Procédé d'enregistrement et de reproduction de phénomènes sonores, installation pour sa mise en aeuvre et bande-support de phonogrammes obtenue par le procédé. Dans la technique du filin sonore, les phénomènes sonores sont inscrits sur une bande-support de phonogrammes se déroulant à une vitesse constante. Les sons ou phéno mènes sonores de tous genres sont générale ment inscrits sur cette bande sous forme d'images d'une fente se suecédant dans le sens de déplacement de la bande.
Les procédés habituels d'enregistrement et de reproduction du son sur film, ainsi que les installations pour leur mise en aeuvre, sont utilisés couram ment et considérés comme connus. Suivant que le facteur variable est constitué par la lon gueur de l'image ou par son degré de trans parence, on distingue respectivement: a) Le procédé à élongation variable ou à densité fixe.
b) Le procédé à densité variable.
D'une manière générale et quel que soit le procédé utilisé, plus les exigences concer nant la qualité de l'enregistrement sont gran- des, plus le processus photographique dans son ensemble devient. difficile à réaliser.
En effet, on sait que les distorsions non linéaires qui provoquent l'apparition d'harmo niques, la formation de sons par interférence et, des effets de détection indésirables, sont dus principalement au fait que la caractéris tique de reproduction photographique n'est pas rigoureusement linéaire.
Dans les procédés connus, le problème de l'élimination des distorsions et, celui de la, reproduction fidèle du volume du son sont extrêmement. difficiles à résoudre, d'autant plus qu'une meilleure dynamique de repro duction, c'est-à-dire une augmentation de l'étendue (tu domaine clés variations des inten sités du son reproduit, entraîne avec elle de plus grandes distorsions.
Divers procédés tendant à obtenir une plus grande pureté des .sons ont permis d'étendre la caractéristique dynamique dans une cer taine mesure, tout en maintenant les distor sions et le bruit de fond à une valeur accep table. Toutefois, ces procédés n'ont pas per mis de satisfaire aux exigences d'une repro duction parfaite de la musique par exemple.
Le procédé décrit. ci-après représente une amélioration considérable de l'enregistrement du son sur des bandes utilisées soit pour la reproduction directe, soit pour la copie sur film ou la reproduction sur papier. Il pro pose, pour obvier aux inconvénients cités ci dessus, de représenter la. valeur instantanée de L'amplitude de l'onde sonore par la fréquence instantanée des images d'une fente.
Ainsi, lors de la reproduction de l'enregistrement, les im pulsions représentant l'onde sonore à repro cluire sont identifiées -uniquement par leurs positions respectives, de sorte que leur degré d'opacité, tout comme la non-linéarité de la caractéristique de reproduction photographi que, ne joue plus aucun rôle.
La modulation en fréquence et. le disposi tif pour la transformation d'une basse fré quence en une fréquence variable, (le même que les procédés pour la retransformation de la modulation en fréquence en ondes basse fréquence sont considérés comme connus ;
tandis que la modulation en fréquence présente pour la technique radio en tout premier l'avantage d'augmenter la qua lité par la réduction des bruits parasites et de fond, pour l'enregistrement du son sur bande de film ou papier, la modulation en fréquence élimine automatiquement toits les inconvénients résultant de la non-linéarité de la caractéristique du procédé photographique. En outre, seule la fréquence des images de la. fente définit l'amplitude instantanée de la basse fréquence, l'opacité ou le noircissement et les dimensions des images de la fente res tant constants.
De plus, lors de la reproduction, il est d'usage de limiter l'amplitude des signaux avant de procéder à leur démodulation.
La limitation d'amplitude rend le procédé absolument indépendant des variations for tuites de l'opacité des images pouvant se pro diûre lors de l'enregistrement ou de la co pie, et des variations de l'intensité lumineuse pouvant se produire lors de la reproduction.
-Mais, si l'on fait emploi de la modulation de fréquence par exemple, celle-ci nécessite une onde porteuse d'une fréquence beaucoup plus élevée que la plus haute fréquence audi ble à enregistrer. Si l'on choisit -Lino fréquence maximum à enregistrer de 10 000 c/sec., alors la fréquence moyenne de l'onde porteuse doit être d'environ 40 ke/sec. Avec une telle fré quence, -Lui écart de fréquence (4f) de 20 kc/sec. serait possible et suffisant.
La plus haute fréquence à enregistrer . serait alors de 60 ke/sec. et l'enregistrement, doit. être effectué à -Lino vitesse de 3-6 m/sec., afin que, pour le pouvoir de séparation des émulsions photogmaphiques normales, les images soient nettes et séparées les unes des aLitres. En tenant compte du niveau des bruits de fond d'un film sonore,
il est possible d'ob tenir des résultats satisfaisants avec un rap port 111 <I>= 2</I> ou 3 a-Li maximum
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Un est donc conduit dans le cas de l'enregis trement normal où les images se succèdent dans le sens de déplacement de la bande, à des vitesses de déroulement et à des diamètres de bobines qui rendent la manipulation extrê mement mal commode et la consommation de matériel prohibitive.
Le procédé décrit ci- après se propose de remédier à cet inconvé nient par l'emploi d'un procédé connu, celui du balayage transversal, dans lequel on im pressionne la bande-support d'une succession d'images disposées en rangées approximative ment perpendiculaires au sens de déplacement de la bande. La vitesse du balayage corres pond alors à la vitesse d'enregistrement, tan dis que la vitesse de déroulement de la bande est extrêmement réduite.
La présente invention a pour objet -un procédé d'enregistrement et de reproduction de phénomènes sonores, dans lequel on im pressionne, respectivement explore une bande support animée d'un mouvement rectiligne et uniforme au moyen d'un faisceau de rayons traversant une fente.
Ce procédé se distingue des procédés connus par le fait que ce faisceau est commandé optiquement au rythme d'une onde porteuse à fréquence modulée, la fré quence momentanée de cette onde porteuse étant caractérisée par la valeur momenta née de l'onde sonore, le faisceau ainsi modulé étant périodiquement dévié, de préférence perpendiculairement, par rapport au sens de déplacement de la bande, de sorte que cette dernière est impressionnée, respectivement explorée suivant des trajectoires se raccordant les unes aux autres.
L'invention a également pour objet une installation pour la mise en aeuvre du pro cédé d'enregistzement, comprenant, d'une part, un dispositif pour transformer électri quement les phénomènes sonores en une onde porteuse à fréquence modulée et, d'autre part, un dispositif pour la modulation optique d'un faisceau de rayons lumineux par cette onde à fréquence modulée, iin autre dispositif étant encore prévu pour impressionner photogra phiquement la bande, cette impression étant effectuée par déviation optique dudit fais- -eau, de préférence perpendiculairement par rapport au sens de déplacement. de la bande.
L'invention a encore pour objet une bande- support d'un enregistrement de phénomènes sonores obtenu suivant le procédé ci-dessus, caractérisée par le fait qu'elle porte une suc cession d'images d'une fente, de mêmes dimen sions et de même opacité qui, dans l'état non modulé, se suivent à des distances égales, cor respondant à la fréquence moyenne de l'onde porteuse et qui sont influencées de telle ma nière par le phénomène sonore, que leur fré quence momentanée correspond à la valeur momentanée de la basse fréquence et par le fait que les rangées d'images successives de la fente forment un angle, c'est-à-dire sont disposées de préférence transversalement, par rapport au sens du mouvement de la bande.
Pour l'appréciation de ce qui précède, il ne faut pas perdre de vue que la technique de la modulation de fréquence, de même que tous les procédés pour la transformation d'un phénomène à fréquences sonores en -une mo dulation de fréquence, ainsi que les procédés correspondants pour la retransformation d'un signal à fréquence modulée en l'onde sonore primitive, lors de la reproduction, sont con sidérés comme connus. Ce qui est considéré comme nouveau par contre est l'utilisation de la modulation de fréquence pour l'enregis trement sonore photographique en combinai son avec le déplacement optique de l'image de la fente.
Seul le déplacement optique de l'image de la fente, contrairement au mouve ment mécanique usuel du film avec une image immobile de la fente, permet d'obtenir une vitesse d'impressionnement de quelques m/sec. qui est nécessaire pour l'impression d'une mo dulation de fréquence.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à. titre d'exemple, deux formes d'exé cution de l'installation permettant la mise en aeuvre du procédé faisant l'objet de l'inven tion.
La fig. 1 est un schéma d'une installation d'enregistrement utilisant, par exemple, la modulation de fréquence. La fig. 2 est un schéma d'une installation de reproduction conçue pour le même cas.
La fig. 3 est une vue en plan d'un dispo sitif de balayage.
lia fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en coupe partielle d'une variante d'exécution d'une installation de reproduction.
Selon la fig. 1, l'installation d'enregistre ment représentée schématiquement comprend les organes suivants: une source de tension basse fréquence s constituée, par exemple, par un microphone; un amplificateur basse fré quence 11B1' qui commande un modulateur de fréquence JI; -un modulateur de lumière ]IL commandé par la. tension modulée en fré quence sortant d'un amplificateur de puis sance AP; un système optique O et un dis positif de balayage B servant à impressionner le film d'une suite d'images d'une fente qui se succèdent au rythme de la tension modu lée en fréquence.
Le modulateur de fréquence JI peut être constitué par une lampe travaillant comme réactance ou par un multivibrateur dont la fréquence varie selon une fonction de la ten sion appliquée à la. grille.
La modulation de lumière JIL peut être accomplie soit par une lampe à vapeur de mercure à haute pression ou une lampe à gaz rare; dans une telle lampe la modulation de la lumière est réalisée par la modulation du courant. La lampe est alimentée par un cou rant. continu auquel est superposé, au moyen d'un transformateur, le courant alternatif modulant.
Pour la modulation de la lumière, on peut utiliser une soupape ultrason dont le fonctionnement est basé sur l'effet Debye- Sears. Une telle soupape permet de moduler avec un bon rendement de fortes intensités lumineuses à des fréquences s'élevant jusqu'à 100 ke. D'autres modulateurs de lumière comme dans la technique de la télévision peu vent également être utilisés, une cellule de Iierr par exemple.
L'installation de reproduction (fig. 2) comprend un dispositif d'exploration proje- tant, à travers le film, un faisceau lumineux sur un lecteur constitué par une cellule photo électrique 13. Le courant recueilli sur l'anode de la cellule sous forme d'impulsions se suc cédant au rythme de la fréquence modulée, est amplifié par l'amplificateur A.
La ten sion ainsi obtenue traverse successivement un limiteur d'amplitude LA, un discriminateur <I>D</I> et un détecteur<I>DE.</I> Le courant détecté, après amplification par tus. amplificateur basse fréquence BE est enfin conduit à un haut- parleur HP.
Comme discriminateur, on peut utiliser tout dispositif connu permettant de transfor mer la modulation en fréquence en une modu lation d'amplitude, par exemple des circuits accordés ou des dispositifs basés sur la charge et décharge périodique d'un condensateur. Ce dernier dispositif présente l'avantage de ras sembler en un dispositif les fonctions de limi teur d'amplitude, de discriminateur et de dé tecteur.
Dans la variante d'exécution représentée par la fig. 5, le lecteur est constitué par une cellule photoélectrique à multiplication des électrons par émission secondaire (multiplier), qui permet de supprimer un ou plusieurs éta ges de l'amplificateur A et de diminuer le bruit de fond.
L'installation de reproduction décrite ci- dessus, prévue pour une lecture par transpa rence, n'est utilisable que pour des enregistre ments effectués sur films transparents nor maux ou imprimés sur bandes de cellophane par clichage. Mais l'enregistrement peut, par impression on par copie photographique, être reporté sur une bande de papier. Ces enre gistrements sur supports opaques sont explo rés par réflexion, selon l'un des dispositifs con nus et utilisés couramment pour la transmis sion d'images à distance. Dans ce cas, le dis positif de balayage décrit ci-après pour la lec ture par transparence ne doit être modifié que dans des détails constructifs.
Les fig. 3 et 4 du dessin annexé illustrent schématiquement une forme d'exécution d'un dispositif de balayage permettant d'impres sionner, respectivement d'explorer la bande- support transversalement, c'est-à-dire sensi blement perpendiculairement à son déplace ment.
Ce dispositif de balayage comprend un organe rotatif 9 fixé sur un axe 21 entraîné en rotation par un moteur non représenté. Le plan de rotation de cet organe 9 est parallèle au plan du tronçon de film 1' situé entre deux dérouleurs 12. Ces dérouleurs présentent des dents 19 s'engageant dans les perforations 20 du film et entraînent ce dernier à une vitesse constante.
L'organe rotatif 9 porte, fixées régulière ment le long de sa. périphérie, des lentilles 10 dont les axes optiques sont parallèles à l'axe de rotation 21.
Un miroir 11 est fixé sur l'organe rotatif en regard de chaque lentille 10. Ce miroir est incliné de 45 par rapport au plan de rota tion de l'organe rotatif et en direction de l'axe 21.
A ].'intérieur du cône formé par les miroirs 11 est fixé un dispositif d'éclairage dont la position dans l'espace est fixe. Ce dispositif d'éclairage comprend une source de rayons 7, placée dans un carter 22, présentant une ou verture 23 en regard de laquelle est disposé un condensateur 8 concentrant le faisceau de rayons émanant de la source 7 sur une fente 6, située exactement sur le prolongement de ].'axe de rotation de l'organe 9.
Le fonctionnement de ce dispositif de ba layage est le suivant: Les rayons émanant de la source 7 et tra versant l'ouverture 23 sont concentrés par le condensateur 8 sur la fente 6. Ce condensa teur 8 et cette fente 6 permettent, la formation d'un faisceau de rayons non parallèles et pré sentant un angle d'ouverture a mesuré per pendiculairement à l'axe de rotation de l'or gane 9.
Lorsque la bande-sitpport r est. animée d'un mouvement à vitesse constante en direc tion de la flèche 2 et que l'organe rotatif 9 est entraîné en rotation à une vitesse cons tante, le faisceau de rayons traversant la fente 6 tombe successivement sur chacun des mi- roiTs 1.1, Chacun de ces derniers .renvoie les rayons qui le frappent dans l'axe optique de la lentille 10 coopérant avec lui. Cette lentille 10 concentre sur le film F le faisceau de rayons b réfléchis par le miroir 11.
L'en semble optique formé par un miroir 11 et une lentille 10 se déplaçant à vitesse constante, et le miroir 11 n'interceptant. qu'une partie du faisceau des rayons traversant la. fente 6, il est. clair que le faisceau de rayons b, sortant de la lentille 10, se déplace avec l'ensemble optique formé par un miroir 11 et une len tille 10.
Ce faisceau de rayons b décrit un are de cercle dont la longueur angulaire correspond approximativement. à l'angle d'ouverture a du faisceau de rayons sortant. de la fente 6 et balaye la bande F perpendiculairement à la direction de son déplacement. L'ensemble opti que, miroir 11, lentille 10, projette sur le filin l'image < le la fente 6. Cette image, du fait. de l'avancement de la bande et du balayage décrit ci-dessus, se déplace sur la. bande sui vant un arc dont la corde est inclinée par rapport à l'axe longitudinal de la bande.
L'organe 9 étant animé d'un mouvement de rotation à vitesse constante, les miroirs 11 entrent successivement dans le faisceau sor tant de la fente 6, de sorte que chaque en semble optique projette sur la bande une nou velle rangée. d'images de la fente 6. L'angle d'ouverture a de ce faisceau correspond à l'an gle séparant deux miroirs 17 voisins, de sorte que l'entrée d'un miroir dans le faisceau de rayons sortant de la fente 6 s'effectue à l'ins tant de la sortie du miroir précédent. Il s'en suit que pendant un court laps de temps (temps correspondant. à. celui nécessaire pour un déplacement de l'organe 9 correspondant à la demi-longueur angulaire c d'un miroir), deux ensembles optiques 10, 11. projettent chacun sur la bande une image de la fente 6.
Il y a donc recouvrement, c'est-à-dire que les premières images d'une rangée correspon dent. aux dernières images de la rangée pré cédente, et ces images sont isochrones. L'opti que est conçue de telle façon que, lors de la reproduction, la totalité de la lumière tom bant sur deux lentilles travaillant simultané- ment est constante et égale à la totalité de la lumière tombant sur une lentille, lorsque' celle-ci est seule dans le faisceau lumineux.
Le procédé d'enregistrement décrit ci-des sus présente divers avantages. Premièrement, si on admet, à titre d'exemple, que le filin présente une largeur de 7,5<I>cm et</I> que la vi tesse d'enregistrement est de 4,5 m/see., on calcule aisément que le film doit être balayé 60 fois par seconde. Si maintenant l'image de la fente 6 sur le film a une hauteur de 1 mili, la vitesse minima d'entraînement du filin pour éviter un recouvrement des rangées d'images est clé 6 eni/see.
Cette vitesse est petite en comparaison des vitesses nécessaires pour l'enregistrement lon gitudinal utilisé jusqu'à ce jour. En consé quence, le procédé décrit permet de faciliter la recherche d'un passage, puisque la lon gueur à dérouler est plus courte. Pour faci liter une telle recherche, on peut munir le bord du film de chiffres ou de signes repères. Ces repères peuvent être apposés sur le film par impression lumineuse, par impression mé eanique ou manuelle. Ce repérage peut aussi être effectué entièrement automatiquement.
E.n admettant une vitesse d'enregistrement de 4,5 ni/sec. et une largeur d'image de 0,03 inm ou une vitesse de 6 in/sec, et une lar@,-eur d'image de 0,05 min, on peut enregis- 1rer des fréquences s'élevant. jusqu'à. 70 ke. La modulation de fréquence doit donc être effectuée sur une onde porteuse dont la fré- quenee doit être choisie aussi basse que pos sible, puisque la vitesse clé balayage et la con sommation de filin lui sont proportionnelles.
Les valeurs et chiffres indiqués ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'exemple, pour faciliter la compréhension du procédé décrit. En. utilisant des systèmes optiques de bonne qualité et. en employant des rayons ultravio lets, par exemple, pour l'impression du film, i1 est possible d'obtenir des images beaucoup plus fines.
Il est donc parfaitement possible d'effec tuer l'enregistrement de fréquences plus éle vées que 70 000 c/sec. en conservant une vi tesse de balayage de 6 m/see., ou si on con- serve comme fréquence maximum à. enregis trer une fréquence de 70 000 e/sec., on peut alors réduire la vitesse de balayage. Il s'ensuit que des enregistrements peuvent être effec tués, avec une gamme d'ondes sonores beau coup plus étendue et utilisant une variation de fréquence plus grande.
Un dispositif de balayage transversal a été décrit ici, à titre d'exemple, mais il est évident que tout autre dispositif utilisé dans la télévision pour dévier un rayon, peut être utilisé et adapté à l'impression et à l'explo ration transversales d'une bande-support F. Ainsi, on peut, par exemple, utiliser un tam bour à miroirs. La source de rayons et tout le dispositif de balayage peuvent aussi être cons titués par un tube à rayons cathodiques.
En effet, au moyen d'un tel tube, il est aisé de balayer le film transversalement; le faisceau du tube cathodique pouvant sans autre, d'une part, être dévié linéairement à la cadence dé sirée et son intensité, d'autre part, modulée électriquement.
Certaines difficultés peuvent, lors de l'em ploi de films, provenir du retrait de ceux-ci. Ces difficultés peuvent toutefois facilement être éliminées en munissant les lentilles 10 d'-an dispositif de réglage de leur position radiale. En effet, par modification de la po sition radiale des ensembles optiques 10, 11, on a la possibilité de modifier la longueur des arcs parcourus par le faisceau d'exploration, et de l'adapter au retrait du film.
Dans le cas où le dispositif de balayage est muni d'un tambour à miroirs, il suffit de modifier légèrement la distance séparant celui-ci du film pour compenser le retrait de ce dernier.
Process for recording and reproducing sound phenomena, installation for its implementation and phonogram support tape obtained by the process. In the technique of the sound line, the sound phenomena are recorded on a backing tape of phonograms unfolding at a constant speed. The sounds or sound phenomena of all kinds are generally inscribed on this tape in the form of images of a slit running in the direction of movement of the tape.
The usual methods of recording and reproducing sound on film, as well as the installations for their implementation, are commonly used and considered to be known. Depending on whether the variable factor is constituted by the length of the image or by its degree of transparency, we distinguish respectively: a) The variable elongation or fixed density process.
b) The variable density process.
In general and whatever process is used, the greater the demands on the quality of the recording, the better the photographic process as a whole becomes. difficult to achieve.
Indeed, it is known that the nonlinear distortions which cause the appearance of harmonics, the formation of sounds by interference and, undesirable detection effects, are mainly due to the fact that the photographic reproduction characteristic is not strictly linear.
In the known methods, the problem of eliminating distortions and that of faithfully reproducing the volume of sound is extremely. difficult to solve, all the more so as a better reproduction dynamic, that is to say an increase in the range (the variations in the intensities of the reproduced sound, leads with it to greater distortions.
Various methods for obtaining greater purity of the sounds have made it possible to extend the dynamic characteristic to a certain extent, while keeping distortions and background noise at an acceptable level. However, these methods have not made it possible to meet the requirements of a perfect reproduction of music, for example.
The method described. The following represents a considerable improvement in the recording of sound on tapes used either for direct reproduction or for copying on film or reproduction on paper. He proposes, to obviate the drawbacks mentioned above, to represent the. instantaneous value of The amplitude of the sound wave by the instantaneous frequency of the images of a slit.
Thus, during the reproduction of the recording, the pulses representing the sound wave to be reproduced are identified -only by their respective positions, so that their degree of opacity, just like the non-linearity of the characteristic of photographic reproduction no longer plays any role.
Frequency modulation and. the device for the transformation of a low frequency into a variable frequency, (the same as the methods for the retransformation of the frequency modulation into low frequency waves are considered to be known;
while the frequency modulation presents for the radio technique first of all the advantage of increasing the quality by the reduction of the parasitic and background noises, for the recording of the sound on film or paper tape, the frequency modulation automatically eliminates the disadvantages resulting from the characteristic non-linearity of the photographic process. In addition, only the frame rate of the. slit defines the instantaneous amplitude of the low frequency, opacity or darkening and the dimensions of the images of the slit remain so constant.
In addition, during reproduction, it is customary to limit the amplitude of the signals before proceeding with their demodulation.
The amplitude limitation makes the process absolutely independent of the forced variations in the opacity of the images which may occur during recording or copying, and of the variations in light intensity which may occur during reproduction. .
-But, if one uses frequency modulation for example, this requires a carrier wave of a frequency much higher than the highest audible frequency to be recorded. If one chooses -Lino maximum frequency to be recorded of 10 000 c / sec., Then the average frequency of the carrier wave should be about 40 ke / sec. With such a frequency, the frequency deviation (4f) of 20 kc / sec. would be possible and sufficient.
The highest frequency to record. would then be 60 ke / sec. and registration, must. be carried out at -Lino speed of 3-6 m / sec., so that, for the separation power of normal photogmaphic emulsions, the images are sharp and separated from each other. Taking into account the background noise level of a sound film,
it is possible to obtain satisfactory results with a maximum ratio of 111 <I> = 2 </I> or 3 a-Li
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One is therefore led in the case of normal recording where the images follow one another in the direction of travel of the tape, at unwinding speeds and at reel diameters which make handling extremely inconvenient and consumption of waste. prohibitive material.
The method described below proposes to remedy this drawback by using a known method, that of transverse scanning, in which the support strip is printed with a succession of images arranged in rows approximately. perpendicular to the direction of travel of the belt. The scanning speed then corresponds to the recording speed, meaning that the tape unwinding speed is extremely low.
The object of the present invention is -a method for recording and reproducing sound phenomena, in which a support tape is printed, respectively explored, having a rectilinear and uniform movement by means of a beam of rays passing through a slit.
This method differs from known methods in that this beam is optically controlled at the rate of a frequency modulated carrier wave, the momentary frequency of this carrier wave being characterized by the momentary value of the sound wave, the beam thus modulated being periodically deflected, preferably perpendicularly, with respect to the direction of movement of the strip, so that the latter is impressed, respectively explored along paths connecting to one another.
The subject of the invention is also an installation for implementing the recording process, comprising, on the one hand, a device for electrically transforming the sound phenomena into a modulated frequency carrier wave and, on the other hand , a device for the optical modulation of a beam of light rays by this frequency modulated wave, another device still being provided for photogra phically impressing the strip, this printing being carried out by optical deflection of said beam, preferably perpendicularly in relation to the direction of movement. Of the band.
A further subject of the invention is a support tape for a recording of sound phenomena obtained according to the above process, characterized in that it carries a succession of images of a slit, of the same dimensions and of the same opacity which, in the unmodulated state, follow each other at equal distances, corresponding to the average frequency of the carrier wave and which are influenced in such a way by the sound phenomenon, that their momentary frequency corresponds to the momentary value of the low frequency and by the fact that the successive rows of images of the slit form an angle, that is to say are preferably arranged transversely, with respect to the direction of movement of the strip.
In assessing the foregoing, it should not be forgotten that the technique of frequency modulation, as well as all the processes for the transformation of a phenomenon at sound frequencies into a frequency modulation, thus that the corresponding methods for transforming a frequency modulated signal back to the original sound wave upon reproduction are considered to be known. What is considered new, however, is the use of frequency modulation for photographic sound recording in combination with the optical displacement of the slit image.
Only the optical displacement of the image of the slit, unlike the usual mechanical movement of the film with an immobile image of the slit, makes it possible to obtain an impression speed of a few m / sec. which is necessary for printing a frequency modulation.
The accompanying drawing represents, diagrammatically and to. by way of example, two embodiments of the installation allowing the implementation of the process forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a diagram of a recording installation using, for example, frequency modulation. Fig. 2 is a diagram of a reproduction installation designed for the same case.
Fig. 3 is a plan view of a scanning device.
lia fig. 4 is a sectional view along the line IV-IV of FIG. 3.
Fig. 5 is a partial sectional view of an alternative embodiment of a reproduction installation.
According to fig. 1, the recording installation shown schematically comprises the following components: a low-frequency voltage source consisting, for example, of a microphone; a low frequency amplifier 11B1 'which controls a frequency modulator JI; -a light modulator] IL controlled by the. frequency modulated voltage output from a power amplifier AP; an optical system O and a positive scanning device B serving to impress the film with a series of images of a slit which follow one another at the rate of the frequency modulated voltage.
The frequency modulator JI can be constituted by a lamp working as a reactance or by a multivibrator whose frequency varies according to a function of the voltage applied to the. wire rack.
JIL light modulation can be accomplished either by a high pressure mercury vapor lamp or a rare gas lamp; in such a lamp the modulation of the light is achieved by the modulation of the current. The lamp is powered by a current. DC to which is superimposed, by means of a transformer, the modulating alternating current.
For the modulation of light, an ultrasonic valve can be used, the operation of which is based on the Debye-Sears effect. Such a valve enables high light intensities to be modulated with good efficiency at frequencies of up to 100 ke. Other light modulators such as in television technology can also be used, for example an Iierr cell.
The reproduction installation (fig. 2) comprises an exploration device projecting, through the film, a light beam on a reader constituted by a photoelectric cell 13. The current collected on the anode of the cell under A form of pulses which succumb to the rhythm of the modulated frequency, is amplified by amplifier A.
The voltage thus obtained passes successively through an amplitude limiter LA, a discriminator <I> D </I> and a detector <I> DE. </I> The current detected, after amplification by tus. low frequency amplifier BE is finally led to a loudspeaker HP.
As discriminator, it is possible to use any known device making it possible to transform the frequency modulation into an amplitude modulation, for example tuned circuits or devices based on the periodic charging and discharging of a capacitor. This latter device has the advantage of combining the functions of amplitude limiter, discriminator and detector in one device.
In the variant embodiment shown in FIG. 5, the reader is formed by a photoelectric cell with multiplication of electrons by secondary emission (multiply), which makes it possible to eliminate one or more stages of amplifier A and to reduce background noise.
The reproduction installation described above, intended for transparent playback, can only be used for recordings made on normal transparent films or printed on cellophane tapes by platemaking. But the recording can, by printing or by photographic copy, be transferred to a strip of paper. These recordings on opaque supports are exploited by reflection, according to one of the known devices and currently used for the transmission of remote images. In this case, the scanning device described below for transparent reading should only be changed in constructive details.
Figs. 3 and 4 of the accompanying drawing schematically illustrate an embodiment of a scanning device making it possible to print, respectively to explore the support strip transversely, that is to say substantially perpendicular to its movement.
This scanning device comprises a rotary member 9 fixed on an axis 21 driven in rotation by a motor, not shown. The plane of rotation of this member 9 is parallel to the plane of the section of film 1 'located between two unwinders 12. These unwinders have teeth 19 which engage in the perforations 20 of the film and drive the latter at a constant speed.
The rotary member 9 carries, fixed regularly along its. periphery, lenses 10 whose optical axes are parallel to the axis of rotation 21.
A mirror 11 is fixed on the rotary member facing each lens 10. This mirror is inclined by 45 with respect to the plane of rotation of the rotary member and in the direction of the axis 21.
A]. Inside the cone formed by the mirrors 11 is fixed a lighting device whose position in space is fixed. This lighting device comprises a source of rays 7, placed in a housing 22, having an opening 23 opposite which is disposed a capacitor 8 concentrating the beam of rays emanating from the source 7 on a slit 6, located exactly on the extension of]. 'axis of rotation of the member 9.
The operation of this scanning device is as follows: The rays emanating from the source 7 and passing through the opening 23 are concentrated by the capacitor 8 on the slot 6. This capacitor 8 and this slot 6 allow the formation of 'a beam of rays which are not parallel and presenting an opening angle measured perpendicularly to the axis of rotation of the organ 9.
When the band-sitpport r is. animated by a movement at constant speed in the direction of arrow 2 and that the rotary member 9 is driven in rotation at a constant speed, the beam of rays passing through the slot 6 successively falls on each of the mirrors 1.1, Each of the latter returns the rays which strike it in the optical axis of the lens 10 cooperating with it. This lens 10 concentrates on the film F the beam of rays b reflected by the mirror 11.
The optical assembly formed by a mirror 11 and a lens 10 moving at constant speed, and the mirror 11 not intercepting. that part of the beam of rays passing through the. slot 6 it is. clear that the beam of rays b, leaving the lens 10, moves with the optical assembly formed by a mirror 11 and a lens 10.
This beam of rays b describes an are of a circle whose angular length corresponds approximately. at the opening angle a of the outgoing beam of rays. of the slot 6 and sweeps the band F perpendicular to the direction of its movement. The optical assembly, mirror 11, lens 10, projects on the wire the image <the slit 6. This image, due. of the advancement of the web and the scanning described above, moves on the. strip following an arc the chord of which is inclined relative to the longitudinal axis of the strip.
The member 9 being driven by a rotational movement at constant speed, the mirrors 11 successively enter the beam leaving the slit 6, so that each of them optically projects a new row onto the strip. images of the slit 6. The opening angle a of this beam corresponds to the angle separating two neighboring mirrors 17, so that the entry of a mirror into the beam of rays exiting the slit 6 is carried out immediately after exiting the previous mirror. It follows that during a short period of time (time corresponding. To that necessary for a displacement of the member 9 corresponding to the angular half-length c of a mirror), two optical assemblies 10, 11. project each on the tape an image of slot 6.
There is therefore overlap, that is to say that the first images of a row correspond. to the last images of the previous row, and these images are isochronous. The optic is designed in such a way that, during reproduction, the totality of the light falling on two lenses working simultaneously is constant and equal to the totality of the light falling on one lens, when the latter is alone in the light beam.
The recording method described above has various advantages. First, if we assume, by way of example, that the rope has a width of 7.5 <I> cm and </I> that the recording speed is 4.5 m / see., We calculate easily that the film has to be scanned 60 times per second. If now the image of the slit 6 on the film has a height of 1 mili, the minimum wire feed speed to avoid overlapping of the rows of images is key 6 eni / see.
This speed is small compared to the speeds required for longitudinal recording used to date. Consequently, the described method makes it possible to facilitate the search for a passage, since the length to be unwound is shorter. To facilitate such a search, the edge of the film can be provided with numbers or reference signs. These marks can be affixed to the film by light printing, by mechanical or manual printing. This tracking can also be done entirely automatically.
E.n admitting a recording speed of 4.5 ni / sec. and an image width of 0.03 inm or a speed of 6 in / sec, and an image width of 0.05 min, increasing frequencies can be recorded. until. 70 ke. The frequency modulation must therefore be carried out on a carrier wave, the frequency of which must be chosen as low as possible, since the key sweep speed and the wire consumption are proportional to it.
The values and figures indicated above are given only by way of example, to facilitate understanding of the method described. In. using good quality optical systems and. by employing ultraviolet rays, for example, for printing the film, it is possible to obtain much finer images.
It is therefore perfectly possible to record frequencies higher than 70,000 c / sec. keeping a scanning speed of 6 m / see., or if the maximum frequency is kept at. record a frequency of 70,000 e / sec., then the sweep speed can be reduced. It follows that recordings can be made with a much wider range of sound waves and using a larger frequency variation.
A transverse scanner has been described here, by way of example, but it is obvious that any other device used in television to deflect a ray, can be used and adapted to the transverse printing and exploration of 'a support strip F. Thus, it is possible, for example, to use a mirror drum. The ray source and the whole scanning device can also be constituted by a cathode ray tube.
Indeed, by means of such a tube, it is easy to sweep the film transversely; the cathode ray tube beam being able without further, on the one hand, to be deflected linearly at the desired rate and its intensity, on the other hand, to be electrically modulated.
Certain difficulties may arise from the withdrawal of films when using films. These difficulties can, however, be easily overcome by providing the lenses 10 with a device for adjusting their radial position. Indeed, by modifying the radial position of the optical assemblies 10, 11, it is possible to modify the length of the arcs traversed by the scanning beam, and to adapt it to the withdrawal of the film.
In the case where the scanning device is provided with a mirror drum, it suffices to slightly modify the distance separating the latter from the film in order to compensate for the shrinkage of the latter.