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EMI1.1
J?ERFECTIOJ:U#JMENTS APPORTES AUX FILMS.
L'invention vise l'enregistrement photographique des sons, et elle s'applique aussi bien aux systèmes d'enregistrement à densité variable qu'aux systèmes à amplitude variable.
On sait que la reproduction et l'enregistrement des deux types ci-dessus donnent un bruit de fond considérable résultant du libre passage de la lumière dans la cellule photoélectrique, à travers les portions clai- res ou peu opaques de l'enregistrement. Quand on reproduit des sons relati- vement intenses, le bruit de fond n'est pas très sensible mais quant l'am- plitude des sons reproduits est moins grande, le bruit de fond ressort da- vantage: Il est particulièrement sensible dans les instante qui précèdent
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ou suivent immédiatement l'émission sonore.
Une des caractéristiques de l'invention est de rendre tout-à fait négligeable le bruit de fond qui accompagne la reproduction des enre- gistrements sonores, Une autre caractéristiquee réside dans l'établissement d'un mode d'enregistrement sonore perfectionné et dans la création d'appa- reils qui donnent un minimum de bruit de fond lors de la reproduction.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère limitatif, et dans lesquels :
La Figure 1 représente un schéma de circuits, et une vue pers- pective d'un appareil réalisant l'invention pour un enregistrement à ampli- tude variable.
La Figure 2 est une partie d'un film cinématographique en bor- dure duquel sont enregistrés les sons.
La Figure 3 est un appareil analogue à celui de la Figure 1, mais, s'appliquant à l'enregistrement à densité variable et non plus à am- plitude variable..
La Figure 4 représente une variante de la Figure 1.
Pour appliquer l'invention à un enregistrement sonore à ampli- tude variable (figure 1) on peut donner la préférence à un galvanomètre oscillographique relié à un "pick-up" par l'intermédiaire d'un ou plusieurs amplificateurs à lampes ou autres, destinés à réfléchir un faisceau lumineux sur le zilm en déroulement. L'éclairement du film est assuré par un pinceau lumineux de très faible largeur, transversal par rapport au mouvement du film. Le galvanomètre est disposé de façon à faire vibrer ce pinceau limi- neux dans un sens transversal par rapport au déplacement du film, la longueur de la ligne lumineuse sur le film variant suivant les vibrations du pinceau.
Comme le courant qui commande le galvanomètre est de nature alternative, le' faisceau réfléchi oscille des deux côtés de sa normale ou de sa position de zéro. Quand l'élément mobile du galvanomètre est au repos, il est générale- ment; ,par réglage, en position telle que la ligne lumineuse sur le film, couvre à peu près la moitié de la largeur du sillon sonore,c'est-à-dire de la zone réservée à l'enregistrement sonore sur le film. Par conséquent, la @
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partie exposée du film, pendant l'opération d'enregistrement, varie de cha- que coté de la ligne centrale du sillon sonore.
Sur la Figure 1, on a représenté ie film non exposé 1 sur lequel on doit photographier les sons, film qui passe d'un rouleau (non représenté) sous un galet-guide 12, sur le tambour 3 et sur un second rouleau 4, d'où il passe sur une bobine enrouleuse, non représentée. Pour simplifier les dessins on a intentionnellement omis les diverses roues dentées ou les dispositifs d'entraînoment, les magasins ou boites à film, été... qui constituent des parties de l'appareil complet Au point d'incidence de la lumière, le film est supporté sur la surface du tambour et peut se déplacer soit sous l'ac- tion du tambour et par l'intermédiaire d'une liaison appropriée avec un mo- teur de commande,, soit par des pignons reliés au moteur.
Le système optiques au moyen duquel on centre l'étroit pinceau lumineux 3 sur le film, est, à titre d'exemple, représenté commecomportant la lampe électrique 7 formant la source lumineuse, le verre condensateur 8, le volet d'arrêt 9, le mirair 10 de l'oscillographe 11 (qui peut être de construction courante), la lentille cylindrique 12, l'écran 13 ayant une ouverture étroite 14, et l'objectif microscopique 15. Les éléments 12 à 15 inclusivement sont montés dans le tube 16, l'objectif 15 étant réglable dans le tube pour rendre plus facile la mise au foyer du faisceau lumineux sur le film.
Le faisceau lumineux qui franchit le bord vertical de la butée 9 se réfléchit sur le miroir 10 et passe par le tube 16 pourkêtre après l'écran 13, concentré dans un méridien par la lentille cylindrique 12. Quand le mi- roir vibre, le pinceau réfléchi vibre dans la direction de la'fente 14 prati- quée dans l'écran 13, et éclaire une plus ou moins grande partie de cette fente. La partie de la fente qui est éclairée à tout moment a, pour image, à échelle réduite sur le film, le trait lumineux 6. Quand le film se déplace uniformément au-delà du pinceau concentré qui forme le trait lumineux, les variations de longueur de ce trait, suivant les ondes sonores, déterminent sur le film l'enregistrement sonore d'amplitude variable (tel que représenté par exemple à la gauche du film positif de la Figure 2).
En établissant un tel enregistrement, on a jusqu'ici réglé la position du zéro du galvanomètre de manière à ce que la ligne de.démarca- tien
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tion entre la partie exposée et la partie non exposée de la zone réservée aux sons vibre également des deux côtés de la ligne centrale de ce sillon sonore. En conséquence, lorsqu'on n'enregistre aucun son, on expose prati- quement la moitié du sillon sonore et on réserve l'autre moitié en ne l'expo- sant pas. La moitié non exposée du négatif est donc claire, et il en est de marne de la moitié opposée du film positif qui donne naissance, lors de la re- production, à des bruita de fond très gênant.
La Société demanderesse a trou- vé que la surface claire des bandes positives peut être réduite au minimum si on ajuste le galvanomètre de façon à ce que le pinceau lumineux prenne une position ne lui permettant de couvrir à peu près aucune partie de la lar- geur du sillon sonore lorsqu'on ne reçoit aucun son, et si on fait en sorte que la position de zéro du galvanomètre se déplace, lorsqu'il vibre sous l'action des sons, vers le centre du sillon sonore. m'enregistrement sonore résultant présente, une fois tiré, le minimum possible de surface transpa- rents, et eette surface diminue à mesure que le volume de son décroît, de telle sorte que le film est à peu près noir lorsqu'aucun son n'est enregis- tré.
Sur la Figure 2, on a représenté une petite section d'un film de cinéma positif 20 portant un enregistrement sonore 21 disposé suivant l'invention et monté entre des images 22 et une rangée de trous d'entrainement On re- marquera que, dans la partie inférieure de la section de film représentée, il n'y a pas de sons enregistrés, les sillons sonores 23 étant entièrement noirs, à l'exception de la bande étroite claire 24.
Comme on le voit sur la Figure 2, la partie opaque de l'enre- gistrement soncre offre une série de pointes qui s'étendent pratiquement jusqu'à la limite de la partie claire de l'enregistrement sonore, mais non au-delà, L'axe de la ligne de séparation entre les parties opaques et les parties*claires, au cours de l'enregistrement des sons, n'est pas rectili- gne comme il l'était pour les films à amplitude variable établis jusqu'ici, mais au contraire la ligne est irrégulière, et à écartement variable par rapport à la ligne droite limitant le sillon sonore, suivant les caractéris- tiques de volume des sons enregistrés. par exemple, quand il n'y a aucun son, l'axe est parallèle et voisin de'la ligne de démarcation de la portion claire;
quant au contraire, il y a émission sonore l'axe s'éloigne de cette
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ligne proportionnellement au volume du son..
On va maintenant décrire les moyens utilisés par la Société demanderesse représentés Figure 1) pour que le galvanomètre fasse vibrer le faisceau lumineux de la manière décrite-, Entre les éléments mobiles bi- filaires 25 supportant le miroir 10 du galvanomètre et le dernier amplifi- cateur 26 (plusieurs peuvent être reliés avec le microphone pick-up non re- présenté) est disposé l'appareil redresseur 27. Cet appareil a pour objet de superposer , au courant normal allant au gaivanomètre, une composante ap- propriée de courant redressé- L'arrangement représenté comporte quatre re- dresseurs à contacts 28 à 31, par exemple du genre oxycuivre, les connexions étant représentées par les conducteurs 32 et 33 reliant les éléments consi- dérés aux circuits de filament et de plaque de l'amplificateur 26,
tandis que les éléments 35 le relient à l'organe mobile 25 du galvanomètre' Ces connexions comportent des résistances 37 et 38 et des inductances 39 et 40.
Avant d'utiliser l'appareil pour l'enregistrement sonore, il est avantageux de @ régler d'abord en faisant varier les valeurs des résistances 37 et 38 en utilisant par exemple un signal permanent de 50 p:s provenant de l'ampli- ficateur 26, jusqu'à ce qu'une demi-période de déflection du faisceau lumi- neux, sous l'action du courant sonore alternatif;, soit pratiquement égale à la déflection due au courant redressé. On ajuste alors la position de zéro du galvanomètre de telle façon que, en l'absence de tout enregistrement so- nore, le pinceau lumineux ne balaye quune petite fraction du sillon sonore qui, sur le positif, apparait sous la forte d'une étroite ligne claire 24.
Dans certains cas, on peut régler le galvanomètre de manière qu'il n'y ait pas de recouvrement du faisceau, et que par conséquent, il n'y ait aucune ligne 24 lorsqu'il n'y a pas de son, mais pour éviter l'élimination des pointes dues aux ondes de forte amplitude, il est mieux d'avoir le recou- vrement décrit.
On peut régler le redsesseur de façon que le courant re- dressé soit égal au courant sonore à courant alternatif, ou soit inférieur ou supérieur, suivant les conditions- Par suite de l'intuctance existant dans le circuit du courant redressé, la forme d'onde est atténuée dans telle pro- portion qu'on désire, et bien qu'on ait obtenu des résultats satisfaisants en utilisant les dispositions représentées ttelles que la valeur du courant redressé qui déplace la position de déflection zéro galvanomètre corresponde
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à peu près à la valeur moyenne, on peut, dans certains cas,, préférer tout autre dispositif réalisant le déplacement du zéro suivant la valeur des pointes du courant sonore, au lieu de le subordonner à la valeur moyenne,
ou on peut même le subordonner à la moyenne quadratiqueOn doit comprendre que les constantes du circuit peuvent varier à volonté de façon à retarder convenablement la variation dans le temps de la composante redressée du cou- rant, pour arriver à tel fonctionnement du galvanomètre qu'on désire. On doit comprendre aussi que, dans tous les cas, la fréquence de variation du courant redressé doit rester au-dessous de la zone des fréquences audibles.
En produisant les enregistrements sonores établis jusqu'ici, et qui offrent l'inconvénient d'être très bruyants avant et après la reproduc- tion sonore, l'opérateur utilise parfois un réducteur ou "fader" pour couper le faisceau lumineux dirigé sur le film aux instants de silence.
Avec un film établi suivant l'invention, cette coupure du fais- ceau lumineux atteignant la cellule se fait de façon entièrement automatique, toutes les fois qu'il n'y a pas de reproduction sonore et la quantité de lumiè- re atteignant la cellule se trouve ainsi réduite, quand le volume de sons est lui-mne réduit.
Dans la disposition représentée, le faisceau lumineux a un de ses bords à angle vif, et le bord, également vif, du volet 9 est à la position focale de ce volet de sorte que lie bord dentelé de l'enregistrement sonore 21 est nettement défini. Si on désire produire un enregistrement à bord dégradé, par exemple en utilisant un volet à arête dégradée, ou en plaçant simplement ce volet en dehors du plan focal; on obtient un enregistrement dont les pointa dépassent les limites du sillon sonore, et qui ressemble à un enregistrement à densité variable du type à échelons.
Dans ce cas, encore, le bruit de fond se trouve réduit par l'uti- lmsatian de l'appareil redresseur déjà décrit, qui déporte le zéro du gàlva- nomètre.
Pour établir un enregistrement sonore comme celui de la Fig.2, on règle d'abord le galvanomètre de telle façon que la bande claire 24 dé l'enregistrement dépend, dans une certaine mesure, de la valeur relative du courant redressé, car il est désirable qu'on parte avec le zéro du galvano- mètre décalé du bord adjacent du sillon sonore, de manière à s'assurer contre
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la possibilité de pointes d'enregistrement dépassant exagérément la ligne du sillon sonore de ce cotée puisqu'on a trouvé que toute coupure appréciable des pointes entraine une distorsion marquée des sons reproduits
Dans la forme de réalisation représentée Figure 3, applicable à l'enregistrement sonore à intensité variable, on peut utiliser même film, même tambour de support et, d'une faqon générale,
mêmes moyens de réglage du faisceau lumineux que dans la Figure 1. Au lieu d'utiliser une source lumineu- se à intensité constante et de réfléchir un pinceau lumineux émanant de cette source au moyen d'un miroir oscillographique, comme on le faisait Figure 1, on a représenté ici la lampe à décharge à intensité variable 45 dont les rayons sont concentrés par la lentille sphérique 46 et la lentille cylindrique 12 sur l'écran 13 offrant l'ouverture étroite 14. La totalité de la fente est cons- tamment éclairée, le degré d'éclairement étant variable suivant les ondes so- nores à enregistrer. La lampe 45 est alimentée, partie par le courant continu de la batterie 47, à laquelle elle est reliée à travers le potentiomètre 48, et partis par combinaison de courant alternatif et de courant continu de l'ap- pareil redresseur 27.
Ce dernier est représenté comme analogue à celui de la Figure 1, le circuit'35 étant branché en série avec la lampe 45 et le potentie mètre 48, de sorte que le courant redressé agit dans le même sens que le cou- rant de batterie.
En. utilisant cet appareil pour l'enregistrement des sons, on doit avoir soin de régler d'abord le circuit de façon que, en l'absence de tout son, l'éclairement de la lampe 45 est un peu inférieur à celui qui est nécessaire pour un bon enregistrement sonores la lumière étant de préférence si faible à certains moments que le film est pratiquement inexposé. Pendant l'enregistrement, le courant redressé augmente l'éclairement de la'lampe jus- qu'à une intensité lumineuse convenable, de l'ordre de celle qu'on devrait utiliser s'il n'y avait pas de redresseur Le courant variable correspondant aux ondes sonores à enregistrer modifie alors l'éclairement de la lampe, et on fait varier l'intensité au-dessus et au-dessous de la moyenne,
de la fagon bien connue-
La Société demanderesse a choisi les formes de réalisation dé- crites pour préciser les idées par des exemples, mais il va de soi que toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention. il en serait ainsi, par sera nsi,
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exemple de tous enregistrements sonores réalisés sans synchronisme avec des images cinématographiques, aussi bien s'il s'agit d'un film à amplitude va- riable que s'il s'agit d'un film à opacité variable, qu'il forme une bande à extrémités séparées ou réunies pour constituer une bande sans fin, etc....
Pour donner un exemple de réalisation d'une telle variante,'on a réuni dans la figure 4, les dispositifs optiques , l'oscillographe et les circuits permettant à un spot enregistrant un film sonore à amplitude varia- ble d'obéir comme ci-dessus à la valeur moyenne des sons à reproduire. Les modifications décrites après portent surtout sur les circuits affectés à la commande de l'oscillographe, ce qui entraîne un réglage approprié de l'appa- reillage optique.
Le circuit 18 portant le signal incident à enregistrer est re- présenté comme relié aux bornes de la résistance 21, qui peut avoir par exem- ple une valeur de 0,5 mégham.Les bornes de cette résistance sont reliées res- pectivement à la grille et ao filament de l'amplificateur 22 polarise par la batterie 20. Le circuit de plaque de cet amplificateur est alimenté par la batterie 23; de 450 volts par exemple, à travers l'impélance 24 qui peut a- voir une résistance d'environ 30.000 ohms, et est reliée à la grille de l'am- plificateur 25 à travers le condensateur 26 qui peut avoir une capacité de 0,1 micro farad,.
L'amplificateur 25 est polarisé par la batterie 27 à travers la résistance 28, et il a une impédance de débit 29, pouvant être de 4*000 ohms par exemple. Un troisième dispositif thermoionique, représenté en ;50, a sa grille et sa plaque reliées entre elles, de façon qu'il fonctionne comme un simple kénotron redresseur. Il est alimenté par l'amplificateur 25, à tra- vers le condensateur 31 qui peut avoir une capacité de deux microfarads, le courant redressé passant par le circuit de fuite 32, par exemple de 22.500 ohms, au filament.
Une partie appropriée du circuit du signal incident, trans- mise par l'amplificateur 25, est appliquée au condensateur 33, qui peut avoir une capacité de 0,1 microfarad, à la grille de l'amplificateur 34, qui doit avoir une capacité relativement grande. Si on le désire, on peut réaliser la puissance nécessaire en utilisant plusieurs amplificateurs en parallèle La tension établie par le courant redressé, à partir du dispositif 30, est'appli- quée à la grille de l'amplificateur 34 pour polariser celui-ci. La tension redressée est shuntée par la résistance 36 et le condensateur 37, éléments @
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qui peuvent avoir des valeurs respectives de 100.000 ohms et de 0,1 microfa- rad.
La résistance 38, qui par exemple peut avoir 100.000 ohms, joue le rôle d'une partie de la résistance de fuite de l'amplificateur 34. L'amplitude du signal reçu, transmis par l'amplificateur 25 à l'amplificateur 34 à travers la résistance 29, est choisie de façon que les pointes des signaux sont juste égales ou juste inférieures à la polarisation produite par le'fonctionnement du dispositif 30.
Une petite source de polarisation additionnelle, représentée par la batterie 39 , est appliquée à la grille de l'amplificateur 34, de manière à assurer que la grille ne recueille pas d'électrons. Une résistance 40 , d'uns valeur de 50 ohms par exemple, est placée dans le circuit de plaque de l'am- plificateur 34, aussi bien pour rectifier les caractéristiques que pour proté- ger le circuit contre les court-circuits. La boucle conductrice du galvano- mètre oscillographique est, pour plus de sûreté, disposée de préférence, dans le circuit de plaque du côté terre de la batterie de plaque 42.
La boucle est shuntée par la batterie 43 et la résistance 44 en série, de sorte qu'on peut équilibrer un courant de plaque bien régulier de l'amplificateur 34. Les va- riations dans le courant de plaque se répartissent dans la résistance et la boucle galvanométrique, suivant les dispositions ordinaires.
On peut expliquer comme suit le fonctionnement'du dispositif dé- crit :
Quand l'onde sonore arrive, la polarisation négative du dispo- sitif 34 croît, de sorte que le courant moyen de plaque est diminué d'une quantité égale, ou légèrement supérieure, à la pointe des impulsions de cou- rant. Le résultat de cette modification de la valeur moyenne du courant de pla que qui traverse le galmanomètre est d'assurer le résultat visé par la varian- te de réalisation représentée figure 4.
Le temps requis pour que le courant moyen de plaque prenne sa valeur propre est déterminé par le condensateur de couplage 31 et la résis- tance de fuite 32, et aussi en partie par la résistance 36 et le condensateur 37.
Les dispositifs de la Figure 4 donnent, si on le désire, les mêmes résultats que ceux de la figure 1, c'est-à-dire un film négatif à zone sonore presque entièrement claire pour les silences et des films positifs pres o
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que entièrement opaques pendant les si lances (comme représenté Figure 2).
Par contre, il est évident qu'on pourrait aussi bien appliquer le système de la Figure 1 que celui de la figure 4 à des films sonores néga- tifs susceptibles d'être utilisés directement pour la reproduction des sons.
Le procédé le plus simple consisterait alors à inverser le mode d'action des moyens objet du brevet. Par exemple on modifierait l'appareillage optique de façon à ce que les rayons lumineux éclairent toute la largeur de la bande pho- tosensible lors des silcences, les sons ayant pour effet de déplacer le spot de façon à réduire la portion de la bande qu'il balaye en proportion de la va- leur moyenne du courant redressé, c'est-à-dire suivant le volume des sons re- produits.