxyde de chrome réagissant avec le polyuréthane de polyester accélère la dégradation de l'hydrolyse.
On se heurte à d'autres problèmes rattachés à la fabrication et à la détérioration du liant : dispersion incomplète des particules ferromagnétiques (perte momentanée du signal ou dropout); liaison faible qui cause une séparation du liant et de la couche dorsale; évaporation des lubrifiants au point de ne plus pouvoir lire le ruban; dépôt de fines particules d'oxyde sur les têtes qui occasionne une réduction de la qualité de la reproduction.
La couche dorsale, c'est-à-dire le support matériel du ruban, doit résister aux tensions de la lecture et de l'entreposage sans subir de déformation permanente (par ex., l'étirement) ni perdre sa stabilité dimensionnelle (par ex., l'expansion par absorption d'humidité ou sous l'effet de la chaleur). La plupart des couches dorsales sont faites d'acétate de cellulose ou de polyester, deux matériaux de longévité et de propriété physiques différentes.
Les rubans d'acétate de cellulose ont été fabriqués de 1935 jusqu'au début des années 1960. Pour leur donner de la souplesse, on y mettait beaucoup de plastifiants, lesquels sont susceptibles de s'évaporer et de se cristalliser, avec le temps. Ces rubans se cassent facilement en raison de leur très faible résistance à la tension; ils sont très sensibles à l'expansion linéaire en milieu humide ou chaud. Or, comme le liant et la couche dorsale n'ont pas les mêmes propriétés, les rubans qui ont absorbé de l'humidité et de la chaleur frisent et leurs bords sautillent. Ces distorsions réduisent énormément le contact entre le ruban et la tête de lecture et affectent la qualité du son. Des changements dimensionnels répétés, causés par des fluctuations des conditions ambiantes influent beaucoup sur la tension de bobinage et peuvent occasionner la fatigue de la couche dorsale, le craquement et, l'effet le plus redouté, la perte définitive de toutes les informations contenues sur le ruban.
Un des problèmes les plus sérieux concernant les rubans d'acétate est le «syndrome du vinaigre». Il se manifeste par l'émission d'odeur d'acide acétique (vinaigre) émanant du ruban et résultant de sa désintégration. Le processus s'accélère par la présence d'humidité et de particules ferromagnétiques dans les rubans.10 En se dégradant, l'acétate libère de l'acide acétique et aspire de l'humidité. Le processus d'autodestruction est catalytique et lorsqu'il est enclenché, il se poursuit à une vitesse toujours croissante. On ne connaît pas encore de moyen de l'arrêter. Et les rubans qui présentent le syndrome du vinaigre contaminent les rubans avoisinants.
Au début des années 1960, le polyester ("mylar") se répandit et prit rapidement la place de l'acétate de cellulose pour la fabrication des couches dorsales. Des tests de vieillissement accéléré ont prouvé que le polyester est un matériau stable qui s'hydrolyse beaucoup moins vite que le liant de polyuréthane avec lequel il est lié. Cependant, le polyester dispose d'une grande résistance à la tension qui peut occasionner des étirements irréparables contrairement aux rubans d'acétate qui se cassent net et peuvent être réparés.
On ajoute aujourd'hui une troisième couche au ruban, sur le côté opposé au liant; il s'agit de noir de carbone qui protège la couche dorsale contre les égratignures, réduit l'électricité statique et permet un bobinage plus égal.
L'Institut international pour la conservation des objets d'art et d'histoire Groupe canadien et l'Association canadienne des restaurateurs professionnels définissent le terme «conservation» comme suit: «Toutes les mesures destinées à retarder la détérioration d'un bien culturel ou à prévenir les dommages, ce qui comprend le contrôle de l'environnement et des conditions d'utilisation et peut même inclure les traitements destinés à maintenir un bien culturel dans un état aussi stable que possible.»11
Essentiellement, il faut tenir compte de trois points lorsqu'on manipule et entrepose des enregistrements sonores:
Dans le domaine de la conservation, il existe deux catégories de poussière: (1) les dépôts de corps étrangers extérieurs à l'objet original, par exemple la graisse laissée par les empreintes digitales, la suie, les taches, les adhésifs, etc. et (2) les altérations de l'objet original provoquées par des réactions chimiques (réactions internes ou réactions avec des agents environnementaux). Les produits de la corrosion du métal, l'acide palmitique (substance grasse blanche que l'on trouve dans les graisses et les huiles) sur les disques d'acétate et une substance collante qui se dépose sur les rubans magnétiques sont des exemples d'altérations du produit original.12
Habituellement, la poussière se compose de fragments de peau humaine, d'infimes particules de produits minéraux ou végétaux, de fibres textiles, de fumée industrielle, de graisse laissée par les empreintes digitales, et d'autres composés organiques et inorganiques. On trouve souvent des sels, par exemple du chlorure de sodium (transporté par la brise marine ou sur les fragments de peau) et des cristaux de silice aux arêtes aiguës. On retrouve également dans ce mélange chimique les spores d'un nombre considérable de moisissures, de champignons et de micro-organismes qui vivent dans les composés organiques qui se trouvent dans la poussière (les empreintes digitales, par exemple, sont un bon milieu de culture). Une bonne partie de la poussière est hygroscopique (c'estàdire qu'elle absorbe l'humidité de l'air) et cette tendance peut encourager la croissance des moisissures, en plus d'accentuer l'effet corrosif des sels, de favoriser l'hydrolyse des rubans magnétiques et la production d'acide palmitique sur les disques d'acétate.13
La poussière (y compris les empreintes digitales) nuit de plusieurs façons à la préservation des enregistrements sonores.
La poussière est abrasive et elle peut marquer en permanence les parois du sillon d'un disque sous la pression exercée par la pointe de lecture. Pire, la poussière peut s'incruster à tout jamais dans le vinyle. Seule une petite surface de la pointe de lecture entre effectivement en contact avec les parois du sillon; une pression d'un gramme et demi exercée par la pointe de lecture sur une surface aussi petite correspond à une pression de plusieurs tonnes au pouce carré. La friction ainsi créée génère suffisamment de chaleur pour faire fondre en partie le vinyle (mais pas assez pour le déformer), entraînant une déformation microscopique autour de la pointe de lecture dans laquelle la poussière peut s'incruster en permanence.
Sur les rubans magnétiques, la poussière attire et retient l'humidité et accélère le processus d'hydrolyse, qui cause fréquemment une grave détérioration à long terme des bandes magnétiques. En outre, la poussière est abrasive et cause des dommages permanents au ruban car, combinée à la pression exercée entre la surface du ruban et les têtes de l'enregistreuse, elle égratigne la couche d'oxyde et les têtes de l'enregistreuse.
Étant donné l'absence de contact matériel entre le disque compact et le rayon laser qui sert à produire le son, il est pratiquement impossible que la poussière endommage le disque pendant la lecture. Cependant, celleci empêche une reproduction fidèle de l'information parce qu'elle nuit à la lecture. Si la poussière n'est pas bien enlevée, des dommages matériels permanents seront provoqués parce que la couche de protection sera égratignée. La poussière peut également nuire à la préservation à long terme, mais on ne connâît pas encore les mécanismes précis de détérioration à long terme des disques compacts.
Afin de réduire au minimum les dépôts de corps étrangers, il faut suivre les directives énoncées ciaprès lorsqu'on manipule des enregistrements sonores:
Étant donné que, habituellement, la poussière est retenue par l' électricité statique, un simple époussettage à sec ne suffit pas. La friction additionnelle provoquée par le chiffon aura pour effet d'attirer à nouveau la poussière sur la surface chargée.
De nombreuses raisons expliquent le choix de l'eau distillée pour le nettoyage des disques et des disques compacts. On connaît sa composition chimique précise, l'eau ne laisse pas de résidu, son utilisation ne pose pas de risque et elle est peu coûteuse. L'eau élimine les charges électrostatiques et neutralise l'augmentation de la conductivité provoquée par les dépôts de sel laissés par les empreintes digitales. Cependant, l'eau pure ne peut dissoudre les graisses, c'est pourquoi on y ajoute des surfactifs qui dissolvent la graisse. Les surfactifs brisent les molécules de graisse à la surface et permettent à l'eau de pénétrer les solides, qui gonflent et se dispersent ensuite au hasard.
Étant donné que la surface de l'enregistrement sert au transport de l'information, il faut absolument la maintenir en bon état. Les déformations matérielles par exemple le gauchissement des disques, l'étirement des rubans, ou un choc, par exemple si l'enregistrement est échappé par terre, ont des répercussions directes sur l'intégrité de l'information.
Afin de réduire au minimum les risques de déformation, il faudrait tenir compte des points suivants lorsqu'on manipule des enregistrements sonores:
Un bon milieu d'entreposage est essentiel pour retarder la détérioration des enregistrements sonores. Les températures et un taux d'humidité élevés peuvent avoir des répercussions sur certaines propriétés chimiques des matières plastiques utilisées comme support d'enregistrement et peuvent également créer un milieu propice aux moisissures. Les changements importants ou rapides des conditions environnementales peuvent également avoir des répercussions négatives sur la conservation à long terme des enregistrements sonores.
Le premier facteur d'altération est le rétrécissement de la couche de gomme laque causé par la déperdition du plastifiant. Un taux d'humidité excessif a pour effet d'activer la déperdition du plastifiant. Les disques d'acétate se décomposent continuellement et, avec le temps, ils finissent par réagir avec la vapeur d'eau ou l'oxygène pour produire des acides qui font office de catalyseurs dans plusieurs autres réactions chimiques, par exemple la production d'acide palmitique. Les disques d'acétate sont très vulnérables aux moisissures. En outre, la chaleur excessive a probablement pour effet d'accélérer le décollage de l'enduit.
L'ébonite est stable à la noirceur et conserve bien son apparence et ses propriétés. Sous l'effet de la lumière ou de la chaleur, elle laisse échapper du soufre et devient matte et friable. La lumière déclenche l'oxydation du caoutchouc et forme des oxydes de soufre et de l'acide sulfurique en présence d'humidité. L'acidité s'accumule au point d'attaquer le plastique en dégradation jusqu'à sa décomposition.15
Les disques de gommelaque entreposés dans un milieu où le taux d'humidité est élevé deviennent plus rapidement cassants. À cause de ce phénomène, une fine poussière se dégage du disque après chaque lecture; en fait, il s'agit de la matière du disque qui est enlevée par la pointe de lecture. Il est impossible de prévoir la gravité du problème en raison de la multiplicité, de la variabilité et de la qualité des produits utilisés pour la fabrication des disques. La teneur moyenne des disques en gommelaque est d'environ 19 pour 100, le reste étant constitué de matières de <qemplissage». Les matières organiques qu'elles contiennent sont propices à la propagation des champignons tandis que la gommelaque est réputée résistante aux attaques fongiques.
Les disques de vinyle sont endommagés par les ultraviolets et par les variations de température. Chaque augmentation ou diminution de la température provoque une petite déformation irréversible et ces déformations sont cumulatives.16 Les disques de vinyle résistent aux champignons et aux taux élevés d'humidité.
L'hydrolyse est une réaction chimique dans laquelle la résine liante «absorbe» l'eau de l'humidité de l'air et dégage de l'acide carboxylique et de l'alcool. Lorsque le ruban est hydrolysé, le liant produit une substance gommante et collante qui fait adhérer le ruban sur luimême et nuit à l'écoute lorsqu'elle se dépose sur les têtes du magnétophone. L'hydrolyse peut en outre affaiblir la liaison entre le liant et la couche dorsale à un point tel qu'il peut y avoir séparation totale ou déchirement du ruban.
Les rubans d'acétate de cellulose sont très sensibles à l'expansion linéaire en milieu humide et/ou chaud. Comme le liant et la couche dorsale n'ont pas les mêmes propriétés, les rubans qui ont absorbé de l'humidité et qui ont été soumis à la chaleur s'entortillent et leurs bords ondulent. Des changements dimensionnels répétés, causés par des fluctuations des conditions ambiantes, influent beaucoup sur la tension de bobinage (d'où la nécessité de rembobiner les rubans périodiquement) et peuvent occasionner l'usure de la couche dorsale, le craquement et, l'effet le plus redouté, la perte définitive des informations contenues sur le ruban. Le liant est plus ou moins sensible à la croissance fongique, mais ce problème pert de sa gravité puisque, maintenant, on introduit des fongicides dans le liant des rubans magnétiques.
Le disque compact se compose de quatre matériaux différents superposés. La base du disque est faite d'une couche de polycarbonate sur laquelle sont gravées les alvéoles qui contiennent l'information «numérisée». Une mince couche d'aluminium est appliquée sur la couche de polycarbonate et recouvre les alvéoles. Ensuite, une mince couche de laque (qui forme la surface supérieure du disque) est appliquée sur la couche d'aluminium, et finalement, il y a la couche d'encre de l'étiquette.
Comme pour tout produit laminé, on ne connaît pas les répercussions du vieillissement de chaque couche sur les couches adjacentes.
Depuis cent ans, les enregistrements sonores font partie intégrante de notre culture. En 1888, après avoir écouté un enregistrement sonore sir Arthur Sullivan s'est dit «étonné et quelque peu terrifié par les expériences de cette soirée--étonné par le pouvoir merveilleux que vous avez développé et terrifié à la pensée que toute cette musique odieuse et détestable pourra être éternelle.»18 Malheureusement, les enregistrements sonores ne sont pas «éternels». Les matériaux qui les composent en font des produits précaires et, par conséquent, les informations qu'ils contiennent sont elles aussi éphémères. Les facteurs internes et externes peuvent réduire considérablement leur durée de vie. En prenant certaines précautions, les restaurateurs du patrimoine sonore peuvent prolonger de façon remarquable la durée de vie des collections, préservant ainsi des sons riches dont la valeur est inestimable.
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7.Burt, Leah S.-- Record Materials, Part I: Chemical Technology in the Edison Recording Industry--Centennial Issue... The Phonograph and Sound Recording After One-Hundred Years.--Audio Engineering Society. Volume 25, Number 10/11, October/November, 1977. Page 717.
8.On ne connaît pas encore la stabilité du dernier-né de la famille des enregistrements sonores, le disque compact.
9.Pickett, A.G.; Lemcoe, M.M.--Preservation and Storage of Sound Recordings.--Washington, D.C.: Library of Congress, 1959. p. 31.
10.Edge, Michelle.--The Deterioration of Polymers in Audio-Visual Materials.--Archiving the Audio-Visual Heritage; Third Joint Technical Symposium; Technical Coordinating Commitee and Unesco.--1992. Page 33.
11.International Institute for Conservation--Canadian Group and the Canadian Association of Professional Conservators.--Code of Ethics and Guidance for Practice: for Those Involved in the Conservation of Cultural Property in Canada.--The International Institute for Conservation of Historic and Artistic Works-Canadian Group/The Canadian Association of Professional Conservators (CAPC).--Ottawa: 1989, second edition. Page 19.
12.Moncrieff, Anne; Weaver, Graham.--Science for Conservators: Cleaning.--London: Crafts Council, 1983. Page 14.
13.IBID. Page 14.
14.A noter: Veuillez consulter les dépliants sur la sécurité provenant du fabricant lorsque vous utilisez les produits chimiques mentionnés dans le présent article.
15.Morgan, John.--Conservation of Plastics: An introduction to their history, manufacture, deterioration, identification and care. London, England: Plastics Historical Society; The Conservation Unit, Museums & Galleries Commission, 1991. Page 18.
16.Pickett, A.G.; Lemcoe, M.M.--Preservation and Storage of Sound Recordings.--Washington, D.C.: Library of Congress, 1959. Page 41.
17.L'American National Standards Institute (ANSI) et l'Audio Engineeling Society (AES) préparent présentement un rapport sur les conditions d'entreposage qui portera, entre autres, sur l'entreposage approplié des rubans magnétiques.
18.Edward B. Moogk, En remontant les années: I'histoire et l'héritage de l'enregistrement sonore au Canada des débuts à 1930, (Ottawa: Bibtiothèque nationale du Canada, 1975), page viii.