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Procédé d'enregistrement de pistes sonores circulaires et dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention concerne un procédé pour l'enregistrement de pistes sonores circulaires convenant notamment à l'obtention de disques de modulation destinés aux instruments de musique photoélectriques.
On sait que ce genre d'instruments de musique comprend une source lumineuse envoyant un faisceau de lumière parallèle sur le trajet duquel peuvent être manoeuvrés des volets commandant le passage d'un ou plusieurs spots tombant sur une ou plusieurs pistes d'un disque de modulation et de là sur une cellule photoélectrique. Le changement de timbre dépend d'une part de la forme du spot, d'autre part de la forme des éléments formant chaque piste du disque.
Il est évident que pour la qualité du son, chaque piste doit être aussi régulière que possible, c'est-à-dire consister en un certain nombre de signaux de forme déterminée, répartis régulièrement sur une circonférence.
Pour la réalisation de chacune de ces pistes, on a eu recours jusqu'ici à des expédients dans le but de tenter d'obtenir la régularité de ces pistes. Le procédé de base le plus sûr pour une reproduction théoriquement certaine et bon marché de ces disques consiste à photographier les pistes sur une plaque sensible. Pratiquement, ce procédé se heurte à des difficultés graves du fait de la surface relativement importante du disque. Le procédé qui a été jusqu'ici en principe le plus satisfaisant consistait à photographier à intervalles réguliers une source lumineuse de forme déterminée, placée à l'extrémité d'une aiguille d'horloge, de façon à obtenir sur une même plaque une série de signaux identiques à intervalles réguliers. Ce procédé est évidemment très long.
La présente invention a pour objet un procédé dont le but est d'être plus rapide et parfaitement sûr pour l'enregistrement de ce genre de pistes, ce procédé reposant sur l'utilisation des phénomènes connus de stroboscopie.
Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce que chaque piste consiste en l'image photographique d'une source lumineuse, l'excitation de cette source étant soumise à une modulation périodique avec une certaine fréquence, le disque et cette source tournant l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun ne passant pas par la source avec une vitesse de rotation sous-multiple de la fréquence d'excitation de la source lumineuse, de telle façon que par effet stroboscopique la densité optique de l'image du tube sur le disque varie avec une fréquence égale à la fréquence de la note musicale à reproduire, c'est-à-dire le rapport des
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fréquences d'excitation de la source lumineuse et de rotation du disque par rapport à la source.
Le passage d'une note à l'autre peut s'effectuer par un changement de piste, il suffirait donc, pour passer d'une piste à l'autre, de modifier les distances de la source lumineuse à l'axe de rotation tout en modifiant en même temps la fréquence d'excitation de la source lumineuse pour modifier de façon correspondante le nombre de signaux de la piste (par signaux étant entendu que l'on désigne aussi bien des séries de points séparés que des pistes continues).
De même, on peut obtenir le changement de timbre, en modifiant la forme de l'image de la source lumineuse au moyen d'un diaphragme placé dans le système optique formant l'image de la source lumineuse sur le disque, ceci dans le cas où la piste est constituée d'une série d'images séparées.
Du point de vue pratique, la source lumineuse doit être suffisamment stable et suffisamment durable pour que l'opération s'effectue de façon satisfaisante et économiquement. Il sera avantageux d'utiliser un tube à gaz alimenté par un circuit oscillant de fréquence stabilisée. Cette stabilité est contrôlée au moyen d'un amplificateur et d'un haut-parleur qui permet d'entendre la note correspondante et vérifiée par l'immobilité de l'image strobosco- pique de la piste.
Selon la variante la plus importante, on peut non seulement utiliser une piste d'images séparées, mais utiliser comme piste toute bande continue de densité optique variable. Une telle bande peut être constituée par exemple par une bande de largeur constante, et dont la densité optique varie d'une section transversale à une autre, mais reste constante le long d'une section transversale donnée: elle peut aussi être constituée par une bande séparée en une zone claire et une zone foncée par une courbe, la densité moyenne entre la zone claire et la zone foncée dans une section transversale étant la même que la densité constante précitée dans une zone transversale d'une bande du type précédent.
(Ces dernières sont également connues sous le nom de piste à surface variable , par comparaison avec les pistes à densité variable proprement dites).
Dans les deux cas, la variation de densité de la piste correspond à la modulation d'éclairement d'un tube à gaz ou même d'une lampe à filament, par l'intermédiaire d'un système stroboscopique, comme décrit ci-dessus.
Une autre variante consiste dans l'emploi, pour la réalisation d'un certain nombre de pistes, d'un son musical de fréquence unique étalonnée extrêmement stable ; on enregistre sur la bande d'un appareil à bande magnétique ce son unique, puis on lit cette bande à différentes vitesses de façon à obtenir des noter, de fréquences' différentes. Le contrôle de la vitesse de la lecture est obtenu au moyen d'un moteur synchrone alimenté par un oscillateur, lui-même très stable, à fréquence réglable.
La tension modulée obtenue à la sortie de l'enregistreur-reproducteur magnétique est appliquée après amplification convenable au tube à gaz (ou à la lampe à filament), dont l'image de la lumière ainsi modulée est formée sur le disque photographique comme exposé plus haut.
Il peut être possible d'étendre ce procédé à la reproduction de n'importe quel timbre, à partir de l'enregistrement de ce timbre sur la bande magnétique.
Il peut même être possible de grouper sur la même bande non seulement plusieurs timbres pour la même note, mais encore plusieurs notes de fréquences différentes ayant chacune plusieurs timbres, la piste ainsi constituée correspondant dans l'instrument de musique photoélectrique, à l'émission de l'accord correspondant.
On voit ainsi que le champ d'applications de ce procédé est pratiquement illimité, les disques pouvant aussi bien être utilisés dans les orgues photoélectriques que dans d'autres instruments photoélectriques, ou en tant que nouveaux instruments de musique eux-mêmes.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, en coupe, un schéma d'une forme d'exécution d'un dispositif permettant la mise en aeuvre du procédé objet de l'invention.
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Sur ce dessin, on a représenté, montées dans un bâti fixe 1, une plaque photographique 2 circulaire et une plaque 3 également circulaire portant la source lumineuse 4 et de même axe que la plaque 2. La source lumineuse 4 est fixée à la plaque 3 par tout moyen convenable permettant le réglage de sa distance à l'axe de rotation. L'image de cette source est donnée par un système optique 5 comportant un diaphragme 6 déterminant la forme du signal 7 sur la plaque 2.
La plaque 3 est entrainée par une transmission convenable telle qu'une courroie 8 au moyen d'un moteur synchrone 9. La lampe 4 est reliée par un dispositif de contact tournant, non représenté, à un circuit oscillant 10 alimentant lui-même un amplificateur 11 et un haut-parleur 12 destiné à la vérification de la fréquence.
Comme il a été exposé précédemment, la fréquence d'oscillation du circuit 10, contrôlée par comparaison entre la note donnée par le haut-parleur 12 et un instrument de musique accordé, détermine en fonction de la vitesse de rotation de la plaque 3, le nombre de signaux 7 sur la plaque 2. On modifie d'une part la note en réglant la distance de la lampe 4 à l'axe et la fréquence d'oscillation de 10, d'autre part le timbre à l'aide du diaphragme 6.
Par exemple, pour effectuer l'enregistrement d'une piste de 220 signaux, l'oscillateur 10 est réglé à 1100 périodes par seconde. La plaque 3 tourne à raison de 5 tours par seconde. Le nombre de signaux sur la plaque 2 est donc égal à 1100 : 5 = 220. Pour que la piste soit nette, il faut naturellement que lés 220 signaux soient produits en des points fixes, c'est-à-dire que la piste soit bien immobile. Cette immobilité est facile à vérifier à l'oeil nu.
Le montage dans lequel la source lumineuse tourne et la plaque photographique est fixe peut être évidemment remplacé par le montage inverse dans lequel seule la plaque photographique tourne.
A la place du tube à gaz on peut utiliser toute autre source lumineuse pouvant être excitée avec une fréquence contrôlable.
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Method for recording circular sound tracks and device for implementing this method The present invention relates to a method for recording circular sound tracks suitable in particular for obtaining modulation disks intended for photoelectric musical instruments.
We know that this kind of musical instrument comprises a light source sending a parallel beam of light on the path of which can be operated flaps controlling the passage of one or more spots falling on one or more tracks of a modulation disk and from there on a photocell. The change in timbre depends on the one hand on the shape of the spot, on the other hand on the shape of the elements forming each track on the disc.
It is obvious that for the quality of the sound, each track must be as regular as possible, that is to say consist of a certain number of signals of determined shape, distributed regularly over a circumference.
For the realization of each of these tracks, recourse has hitherto been made to expedients in order to try to obtain the regularity of these tracks. The most reliable basic method for a theoretically certain and inexpensive reproduction of these discs is to photograph the tracks on a sensitive plate. In practice, this process comes up against serious difficulties owing to the relatively large surface area of the disc. The process which has hitherto been in principle the most satisfactory consisted in photographing at regular intervals a light source of determined shape, placed at the end of a clock hand, so as to obtain on the same plate a series of identical signals at regular intervals. This process is obviously very long.
The object of the present invention is a method the aim of which is to be faster and perfectly safe for the recording of this type of track, this method based on the use of known stroboscopy phenomena.
The method forming the subject of the invention is characterized in that each track consists of the photographic image of a light source, the excitation of this source being subjected to periodic modulation with a certain frequency, the disc and this source rotating with respect to each other around a common axis not passing through the source with a speed of rotation that is a sub-multiple of the excitation frequency of the light source, such that by stroboscopic effect the optical density of the image of the tube on the disc varies with a frequency equal to the frequency of the musical note to be reproduced, that is to say the ratio of
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frequencies of excitation of the light source and of rotation of the disc with respect to the source.
The passage from one note to another can be done by a change of track, it would therefore be sufficient, to switch from one track to another, to modify the distances from the light source to the axis of rotation while by modifying at the same time the excitation frequency of the light source in order to correspondingly modify the number of signals of the track (by signals, it being understood that one designates both series of separate points and continuous tracks).
Likewise, the change in timbre can be obtained by modifying the shape of the image of the light source by means of a diaphragm placed in the optical system forming the image of the light source on the disc, this in the case of where the track is made up of a series of separate images.
From a practical point of view, the light source must be sufficiently stable and sufficiently durable for the operation to be carried out satisfactorily and economically. It will be advantageous to use a gas tube supplied by an oscillating circuit of stabilized frequency. This stability is controlled by means of an amplifier and a loudspeaker which enables the corresponding note to be heard and verified by the immobility of the stroboscopic image of the track.
According to the most important variant, it is not only possible to use a separate image track, but to use as a track any continuous strip of variable optical density. Such a strip can be constituted for example by a strip of constant width, and the optical density of which varies from one cross section to another, but remains constant along a given cross section: it can also be formed by a strip separated into a light area and a dark area by a curve, the average density between the light area and the dark area in a cross section being the same as the aforementioned constant density in a cross area of a strip of the above type.
(These are also known as variable area tracks, in comparison to the variable density tracks themselves).
In both cases, the variation in density of the track corresponds to the modulation of illumination of a gas tube or even of a filament lamp, via a strobe system, as described above.
Another variant consists in the use, for the production of a certain number of tracks, of a musical sound of an extremely stable calibrated single frequency; this unique sound is recorded on the tape of a magnetic tape device, then this tape is read at different speeds so as to obtain notes of different frequencies. The reading speed is controlled by means of a synchronous motor fed by an oscillator, itself very stable, with adjustable frequency.
The modulated voltage obtained at the output of the magnetic recorder-reproducer is applied after suitable amplification to the gas tube (or to the filament lamp), of which the image of the light thus modulated is formed on the photographic disc as discussed more high.
It may be possible to extend this process to the reproduction of any stamp, starting from the recording of that stamp on the magnetic tape.
It may even be possible to group on the same band not only several timbres for the same note, but also several notes of different frequencies each having several timbres, the track thus constituted corresponding in the photoelectric musical instrument, to the emission of the corresponding agreement.
It can thus be seen that the field of applications of this process is practically unlimited, the discs being able to be used equally well in photoelectric organs as in other photoelectric instruments, or as new musical instruments themselves.
The appended drawing represents, by way of example, in section, a diagram of an embodiment of a device allowing the implementation of the method which is the subject of the invention.
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In this drawing, there is shown, mounted in a fixed frame 1, a circular photographic plate 2 and a also circular plate 3 carrying the light source 4 and having the same axis as the plate 2. The light source 4 is fixed to the plate 3 by any suitable means allowing the adjustment of its distance from the axis of rotation. The image of this source is given by an optical system 5 comprising a diaphragm 6 determining the shape of the signal 7 on the plate 2.
The plate 3 is driven by a suitable transmission such as a belt 8 by means of a synchronous motor 9. The lamp 4 is connected by a rotating contact device, not shown, to an oscillating circuit 10 which itself supplies an amplifier. 11 and a loudspeaker 12 intended for checking the frequency.
As stated previously, the oscillation frequency of circuit 10, controlled by comparison between the note given by loudspeaker 12 and a tuned musical instrument, determines as a function of the speed of rotation of plate 3, the number of signals 7 on plate 2. We modify on the one hand the note by adjusting the distance of the lamp 4 from the axis and the oscillation frequency of 10, on the other hand the timbre using the diaphragm 6.
For example, to record a track of 220 signals, oscillator 10 is set to 1100 periods per second. Plate 3 rotates at 5 revolutions per second. The number of signals on plate 2 is therefore equal to 1100: 5 = 220. In order for the track to be clear, it is naturally necessary that the 220 signals be produced at fixed points, that is to say that the track is very still. This immobility is easy to verify with the naked eye.
The assembly in which the light source rotates and the photographic plate is fixed can obviously be replaced by the reverse assembly in which only the photographic plate rotates.
Instead of the gas tube, any other light source can be used which can be excited with a controllable frequency.