La fabrication de disques vinyle

Plongeon dans les mystères du roi des supports analogiques

Inutile de se voiler la face, le disque vinyle est le support analogique de référence pour l'audio. Il a failli disparaître dans les années CD, mais est revenu au premier plan depuis le milieu des années 2000, jusqu'à s'imposer comme le support physique n°1 pour la musique: la fin de l'année 2019 a en effet vu le vinyle passer devant le CD en terme de vente au niveau mondial! Avant de plonger dans le coeur de la fabrication d'un disque, il faut rendre hommage aux DJ, disquaires, collectionneurs, ingénieurs du son, et autres gardiens de la galaxie qui ont su maintenir un engouement et un savoir-faire qui ont bien failli se perdre. Vous comprendrez en lisant cet article traitant de cutting, de galvanisation, et de pressage, les maillons fondamentaux d'une chaîne qui mène à une expérience d'écoute unique, dès que le diamant touche le disque.

Le cutting 

La première étape fondamentale de la fabrication d'un vinyle est celle de la réalisation du premier disque, qui servira d'empreinte, de modèle, pour tous les autres. Celui-ci est réalisé dans un studio de mastering équipé d'un graveur - ou lathe cutter pour les anglo-saxons. Cette machine permet de graver - "cutter" dans un disque fait d'une matière particulière, le lacquer. Il s'agit d'un disque d'aluminium recouvert d'une laque de nitrocellulose. Les machines capables de graver ces disques sont très rares, et ne sont plus fabriquées de nos jours. Quelques modèles légendaires ont marqué l'histoire de la musique en gravant la plupart des lacquers des disques des années 60 à 80. On retrouve des machines Neumann & Scully, mais aussi Presto, Rek-o-kut, et bien d'autres.

vinyl cutting
Presto 8N Vinyl Lathe Cutter
Le cutting est un sujet passionnant, et ne saurait être résumé en quelques lignes, mais cette étape permet de transposer une information audio contenue sur un autre support (bandes magnétiques par exemple, ou fichier numérique) en une forme en trois dimensions, qui sera ensuite reproduite sur tous les disques: le sillon.
Avant l'apparition des bandes magnétiques, les disques étaient enregistrés en direct, sur ce type de machine. On peut voir ici un Presto 8N datant des années 1950, avec une tête de gravure mono, qui a servi à enregistrer des orchestres en Direct to Disc Recording. A la moindre erreur d'interprétation, le disque entier était perdu.
Ces premiers disques, techniquement appelés les lacquer masters, ne sont généralement gravés que sur une seule face. Ils sont très fragiles et difficiles à conserver, et une seule lecture sur une platine peut en altèrer l'intégrité. Comme ils vont servir de modèle pour l'étape suivante, le plus grand soin leur est porté, et ils sont très rapidement acheminés à l'atelier de fabrication des matrices - les stampers, qui seront produits par un procédé de galvanisation. Le moindre défaut sur le lacquer risque d'être reproduits sur des milliers de disques, il s'agit là d'une étape très sensible!
Une autre technique de mastering existe, le DMM, pour Direct Metal Mastering. Il ne s'agit là plus de graver sur une laque, mais directement dans du métal - généralement du cuivre - ce qui permet de sauter une étape dans le procédé suivant, la galvanisation. Cette technique plus récente a été développée dans la fin des années 70 et est devenue très populaire dans les années 80. Le principe reste le même, il s'agit de graver un sillon qui reproduit l'onde sonore, seul le support de ce dernier change.

La galvanisation

Une fois le cutting réalisé, la laque ou le disque de cuivre réalisé par DMM est traité pour pouvoir fabriquer les matrices, ou stampers, qui vont être utilisés pour la reproduction en grande quantité des disques. Il s'agit d'un procédé en plusieurs étapes qui permet de transformer le master en une matrice métallique.

Stamper

La galvanisation est schématiquement un procédé électrochimique qui vise à déposer une couche métallique sur une matière au moyen d'un bain dans lequel on dissout du métal - ici, du nickel. Comme le laquer n'est pas conducteur électrique, il ne peut pas recevoir ce dépôt de nickel en l'état. Il va donc être recouvert d'une pulvérisation d'argent, qui va venir parfaitement épouser les formes des sillons et rendre le disque électriquement conducteur, et prêt à être plongé dans un bain de galvanisation.Le disque ainsi traité est ensuite placé pendant environ une heure, dans une solution qui permet, grâce à un courant électrique, de dissoudre du nickel qui va venir se plaquer à sa surface et ainsi former une empreinte métallique. Il y en a une pour la face A et une pour la face B. Celles-ci sont ensuite insérées dans le moule d'une presse, qui permettra de fabriquer des répliques exactes en grand nombre.

Encore une fois, il s'agit d'une étape très délicate. Après le procédé de galvanisation, les stampers sont des plaques métalliques d'environ 200 microns d'épaisseur. Là aussi le plus grand soin est nécessaire, car un seul défaut sur la matrice se répercutera sur tous les disques.

Le pressage

Étape finale, elle n'en reste pas moins complexe. Beaucoup de paramètres sont à prendre en considération pour que les disques soient de bonne qualité, avec le moins de bruit de surface possible. Tout commence avec la matière première: les granules de polychlorure de vinyle. Ils sont noirs, mais peuvent aussi être de couleur, opaques, transparents, ou même phosphorescents (!) pour fabriquer des disques originaux. Ils vont être fondus en formés en un palet - le cake - d'un poids contrôlé qui sera placé au centre du moule où auront été insérées les deux matrices métalliques A & B. Poids et température du cake sont importants à bien contrôler pour une qualité de pressage de disque optimale.

Granules de vinyles avant extrusion
Palet de vinyle avant pressage
Presse à disque vinyle

Les macarons sont insérés à ce moment là, et sont pressés avec le vinyle. Ils ne sont pas collés, mais avec plus de 100 bars de pression des machoires et une chauffe importante, ils deviennent adhérents au disque pour au moins les 118 prochaines années. Une séquence de refroidissement solidifie le disque tandis qu'il est encore sous pression dans le moule. Sous l'effet de la pression, et pour que le disque ait le poids voulu, le cake présente un excédent de matière qui "déborde" du moule.

Découpe Disque Vinyle

Ce dernier sera enlevé à l'aide d'un couteau chauffé, ce qui permet d'avoir un bord parfaitement régulier et biseauté.

Cet excédent de matière n'est pas perdu! Il est récupéré, puis broyé et réintégré dans le processus de fabrication. Même si on ne peut pas réaliser des disques en matière 100% recyclée, pour des raisons de qualité sonore,   la quasi-totalité de cette matière est réutilisée.

Les disques entament ensuite leur séchage, qui leur assure une planéité irréprochable. Ils sont empilés les uns sur les autres pendant plusieurs heures, avant d'être mis en pochettes.

Afin de s'assurer de la qualité sonore, nous écoutons régulièrement les disques en cours de pressage, et les vérifions un par un au moment de leur emballage. Il ne reste plus qu'à les conditionner pour l'envoi, avant qu'ils ne soient mis en bac, pour enfin terminer sur votre platine pour, on l'espère de nombreuses heures d'écoute.

Pour assurer une longue durée de vie aux disques, un minimum de précaution est à prendre, notamment leur conservation en sous-pochette, pour éviter qu'ils n'attirent la poussière. Les vinyles sont effectivement chargés en életricité statique et ont tendance à agripper la poussière et à ne plus la lacher. Un nettoyage est alors nécessaire, mais il s'agit là d'une autre histoire...