Choisir une cellule Phono vinyle

La cellule est un maillon essentiel de votre platine vinyle. Le changement de cellule peut transfigurer l'écoute de vos disques et vous faire redécouvrir vos morceaux préférés. Certains points sont à prendre en considération avant de vous lancer, afin de faire le bon choix et de choisir la cellule la mieux adaptée à votre équipement.

Quelle monture ?

La première chose à définir est le type de monture, c'est-à-dire le mode de fixation de la cellule sur le bras de lecture. Il existe 3 types de montage. Vous ne pouvez pas le changer sans changer le bras... voire la platine.

Les 3 types de montage d'une cellule : P-Mount, Standard (1/2"), Ortofon/SME

Montage P-Mount

Le standard P-Mount, aussi appelé T4P

La cellule se fiche directement en bout de bras. Complètement abandonné aujourd'hui, ce standard était assez répandu jusqu'en 1985 sur les platines d'entrée de gamme et sur certains modèles audiophiles avec des bras spéciaux de type tangentiel (Marantz, B&O).
Le verrouillage se fait par une vis qui traverse le bras et la cellule. Les diamants de rechange des cellules de ce format ont des formes très variées (plus de 30 modèles) et il n'est pas toujours possible de trouver l'équivalence. Le remplacement de la cellule complète est donc plus économique. Certains fabricants proposent aujourd'hui des cellules au standard P-Mount avec adaptateur 1/2", comme la cellule Audio-Technica AT311EP.

Standard 1/2

Le standard 1/2"

C'est le type de montage le plus courant. La cellule est fixée par 2 vis sur une coque porte-cellule (au standard SME) ou directement sur le bras formé d'une seule pièce comme sur les platines Pro-Ject. Les fils sortent du bras pour être raccordé à la cellule.
Le câblage doit respecter un code couleur.

  • Rouge : sortie droite
  • Vert : masse droite
  • Blanc : sortie gauche
  • Bleu : masse gauche.

Ces cellules existent aussi bien pour les platines audiophiles que pour les platines DJ bien que ces derniers préfèrent souvent la forme "Concorde" qui permet un repérage plus simple du sillon dans l'obscurité.

Monture Ortofon/SME

La monture Ortofon/SME

Conçu pour améliorer la fiabilité du contact entre le bras et la cellule, ce type de montage est très utilisé sur les platines DJ grâce au succès de l'incontournable Technics SL1200 MKII. On trouve aujourd'hui un vaste choix de cellules audiophiles et professionnelles avec cette monture. Le verrouillage se fait par baïonnette. Il n'y a, bien sûr, plus de coque porte-cellule. Il est toutefois possible de monter une cellule standard sur un bras en S avec monture Ortofon/SME en ajoutant une coque porte-cellule.

Quel type de pointe ?

Faut-il choisir une pointe sphérique/conique, une pointe elliptique, une pointe haut de gamme de type Line Contact, Fine Line, Shibata (appellation différente selon les fabricants) voire une taille encore plus élaborée comme les pointes Micro Linear (MicroLine, SAS, Dynavector, Namiki), par exemple ?

Pointe sphérique/conique

Pointe sphérique/conique

C'est le type de pointe le plus simple et généralement le plus utilisé. Il est aussi le plus économique. De forme conique et de section sphérique, elle se place de manière naturelle au centre du sillon, mais n'offre pas une lecture particulièrement précise et détaillée des hautes fréquences (les plus infimes oscillation du sillon). C'est le type de pointe qui offre la plus faible surface de contact avec le sillon, avec une égale zone de contact horizontal et vertical. Cette pointe de lecture est généralement bien adaptée aux platines d'entrée de gamme ainsi qu'aux bras de lecture sans possibilité de réglage de l'angle d'attaque de la cellule.
Son rayon (R) est exprimé en micromètre (ou micron) avec l'abréviation µm, ou en millième de pouce avec l'abréviation mil. (1 mil. = 0.001 pouce, soit 0,00254 mm ou 2,54 micromètres).

Pointe elliptique

Pointe elliptique

Cette pointe possède un rayon avant plus important que son rayon latéral (sa face avant est large, sa face latérale étroite), avec une surface de contact horizontal plus faible et une surface de contact vertical plus élevée que la pointe sphérique/conique. Ce profil plus effilé sur les bords lui assure un meilleur suivi des fréquences aigües. Par ailleurs, la surface totale de contact de la pointe de lecture avec le sillon est plus importante, pour offrir une plus grande précision dans la restitution des informations gravées. Elle présente une réponse en fréquence plus étendue et un taux de distorsion plus faible.
La mesure d'une pointe elliptique fait appel à deux dimensions : le rayon de sa face avant (R) et le rayon latéral (r), exprimés en µm ou en mil., avec plusieurs dimensions possibles pour les deux rayons selon les fabricants. Notez que plus le diamètre latéral de la pointe est faible, plus le niveau de détail et la finesse dans les aigus sont importants.

Pointe LineContact

Pointe Contact (Line Contact, Fine Line, Shibata, Fritz Gyger)

Cette pointe de lecture haut de gamme adopte un profil spécifique, dérivé du profil elliptique mais encore plus travaillé, pour offrir une plus grande surface de contact avec le sillon. Chez Audio-Technica par exemple, les pointes Line Contact ont une surface de contact comprise entre 50 et 75 µm2. L'écoute révèle beaucoup plus de détails et de micro-informations. Les hautes fréquences sont reproduites avec plus de finesse, la réponse en fréquence est plus étendue et le niveau de distorsion plus faible. Parallèlement, l'augmentation de la surface de contact de la pointe de lecture avec le sillon permet de réduire la force d'appui, donc l'usure du disque.

Pointe MicroLine

Pointe Micro Linear (MicroLine, SAS, Dynavector, Namiki)

C'est la taille de diamant la plus complexe, donc la plus chère mais aussi la plus performante. Elle offre la surface de contact globale la plus importante, avec cependant une surface de contact horizontal très faible (r) et une surface de contact vertical plus étendue (R). Chez Audio-Technica, par exemple, les pointes MicroLine offrent une surface de contact d'environ 115 µm2. La réponse en fréquence des cellules équipées de ces diamants est extrêmement étendue, le niveau de détail et le sens de la nuance exacerbés, et le niveau de distorsion très faible.

En résumé :

  • Les cellules avec diamant à pointe sphérique/conique sont donc à réserver aux platines d'entrée de gamme ou aux platines dédiées au mixage.
  • Les cellules avec diamant à pointe elliptique offrent des caractéristiques véritablement hi-fi. Elles sont parfaites pour un renouvellement de cellule sur une platine de milieu de gamme. Les modèles les plus performants constituent un bon moyen d'améliorer la qualité de lecture d'une platine vinyle avec un budget raisonnable.
  • Les cellules avec diamant à pointe Contact et Micro Linear constituent le haut du panier, avec des performances audio remarquables, à même de sublimer les qualités acoustiques des meilleures platines et des bras de lecture les plus aboutis.

Cas particuliers

Cellule pour 78T Audio-Technica AT-MONO3-SP

Cellule pour 78T Audio-Technica AT-MONO3-SP

Les cellules pour disques "Shellac" 78T (SP)

Les disques 78T, aussi appelés SP (pour Standard Play) sont pour la très grande majorité d'entre-eux constitués de gomme-laque, une résine d'origine animale (sécrétée par un insecte d'Asie du Sud-Est), mélangée à de la poudre d'ardoise et de la cire. Très fragile, ce matériau n'autorisait pas la gravure d'un sillon aussi fin que le vinyle qui lui a succédé.

Le sillon d'un disque 78T étant plus large (environ 4 fois la taille d'un microsillon), sa lecture nécessite une cellule avec une pointe de lecture adaptée, de plus large diamètre. En effet, l'utilisation d'une cellule pour disques vinyle aura pour effet de "labourer" littéralement le sillon du 78T, faisant passer le disque de vie à trépas en deux ou trois tours de piste seulement. L'investissement dans une cellule 78T n'est donc pas une option, mais bien un élément indispensable pour lire correctement les disques vinyle 78 tours.

Cellule LP Mono Audio-Technica AT33MONO

Cellule LP Mono Audi o-Technica AT33MONO

Les cellules pour disques vinyle monophoniques

Dans les premières années de son existence au début des années 50, le microsillon doit se contenter de pressages monophoniques. La stéréo ne fait en effet son apparition qu'à la toute fin de cette décennie, avec une véritable percée commerciale au milieu des années 60.

Les disques vinyles mono sortis entre les années 50 et 60 doivent être lus idéalement avec une cellule mono, à même d'extraire au mieux toutes les informations nichées au creux de leurs sillons. Ces cellules n'exploitent généralement que la composante horizontale du mouvement de la pointe de lecture et sont donc très peu sensibles aux "accidents" de lecture imputables à l'usure et aux rayures.

Remarque sur l'assemblage de la pointe

Enchâssée à l'extrémité du levier porte-pointe (ou cantilever), la pointe de lecture d'une cellule phono peut être réalisée de deux façons :

  • Soit on taille toute la pointe dans un morceau de diamant. On parle alors de diamant intégral ou pointe nue ("nude diamond" en anglais).
  • Soit on colle un diamant brut à l'extrémité d'un tube métallique avant de la tailler à la forme voulue. On parle alors de pointe collée ("bonded shank" en anglais).

La pointe diamant intégral coûte plus chère à fabriquer mais sa masse inférieure à celle de la pointe collée garantit une excellente précision dans le suivi du sillon. Les oscillations du diamant sont par ailleurs mieux transmises, sans les pertes que peut induire un changement de matériau entre la pointe et le tube dans le cas d'une pointe collée. Le son est plus riche et plus détaillé, les transitoires sont mieux respectées.

Certains fabricants comme Audio-Technica proposent des cellules avec pointe en diamant intégral de section ronde mais aussi des cellules avec pointe en diamant intégral de section carrée, comme la cellule phono Audio-Technica AT33PTG/II. Ces dernières sont insérées dans le levier porte-pointe dans un trou de section carré découpé au laser. Cette technique permet un alignement extrêmement précis de la pointe de lecture avec le sillon du disque, augmentant ainsi considérablement la précision de la lecture. Elle est utilisée de manière systématique avec les pointes dont la taille nécessite une orientation très précise (Contact et Micro Linear).

Cellule phono Audio-Technica AT33PTG/II

Cellule phono Audio-Technica AT33PTG/II

Cellule à aimants mobiles ou à bobines mobiles ?

L'équipage mobile d'une cellule phono est composé de trois éléments : la pointe de lecture, le cantilever (ou levier porte-pointe) monté sur une suspension, et l'aimant (dans le cas d'une cellule MM à aimant mobile) ou la bobine (dans le cas d'une cellule MC à bobine mobile). Dans les deux cas, le suivi du sillon par la pointe de lecture entraîne l'oscillation du cantilever sur son axe de suspension avec pour effet de mouvoir l'aimant ou la bobine solidaires de l'extrémité supérieure du cantilever. Le mouvement de l'aimant entre les entrefer de la bobines ou de la bobine entre les pôles de l'aimant génère un courant électrique qui est ensuite amplifié puis transmis à l'ampli ou à la chaîne hi-fi.

Ces deux technologies relativement similaires ont donc pour vocation de transmettre au pré-ampli les vibrations du diamant sous forme électrique.

Cellule à aimant(s) mobile(s)

C'est le type de cellule le plus couramment utilisé. L'aimant est solidaire de l'extrémité supérieure du cantilever et se meut entre les entrefers qui prolongent les deux pôles de la bobine. Cette conception permet de changer facilement la tête de lecture de la cellule.

Cellule à aimant mobile

Points forts :

  • Sensibilité élevée (2 à 5 mV) ;
  • Changement facile de la pointe de lecture ;
  • Assez économique ;
  • Robuste (important en usage pro).

Inconvénients :

  • Réponse en fréquence parfois limitée ;
  • Séparation des canaux perfectible.

Certains modèles de cellules Audio-Technica font appel à deux aimants (un par canal) montés perpendiculairement l'un à l'autre et faisant face aux deux flancs du sillon, avec une structure de bobine indépendante pour chaque aimant. Cette configuration assure un très bon suivi du sillon, une transmission très précise du mouvement de la pointe de lecture, une très bonne séparation des canaux ainsi qu'une large réponse en fréquence. On la retrouve notamment sur les cellules Audio-Technica AT5V, Audio-Technica AT120E, Audio Technica AT440MLA et Audio Technica AT-150MLX.

Schéma d'une cellule Audio Technica à double aimant mobile

Système Audio-Technica à double aimant et bobine para-toroïdale

Cellule à bobine mobile

C'est le type de cellule généralement plébiscité par les audiophiles purs et durs. Ici, c'est la bobine qui est solidaire de l'extrémité supérieure du cantilever et se meut entre deux entrefers qui prolongent les deux pôles de l'aimant.

Cellule à bobine mobile

Points forts :

  • Distorsion très faible ;
  • Très bonne réponse transitoire ;
  • Image sonore large, sonorité douce.

Inconvénients :

  • Remplacement du diamant en usine ;
  • Prix plus élevé ;
  • Niveau de sortie généralement plus bas qui nécessite le recours à un pré-ampli phono spécifique.

Cellule à double bobine mobile Audio-Technica AT-OC9/III LTD

Cellule à double bobine mobile Audio-Technica AT-OC9/III LTD

Choisir la cellule en fonction du bras

La cellule ne peut être dissociée du bras qui la supporte pour analyser son comportement dynamique. Les efforts appliqués sur la pointe de lecture sont retransmis au bras (ce qui est nécessaire pour qu'il pivote) et c'est donc cet ensemble qui va nous intéresser. Chaque cellule est caractérisée par sa souplesse verticale (aussi nommée compliance). Elle se mesure en mm/N (Newton) avec des valeurs comprises entre 8 et 50. Les cellules à bobine mobile sont généralement moins souples que celles à aimant mobile.

Le bras a une masse effective qui va déterminer la fréquence de résonance de l'ensemble (amorti par la souplesse de la cellule). Dans l'idéal, la fréquence de résonance de l'ensemble bras/cellule doit être éloignée de celles des sources de perturbations (planéité du disque, vibration dans l'air produite par les enceintes, vibration du sol). Pour rester inaudible, la fréquence de résonance devrait être autour de 10 Hz. Elle ne doit pas descendre en dessous de 5 Hz pour éviter d'entrer en résonance avec les bruits d'entraînement.    

Il est difficile d'obtenir par un calcul simple à partir des seules spécifications (masse et compliance), une valeur exacte de la fréquence de résonance. La seule méthode fiable consiste à utiliser un disque de test.

En règle générale, les bras de masse inférieure à 10g demandent des cellules de compliance supérieure à 14, les bras de 10 à 25 g une compliance comprise entre 10 et 30 et les bras de plus de 25 g des cellules de compliance inférieure à 14. Ces valeurs étant approximatives car il faut tenir compte de l'amortissement du bras.

Durée de vie de la pointe de lecture

Ortofon annonce une durée de vie minimale de 1000 heures sans dégradation des performances pour ses pointes de lecture (stylus ou diamant), dans des conditions normales d'utilisation.

Ces conditions sont les suivantes :

  1. Nettoyage du disque avec une brosse dédiée (poils en fibres de carbone) avant et après chaque lecture. Nettoyage régulier du disque avec une machine spécifique ;
  2. Nettoyage de la pointe de lecture avec une brosse antistatique, avant et après la lecture de chaque disque ;
  3. Ajustement correct de l'antiskating, de l'azimut et de la force d'appui.

Ortofon précise que la pointe de lecture commence à montrer des signes de modification de ses caractéristiques à partir de 1000 heures d'utilisation mais qu'elle peut néanmoins être utilisée jusqu'à 2000 heures, au-delà desquelles l'usure physique ne permet plus une utilisation avec des conditions d'écoute correctes.

Par ailleurs, les systèmes professionnels (DJ) utilisés pour le scratch sont amenés à s'user plus rapidement du fait de l'utilisation particulière qui en est faite. Ortofon annonce une durée de vie optimale d'environ 500 heures pour les pointes de lecture de ses cellules PRO.

Les autres fabricants tablent sur une durée de vie comprise entre 400-500 heures et 1200 heures, selon la technologie et les matériaux utilisés. Généralement, les premiers signes de fatigue d'une pointe de lecture se manifestent par une distorsion audible et une perte dans les aigus.

Attention ! Les cellules à bobine mobile nécessitent un retour chez le fabricant pour le remplacement de la pointe de lecture.