En 1877, Thomas Edison invente le phonographe. Le principe est purement mécanique : une aiguille en acier suit les vibrations gravées sur un cylindre et les transmet à un diaphragme relié à un pavillon. Quelques années plus tard, en 1887, Emile Berliner lance le gramophone avec des disques plats, un format qui finira par dominer.
À cette époque, aucune cellule électrique n’existe. Le son est faible, déformé, et l’usure des supports énorme, car les aiguilles sont lourdes (souvent en acier) et la force d’appui dépasse les 100 grammes. Pourtant, ces systèmes mécaniques marquent la naissance de la reproduction sonore domestique.
• Les premières cellules électromagnétiques (années 1920-1930)
L’arrivée des amplificateurs à lampes dans les années 20 change la donne. Désormais, il est possible d’amplifier un signal électrique. C’est à cette période qu’apparaissent les premières cellules électromagnétiques.
Ces modèles, souvent appelés “pickups” à l’époque, fonctionnaient selon ce principe : l’aiguille transmet son mouvement à un bras vibrant dans un champ magnétique, ce qui induit un courant dans une bobine. Ces premières cellules étaient très encombrantes et pesaient souvent plus de 100 grammes, nécessitant des bras massifs. Elles appliquaient une pression énorme sur les disques (jusqu’à 50 grammes), ce qui les usait rapidement. Elles restaient donc loin de la haute-fidélité moderne, mais elles représentaient une révolution pour l’époque.
Anecdote : en 1925, Western Electric commercialise l’un des premiers pickups électromagnétiques. Il équipera les phonographes de cinéma sonore, marquant la transition vers le film parlant.
• Les cellules piézoélectriques : la démocratisation (années 1930-1940)
Dans les années 30, la technologie piézoélectrique s’invite dans les tourne-disques. Les cellules à cristal convertissent les vibrations de l’aiguille en tension électrique via un cristal piézo. Elles sont simples, robustes, peu coûteuses et surtout ne nécessitent aucun préampli : leur signal est suffisamment fort pour attaquer directement un amplificateur.
Elles deviennent la norme sur les électrophones populaires des années 30 à 50. Leur principal défaut reste la qualité sonore : bande passante réduite (souvent limitée à 6-8 kHz), distorsion élevée, impédance énorme. Mais elles rendent la musique enregistrée accessible à des millions de foyers.
Anecdote : pendant la Seconde Guerre mondiale, de nombreux pick-up portatifs à cellule piézo étaient utilisés sur les fronts pour le divertissement des troupes.
• L’arrivée des cellules magnétiques modernes (1940-1950)
Après la guerre, le microsillon 33 tours LP (Long Play) est breveté en 1946 par Columbia Records, suivi par le 45 tours de RCA, prévus à l'origine pour les juke box. Ces disques nécessitent une lecture précise, avec une force d’appui réduite, pour préserver le sillon. Les cellules piézo deviennent insuffisantes. C’est là que sont inventées nous fameuses cellules MM et MC.
Ces cellules offrent une grande fidélité, avec une bande passante pouvant atteindre 20 Hz – 20 kHz. Mais elles produisent un signal très faible (quelques millivolts), ce qui impose l’utilisation d’un préampli phono avec correction RIAA, normalisée en 1954.
Marques pionnières : Ortofon (Danemark), qui lancera en 1959 le légendaire SPU, une cellule MC encore fabriquée aujourd’hui et Shure (USA), qui deviendra le leader du marché dans les décennies suivantes.
• L'âge d'or et la haute fidélité (1950-1980) :
Durant cette période, le vinyle devient le support dominant et la cellule phono un objet de haute précision. Les innovations se succèdent, portant notamment sur la taille des diamants, elliptiques, puis Shibata et Line Contact pour lire plus finement les sillons. Les bras aussi se sont vu évoluer, de plus en plus légers, ils permettent des forces d’appui réduites à 1,5 g ou moins contre 8-10 g auparavant.
Quelques modèles mythiques :
- Shure V15 (1964) : une référence mondiale en MM pour sa neutralité et sa précision.
- Ortofon SPU (1959) : la MC légendaire pour les audiophiles, encore produite.
- Denon DL-103 (1962) : développée pour la NHK (radio japonaise), toujours une icône audiophile.
Anecdote : la Shure V15 Type III, lancée en 1973, était tellement performante qu’elle fut utilisée par la BBC comme référence.
