FI71208B - Foerfarande foer avlagande av ljudfaedring i en analogibandspelare - Google Patents

Description

71208

Menetelmä äänen huojunnan vähentämiseksi analogianauhurissa

Keksinnön kohteena on menetelmä äänen huojunnan vähentämiseksi analogianauhurissa, jossa äänipäältä tuleva 5 esivahvistettu signaali johdetaan kulkemaan A/D-muuntimen välityksellä digitaalisen viivepiirin kautta.

Analogianauhurissa asetetaan nauhan kuljetusmekanismille huomattavan korkeita vaatimuksia, koska pienetkin poikkeamat nauhan halutusta kulkunopeudesta aiheuttavat 10 haitallisia häiriöitä äänentoistoon. Virheettömän tuloksen aikaansaamiseksi täytyy nauha saada liikkumaan sekä äänitettäessä äänityspään ohi että toistettaessa toistopään ohi mahdollisimman tasaisesti. Ainoastaan näin saadaan mahdollisimman luonnollinen lopputulos.

15 Nauhan tasaisen siirtymisen aikaansaaminen mekaani sesti on erittäin vaikeata. Ilmiö esiintyy erittäin ongelmallisena elokuvaprojektoreiden yhteydessä, sillä elokuvaprojektori, joka toistaa raidalta äänen pysäyttää filmin hetkeksi kuvaporttiin. Tästä pysäyttämisestä aiheutuu 20 erittäin suuria ongelmia, sillä saman nauhan eli filmin pitäisi vain 26 - 28 ruudun päässä kuvaportista kulkea erittäin tasaisella nopeudella toistopään yli. Lisäksi koska filmimateriaali on normaalia audionauhaa huomattavasti jäykempää, on filmin siirtämisen vakavoittaminen mekaani-25 silla keinoilla äärimmäisen vaikeata. Em. vakavoittamista vaikeuttaa vielä se, että projektorissa filmiä kuljetetaan piikkipyörästöllä, jonka välys lisää omalta osaltaan vaikeuksia. Tavanomaisessa nauhurissa, jossa nauhan siirto on toteutettu ns. capstanvedolla, ei piikkipyörästöstä aiheu-30 tuvia ongelmia luonnollisestikaan ole.

Edellä esitettyjen vaikeuksien vuoksi elokuvien esi-tysvaiheessa esiintyvä äänen huojunta on alalla varsin tunnettu ongelma. Tiettyä ääntä sisältävän elokuvan huojunnan katsoja kuulee jopa haitallisena, sillä esimerkiksi 16 35 millimetrin projektorien laitetekninen huojunta on käytännössä yli 0,2 %. Elokuvaa tehtäessä filmin ääntä joudutaan lisäksi siirtämään nauhurilta toiselle aina useita kertoja 2 71208 ennen lopullisen esityskopion valmistumista. Edellä esitetyistä syistä johtuen on katsojan aistima huojunta parhaim-missakin tapauksissa noin 0,3 %.

Edellä esitettyyn epäkohtaan ei tähän mennessä ole 5 pystytty löytämään kunnollista ratkaisua. Epäkohtaa on yritetty ratkaista laitteiden mekaanista tarkkuutta parnta-malla, mutta tämä on johtanut laitteiden hintojen huomattavaan nousemiseen ja silti saavutetut parannukset eivät ole olleet riittävän hyviä.

10 Esimerkkinä tunnetuista järjestelmistä voidaan mai nita DE-hakemusjulkaisussa 3 121 307 esitetty ratkaisu.

Äänen haitallista huojuntaa ei tällä ratkaisulla kuitenkaan ole pystytty eliminoimaan.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, 15 jonka avulla edellä esitettyä analogianauhurin huojuntaan liittyvää epäkohtaa pystytään pienentämään ja jopa poistamaan ilman, että kustannukset nousevat haitallisen suuriksi.

Tähän on päästy keksinnön mukaisen menetelmän avulla, joka on tunnettu siitä, että digitaalisesta viivepiiristä 20 tehtävää näytteiden purkamista ohjataan äänipään ohi kulkevan nauhan huojunnan perusteella.

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on sen yksinkertaisuus, joten menetelmän käyttöönotto ei aiheuta kohtuuttomia kustannuksia. Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on 25 lisäksi sen joustavuus, jolloin jo käytössä olevia laitteita voidaan käyttää edelleen, ts. menetelmän käytön vaativat sähköiset komponentit voidaan tarvittaessa lisätä nykyisiin käytössä oleviin järjestelmiin.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa selvittämään tarkem-30 min oheisessa piirustuksessa esitetyn erään periaatteellisen toteutusmuodon avulla.

Piirustuksen kuviossa on viitenumerolla 1 periaatteellisesti esitetty nauha, joka on sovitettu kulkemaan äänipään 2 ohi. Kuvion esimerkissä nauha 1 on filmi. Äänipäältä 2 saatu 35 signaali on johdettu esivahvistimeen 3 . Esivahvistettu signaali on kuvion esimerkissä seuraavaksi johdettu A/D-muunti-meen 4 ja A/D-muuntimelta edelleen digitaaliseen viivepiiriin 5 .

3 71208

Edellä esitetty osa on alalla täysin tunnettua tekniikkaa ja käytetyt komponentit voivat olla mitä tahansa yleisesti myynnissä olevia sopivia komponentteja, jolloin viivepiiri 5 voi olla esimerkiksi bufferimuisti, johon 5 A/D-muuntimelta 4 saadut näytteet syötetään. Bufferimuis-tia puretaan alalla tunnetulla tavalla toisesta päästä, jolloin viive muodostuu periaatteessa muistin kapasiteetista, sillä purkaminen viivästyy niin kauan kun muistissa on tilaa uusille näytteille. Muistin täytyttyä bittijonoja 10 aletaan purkaa syöttöjärjestyksessä sitä mukaa kun uusia näytteitä syötetään muistiin. Kysymyksessä on siis tavanomainen digitaalisen viiveen periaate, esimerkiksi delta-modulaatio- tai PCM-modulaatioperiaate. Tällaiset muistiyksi-köt ovat alalla täysin tunnettuja ja niillä aikaansaatavat 15 viiveet vaihtelevat 1 ms:n ja useiden sekuntien välillä.

Kuten edellä on todettu näytteenotto, A/D-muunnos ja digitaalisen viivetekniikan käyttö on alalla aiemmin tunnettua tekniikkaa. Keksinnön mukaisen menetelmän mukaan kuitenkin viivepiiristä 5 tapahtuvaa purkamista ohjataan 20 äänipään 2 ohi kulkevan nauhan 1 huojunnan perusteella. On selvää, että pitkällä aikavälillä eli noin 0,1 sekunnin ajalla otettujen näytteiden eli A/D-muunnosten ja purettujen D/A-muunnosten määrä on sama, mutta lyhyellä aikajänteellä purettujen näytteiden määrä korreloi vastaavan 25 ajankohdan huojuntaan sitä kumoten. Ts. esimerkiksi jos äänitetty materiaali myöhästyy äänipäälle 2 tullessaan siitä bufferimuistiin otetut näytteet puretaan nimellistiheyttä nopeammin. Tällöin myöhästymisestä johtuvaa huojuntaa ei voida kuulla, koska viiveessä virhe oikaistaan digitaali-30 tekniikan avulla.

Huojunnan mittaamisessa voidaan käyttää useitakin eri tapoja. Nauhan huojuntaa voidaan mitata optisesti rekisteröimällä nauhan (filmin) perforaatioreikien nopeus äänipään 2 kohdalla. Tällöin näytteitä saadaan 24 - 25 35 kertaa sekunnissa. Näis saadusta informaatiosta voidaan laskea spektriltään korreloiva huojunta. Kuvion esimerkissä 4 71208 on esitetty periaatteellisesti juuri tällainen sovellutus. Nauhan 1 perforaatioreikien nopeuden mittaamiseen käytettyä anturia on merkitty viitenumerolla 6 ja laskentayksikköä, jonka avulla em. korreloiva huojunta voidaan laskea, puoles-5 taan viitenumerolla 7. Em. komponentit voivat olla mitä tahansa yleisesti myynnissä olevia komponentteja. Huojunnan perusteella ohjattua purkamista on kuviossa periaatteelisesti esitetty viitenumerolla 8. On selvää, että bufferimuistista purettuja bittijonoja käsitellään purkamisen jälkeen alalla 10 tunnetulla tavalla. Em. jatkokäsittely on näin ollen sinänsä tunnettua alan ammattimiehelle, joten sitä ei tässä yhteydessä selvitetä tarkemmin.

Huojunnan mittaamisen toisena mahdollisuutena voidaan esittää audiouralle tallennetun referenssisignaalin hyväksi-15 käyttö. Em. referenssisignaali voidaan tallentaa joko aika-koodiperiaatteella tai taajuusinformaationa. Referenssi-signaalin mittaus tapahtuu tällöin normaalilla analogi-nauhurin toistopäällä.

Huojunnan mittaus voidaan toteuttaa myös käyttämällä 20 nauhoja, joihin on viivakooditekniikkaa soveltamalla tallennettu nauhan pituusakseli. Itse mittaus voidaan tällöin suorittaa sopivan mitta-anturin avulla. Tällaiset mitta-anturit ovat alalla sinänsä tunnettuja.

Eräänä vaihtoehtona on luonnollisesti mitata huojuntaa 25 käyttämällä mekaanisia mittalaitteita, joista esimerkkeinä voidaan mainita erilaiset sinänsä tunnetut mittapyörät, joiden avulla saadaan tarvittava tieto nauhan kulkunopeudesta.

Edellä esitetytjä sovellutusesimerkkejä ei mitenkään ole tarkoitettu rajoittamaan keksintöä, vaan keksintöä voi-30 daan muunnella patenttivaatimusten puitteissa monin eri tavoin. Näin ollen on selvää, että mittaamalla saadun huo-juntatiedon käsittelyyn voidaan käyttää mitä tahansa sinänsä tunnettuja käsittelylaitteita, esimerkiksi laskentalaittei-ta, joiden avulla mitattu tieto saadaan muotoon, jota voi-35 daan käyttää bufferimuistiin syötettyjen näytteiden purkamisen ohjaamiseen jne.

Claims (5)

5 71208

1. Menetelmä äänen huojunnan vähentämiseksi analo-gianauhurissa, jossa äänipäältä (2) tuleva esivahvistettu 5 signaali johdetaan kulkemaan A/D-muuntimen (4) välityksellä digitaalisen viivepiirin (5) kautta, tunnettu siitä, että digitaalisesti viivepiiristä (5) tehtävää näytteiden purkamista (8) ohjataan äänipään (2) ohi kulkevan nauhan (1) huojunnan perusteella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauhan huojuntaa mitataan optisesti rekisteröimällä nauhan (1) perforaatioreikien nopeus äänipään (2) kohdalla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että nauhan huojunta mitataan seuraamalla nauhan (1) audiouralle tallennettua referenssi-signaalia äänipään (2) kohdalla.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauhan huojunta mitataan seu- 20 raamalla nauhaan (1) sijoitetun nauhan pituusakselin ilmai sevaa viivakoodia äänipään (2) kohdalla.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauhan huojunta mitataan äänipään (2) kohdalle sijoitetun mekaanisen mittapyörälaitteen 25 avulla.