<Desc/Clms Page number 1>
" Procédé pour l'enregistrement électromagnétique des sons sur des feuilles, rubans ou fils métalli- ques ".
Différents dispositifs d'enregistrement et reproduction magnétique des sons sont bien connus, qui, se fondant sur le principe de Poulsen, trouvent leur réalisation grâce à des éléments métalliques magnétisables, comme par
<Desc/Clms Page number 2>
par exemple, des cylindres, des disques, des fils et des rubans. Mais on sait aussi que ces dispositifs présentent de grands inconvénients qui opposent de sérieux obstacles à leur exécution pratique.
Les principaux de ces inconvénients sont : le volume important et le coût élevé des appareils; la très limitée possibilité d'utilisation des cylindres et des disques surtout en égard à leur volume et à leur coût.
L'enregistrement sur fil à section circulaire est très imparfait. Ce défaut doit évidemment être attribué à ce que ce fil, à cause de sa flexibilité, ne peut jamais repasser une deuxième fois entre les pôles des électro-aimants dans la même position qu'à la première fois. La directrice de sa surface cylindrique vient chaque fois prendre des positions différentes par rapport au plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du fil; ce qui produit un déphasage dans l'orientation moléculaire de celui-ci.
Quant au fil à section carrée, il est évidemment peu pratique et de réalisation presque impossible. Au contraire on peut obtenir de très bons enregistrements sur un ruban en acier, mais cela au moyen d'appareils coûteux et encombrants.
Le ruban doit,en effet se dérouler à une vitesse d'environ 1,50 m à la seconde, de telle sorte que le dispositif fini est volumineux et très coûteux, particulièrement à cause de la nécessité de prévoir des organes destinés à éliminer le plus possible les vibrations. En outre, les rubans, étant donnée leur vitesse, présentent un risque de rupture. Il faut considérer, par exemple, que pour un enregistrement de la durée d'environ une demi-heure,on doit employer environ 2700 m de ruban coûtant plusieurs milliers de francs et formant un rouleau de plus de 50 centimètres de diamètre.
On a expérimenté, il y a quelque temps, un dispositif
<Desc/Clms Page number 3>
apte à utiliser des impressions sonores exécutées transversalement sur un ruban ou une bande d'une matière du type pel- licule ou papier, afin d'obtenir une plus grande possibilité d'utilisation; ce dispositif était basé sur les variations d'isolation qui se produisaient dans les enregistrements photomécaniques en graphiques effectués sur ces pellicules ou ce papier et qui donnaient lieu à des variations d'inductance avec des circuits de répétition. Mais le dispositif en question n'a pas reçu une réalisation pratique.
L'enregistrement des sons par voie magnétique a toutefois des avantages de simplicité et de pratioité dérivant de la possibilité de faire immédiatement une reproduction après l'enregistrement, du fait oue la même matière peut être utilisée un nombre indéfini de fois, etc...
Le problème à résoudre consiste à maintenir et utiliser le dispositif magnétique avec tous les avantages que lui donne la science moderne, en le transformant en un dispositif nouveau qui offre les avantages suivants : a) moindre encombrement de l'appareil pour l'enregistrement et la reproduction; b) moindre encombrement et poids de l'organe magnétique à utiliser pour l'enregistrement et la reproduction; o) coût modéré.
Ces avantages sont obtenus grâce au procédé pour l'enregistrement électromagnétique des sons sur des feuilles ou des fils métalliques, qui forme l'objet de la présente inven- tion.'
Par ce procédé on obtient les avantages suivants : grande simplicité et coût très réduit de l'appareil; vitesse d'avancement de l'organe magnétique ( fil ou rubqn ) environ 100 fois plus faible que dans les appareils existants jusqu'ici;
<Desc/Clms Page number 4>
voluxne réduit de telle sorte que la matière de plusi- eures heures d'enregistrement peut être contenue à peu près dans une poche; par conséquent coût très faible, tant de l'appareil que de l'organe magnétique utilisé.
Ces avantages s'ajoutent aux autres existants jusqu'ici.
Le nouveau procédé suivant la présente invention con- siste essentiellement à effectuer l'enregistrement magnétique sur l'élément métallique au moyen d'un électro-aimant ou d' un groupe d'électro-aimants ( reliés au circuit réoept'eur ou transmetteur ) qui est mis en rotation continue en synchro- nisme avec le mouvement longitudinal de l'élément métallique précité et en maintenant les noyaux magnétiques en contact avec la surface à magnétiser ; surl'élément métallique une ou des lignes étant ainsi tracées à une allure qui est la résultante des deux mouvements, c'est-à-dire du mouvement circulaire des aimants et du mouvement longitudinal de l'élé- ment lui-même.
On obtient la reproduction des sons en faisant repasser l'élément métallique sous le même dispositif tournant, dont les électro-aimants sont insérés dans ce cas dans le circuit transmetteur ( radio-amplificateur ).
Ce procédé permet d'utiliser beaucoup mieux la surface de l'élément métallique utilisé comme support magnétique en obtenant les grands avantages sus-indiqués.
Lorsqu'on fait usage pour l'enregistrement d'un fil mé- tallique à section circulaire, on fait glisser celui-ci en direction longitudinale entre les pôles d'un ou plusieurs électro-aimants insérés dans un circuit transmetteur, qui tournent autour de ce fil, sur un plan perpendiculaire à son axe, de façon à effectuer sur la surface du fil une magnéti- sation par une ou plusieures lignes à spirale.
<Desc/Clms Page number 5>
Les forces magnétiques agissent dans une direotion radiale sur cette ou ces lignes à spirale, sur lesquelles les électro-aimants peuvent repasser pour la reproduction.
Mais les résultats plus avantageux du procédé de l'invention sont obtenus dans le cas d'enregistrement et de transmissions effectués au moyen de rubans ou de bandes métalliques.
Dans ce cas,les rubans, ou bandes,métalliques glissent longitudinalement au-dessous, ou au-dessus d'un groupe de trois ou plus de trois électro-aimants montés en équidistance sur un axe autour duquel ils tournent en synchronisme avec l'avancement de l'élément métallique à magnétiser. Ou bien, encore avec un meilleur résultat, ces rubans, ou ces bandes, passent entre deux groupes d'électro-aimants comme ci-dessus, agissant sur l'un et sur l'autre de leur côtés respectivement.
Ces électro-aimants sont reliés à un collecteur disposé de telle façon qu'à un moment donné, il insère dans le circuit transmetteur seulement le ou les électro-aimants qui doivent opérer sur la partie à magnétiser du ruban ou de la bande.
Ce procédé, comme il a déjà été indiqué, a pour résultat notamment de produire l'impression magnétique sur toute la surface d'un ruban ou de bandes métalliques de convenable largeur, au moyen de lignes magnétiques contiguës et successives. Ce but peut être atteint par trois moyens analogues, dont l'un ou l'autre peut être adopté, en pratique,suivant le cas.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, quelques bons modes de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre le dispositif pour l'enregistrement magnétique sur un fil;
<Desc/Clms Page number 6>
la figure 2 montre schématiquement, selon une vue en plan, le dispositif pour l'enregistrement magnétique sur un ruban; la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de la figure 2 ; la figure 4 est une vue de face schématique du même dispositif doublé de façon à faire passer le ruban entre deux groupes d'électro-aimants tournants ; la figure 5 montre un mode de réalisation modifié, sui- tourne vant lequel le groupe magnétique enregistreur/suivant un plan perpendiculaire à la surface du ruban ; la figure 6 montre une autre forme d'exécution, dans laquelle les aimants sont montés sur une courroie sans fin; la figure 7 montre le détail de la connexion des élec- tro-aimants pour l'enregistrement sur un ruban avec le con- tact de prise de courant;
la figure 8 montre une forme d'exécution modifiée de la même connexion; les figures 9 et 10 représentent en coupe et en plan une réalisation pratique de schéma suivant la figure 4, le groupe tournant étant,en cet exemple de réalisation, composé par cinq électro-aimants; la figure 11 est un schéma des lignes d'enregistrement magnétiques obtenues par les dispositifs suivant les figures 2, 3, 4, 9 et 10.
La figure 12 montre un schéma complet d'un appareil pour l'enregistrement des sons relié aux organes connus, tels que microphone, radio-synchroniseur, pick-up pour la reproduc- tion de disques radiophoniques et le téléphone; la figure 13 montre un détail de la disposition d'un couple d'aimants pour l'enregistrement à circuit magnétique fermé, cette disposition connue étant appliquée au nouveau
<Desc/Clms Page number 7>
procédé suivant l'invention.
En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit que le fil en acier 1 peut, sous l'action des rouleaux 3 et 4, se dérouler de la bobine 2 pour s'enrouler sur la bobine 5.
Pendant son parcours de la bobine 2 à la bobine 5,le fil 1 traverse le mécanisme tournant comprenant l'éleotroaimant 6 dont les extrémités d'enroulement sont reliés à deux anneaux collecteurs 7 et 8 glissant sur les contacts 9 et 10 insérés dans le circuit électrique d'alimentation 11.
Tant l'électro-aimant 6 que les collecteurs 7 et 8 sont solidaires d'un tuyau 12 partiellement fileté, tournant entre les coussinets à noix 13 sous la commande de la roue dentée 14, reliée,à son tour,à une roue motrice 15 au moyen de la transmission 16.
La partie' filetée du tuyau 12 engrène dans la roue dentée 17 qui, transmettant sa rotation aux rouleaux 3 et 4, produit l'avancement du fil. De cette façon,le fil 1 est obligé de glisser dans la direction de son axe longitudinal tandis que l'électro-aimant tourne sur un plan perpendicu- laire à l'axe de ce fil. La composante de ces deux mouvements, convenablement réglés et synchronisés, produit sur la surface cylindrique du fil une ligne de magnétisation à spirale à pas constant, dont l'amplitude dépend du pas du filetage effectué sur le tuyau 12 et de celui de la roue dentée 17.
On comprend facilement que, pour ce qui se réfère à l' utilisation de la surface du fil, l'impression suivant une ligne à spirale de la façon sus-indiquée est plus avantageuse que l'impression suivant une ligne longitudinale, particulièrement eu égard à la longueur limitée du fil et à l'encombrement produit par celui-ci.
Il est évident que le dispositif décrit peut être mieux
<Desc/Clms Page number 8>
utilisé en augmentant le diamètre du fil à couvrir par des impressions électro-magnétiques.
Sur le tuyau 12 peuvent être montés un ou plusieurs électro-aimants 6 équidistants entre eux et reliés électriquement l'un à l'autre.
Gn peut obtenir l'enregistrement magnétique sur un fil de façon plus avantageuse en ayant recours à des couples d' électro-aimants fermant le circuit magnétique à travers le fil même; ces électro-aimants ayant, par exemple, une disposition en V ( figure 13 ) bien connue.
Dans le cas de deux ou plusieurs électro-aimants, soit que le circuit magnétique reste ouvert, soit qu'il reste fermé, on aura des spirales magnétiques d'enregistrement pouvant être comparées à une vis à deux ou plusieurs pas.
Suivant les figures 2, 3 et 4, le ruban métallique 18, de largeur convenable est enroulé sur la bobine 19, de laquelle il peut se dérouler pour s'enrouler sur la bobine 20.
A proximité du ruban 18 est disposé le groupe tournant, formé par une série des trois électro-aimants 21,22 et 23 disposés sur un plan parallèle à celui du ruban, de façon à produire sur la surface de ce dernier, par leur variation de flux magnétique, des impressions suivant les lignes 24 qui auront évidemment la même courbure; ces lignes utilisant toute cette surface ou une partie de celle-ci. Dans la partie K, opposée à celle des contacts magnétiques ( figures 2 et 3 ), le ruban peut être détaché de l'ensemble tournant au moyen d'un organe mécanique afin de ne pas lui faire subir l'influence de l'électro-aimant passant sur cette partie pendant la rotation de l'ensemble tournant.
Les électro-aimants 21,22 et 23 sont reliés à des anneaux collecteurs 25 ( figure 7 ) qui se meuvent avec le mécanisme tournant en glissant sur les contacts fixes 28; ou bien ils sont reliés à des anneaux
<Desc/Clms Page number 9>
collecteurs fixes 25' ( figure 8 ), sur lesquels glissent les contacts 28' entraînés par le système tournant.
Ce dispositif est complété enfin par un mécanisme de transmission qui, au moyen d'un moteur, produit en même temps le mouvement de rotation du groupe tournant comprenant les électro-aimants précités et le mouvement de translation du ruban; ces mouvements pouvant s'effectuer par exemple comme il est indiqué dans la figure 4, où le ruban 18 glisse longitudinalement entre deux groupes tournants d'électro-aimants se trouvant en contact avec les deux surfaces de ce ruban et ayant leur pôles opposés de façon à fermer le circuit magnétique au travers du ruban 18.
Suivant cette figure, le groupe électro-magnétique tournant 26 est solidaire de l'arbre moteur 29, sur lequel est fixée la vis sans fin 30 engrenant dans une roue dentée 31, qui à son tour, au moyen d'une roue dentée 32 commande l'avancement du ruban 18. Le groupe électro-magnétique supérieur est relié au groupe inférieur 26' au moyen d'une transmission pas représentée sur le dessin.
Le contact électrique de chacun des électro-aimants 21, 22 et 23 avec l'anneau collecteur 25, fixe ou mobile, peut être disposé de façon à porter sur cet anneau des résistances électriques insérées entre le circuit de l'électro-aimant et celui de la prise de courant.
Ces résistanoes sont insérées sur la surface de l'anneau collecteur 25 de façon à permettre que chacun des électro-aimants soit exclus du circuit électrique lorsqu'il tourne sur la partie du ruban où les lignes magnétiques actives x ( figure 11 ) ne doivent pas être tracées. La nécessité de cette exclusion est évidente car, dans le cas contraire, ces lignes magnétiques se oouvreraient et entrecouperaient en produisant une très grande confusion ( à moins qu'on ne veuille
<Desc/Clms Page number 10>
pas éloigner le ruban dans la partie opposée à celle des lignes magnétiques ).
Dans la forme d'exécution de la figure 5, c'est-à-dire celle qui comprend un ruban métallique se déroulant et s'en- roulant entre deux rouleaux, mais dans laquelle le plan de rotation des électro-aimants est disposé parallèlement au plan de glissement du ruban et transversalement à celui-ci, il faut donner à ce ruban une courbure dans le sens trans- versal avec un rayon correspondant à celui formé par les pô- les des électro-aimants 21,22 et 23, afin que les lignes 27 de magnétisation imprimées sur le ruban soient parallèles/et équidistantes.
Les noyaux des électro-aimants 21, 22 et 23 sont ici tournés vers le bord extérieur de l'anneau 26 et relié entre eux au moyen de collecteurs ordinaires, leur dis- position étant telle qu'avant qu'un de ces électro-aimants abandonne le ruban, celui qui vient ensuite le remplace im- devient médiatement, de façon que la transmission @@@@@@@@@@@ continue.
Dans la dernière forme d'exécution, représentée en fi- gure 6, les électro-aimants 21, 22 et 23 sont montés sur une courroie 34 tendue sur les roues 35 et 36. Par cette disposi- tion, l'avancement rectiligne du lien inférieur B de la cour- roie 34 permet l'impression magnétique sur le ruban 18 de lignes droites et parallèles, sans qu'on doive avoir recours à la courbure de ce ruban. Aussi, dans ce cas, les électro- aimants 21, 22 et 23 sont-ils reliés entre eux électriquement par des contacts formés sur des anneaux collecteurs.
Ici aussi ( figure 6 ) on peut appliquer un deuxième groupe tournant agissant sur la surface inférieure du ruban et établi de telle manière que les pôles de ces électro-ai- mants soient opposés aux pôles du groupe tournant supérieur, de façon à fermer le circuit magnétique à travers de ce ruban.
Il va sans dire que les deux groupes sont identiques et qu'ils
<Desc/Clms Page number 11>
sont entraînés à la même vitesse.
Dans les figures 9, 10 et 11,on a représenté une réalisation pratique du dispositif suivant les figures 2, 3 et 4.
Dans ces figures 9 - 11, on a représenté une construction mécanique et électromagnétique qui permet, en ce qui concerne l'enregistrement sur des rubans, d'éviter la superposition et l'entrelacement des lignes magnétiques, ainsi que les bruits parasites dérivant de la prise de ce contact des aimants sur le ruban et de leur détachement de celui-ci, tant au commencement qu'à la fin de chaque ligne d'enregis- trement transversale ; moyens peuvent ainsi assurer la parfaite continuité d'enregistrement et transmission des sons sans interruptions ou abaissements de tonalité intermittents.
L'appareil suivant la figure 9 comprend : deux bobines 19 et 20 pour le ruban ; plaques 37 et 38, entre lesquel- les glisse le ruban 18; deux disques ou plateaux tournants 39 et 40 opposés l'un à l'autre ( de l'un et de l'autre côté du ruban), sur chacun desquels sont disposés, équidistants entre eux, cinq électro-aimants 41 insérés dans le circuit de réception ou de transmission par l'intermédiaire de contacts glissants 42 et anneaux collecteurs 43.
Ces électro-aimants sont disposés aux deux extrémités de diamètres dont la longueur est plus petite que la largeur du ruban 18, de façon que leurs noyaux, pendant leur mouvement de rotation, restent toujours en contact avec la surface de ce ruban.
Les deux plateaux 39 et 40 portent respectivement les couronnes dentées 44 et 45 en prise avec les engrenages 46 et 47 calés sur un arbre vertical 48, qui est relié à l'arbre moteur 29' au moyen d'un couple d'engrenages 49 et 50.
Sur l'arbre vertical 48 sont aussi fixés deux engrenages
<Desc/Clms Page number 12>
51 et 52 de différent diamètre.
En 53 est indiqué un deuxième arbre monté verticale- ment en des supports fixés au bâti 54 de l'appareil; cet ar- bre pouvant se mouvoir axialement sous la commande d'une vis de réglage 55 en prise avec un filet 53' du support 54,56.
Avec l'arbre 53 est solidaire une vis sans fin 57 en prise avec un engrenage 32' portant périphériquement les dents pour l'entraînement du ruban 18.
La vis de réglage 55 sert à corriger la position du ruban dans le cas de déphasage de la position des lignes magnétiques par rapport aux pôles des électro-aimants 41.
Sur l'arbre 53 est monté le dispositif pour le ohange- ment de vitesse, constitué par des engrenages 58, qui, rece- vant leur mouvement par les engrenages 49 et 51 ou 49 et 52, @ transmettent ce mouvement au transpor teur 32'du ruban.
Les deux plateaux ou disques tournants 39 et 40 sont montés sur des bras 59 et 60 pivotés sur les supports de l' arbre vertical 48.
Ceci permet de soulever et ensuite déplacer horizonta- lement ces disques, afin de rendre possible l'introduction du ruban, la remplacement rapide des noyaux des électro-ai- mants et les révisions.
Dans le cas décrit chacun des électro-aimants 41 et 41' porte des contacts à balai 42, qui sont solidaires du méca- nisme tournant et glissant sur le collecteur fixe 43; ce col- lecteur étant constitué par une matière isolante dans la par- tie Y ( figure 11 ) où sont exclus les circuits électriques des électro-aimants ( parties indiquées sans aucune hachure dans la figure 11 ) et par une matière conductive dans le secteur Z d'enregistrement et reproduction des variations magnétiques ( parties en noir plein et hachurées dans la fi- gure 11 ).
<Desc/Clms Page number 13>
Le passage entre la partie isolante Y du collecteur et la partie conductive peut être obtenu par une ouverture et fermeture graduelle du circuit au moyen de convenables ré- sistances électriques insérées sur la surface de contact de l'anneau collecteur, de façon à assurer la continuité et fi- délité absolue de la courbe des fréquences, qui ne subit pas de..brusques variations.
Il en résulte que le secteur conducteur Z du collec- teur sera constitué par une zone centrale a ayant la conduc- tivité la plus grande, qui restera comprise entre l'angle A, et par deux zones b et b', adjacentes à la zone a, qui auront une conductivité augmentant progressivement vers cette zone jusqu'à atteindre la valeur de la conductivité de a.
Dans cette solution, le ruban 18 a une zone . moyenne A avec des lignes magnétiques actives enregistrées par les électro-aimants pendant le passage de leurs balais sur la zone a du collecteur, deux zones latérales B et B' avec une magnétisation graduelle obtenue pendant le passage des ba- lais sur les seoteurs à résistance graduelle b et b" du col- lecteur et enfin deux autres zones sans aucun enregistrement des deux côtés. Par conséquent les lignes de magnétisation x enregistrées auront leur commencement avec la magnétisation la plus petite, qui augmentera progressivement sur toute la zone B jusqu'à atteindre le degré constant de magnétisation de la zone A, après quoi la magnétisation de ces lignes ira diminuant graduellement jusqu'à zéro,sur la zone B'.
Grâce à ce procédé d'enregistrement magnétique on aura, pendant la transmission une tonalité constante, parce que, tandis qutun électro-aimant parcourt la zone B,à la tonalité proportionnellement croissante,-un autre électro-aimant parcourt la zone B', à tonalité décroissants.
Comme il est montré clairement dans la figure 9, le double plateau tournant 39, 40 est commandé par un moteur
<Desc/Clms Page number 14>
électrique 29', tandis que le ruban 18 glisse longitudinalement par un dispositif à vis sans fin, directement relié à la commande, du mécanisme tournant.
Il est évident que, si le rapport entre le mouvement du mécanisme tournant des électro-aimants et l'avancement du ruban est maintenu fixe tant pendant l'enregistrement que pendant la reproduction, il y aura la même cadence et la même tonalité. Si, au contraire, après avoir effectué l'enre- gistrement en faisant marcher le mécanisme tournant avec une vitesse déterminée et en donnant un rapport déterminé au pas d'avancement du ruban, en maintenant dans la reproduction la même vitesse pour le système tournant mais en augmentant le rapport du pas d'avancement du ruban en faisant glisser plus lentement celui-ci, la tonalité de la reproduction sera la même, mais la cadence sera relâchée, On a indiqué un nombre de cinq pour les électro-aimants de magnétisa- tion, mais ceci est un simple exemple ;
lenombre de ces élec- tro-aimants dépend évidemment de l'utilisation plus ou moins longue qu'on exigera sur le ruban.
D'autre part, ces électro-aimants peuvent être dédoublés de façon à avoir sur le même dispositif tournant deux groupes d'électro-aimants, l'un servant pour l'impression et l'autre pour la reproduction ( non représentée sur le dessin). On peut aussi ajouter un troisième groupe d'électroaimants, par exemple 41" ( figure 10 ), pour le nivellement ou l'effacement; ce groupe peut être mis en fonctionnement en connexion avec une source de courant continu.
Par ce moyen, lorsqu'on veut effectuer un enregistrement sur un ruban portant déjà un enregistrement précédent, on peut exécuter l'effacement en même temps que le nouvel enregistrement, parce que les noyaux des électro-aimants à courant continu, oonvenablement disposés, avancent sur les lignes magnétiques déjà
<Desc/Clms Page number 15>
existant, tout en effaçant et en préparant la route aux électro-aimants suivants insérés dans le circuit du nouvel enregistrement.
La réalisation pratique du procédé suivant l'invention permet un volume réduit de l'appareil et un pas d'avancement du ruban inférieur d'environ 100 fois à celui des systèmes électromagnétiques connus jusqu'à présent, elle ouvre une large voie d'application à l'enregistrement et à la repro- duction électromagnétiques des sons, si avantageux sous tant d'aspects.
Dans la figure 12, le système tournant de l'appareil en question est indiqué par SR, le piak-up par P, le microphone par M, l'appareil de radiophonie par R avec haut parleur R', le téléphone par T, la batterie électrique par BE, un commu- tateur par C et un déviateur par D.
Les deux fils 61 de l'appareil, reliés aux deux secteurs du collecteur 43, peuvent,par une simple dérivation D être couplés à la sortie de l'amplificateur de l'appareil radiophonique ordinaire, lorsqu'on veut effectuer un enregistrement pouvant être relevé et amplifié par une connexion à contact au microphone M, si l'appareil doit enregistrer un discours ; au téléphone T, si on doit enregistrer une conversation téléphonique; à la radio R, si on veut enregistrer ce qu'on écoute à la radio; enfin,au phonographe P, si on veut reproduire des disques.
Les enregistrements précités pourront être immédiatement reproduits à la suite d'un simple déplacement du levier de commutation C, qui, au lieu de recevoir à la sortie de l'amplificateur l'impression à reproduire, portera ces enregistrements à l'amplificateur afin qu'ils soient amplifiés et répétés.
Le dispositif tournant, appliqué sur les deux côtés du
<Desc/Clms Page number 16>
ruban, permet de faire un tracé avec la moindre dispersion de lignes magnétiques et une très grande intensité et pureté.
Pour ce qui est de la largeur du ruban par rapport aux distances diamétrales des centres des noyaux des électro-ai- mants de mécanisme tournant, il est évident que la disposi- tion décrite permet un contact mécanique continu qui simpli- fie la réalisation pratique de ce procédé. Hais, appliquant le même principe, on pourra utiliser encore davantage la sur- face du ruban, en couvrant de lignes magnétiques aussi les deux zones muettes, ou neutres, C, ou bien en employant un ruban de plus petite largeur, c'est-à-dire une largeur ne surpassant pas celle des zones A B C additionnées ensemble.
Il suffira pour cela que les noyaux abandonnent leur contact mécanique avec le ruban sur les bords de celui-ci, ou bien en immédiatement/avant de ces bords; un dispositif mécanique pour le simple soulèvement de ces noyaux dans la zone indi- quée par Y ( figure 11 ) peut bien servir à cet effet.
Il est évident que le mécanisme peut être limité à un seul groupe tournant opérant d'un seul côté, lorsqu'on a des /'exigences modérés.
Il va sans dire que les détails de construotion et de forme pourront varier en pratique, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Method for the electromagnetic recording of sounds on metallic sheets, tapes or wires".
Various devices for recording and magnetic reproduction of sounds are well known, which, based on the principle of Poulsen, find their realization thanks to magnetizable metallic elements, as by
<Desc / Clms Page number 2>
for example, cylinders, discs, threads and tapes. But we also know that these devices have great drawbacks which pose serious obstacles to their practical execution.
The main of these disadvantages are: the large volume and the high cost of the devices; the very limited possibility of using cylinders and disks, especially with regard to their volume and cost.
The circular section wire recording is very imperfect. This defect must obviously be attributed to the fact that this wire, because of its flexibility, can never pass through the poles of the electromagnets a second time in the same position as the first time. The directrix of its cylindrical surface comes each time to take different positions with respect to the plane perpendicular to the longitudinal axis of the wire; which produces a phase shift in the molecular orientation thereof.
As for the square section wire, it is obviously impractical and almost impossible to achieve. On the contrary, very good recordings can be obtained on a steel tape, but this by means of expensive and bulky devices.
The tape must, in fact, unwind at a speed of about 1.50 m per second, so that the finished device is bulky and very expensive, particularly because of the need to provide organs intended to eliminate the most possible vibrations. In addition, the tapes, given their speed, present a risk of breakage. It should be considered, for example, that for a recording lasting about half an hour, one must use approximately 2700 m of tape costing several thousand francs and forming a roll of more than 50 centimeters in diameter.
Some time ago, we experimented with a device
<Desc / Clms Page number 3>
suitable for using sound impressions executed transversely on a tape or a strip of a material of the film or paper type, in order to obtain a greater possibility of use; this device was based on the variations of insulation which occurred in the photomechanical recordings in graphics carried out on these films or this paper and which gave rise to variations of inductance with repeater circuits. But the device in question has not received a practical realization.
Magnetic recording of sounds, however, has advantages of simplicity and practicality deriving from the possibility of reproducing immediately after recording, since the same material can be used an indefinite number of times, etc.
The problem to be solved consists in maintaining and using the magnetic device with all the advantages which modern science gives it, transforming it into a new device which offers the following advantages: a) less space-saving of the apparatus for recording and recording. reproduction; b) reduced bulk and weight of the magnetic component to be used for recording and reproduction; o) moderate cost.
These advantages are obtained by the method for the electromagnetic recording of sounds on metal sheets or wires, which forms the subject of the present invention.
By this process the following advantages are obtained: great simplicity and very low cost of the apparatus; speed of advance of the magnetic member (wire or tape) about 100 times slower than in the devices existing until now;
<Desc / Clms Page number 4>
volume reduced so that the material of several hours of recording can be contained approximately in a pocket; consequently very low cost, both of the apparatus and of the magnetic member used.
These advantages are in addition to others existing so far.
The new method according to the present invention consists essentially in carrying out the magnetic recording on the metal element by means of an electromagnet or of a group of electromagnets (connected to the re-operator or transmitter circuit). which is set in continuous rotation in synchronism with the longitudinal movement of the aforementioned metallic element and keeping the magnetic cores in contact with the surface to be magnetized; on the metallic element one or more lines thus being drawn at a rate which is the result of the two movements, that is to say of the circular movement of the magnets and of the longitudinal movement of the element itself.
Sound reproduction is obtained by passing the metal element back under the same rotating device, the electromagnets of which are inserted in this case in the transmitter circuit (radio-amplifier).
This process makes it possible to use the surface of the metal element used as magnetic support much better, while obtaining the great advantages indicated above.
When a wire of circular cross-section is used for recording, it is slid in the longitudinal direction between the poles of one or more electromagnets inserted in a transmitter circuit, which rotate around it. this wire, on a plane perpendicular to its axis, so as to effect magnetization on the surface of the wire by one or more spiral lines.
<Desc / Clms Page number 5>
The magnetic forces act in a radial direction on this or these spiral lines, on which the electromagnets can pass again for reproduction.
But the more advantageous results of the method of the invention are obtained in the case of recording and transmissions carried out by means of tapes or metal bands.
In this case, the metal ribbons, or bands, slide longitudinally below, or above a group of three or more electromagnets mounted equidistant on an axis about which they rotate in synchronism with the advance. of the metal element to be magnetized. Or, even with a better result, these ribbons, or these bands, pass between two groups of electromagnets as above, acting on one and on the other of their sides respectively.
These electromagnets are connected to a collector arranged in such a way that at a given moment, it inserts into the transmitter circuit only the electromagnet (s) which must operate on the part to be magnetized of the ribbon or of the strip.
This method, as has already been indicated, results in particular in producing the magnetic printing over the entire surface of a metal tape or bands of suitable width, by means of contiguous and successive magnetic lines. This object can be achieved by three analogous means, one or the other of which can be adopted, in practice, as the case may be.
The accompanying drawing shows, by way of example, some good embodiments of the invention.
Figure 1 shows the device for magnetic recording on a wire;
<Desc / Clms Page number 6>
Figure 2 shows schematically, in a plan view, the device for magnetic recording on a tape; FIG. 3 is a perspective view of the device of FIG. 2; FIG. 4 is a schematic front view of the same device doubled so as to pass the tape between two groups of rotating electromagnets; Fig. 5 shows a modified embodiment, whereby the magnetic recording unit / is rotated in a plane perpendicular to the surface of the tape; Figure 6 shows another embodiment, in which the magnets are mounted on an endless belt; FIG. 7 shows the detail of the connection of the electromagnets for recording on a tape with the socket contact;
Figure 8 shows a modified embodiment of the same connection; FIGS. 9 and 10 represent in section and in plan a practical embodiment of the diagram according to FIG. 4, the rotating group being, in this exemplary embodiment, composed of five electromagnets; FIG. 11 is a diagram of the magnetic recording lines obtained by the devices according to FIGS. 2, 3, 4, 9 and 10.
FIG. 12 shows a complete diagram of an apparatus for recording sounds connected to known components, such as microphone, radio-synchronizer, pick-up for the reproduction of radio records and the telephone; Figure 13 shows a detail of the arrangement of a pair of magnets for closed magnetic circuit recording, this known arrangement being applied to the new
<Desc / Clms Page number 7>
process according to the invention.
Referring firstly to Figure 1, it can be seen that the steel wire 1 can, under the action of the rollers 3 and 4, unwind from the spool 2 to wind up on the spool 5.
During its journey from coil 2 to coil 5, wire 1 passes through the rotating mechanism comprising the electromagnet 6 whose winding ends are connected to two collector rings 7 and 8 sliding on contacts 9 and 10 inserted in the circuit power supply 11.
Both the electromagnet 6 and the collectors 7 and 8 are integral with a partially threaded pipe 12, rotating between the nut bearings 13 under the control of the toothed wheel 14, connected, in turn, to a driving wheel 15 by means of transmission 16.
The threaded part of the pipe 12 meshes with the toothed wheel 17 which, transmitting its rotation to the rollers 3 and 4, produces the advancement of the wire. In this way, the wire 1 is forced to slide in the direction of its longitudinal axis while the electromagnet rotates on a plane perpendicular to the axis of this wire. The component of these two movements, suitably adjusted and synchronized, produces on the cylindrical surface of the wire a constant-pitch spiral magnetization line, the amplitude of which depends on the pitch of the thread made on the pipe 12 and that of the toothed wheel 17.
It will be readily understood that, as regards the use of the wire surface, printing along a spiral line in the above-mentioned manner is more advantageous than printing along a longitudinal line, particularly in view of the limited length of the wire and the bulk produced by it.
It is obvious that the device described can be better
<Desc / Clms Page number 8>
used by increasing the diameter of the wire to be covered by electro-magnetic prints.
On the pipe 12 can be mounted one or more electromagnets 6 equidistant from each other and electrically connected to one another.
Gn can obtain the magnetic recording on a wire more advantageously by having recourse to pairs of electromagnets closing the magnetic circuit through the wire itself; these electromagnets having, for example, a well-known V-shaped arrangement (FIG. 13).
In the case of two or more electromagnets, either that the magnetic circuit remains open, or that it remains closed, there will be magnetic recording spirals which can be compared to a screw with two or more steps.
According to Figures 2, 3 and 4, the metal tape 18, of suitable width is wound on the reel 19, from which it can unwind to wind on the reel 20.
Near the tape 18 is arranged the rotating group, formed by a series of three electromagnets 21, 22 and 23 arranged on a plane parallel to that of the tape, so as to produce on the surface of the latter, by their variation of magnetic flux, impressions along lines 24 which will obviously have the same curvature; these lines using all or part of this surface. In part K, opposite to that of the magnetic contacts (figures 2 and 3), the tape can be detached from the rotating assembly by means of a mechanical member so as not to subject it to the influence of electro- magnet passing over this part during the rotation of the rotating assembly.
The electromagnets 21, 22 and 23 are connected to collecting rings 25 (FIG. 7) which move with the rotating mechanism by sliding on the fixed contacts 28; or they are connected to rings
<Desc / Clms Page number 9>
fixed collectors 25 '(Figure 8), on which slide the contacts 28' driven by the rotating system.
This device is completed finally by a transmission mechanism which, by means of a motor, simultaneously produces the rotational movement of the rotating group comprising the aforementioned electromagnets and the translational movement of the tape; these movements can be carried out for example as indicated in Figure 4, where the tape 18 slides longitudinally between two rotating groups of electromagnets in contact with the two surfaces of this tape and having their poles opposite so to close the magnetic circuit through the tape 18.
According to this figure, the rotating electromagnetic unit 26 is integral with the motor shaft 29, on which is fixed the worm 30 meshing with a toothed wheel 31, which in turn, by means of a toothed wheel 32 controls the advancement of the tape 18. The upper electromagnetic group is connected to the lower group 26 'by means of a transmission not shown in the drawing.
The electrical contact of each of the electromagnets 21, 22 and 23 with the collector ring 25, fixed or movable, can be arranged so as to bear on this ring electrical resistances inserted between the circuit of the electromagnet and that from the power outlet.
These resistors are inserted on the surface of the collector ring 25 so as to allow each of the electromagnets to be excluded from the electric circuit when it turns on the part of the strip where the active magnetic lines x (figure 11) must not. be traced. The need for this exclusion is obvious because, otherwise, these magnetic lines would open and intersect, producing a great deal of confusion (unless we wanted to
<Desc / Clms Page number 10>
not move the tape away in the part opposite to that of the magnetic lines).
In the embodiment of FIG. 5, that is to say the one which comprises a metal tape unwinding and winding between two rollers, but in which the plane of rotation of the electromagnets is arranged in parallel. at the sliding plane of the tape and transversely to it, it is necessary to give this tape a curvature in the transverse direction with a radius corresponding to that formed by the poles of the electromagnets 21, 22 and 23, in order that the magnetization lines 27 printed on the tape are parallel / and equidistant.
The cores of the electromagnets 21, 22 and 23 are here turned towards the outer edge of the ring 26 and connected to each other by means of ordinary collectors, their arrangement being such as before one of these electromagnets abandons the ribbon, the next one immediately replaces it, so that the transmission continues.
In the last embodiment, represented in FIG. 6, the electromagnets 21, 22 and 23 are mounted on a belt 34 stretched over the wheels 35 and 36. By this arrangement, the rectilinear advance of the link lower B of the belt 34 allows the magnetic printing on the tape 18 of straight and parallel lines, without having to resort to the curvature of this tape. Also, in this case, the electromagnets 21, 22 and 23 are electrically connected to each other by contacts formed on collector rings.
Here also (figure 6) a second rotating group can be applied, acting on the lower surface of the strip and established in such a way that the poles of these electromagnets are opposite to the poles of the upper rotating group, so as to close the circuit. magnetic through this tape.
It goes without saying that the two groups are identical and that they
<Desc / Clms Page number 11>
are driven at the same speed.
In Figures 9, 10 and 11, there is shown a practical embodiment of the device according to Figures 2, 3 and 4.
In these figures 9 - 11, there is shown a mechanical and electromagnetic construction which makes it possible, as regards the recording on tapes, to avoid the superposition and the interlacing of the magnetic lines, as well as the parasitic noises deriving from the making this contact of the magnets on the tape and their detachment therefrom, both at the beginning and at the end of each transverse recording line; means can thus ensure the perfect continuity of recording and transmission of sounds without interruptions or intermittent lowering of tone.
The apparatus according to FIG. 9 comprises: two reels 19 and 20 for the tape; plates 37 and 38, between which slides the tape 18; two discs or rotating plates 39 and 40 opposite to each other (on one side and the other side of the strip), on each of which are arranged, equidistant from each other, five electromagnets 41 inserted in the circuit reception or transmission by means of sliding contacts 42 and collector rings 43.
These electromagnets are arranged at both ends of diameters whose length is smaller than the width of the strip 18, so that their cores, during their rotational movement, always remain in contact with the surface of this strip.
The two plates 39 and 40 respectively carry the toothed rings 44 and 45 in engagement with the gears 46 and 47 wedged on a vertical shaft 48, which is connected to the motor shaft 29 'by means of a pair of gears 49 and 50.
On the vertical shaft 48 are also fixed two gears
<Desc / Clms Page number 12>
51 and 52 of different diameter.
At 53 is indicated a second shaft mounted vertically in supports fixed to the frame 54 of the apparatus; this shaft being able to move axially under the control of an adjusting screw 55 in engagement with a thread 53 'of the support 54, 56.
With the shaft 53 is integral a worm 57 engaged with a gear 32 'peripherally carrying the teeth for driving the tape 18.
The adjustment screw 55 serves to correct the position of the tape in the case of phase shift of the position of the magnetic lines with respect to the poles of the electromagnets 41.
On the shaft 53 is mounted the device for the speed change, consisting of gears 58, which, receiving their movement by the gears 49 and 51 or 49 and 52, transmit this movement to the conveyor 32 '. tape.
The two turntables or rotating discs 39 and 40 are mounted on arms 59 and 60 pivoted on the supports of the vertical shaft 48.
This makes it possible to lift and then move these discs horizontally, in order to make possible the insertion of the tape, the rapid replacement of the electromagnet cores and the revisions.
In the case described, each of the electromagnets 41 and 41 'carries brush contacts 42, which are integral with the rotating mechanism and sliding on the fixed collector 43; this collector being constituted by an insulating material in part Y (figure 11) where the electric circuits of the electromagnets are excluded (parts indicated without any hatching in figure 11) and by a conductive material in sector Z recording and reproducing magnetic variations (parts in solid black and hatched in figure 11).
<Desc / Clms Page number 13>
The passage between the insulating part Y of the collector and the conductive part can be obtained by a gradual opening and closing of the circuit by means of suitable electrical resistors inserted on the contact surface of the collector ring, so as to ensure continuity. and absolute fidelity of the frequency curve, which does not undergo sudden variations.
As a result, the conductive sector Z of the collector will be formed by a central zone a having the greatest conductivity, which will remain between the angle A, and by two zones b and b ', adjacent to the zone a, which will have a conductivity gradually increasing towards this zone until reaching the value of the conductivity of a.
In this solution, the tape 18 has one zone. average A with active magnetic lines recorded by the electromagnets during the passage of their brushes over zone a of the collector, two lateral zones B and B 'with a gradual magnetization obtained during the passage of the bali on the resistance valves gradual b and b "of the collector and finally two other zones without any recording on both sides. Therefore the recorded magnetization lines x will have their beginning with the smallest magnetization, which will gradually increase over the whole area B up to reach the constant degree of magnetization of zone A, after which the magnetization of these lines will gradually decrease to zero, on zone B '.
Thanks to this magnetic recording process we will have a constant tone during transmission, because, while an electromagnet traverses zone B, with a proportionally increasing tone, another electromagnet traverses zone B ', at decreasing tones.
As it is clearly shown in figure 9, the double turntable 39, 40 is controlled by a motor
<Desc / Clms Page number 14>
electric 29 ', while the tape 18 slides longitudinally by a worm device, directly connected to the control of the rotating mechanism.
It is evident that if the ratio between the movement of the rotating mechanism of the electromagnets and the advancement of the tape is kept fixed both during recording and during reproduction, there will be the same cadence and the same tone. If, on the contrary, after having carried out the recording by making the rotating mechanism run at a determined speed and giving a determined ratio to the advancement pitch of the tape, maintaining in the reproduction the same speed for the rotating system but by increasing the tape feed step ratio by sliding the tape more slowly, the tone of the reproduction will be the same, but the rate will be relaxed. A number of five has been indicated for the magnetization electromagnets. tion, but this is a simple example;
The number of these electromagnets obviously depends on the longer or shorter use that will be required on the tape.
On the other hand, these electromagnets can be duplicated so as to have on the same rotating device two groups of electromagnets, one serving for printing and the other for reproduction (not shown in the drawing. ). A third group of electromagnets, for example 41 "(Fig. 10), can also be added for leveling or erasing; this group can be operated in connection with a direct current source.
By this means, when you want to make a recording on a tape already carrying a previous recording, you can perform the erasure at the same time as the new recording, because the cores of the DC electromagnets, suitably arranged, advance. on the magnetic lines already
<Desc / Clms Page number 15>
existing, while erasing and preparing the way for the following electromagnets inserted in the circuit of the new recording.
The practical implementation of the method according to the invention allows a reduced volume of the device and a feed pitch of the ribbon approximately 100 times less than that of the electromagnetic systems known until now, it opens up a wide application path to the electromagnetic recording and reproduction of sound, so advantageous in so many ways.
In figure 12, the rotating system of the device in question is indicated by SR, the piak-up by P, the microphone by M, the radio device by R with speaker R ', the telephone by T, the electric heater by BE, a switch by C and a diverter by D.
The two wires 61 of the apparatus, connected to the two sectors of the collector 43, can, by a simple branch D be coupled to the output of the amplifier of the ordinary radiophonic apparatus, when one wishes to make a recording which can be read. and amplified by a contact connection to the microphone M, if the apparatus is to record a speech; on telephone T, if a telephone conversation is to be recorded; on radio R, if we want to record what we listen to on the radio; finally, with the phonograph P, if we want to reproduce records.
The aforementioned recordings can be immediately reproduced following a simple movement of the switching lever C, which, instead of receiving at the output of the amplifier the impression to be reproduced, will carry these recordings to the amplifier so that they are amplified and repeated.
The rotating device, applied on both sides of the
<Desc / Clms Page number 16>
tape, allows to draw with the least dispersion of magnetic lines and a very high intensity and purity.
With regard to the width of the tape in relation to the diametral distances of the centers of the cores of the rotating mechanism electromagnets, it is evident that the arrangement described allows continuous mechanical contact which simplifies the practical realization of this process. But, applying the same principle, we can use the surface of the tape even more, by covering with magnetic lines also the two silent areas, or neutral, C, or by using a tape of smaller width, ie. that is to say a width not exceeding that of the ABC zones added together.
It will suffice for this that the cores abandon their mechanical contact with the tape on the edges of the latter, or else immediately / before these edges; a mechanical device for the simple lifting of these cores in the zone indicated by Y (figure 11) may well serve this purpose.
It is obvious that the mechanism can be limited to a single rotating group operating on one side only, when there are moderate demands.
It goes without saying that the details of construction and form may vary in practice, without departing from the scope of the invention.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.