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PERFECTICM1 TS AUX PROCEDES dt 3lIùEzISTùEà%XT ET DE REPRODUCTION DES SONS.
La présente invention est relative à des perfectionnements ap- portés aux procédés d'enregistrement et de reproduction dés sons, et plus particulièrement aux procédés dans lesquels l'enregistrement se fait par la voie photographique.
Jusqu'ici les phonogrammes obtenus de cette façon exigeaient des supports transparents et leur "lecture" se faisait à l'aide de dispositifs sansibles à la lumière, comme les cellules photoélectriques par exemple. On a proposé des supports non transparents et la "lecture" basée sur la réflexion de la lumière par leurs surfaces, mais dans ces deux cas on doit avoir recours @
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à des dispositifs relativement compliqués, coûteux, d'une mise au point très précise et d'un maniement assez complique.
Suivant la présente invention on peut, au lieu de réaliser la reproduction, par des procédés électro-optiques basés sur les variations du noircissement, faire appel à des procédés électromagnétiques ou électrostati- ques en utilisant des variations des propriétés magnétiques ou diélectriques de l'enregistrement*
L'application de l'invention permet de simplifier beaucoup les appareils de reproduction, de sorte qu'on peut les mettre antre les mains du public, comme les phonographes ordinaires. Entre autres avantages, l'inven- tion permet de réaliser de réduire le prix dès enregistrements, étant donné que les films photographiques, relativement coûteux, peuvent être remplacés pa des supports en matières moins chères.
L'invention est basée sur le fait que dans certains enregistre- monts les parties impressionnées par la lumière présentent, après le dévelop- pement et le fixage des propriétés magnétiques et diélectriques différentes de celles qui n'ont pas été impressionnées. En utilisant par exemple le bromure et le chlorure ferrique comme matière photo-sensible, on constate que cette différence de perméabilité magnétique est suffisante pour être facilement dé- tectée par des mesures habituelles.
Après avoir produit,'par les¯procédés habituels, un enregis- tramant normale sur film transparant obtenu par variations d'opacité ou par variations d'amplitude, on peut en tirer des copies en nombre voulu, en uti- lisant comme matière de support le papier, le cellophane, etc... Il est à noter cependant, que le papier ordinaire contient généralement'des sels mé- talliques dont les propriétés magnétiques peuvent masquer, dans une certaine mesure, les variations magnétiques de l'enregistrement. Il en résulte qu'il faut employer le papier dont la perméabilité est voisine de l'unité et assez homogène, ou bien la cellophane , par exemple, qui convient très bien pour ce genre d'applications. D'autres supports en cellulose ou autres peuvent éga- lement s'appliquer avantageusement.
Pour la reproduction, on fait passer l'enregistrement, qui peut avoir la forme d'un ruban ou d'un cylindre, entre les polos d'un circuit magnétique, constitué par un aimant permanent ou par un électro-aimant avec
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pièces polaires de faible section. Les variations de perméabilité de l'enre- gistrement produisent des variations du flux dans ce système magnétique et des courants microphoniques induits dans une bobine appropriée disposée sur l'ai- ment- Ces courants peuvent être beaucoup plus forts que ceux qu'on obtient par. une cellule photoélectrique, de sorte qu'on peut se contenter d'une amplifica- tion beaucoup plus faible.et par conséquent plus fidèle.
Etant donné que le système optique compliqué'des organes photoélectriques est remplacé par un pe- tit aimant permanent très simple, peu encombrant, peu coûteux et indéréglable, on conçoit que l'appareillage de ce genre permet de réaliser des phonographes dont la manipulation est à la portée de tout le monde et qui peuvent reprodui- re des enregistrements d'une longueur très grande,
Au lieu d'utiliser les variations de la perméabilité, on peut baser, d'une façon analogue, l'enregistrement et la reproduction sur les variations des/qualités diélectriques des parties plus ou moins impressionnées de la bande enregistrée. Celle-ci contient, après ce fixage, plus ou moins de sels métalliques ou de métaux purs, de sorte que la constante diélectrique va- rie avec le degré ou l'étendue du noircissement.
En faisant passer un tel en- registrement entre deux petites armatures métalliques très rapprochées, ayant de préférence des dimensions linéaires, on fait varier leur capacité mutuelle, d'où il résulte un courant électrique variable pouvant alimenter, après une amplification appropriée, un dispositif haut-parleur.
Afin de réduire davantage le degré d'amplification et de sim- plifier ainsi l'appareillage, on peut augmenter dans une forte proportion la puissance débitée par l'appareil reproducteur à l'aide des moyens suivants.
D'après l'enregistrement primitif obtenu sur un film par les procédés photogra- phique habituels, de préférence par variations d'amplitude, on prépare un cliché lithographique ou analogue, dans le genre de ceux qui sont employés dans l'imprimerie, et on tire des copies sur un papier de qualité appropriée ou sur un autre support, comme la cellophane par exemple, en utilisant une encre typo- graphique qui contient en suspension, en solution colloïdale par exemple, un métal magnétique comme le fer.
Une fois le'cliché typographique établi, on peut tirer par impression les épreuves en nombre voulu et à un prix très réduit. Ces épreuves manifestent de très fortes variations de perméabilité, étend donnée la présence
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dans l'encre du fer métallique, de sorte que l'amplitude des courants obtenus dans la bobine de reproduction est comparable à celle des reproducteurs magné- tiques habituels employés sur disques de phonographes.
Le même résultat peut âtre obtenu par l'application du procé- dé connu sous la désignation de "Woodbury-typie". D'après un enregistrement photographique du son, on établit un négatif à là gélatine bichromatée qu'on traite (procédé de l'eau chaude, par exemple) de façon à ce que les parties du film noircies en saillies et les parties non exposées présentant une épais- seur réduite.
@ En faisant passer un tel film-prototype entre deux rouleaux, en même temps qu'une bande en papier, et en faisant pénétrer entre ces deux bandes une faible quantité d'encre appropriée, on obtient sur le papier une copie positive, l'encre se déposant seulement aux endroits qui correspondent à l'épaisseur réduite du film négatif-
L'encre peut avoir'du fer ou un autre métal en suspension et agir sur l'appareil reproducteur comme indiqué plus haut.
Dans ces conditions, une amplification relativement faible suffit pour alimenter un haut-parleur puissant.
Au lieu des moyens typographiques, on peut obtenir des dépôts métalliques par précipitation chimique à l'aide de révélateurs appropriés. lorsqu'il s'agit de métaux non magnétiques, on peut, bien entendu, effectùer la lecture " à l'aide de condensateurs, et il va de soi que la présence de métaux purs produit des variations de capacité beaucoup plus fortes que la pré- sence de sels métalliques préconisés plus haut pour leurs propriétés magnéti- ques ou électrostatiques.
Les dessins joints représentent, à titre d'exemples et d'une façon non limitative, quelques formes de réalisations d'appareils reproducteurs magnétiques ou électro-statiques.
Dans la Figure 1, an a représenté un système destiné à repro- duire par un procédé magnétique les sons enregistrés suivant la présente inven- tion- Un aimant permanent en électro-aimant H est muni de pièces polaires en formé de lames de couteaux N et S antre lesquelles glisse le ruban ou la bande 2 portant l'enregistrement, ce dernier étant guidé par les pièces A, C et D, en matière non magnétique et de préférence isolante, dont le but est également
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de supprimer les vibrations des pièces polaires* Les deux bobines BB sont le siège de courante induits par les variations du flux provoquées par les varia- tions de la perméabilité du ruban R.
En vue de localiser dans une zone étroite d'exploration le flux qui passa entre les deux pÔles N S et d'augmenter ainsi la finesse de reproduc- tion, sans recourir à des vitesses trop élevées du ruban, on peut appliquer la disposition des pÔles représentée sur la Figure 2 à plus grande échelle.
Les pbles principaux N et S du système magnétique d'exploration se trouvent disposés entre deux paires de polos auxiliaires Niet Siet N2et S2 à section beaucoup plus élevée. Les lignes de force des trois flux ainsi obtenus sont dans ces conditions pratiquement parallèles, de sorte que la zone d'explora- tion est exactement délimitée par la section des pièces polaires principales N et S.
Les pbles principaux sont entourés par les bobines B B très pla- tes dans lesquelles se produisent les courants microphoniques. La Figure 3 repré- sente cette disposition en coupe. Sur cette figure, le ruban R est représenté comme portant un enregistrement par variation d'amplitude mais il va de soi qu'on peut employer, dans le cas considéré les enregistrements par variations de densité
La Figure 4 représente schématiquement un reproducteur électrosta tique. Entre deux pièces de guidage isolants AA glisse le ruban R. Dans les massa de ces deux pièces sont noyés deux fils, très rapprochés, parallèles et de faible diamètre. Ces fils constituent un condensateur dont la capacité est variée par le passage du ruban R comportant plus ou moins de composés métalliques ou de métaux purs.
Les surfaces des pbles N S ou des fils F1 F2 des dispositifs de reproduction, au lieu d'être droites et parallèles, peuvent avoir un profil quel- conque, comme l'indique la Figure 5. Ceci est nécessaire dans certains cas afin de varier à volonté la sensibilité de ces dispositifs aux faibles et aux fortes oscillations, lorsqu'il s'agit d'enregistrements par variation d'amplitude. Avec la forme des pièces polaires représentées sur cette figure, les oscillations en- registrées sur la partie voisine de l'axe du ruban produisent des courants in- duits plus faibles que les oscillations enregistrées près des deux bords du ruban On conçoit que ceci permet de réaliser avec une largeur donnée du ruban, une mo- dulation plus profonde des sons.
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PERFECTICM1 TS TO Dt 3lIùEzISTùEà% XT AND SOUND REPRODUCTION PROCESSES.
The present invention relates to improvements made to the methods of recording and reproducing sounds, and more particularly to the methods in which the recording is effected photographically.
Until now, phonograms obtained in this way required transparent supports and their "reading" was done with the aid of devices which were immune to light, such as photoelectric cells for example. We have proposed non-transparent supports and "reading" based on the reflection of light by their surfaces, but in these two cases we must resort to @
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relatively complicated, expensive devices with very precise focusing and rather complicated handling.
According to the present invention, it is possible, instead of carrying out the reproduction, by electro-optical methods based on the variations of the blackening, to use electromagnetic or electrostatic methods by using variations of the magnetic or dielectric properties of the recording. *
The application of the invention makes it possible to greatly simplify the reproduction devices, so that they can be put into the hands of the public, like ordinary phonographs. Among other advantages, the invention enables the cost of recording to be reduced, since relatively expensive photographic films can be replaced by carriers of less expensive materials.
The invention is based on the fact that in some records the parts impressed by light show, after development and fixing, magnetic and dielectric properties different from those which were not impressed. By using, for example, bromide and ferric chloride as photosensitive material, it is found that this difference in magnetic permeability is sufficient to be easily detected by usual measurements.
After having produced, by the usual methods, a normal recording on transparent film obtained by variations in opacity or by variations in amplitude, copies can be made in the desired number, using as a support material. paper, cellophane, etc. It should be noted, however, that plain paper generally contains metal salts, the magnetic properties of which may mask, to some extent, the magnetic variations in the recording. As a result, it is necessary to use paper whose permeability is close to unity and fairly homogeneous, or else cellophane, for example, which is very suitable for this type of application. Other cellulose or other supports can also be applied advantageously.
For reproduction, the recording, which may have the shape of a ribbon or a cylinder, is passed between the polos of a magnetic circuit, consisting of a permanent magnet or an electromagnet with
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small section pole pieces. The variations in the permeability of the recording produce variations of the flux in this magnetic system and of the microphone currents induced in a suitable coil placed on the power supply. These currents can be much stronger than those obtained by . a photoelectric cell, so that one can be satisfied with a much lower amplification. and consequently more faithful.
Given that the complicated optical system of the photoelectric members is replaced by a small, very simple, compact, inexpensive and foolproof permanent magnet, it will be understood that the apparatus of this type makes it possible to produce phonographs whose handling is difficult. accessible to everyone and who can reproduce recordings of a very long length,
Instead of using variations in permeability, recording and playback can analogously be based on variations in the dielectric qualities of the more or less impressed parts of the recorded tape. This contains, after this fixing, more or less metal salts or pure metals, so that the dielectric constant varies with the degree or extent of the blackening.
By passing such a recording between two small metal frames very close together, preferably having linear dimensions, their mutual capacitance is varied, from which a variable electric current results which can supply, after an appropriate amplification, a high device. -speaker.
In order to further reduce the degree of amplification and thus to simplify the apparatus, the power delivered by the reproductive system can be greatly increased by the following means.
From the original recording obtained on a film by the usual photographic methods, preferably by variations in amplitude, a lithographic plate or the like, of the kind employed in the printing press, is prepared. makes copies on paper of suitable quality or on another medium, such as cellophane, for example, using letterpress ink which contains in suspension, in colloidal solution for example, a magnetic metal such as iron.
Once the typographic cliché has been established, the required number of proofs can be printed at a very low cost. These tests show very strong variations in permeability, given the presence
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in the ink of metallic iron, so that the amplitude of the currents obtained in the reproduction coil is comparable to that of the usual magnetic reproducers employed on phonograph records.
The same result can be obtained by applying the process known as "Woodbury-typie". From a photographic recording of the sound, a dichromated gelatin negative is made and treated (e.g. hot water process) so that the blackened parts of the film protrude and the unexposed parts showing reduced thickness.
@ By passing such a prototype film between two rollers, at the same time as a paper strip, and by making a small quantity of suitable ink penetrate between these two strips, a positive copy is obtained on the paper, the ink settling only in the places corresponding to the reduced thickness of the negative film -
The ink may have iron or another metal suspended and act on the reproductive tract as noted above.
Under these conditions, a relatively low amplification is sufficient to supply a powerful loudspeaker.
Instead of letterpress, metallic deposits can be obtained by chemical precipitation using suitable developers. when it comes to non-magnetic metals, we can, of course, take the reading "with the aid of capacitors, and it goes without saying that the presence of pure metals produces much greater variations in capacitance than the previous one. - presence of metal salts recommended above for their magnetic or electrostatic properties.
The accompanying drawings represent, by way of examples and in a nonlimiting manner, some embodiments of magnetic or electro-static reproducing apparatus.
In Figure 1, a system has been shown for reproducing by a magnetic process the sounds recorded according to the present invention. A permanent magnet in electromagnet H is provided with pole pieces in the form of blades of knives N and S other which slides the tape or tape 2 carrying the recording, the latter being guided by parts A, C and D, in non-magnetic and preferably insulating material, the purpose of which is also
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to suppress the vibrations of the pole pieces * The two BB coils are the seat of current induced by the variations of the flux caused by the variations of the permeability of the ribbon R.
In order to locate in a narrow exploration zone the flux which passed between the two NS poles and thus to increase the smoothness of reproduction, without resorting to excessively high speeds of the strip, the arrangement of the poles shown can be applied. in Figure 2 on a larger scale.
The main N and S cables of the magnetic exploration system are placed between two pairs of Niet Siet N2 and S2 auxiliary polo shirts with a much higher section. The lines of force of the three fluxes thus obtained are in these conditions practically parallel, so that the exploration zone is exactly delimited by the section of the main pole pieces N and S.
The main cables are surrounded by the very flat coils B B in which the microphone currents occur. Figure 3 shows this arrangement in section. In this figure, the tape R is represented as carrying a recording by variation of amplitude but it goes without saying that one can use, in the case considered the recordings by variations of density
Figure 4 schematically shows an electrostatic reproductive system. Between two insulating guide pieces AA slides the tape R. In the massa of these two pieces are embedded two wires, very close together, parallel and of small diameter. These wires constitute a capacitor, the capacity of which is varied by the passage of the strip R comprising more or less metal compounds or pure metals.
The surfaces of the NS pbles or the F1 F2 wires of the reproducing devices, instead of being straight and parallel, may have any profile, as shown in Figure 5. This is necessary in some cases in order to vary from one to the other. will the sensitivity of these devices to weak and strong oscillations, when it comes to recordings by variation of amplitude. With the shape of the pole pieces shown in this figure, the oscillations recorded on the part close to the axis of the strip produce lower induced currents than the oscillations recorded near the two edges of the strip. It is understood that this makes it possible to achieve a deeper sound modulation with a given width of the tape.