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Procédé d'enregistrement et de reproduction d'oscillations sonores stéréophoniques.
La présente invention a trait à un procédé d'en- registrement et de reproduction d'oscillations sonores sté- réophoniques. A l'enregistrement, on se sert de plusieurs microphones séparés dans l'espace. A la reproduction, les oscillations sonores acoustiques, qui ont été converties en oscillations électriques, sont transmises, par des canalisa- tions distinctes, à plusieurs haut -parleurs disposés à des distances adéquates. On réalise ainsi une reproduction de nature à créer l'illusion d'une perspective phonique. La transmission des oscillations électriques depuis les micro- phones jusqu'aux haut -parleurs peut s'effectuer avec inter- position d'un enregistrement sonore inscrit sur un support.
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Cela entraîne, cependant, la difficulté de maintenir à la reproduction un synchronisme parfait entre les enregistre- ments sonores stéréophoniques connexes. Le moindre déplace- ment des phonogrammes l'un par rapport à l'autre a pour ef- fet de porter atteinte à l'illusion de la perspective sonore.
Afin de maintenir ce synchronisme, on a déjà proposé d'enregistrer en un seul phonogramme les oscillations sonores provenant des diverses canalisations, de sorte que le syn- chronisme ne puisse pas disparaître. L'un des procédés connus consiste à moduler plusieurs ondes porteuses par les sons des diverses canalisations et à enregistrer en une seule trace l'ensemble des ondes porteuses ainsi modulées. Du côté de la reproduction, ces ondes porteuses doivent être séparées par des filtres, les diverses fréquences sonores étant ensuite rendues audibles par démodulation.
Un autre procédé connu consiste en ce que, en pré- sence de deux canalisations, les oscillations sonores trans- mises par l'une de ces dernières sont enregistrées de façon inchangée, tandis que celles transmises par l'autre canalisa- tion sont amenées à moduler une onde porteuse située au-delà de la gamme de fréquences de la première canalisation. Cette onde porteuse modulée est alors enregistrée dans le même phonogramme, mais, comme sa zone de fréquences est située au delà de celle de la première canalisation, elle peut être reproduite séparément avec utilisation d'un filtre.
Tous ces procédés connus ont, cependant, l'inconvé- nient que, du côté de la reproduction, l'installation est assez compliquée. Elle exige la prévision de filtres permet- tant de transmettre une gamme de fréquences déterminée nette- ment délimitée et/de couper entièrement les fréquences situées en dehors de cette gamme. Les filtres de ce genre sont très compliqués et leur fonctionnement n'est pas absolu, de sorte
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que la reproduction est toujours accompagnée de sons parasites.
La présente invention a pour but d'inscrire, moyen- nant deux canalisations, un enregistrement sonore stéréopho- nique en un seul phonogramme qui puisse être reproduit au moyen d'un appareillage relativement simple.
Suivant l'invention, une onde porteuse d'au moins 7000 p:s est modulée de telle manière par les oscillations sonores des deux canalisations que les oscillations de l'une des canalisations ne modulent que les soumets d'amplitude positifs et celles de l'autre canalisation ne modulent que les sommets d'amplitude négatifs de l'onde porteuse. L'onde porteuse ainsi modulée est enregistrée sur un support par un seul dispositif d'enregistrement en un seul phonogramme.
Le procédé précité assure en tout cas un synchronisme parfait entre les deux canalisations, car, quelles que soient les déformations auxquelles la matière constituant le film est sujette, les deux côtés du phonogramme restent toujours en regard l'un de l'autre.
Suivant l'invention, on reproduit l'enregistrement sonore ainsi enregistré par exploration du phonogramme au moyen d'une seule cellule photo-électrique, en scindant les moitiés positive et négative de l'onde porteuse au moyen d'un dispositif connu en lui-même, par démodulation de chaque moitié, en séparant par filtration l'onde porteuse et par reproduction de chacune des deux canalisations ainsi obtenues au moyen de dispositifs reproducteurs séparés.
Il est vrai qu'il est nécessaire de prévoir, du côté reproduction, des filtres permettant de filtrer l'onde porteuse mais ces filtres ne doivent filtrer qu'une seule fréquence déterminée. Les filtres de ce genre sont très simples à établir et leur fonctionnement peut être absolu.
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La fréquence sonore la plus élevée que le procédé qui fait l'objet de l'invention permet de transmettre est égale à la moitié de la fréquence d'onde porteuse dont on s'est servi, doncà au moins 3500 p :s. L'invention est en outre basée sur la constatation du fait qu'il se produit une telle vivification du son reproduit que la délimitation pré- citée de la gamme de fréquences reproduite n'a pas d'action nuisible.
Selon un mode d'exécution de l'invention, on peut réaliser un autre perfectionnement de la transmission des sons en mettant en pratique un procédé d'enregistrement. connu en lui-même qui consiste à tailler dans l'épaisseur d'un sup- port, à travers une couche de revêtement opaque, au moyen d'un ciseau affectant la forme d'un V dont l'angle au sommet est d'environ 1740 de manière à inscrire le phonogramme en varia- tions de largeur et de profondeur. Ce procédé d'enregistrement permet d'enregistrer de manière fidèle à la nature même des fréquences supérieures à 7000 p:s. On peut ainsi réaliser un enregistrement jusqu'à 9000 p: s, ce qui permet d'augmenter jusqu'à 4500 p :s lagamme des fréquences sonores à enregistrer.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de l'invention.
La fig. 1 montre un schéma de montage destiné à l'enregistrement sonore.
La fig. 2 montre l'onde porteuse modulée au moyen du montage de la fig. 1.
La fig. 3 montre un dispositif reproducteur destiné à reproduire l'enregistrement sonore ainsi obtenu.
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Sur la fig. 1, 1 et 2 désignent les deux microphones d'enregistrement qui, conjointement avec les amplificateurs de microphone correspondants 3 et 4, constituent deux canali- sations 25 et 26,transmettant les sons tout en conservant l'effet stéréophonique. En avant du dispositif d'enregistre- ment sont montes deux tubes à décharges électroniques 29 et 30 accouplés, au moyen d'un transformateur convenable 27, aux deux canalisations d'enregistrement. Une onde porteuse est transmise à ce transformateur 27 au moyen d'un dispositif oscillateur 28 qui produit une fréquence d'au moins 7000p:s.
La valeur de l'araplitude de cette onde porteuse et les courbes caractéristiques des tubes 29 et 30 sont telles que ces tubes travaillent dans les parties incurvées de leur courbe caracté- ristique anode-grille, de sorte que cette onde porteuse est modulée par les oscillations sonores transmises par les cana- lisations 25 et 26. Cette modulation s'effectue de telle manière que les sommets d'amplitude d'une certaine direction, par exemple le sens positif, soient modulés par les fréquences sonores provenant de la canalisation 25 et que les sommets d'amplitude de la direction opposée, par exemple le sens né- gatif, soient modulés par les oscillations sonores de la ca- nalisation 26. L'onde porteuse reçoit ainsi la nature qu'on voit sur la fig. 2, c'est-à-dire que les bandes latérales sont différentes.
L'onde porteuse ainsi obtenue est transmise, par l'intermédiaire du transformateur 40 et de l'amplificateur d'enregistrement 7, au dispositif d'enregistrement 8 qui inscrit un phonogramme sur un support. Ce dispositif d'enre- gistrement peut être réalisé de toute manière connue, c'est-à- dire qu'il peut être aussi bien du type photographique que du type mécanique, à la condition qu'il permette d'enregistrer une fréquence d'au moins 7000 p:s.
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La fige 3 montre un dispositif permettant de repro- duire un enregistrement sonore inscrit au moyen du montage de la fig. 1. Le phonogramme est exploré au moyen d'une seule cellule photo-électrique 11. Les oscillations électriques ainsi engendrées sont amplifiées dans l'amplificateur de cellule photo-électrique 32 et sont transmises à deux valves 41 et 42 mises en opposition. Ces valves déterminent la sé- paration de l'onde porteuse en deux parties opposées, l'une des valves ne transmettant que les amplitudes positives, tan- dis que l'autre ne transmet que les amplitudes négatives. Ces valves, qui sont établies sous forme de redresseurs, déter- minent également une démodulation par redressement.
Chacune des moitiés de l'onde porteuse modulée par les oscillations sonores provenant de l'une des deux canalisations est ampli- fiée par l'amplificateur intermédiaire 43, 44. La fréquence sonore encore présente provenant d'une onde porteuse est fil- trée par les filtres 36, 37 et les sons sont ensuite transmis, par l'un des amplificateurs de sortie 15 et 20, à deux dispo- sitifs reproducteurs 16 et 21 séparés dans l'espace.
Le dispositif reproducteur qui vient d'être décrit est facile ,à incorporer à une installation existante de ma- nière à remplacer un dispositif reproducteur non stéréophonique Dans ce but, il faut prévoir deux dispositifs reproducteurs séparés. D'une façon générale, deux amplificateurs sont déjà prévus, de sorte qu'il suffit d'intercaler les valves 41 et 42 et les filtres 36 et 37. Si on le désire, on peut incor- porer cet ensemble à un appareil, ce qui permet de changer l'installation pour reproduction stéréophonique par l'ad- jonction dudit appareil et d'un second haut-parleur.
Comme, ainsi qu'on le sait, l'effet stéréophonique est imperceptible en pratique à la reproduction d'oscillations
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sonores au-dessous de 300 p:s, il suffit d'amener ces tons graves au haut-parleur destiné à la reproduction des basses fréquences par l'une seulement des deux canalisations de reproduction. On peut réaliser cette condition en alimentant un troisième haut-parleur par l'intermédiaire d'un filtre coupant les fréquences au-dessus de 300 p:s, ce haut-parleur étant disposé entre les haut-parleurs 16 et 21. Le conducteur d'alimentation pour les haut-parleurs 16 et 21 comporte des filtres supprimant les oscillations en-dessous de 300 p :s.
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A method of recording and reproducing stereophonic sound oscillations.
The present invention relates to a method of recording and reproducing stereo sound oscillations. During recording, several microphones separated in space are used. During playback, the acoustic sound oscillations, which have been converted into electrical oscillations, are transmitted, through separate channels, to several loudspeakers at suitable distances. We thus achieve a reproduction likely to create the illusion of a phonic perspective. The transmission of electric oscillations from the microphones to the loudspeakers can be effected with the interposition of a sound recording written on a medium.
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This results, however, in the difficulty of maintaining perfect synchronism in reproduction between the related stereophonic sound recordings. The slightest displacement of the phonograms relative to each other has the effect of damaging the illusion of sound perspective.
In order to maintain this synchronism, it has already been proposed to record the sound oscillations coming from the various pipes in a single phonogram, so that the synchronism cannot disappear. One of the known methods consists in modulating several carrier waves by the sounds of the various pipes and in recording in a single trace all the carrier waves thus modulated. On the reproduction side, these carrier waves must be separated by filters, the various sound frequencies then being made audible by demodulation.
Another known method consists in that, in the presence of two pipes, the sound oscillations transmitted by one of the latter are recorded unchanged, while those transmitted by the other pipe are brought to. modulate a carrier wave located beyond the frequency range of the first channel. This modulated carrier wave is then recorded in the same phonogram, but, as its frequency zone is located beyond that of the first channel, it can be reproduced separately with the use of a filter.
All of these known methods have, however, the disadvantage that, on the reproduction side, the installation is quite complicated. It requires the provision of filters making it possible to transmit a specific and clearly delimited range of frequencies and / to cut entirely the frequencies situated outside this range. Filters of this kind are very complicated and their operation is not absolute, so
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that reproduction is always accompanied by extraneous sounds.
The object of the present invention is to record, by means of two channels, a stereophonic sound recording in a single phonogram which can be reproduced by means of relatively simple apparatus.
According to the invention, a carrier wave of at least 7000 p: s is modulated in such a way by the sound oscillations of the two pipes that the oscillations of one of the pipes modulate only the positive amplitude subjects and those of the The other channel modulates only the negative amplitude peaks of the carrier wave. The carrier wave thus modulated is recorded on a medium by a single recording device in a single phonogram.
The aforementioned method ensures in any case perfect synchronism between the two pipes, because, whatever the deformations to which the material constituting the film is subject, the two sides of the phonogram always remain facing each other.
According to the invention, the sound recording thus recorded is reproduced by scanning the phonogram by means of a single photoelectric cell, by splitting the positive and negative halves of the carrier wave by means of a device known per se. even, by demodulating each half, by separating the carrier wave by filtration and by reproduction of each of the two pipes thus obtained by means of separate reproducing devices.
It is true that it is necessary to provide, on the reproduction side, filters making it possible to filter the carrier wave, but these filters must only filter a single determined frequency. Filters of this kind are very simple to set up and their operation can be absolute.
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The highest sound frequency that the method which is the object of the invention allows to transmit is equal to half of the carrier wave frequency which was used, therefore at least 3500 p: s. The invention is further based on the recognition that such an enhancement of the reproduced sound occurs that the above-mentioned delimitation of the reproduced frequency range has no detrimental effect.
According to one embodiment of the invention, another improvement in the transmission of sounds can be achieved by putting into practice a recording method. known in itself which consists in cutting in the thickness of a support, through a layer of opaque coating, by means of a chisel affecting the shape of a V whose angle at the apex is of about 1740 so as to register the phonogram in variations of width and depth. This recording process enables frequencies above 7000 p: s to be recorded faithfully to the very nature. It is thus possible to record up to 9000 p: s, which enables the range of sound frequencies to be recorded to be increased up to 4500 p: s.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the drawing and from the text naturally forming part of the invention.
Fig. 1 shows an assembly diagram for sound recording.
Fig. 2 shows the carrier wave modulated by means of the assembly of FIG. 1.
Fig. 3 shows a reproducing device for reproducing the sound recording thus obtained.
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In fig. 1, 1 and 2 denote the two recording microphones which, together with the corresponding microphone amplifiers 3 and 4, constitute two channels 25 and 26, transmitting the sounds while maintaining the stereophonic effect. In front of the recording device are mounted two electronic discharge tubes 29 and 30 coupled, by means of a suitable transformer 27, to the two recording pipes. A carrier wave is transmitted to this transformer 27 by means of an oscillator device 28 which produces a frequency of at least 7000p: s.
The value of the aplitude of this carrier wave and the characteristic curves of tubes 29 and 30 are such that these tubes work in the curved parts of their characteristic anode-grid curve, so that this carrier wave is modulated by the oscillations. sound transmitted by pipes 25 and 26. This modulation is carried out in such a way that the peaks of amplitude of a certain direction, for example the positive direction, are modulated by the sound frequencies coming from the pipe 25 and that the peaks of amplitude of the opposite direction, for example the negative direction, are modulated by the sound oscillations of the channel 26. The carrier wave thus receives the nature seen in FIG. 2, that is, the side bands are different.
The carrier wave thus obtained is transmitted, through the intermediary of the transformer 40 and the recording amplifier 7, to the recording device 8 which writes a phonogram on a medium. This recording device can be produced in any known manner, that is to say that it can be of the photographic type as well as of the mechanical type, provided that it makes it possible to record a frequency d. 'at least 7000 p: s.
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Fig. 3 shows a device making it possible to reproduce an inscribed sound recording by means of the assembly of fig. 1. The phonogram is explored by means of a single photoelectric cell 11. The electrical oscillations thus generated are amplified in the photoelectric cell amplifier 32 and are transmitted to two valves 41 and 42 placed in opposition. These valves determine the separation of the carrier wave into two opposite parts, one of the valves transmitting only positive amplitudes, while the other transmits only negative amplitudes. These valves, which are established as rectifiers, also determine rectification demodulation.
Each of the halves of the carrier wave modulated by the sound oscillations coming from one of the two pipes is amplified by the intermediate amplifier 43, 44. The sound frequency still present coming from a carrier wave is filtered by the filters 36, 37 and the sounds are then transmitted, by one of the output amplifiers 15 and 20, to two reproducing devices 16 and 21 separated in space.
The reproduction device which has just been described is easy to incorporate into an existing installation so as to replace a non-stereophonic reproduction device. For this purpose, two separate reproduction devices must be provided. In general, two amplifiers are already provided, so that it suffices to insert the valves 41 and 42 and the filters 36 and 37. If desired, this assembly can be incorporated into a device, this which makes it possible to change the installation for stereophonic reproduction by adding said apparatus and a second loudspeaker.
As, as we know, the stereophonic effect is imperceptible in practice to the reproduction of oscillations
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sound below 300 p: s, it suffices to bring these bass tones to the loudspeaker intended for the reproduction of the low frequencies by only one of the two reproduction pipes. This condition can be achieved by supplying a third loudspeaker via a filter which cuts frequencies above 300 p: s, this loudspeaker being placed between loudspeakers 16 and 21. The conductor d The power supply for loudspeakers 16 and 21 includes filters which suppress oscillations below 300 p: s.