JPH07500195A - アナログ・サウンドトラック・エミュレーションを有する映画のデジタル音響システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 アナログ・サウンドトラック・エミュレーションを有する映画のデジタル音響シ ステム 本発明は、映画フィルムのためのデジタル音響システムに関する。

従来技術の説明 現在の映画フィルムは、アナログ音声記録技術を使用している。はとんどの映画 は、フィルム上にピクチャと共にプリントされ光学的に走査されて音声を再生す るアナログ光学サウンドトラックを用いている。別の技術として、フィルムのエ ツジに沿ってコーティングされている磁気ストリップ上に音声を記録することも あり、このプロセスは、たとえば、「ドルビー（登録商標）７０ｍｍサウンド」 を作成する際に用いられる。

光学サウンドトラックは汚れによってノイズの多い出力を生じることがある。

磁気的に記録されたサウンドトラックは、他のオーディオテープが遭遇するのと 同様のノイズの問題を被る。映画の音響の質をコンパクトディスクによって達成 されたレベルと比較し得るレベルにまで向上させることが極めて望ましい。

マルチトラック映画館の大部分は、ドルビーステレオ型光学フィルムを上映する ように設計されている。これは２トラツクの光学音響フォーマットであり、左右 のアナログ・サウンドトラックに誘導中心（ｄｅｒｉｖｅｄ　ｃｅｎｔｅｒ）ト ラックとサラウンド・トラックとを設けたものである。このフォーマットのため のサウンドトラックは、映画リリース・プリントの従来の光学トラック領域に２ つの「デュアル・パイラテラル（ｄｕａｌ　ｂｉｌａｔｅｒａｌ）Ｊ可変エリア ・トラックとして記録される。映画製作後の音響ミキシング・プロセスの期間に は、サウンドトラックは、音響ミキサがステレオ光学映画館で左右、誘導中心及 びサラウンド・トラックがどのように響くかを聞くことを可能にする２トラツク ・マトリクス化装置によりミキシングされる。これが、映画のサウンドトラッり をミキシングする現在の標準的な方法である。

デュアル・トラックは、ドルビーＡ型などのノイズ削減技術を用いて記録される が、磁気トラック又はデジタル・トラックよりも著しく小さなダイナミ・ツク・ レンジを有している。また、デュアル・トラックは、光学サウンドトラックの広 く知られた短所のすべてを有していて、これには、周波数応答に限界があること や、フィルム上のほこりに起因するノイズに影響され易いことが含まれる。更に 、光学サウンドトラックを作成するのに用いられるフィルムの露光及び現像の工 程が極めて変わり易く、その結果、光学サウンドトラックの質を劇的に変動させ る。

しかし、現在の映画フィルムの大部分は、この標準型のサウンドトラックを備え てリリースされている。

アナログ光学サウンドトラックを、音声をデジタル的に符号化したデジタル・サ ウンドトラックで置き換えることが提案されている。理論的にはこれを用いれば 更に質の高い音響再生が与えられるが、多数の小さなデジタル・データ・ビット を記録するのも、それらを読み取る装置を提供するのも極めて高価であるし、ぎ っしりと詰められたデータはそれ自身のノイズの問題を生じ得る。更に、従来の フィルム現像所方式を用いて、そのようなデジタル・トラックを確実にプリント することは困難である。また、フィルム上で符号化できるサウンドトラックの数 には限界がある。デジタル・トラックは通常のアナログ光学サウンドトラックと 両立しない（ｐ　ｒ　ｅ　ｅｍｐ　ｔ）ので、デジタル・サウンドトラックを有 するプリントとアナログ・サウンドトラックを有するプリントとの２種類のプリ ントが作られて配給される必要がある。デジタル・プリントがデジタル上映能力 のない映画館に送られた場合には、上映は不可能である。更に、デジタル・プリ ントを上映する映画館は、デジタル読み取り装置が故障した場合のバッファ・ツ ブを備え本発明は、フォーマットとインターフェースとに関して標準的なステレ オ光学式映画館と互換性を保ちながら、ステレオ光学式映画音声プロセスの上述 の制限を除去することを目的にする。

これは、映画での位置を識別する時間コード・トラックを通常のステレオ光学ト ラックと共に記録し、この時間コードを用いて、アナログ・ステレオ光学サウン ドトラックの制限のないデジタル・オーディオ信号の第２のソースを同期させる ことによって達成される。デジタル・オーディオ信号は、従来のステレオ光学映 画館システムのフォトセル入力へ直接に与えることができるように調整される。

この目的のために、信号は予め等化され、映画館のステレオ光学音響再生システ ムに組み込まれた高周波エンファシスを補償する。

デジタル・ソースは、好ましくはデジタル・オーディオ信号を大信号として大き なインピーダンスを介してフォトセル再生システムの入力に与えることによって 、本質的には電流源であるアナログ・フォトセル源のように電気的に振る舞うよ うにされる。インピーダンスは調整可能であって、デジタル・ソースからの電流 をアナログ・サウンドトラック・フォトセルからの電流と適合させる。これによ って、映画館の音響再生システムを調整することなくデジタル・オーディオ・シ ステムを使用することが可能になる。また、これによって自動的なフェールセー フ保護が与えられる。デジタル又はアナログ・システムの一方が停止した場合で も映画館のシステムを調整せずに他方を使用できるからである。これと共に、簡 単なスイッチを使用して、映画館のステレオ光学再生システムのフォトセル入力 においてデジタル・オーディオ信号と通常のフォトセル・ステレオ光学システム と選択を行うことができる。

本発明の上述の及び他の特徴と利点とは、添付した図面と以下の詳細な説明とか ら当業者に明らかであろう。

図面の説明 図１は、従来のアナログ・サウンドトラックとデジタル時間コードとの両方を含 む映画フィルムの断片の拡大部分図である。

図２は、フィルム上での位置を識別するのに用いられるデジタル時間コードの図 解である。

図３は、デジタル時間コードとアナログ・サウンドトラックとの両方を映画フィ ルム上に記録するためのシステムを示す簡略化された装置の図である。

図４は、フィルムからデジタル時間コードを読み取るためのシステムを示す簡略 化された部分的斜視図である。

図５は、デジタル時間コードとアナログ・サウンドトラックとに対するデュアル ・デジタル／アナログ読み取りシステムを図解するブロック図である。

図６は、フィルムから読み取られた時間コードをオーディオ信号へ処理するため のシステムのブロック図である。

図７ａ〜図７０は、連続する時間コード・ワード間でジャンプが検出された場合 の仮想メモリの動作を示すブロック図である。

図８は、本発明による映画館音響システムのブロック図であり、デジタル・オー ディオ・ソースは、オーディオ再生機構を調整せずに、アナログ・サウンドトラ ック信号に代替し得る。

図９は、図８において用いられている光学エミュレーション等化器回路の回路図 である。

図１０は、図９の光学エミュレーション等化器回路のために用いられ得る可能な 高周波補償のグラフである。

好適実施例の詳細な説明 本発明は、映画フィルム上に通常のアナログ光学サウンドトラックに加えてデジ タル・オーディオを設け、システムを調整する必要なしに、映画館の再生システ ムに対してデジタル音声入力とアナログ音声入力とを切り替え接続することがで きるようにする方法を提供する。

本発明の好適実施例では、時間コード・トラックをフィルム上に設け、外部のデ ジタル・サウンド・ソースをピクチャに同期させる。時間コードはフィルム上に 配置されるが、その際には、従来の光学サウンドトラック又はピクチャをいかな る意味でも妨害することなく、信頼性が高く記録が簡単で、通常のフィルム現像 所の装置によって通常の現像所の標準範囲内でプリントが可能である。

時間コードは、通常の光学サウンドトラックとピクチャとの間のプリント上のあ る領域に配置される。この領域は、従来は光学サウンドトラック範囲をピクチャ から分離する機能を果たすので、サウンドトラックをプリントする際には通常は 慎重に回避される。該領域は、現像所でのサウンドトラック・プリンティング・ ヘッドによって露光される領域内にあるが、通常の現像所のピクチャ・プリンテ ィング・ヘッドによって露光される範囲の外側にある。それは、映写機上の通常 の光学音声再生ヘッドによって走査される領域の十分外側にあるので、通常の光 学サウンドトラックを妨害しない。

新たなデジタル時間コードを載せる３５ｍｍリリース映画フィルムの一部分が図 １に示されている。一連のスプロケット・ホール２が、フィルムのエツジ４と通 常の光学サウンドトラック領域６との間にある。ピクチャ・フレームは、ピクチ ャ・プリンティング・ヘッドによって、サウンドトラック領域６の内側に離間し た領域８内にプリントされる。間にある領域１０が、本発明のデジタル時間コー ドのために用いられる。この領域は、通常の現像所のサウンドトラック・プリン ティング・ヘッドによって露光されるが、ピクチャ・プリンティング・ヘッドに は露光されない。

図１に示したようなカラーフィルムは、通常は、赤、緑、青の光に対応する３つ の感光性のハロゲン化銀の層によって形成される。ネガからの着色光が各層を露 光し、各層が現像される。現像期間には、染料が黄、マゼンタ、シアンに対応す る層の内部に放たれる。しかし、光学サウンドトラックを再生するのに用いられ る映画館のランプは白熱灯なので、フィルムのカラー染料を透過する赤外線放射 を発する。したがって、通常のカラー処理の後、最終的な定着に先立って、サウ ンドトラックの領域６は、「アプリケーション」処理によって銀に再現像（ｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐ）される。再現像剤（ｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）は、サウンドト ラック領域上にローラで塗られるかスプレーされる。このプロセスは正確に制御 されるものではないが、再現像剤がピクチャ領域に及ばないようにすることは重 要である。なぜなら、これによってピクチャ領域が結果的に黒くなってしまう可 能性があるからである。したがって、領域１０は、光学サウンドトラックをピク チャ・フレームから分離する緩衝帯として、通常は空いたまま１こなっている。

３５ｍｍフィルムの複数の機能領域への分割に関しては、フィルム産業において 取り決めが確立している。ピクチャのアパーチャによって露光されるピクチャ・ フレームの領域８のエツジは、フィルムのエツジ４から０．３０４インチ±０゜ ００２インチまで広がっている。上映用の映写機では、破線１２で示されたスリ ットは光学サウンドトラックの走査の幅を制限し、スプロケット・ホール２又は ピクチャ領域８を通過した光を感知できないようにする。フィルム映写機のサウ ントドラック・スキャナは赤外線光に感じるので、リリース・プリントのサウン ドトラックは上述のように再現像され、暗い領域が赤外線光に対して不透明であ る光学サウンドトラックを作る。映写機のスリットは、適用されていない（ｕｎ ａｐｐｌｉｃａｔｅｄ）領域を回避するようにフィルムのエツジ４から離れて０ ゜２８６±ｏ、ｏｏｉインチの限度まで広がっているので、光学サウンドトラッ クはスリットによって読み取られる領域に制限される。フィルムのエツジ４から ０゜２８７〜０．３０２インチの領域は、したがって、本発明のデジタル時間コ ードを記録するために利用可能である。この領域は、その予測できない部分が再 現像され、残りの部分はされないので、ピクチャ又は音声プリンティングのいず れにも利用不可能であると通常は考えられている。

デジタル時間コードのために用いるのに好適な領域はフィルムのエツジ４から０ ．２９６〜０．３０１インチまで広がっており、０．００５インチ幅の時間コー ド・トラックを提供する。映写機の光学サウンドトラック・スリットによって走 査される領域から時間コード・トラックを０．０１０インチだけ除去することに よって、通常のサウンドトラックへのクロストークの可能性が除かれる。時間コ ード・トラックが占有する領域は、あるときは再現像され、あるときは再現像さ れず、あるときは部分的にのみ再現像される領域であり、そうでなければ不透明 なトラック上のクリアなコードとして現れるため、光学サウンドトラックを読み 取るのに用いられる赤外線（濾波されていない白熱光）光源によって信頼性よく 読み取ることはできない。その代わりに、時間コードは、カラーフィルムの染料 によって吸収されるエネルギを発する光源を用いて読み取られるべきである。発 光ダイオード又は濾波された白熱光源がこの目的のために用いられ得る。

時間コードは、フィルムに沿った位置を一意的に識別するデジタル・データ・ス トリングである。このコードは、好ましくは、２４ビツト・デジタル・ワードか らなり、時間コード・ワードは一連の同期ビットで始まる。

適切な時間コードの１つのフレームの例が、図２に示されている。これは、リー ル番号６のフレーム番号４７８に対する時間コード・ワードである。フレームに 対する同期信号１４は、時間コード・ワードの開始において与えられる。フレー ム番号は１６ビツトの２進ワード１６によって識別され、最下位ビットの位置は 数字１８で、最上位ビットの位置は数字２０で表されている。この後に、リール 番号を表す４ビツト・ワード２４が続き、次に、次のフレームに対する同期ワー ド２２が続く。図示されている符号化形式は、パイフェイズ・マーク（ｂｉｐｈ ａｓｅ　ｍａｒｋ）符号化として知られ、自己りｏ−７り方式（ｓｅｌｆ−ｃｌ ｏｃｋｉｎｇ）である。所与のビット期間の一定のレベル（「ハイ」又は「ロー 」のいずれか）は、デジタル０を示し、２つのレベルの間の遷移（ハイからロー 又はローからハイ）はデジタル１である。

時間コード・フレームとピクチャ・フレームとの間には直接の対応関係があり得 る。すなわち、各時間コード・フレームは、特定のピクチャ・フレームの位置を 示す。これは必要ではなく、あるいは、実際には最適な配置である。時間コード ・フレームの間隔はどちらかといえば任意に選択できる。これは、その機能が任 意の所与の時間におけるフィルムに沿った位置の指示を与えることだからである 。３５ｍｍフィルムは通常毎秒２４ピクチヤ・フレームの割合で上映されるから 、毎秒３０フレームの時間コードを用いるのが好都合である。なぜなら、３０フ レームという速度は、サウンドトラックのマスターコピーを作る際に従来のデジ タル・オーディオ・テープ装置と一層容易に「同期」されるからである。

図３は、フィルムのサウンドトラック・ネガ上に、デジタル時間コードとアナロ グ・サウンドトラックとの両方を記録するためのシステムを示す。ネガフィルム ２６は、慣性音声ドラム３０に至る経路上でアイドラ・ローラ２８を通過する。

通常のアナログ・サウンドトラックは、レンズ・アセンブリ３２を介してネガ上 に露光される。デジタル時間コードは、サウンドトラック・ネガが記録されてい るのと同時に、光学サウンドトラック・ネガに露光される。光源３４はハウジン グ３６の一端に配置されて発光し、この光はハウジングの他端のレンズ３８によ ってフィルムの時間コード部分に合焦される。光源３４は、好ましくは、ＡＮＤ 社製の１８０ＰＧＰダイオード等の高効率の緑色発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ） である。

このＬＥＤは、レンズ３８によって、好ましくは０．００５インチの直径のスポ ットとして、サウンドトラック・ネガフィルム上に直接に形成される。該ＬＥＤ は、記録されるべき時間コード信号に応答してオン・オフされ、この信号は適当 なデジタル時間コード源４０によって与えられる。時間コードは、フィルム・プ リント上の対応するピクチャに近接した位置でフィルム上に露光される。次いで 、フィルムの当該部分に対するアナログ光学サウンドトラックは、フィルムが記 録ヘッド３２の下を通過するときに記録される。フィルムは通常のアプリケーシ ョン再現像のためにアイドラ・ホイール４２を経由して移送される。

時間コード再生システムが、図４に示されている。リリース・フィルム・プリン ト４４は、時間コード読み取りヘッドの下を通過してから映写機開口まで進む。

読み取りヘッドは、デジタル時間コードの領域を、現像されたフィルム染料によ って吸収される光で照射する。ＡＮＤ社製の１８ＯＣＲＰデバイス等の高効率の 赤色ＬＥＤがこの目的のために用いられるのが好ましい。ＬＥＤ４６はレンズ４ ８によって、好ましくは０．００５インチｘｏ、０１０インチの長方形のスポッ トを時間コード上に形成する。ＬＥＤ４６とレンズ４８との両方が、共通のハウ ジング４９内に保持される。上述した標準３５ｍｍフィルムの場合、これは領　 ００５インチまでのフィルムの揺動（ｗｅａｖｅ）で時間コードの読み取りを可 能にする。時間コード・トラックは数字５０で示してあり、フィルムは矢印５２ の方向に動く。

時間コード・トラック５０を通過する光はフォトセル５４に当たり、その出力は 増幅器５６によって増幅され、オーディオ再生を制御するのに用いられるデジタ ル時間コード信号を提供する。図１と関連して上述した好適なフィルムの寸法を 用いると、時間コード５０の読み取りはアナログ・サウンドトラック５８によて 影響されない。

図５は、図４に示すように記録されたプリントフィルム４４が、映画館での映写 の期間に読み取られるシーケンスを図示している。フィルムは、矢印６０の方向 に映写設備を通過して移動していると仮定すると、最初にハウジング４９内のデ ジタル時間コード読み取りヘッドを通過する。この読み取りヘッドは、フィルム の反対側の検出器５４に達する着色されたビーム６２を用いて時間コードを読み 取る。フィルムは、次に、映写ランプ６４に進む。ランプ６４からのビーム６６ は、ピクチャ・フレームを映画館のスクリーン６８上に映写する。次いで、フィ ルムは第３の光源６９に進み、そのビーム７０は、光学サウンドトラック領域５ ８上のスリット７２を通って送出されて検出器７４に至り、通常のアナログ・オ ーディオ信号を生成する。

通常の動作においては、デジタル時間コード５ｏ又はオーディオ・サウンドトラ ック５８のどちらかが読み取られる。図５は、２つの音響機構の独立性、即ち、 一方が他方の妨げになることはないことを図示している。デジタル・システムの どこかが故障した場合、アナログ・サウンドトラックをバックアップとして使用 することができる。デジタル読み取り設備がない映画館では、アナログ・サウン ドトラックだけが利用される。

ピクチャ・フレームは個々の時間コードが読み取られた後の所定の期間（これは 時間コード用ランプのハウジング４９と映写ランプ６４との間の間隔とフィルム 速度とによって決定される）だけ映写ランプ６４によって照射されるという点に 留意すべきである。これにより、時間コード信号を処理してその妥当性をチェッ 、　りし、高速ランダム・アクセス・バッファメモリ内の適切なデジタル・オー ディオ・データにアクセスするための時間が与えられる。時間コード信号の処理 とそこからの音声の生成とがピクチャ・フレームの照射と同期していることによ り、個々のデジタル時間コードから導出される音声が映画館で再生されるのと同 時に、ピクチャ・フレームがスクリーン上に表示される。

記録されたデジタル時間コードに応答して映画館においてオーディオ出力を生成 するのに用いられ得るシステムが、図６に示されている。映画全体のデジタル・ オーディオ・データは、大容量で信頼性の高いアーカイブ型のデジタル・データ 源７６に記憶されている。デジタル・オーディオ・データは、好ましくは、１９ ８９年１１月２１日に発行された本発明者による米国特許第４．８８２．５８５ 号「高分解能アナログ−デジタル−アナログ変換の方法及び装置」に記載された 方法を用いて、圧縮された形式で記憶される。この圧縮により、より多くの時間 とより多（のチャネルのオーディオ情報を同じ量のスペースに記録することが可 能になる。また、他のデジタル・オーディオ・データ圧縮技術を用いることもで きる。アーカイブ型のデジタル・データ源は、１つ以上のディスク・ドライブ、 ソニー社のモデル５ＤＴ１００Ｏ等のデジタル・オーディオ・テープ（ＤＡＴ） ドライブ又はＣＤ−ＲＯＭドライブであり得る。記録されるべきマルチトラック ・オーディオ・ソースは、マルチトラック・デジタル・テープ装置又はアナログ ・テープ装置のいずれかによって生成され得る。デジタル・テープ装置において は、デジタル・データは直接に転送され得る。もしアナログ・オーディオ・ソー スが用いられる場合には、アナログ・データは、クリスタル・セミコンダクタ社 製のモデルＣ５５β２６等のＡＤコンバータを用いて、従来のアナログ−デジタ ル変換によってデジタル形式に変換される。この変換器のサンプリング・クロッ クはテープ・マスクに位相ロックされ、同期の取れた記録を保証する。サンプリ ング周波数は標準的な４４．１ＫＨｚ又は４８ＫＨｚであって、２Ｏ−２０ＫＨ ｚ周波数応答を提供する。

記録プロセス全体は、好ましくは、ＩＢＭコンパチブルのマイクロコンピュータ ・システムによって管理される。デジタル・データは、オーディオ・データをデ ジタル・フォーマットに変換するのに用いられるＡＤコンバータから、コンピュ ータの５Ｃ３Ｉデータ・システムを経由して、ハードディスク・ドライブに転送 される。デジタル・データは、映画プリント上に記録されたデジタル時間コード の時間コード化されたワードに合致するブロックにアドレス指定される。次いで 、データは、ＤＡＴテープのコピーを作るのに使われるＤＡＴテープ、ＣＤ−Ｒ ＯＭその他のデジタル・アーカイブ記憶装置（例えば磁気光学ディスク）、８ｍ ｍデジタル・テープ又は光学テープに転送される。

図６に戻ると、マイクロプロセッサ・コントローラ７８は時間コード・データを （図４でより詳細に示された）時間コード読み取り装置８０から受け取る。デー タ源７６に当初に記憶されていたデジタル・オーディオ・データをアナログ信号 に変換するための時間が正確にわかるように、時間コード読み取り装置のヘッド 位置から映写開口までのフィルムの移動時間がコントローラにおいて設定される 。

コントローラ７８は、アクセス・ライン８２を介してデジタル・データ源７６に アクセスし、デジタル・オーディオ・データを、それが要求されることを予測し てデータ・チャンネル８４を経由して高速ランダムアクセス・バッファメモリ８ ６に転送させる。デジタル・データはコントローラによってバッファメモリ８６ に記憶される。ＩＢＭＡＴ（登録商標）ベースシステムを用いて、この目的のた めに数メガバイトのＲＡＭ記憶装置が提供され得る。この大容量の中間的な高速 アクセスメモリを使用することは、本発明の重要な特徴である。大容量高速アク セス・バッファによって、映画の一部が編集の際に又は映写機の「切り換え」の 際に失われたとき、その内部での瞬間的なジャンプが可能になり、同期の取れた 音響が維持される。マイクロプロセッサ・システムは、要求されるであろうデー タを予測し、ブロック単位で低速の非ランダムアクセス・アーカイブ源から転送 する。デジタル・オーディオ・データはデジタル・データ源７６からメモリ８６ に転送され、そこに数秒間記憶されてから検索され、一連のＤＡコンバータ８８ に転送される。これにより、システムは、映写機の切り換えと映画の幾つかのフ レームが映写時に損傷し結果的に除去された場合に起こり得る映画の予期しない ジャンプとに適応できるようになる。このような場合、コントローラはバッファ に迅速にアクセスし、ＤＡコンバータ８８に送るために必要なデジタル・オーデ ィオ・データを得る。メモリ８６のはツファ動作を行うので、デジタル・データ 源７６は比較的低速のランダムアクセス特性を持つことができ、ＣＤ−ＲＯＭや ＤＡＴのようなデバイスをデジタル・データ源として使用することを現実的なも のにする。

時間コード・フレームの正常のシーケンスにおけるジャンプに適応するシステム の能力が、図７　ａ＝７　ｃに示されている。任意の所与の時間において、バッ ファ８６は、現在再生されている時間コード・フレームに対するオーディオ・デ ータと、十分なバッファ容量が存在していて必要なだけの数の後続のシーケンシ ャルな時間コード・フレームに対するオーディオ・データと、更に、逆方向ジャ ンプ能力が必要なときの以前に読み取られた時間コード・フレームとを保持する 。図７ａにおいて、バッファ８６は、時間コード読み取り装置８０によって現に 読まれつつある時間コード・フレームに対するオーディオ・データと、バッファ 容量までの後続の全部の時間コード・フレームに対するオーディオ・データとを 保持するものとして図示されている。例えば、４８ＫＨｚのサンプリング速度及 び米国特許第４．８８２．５８５号のデジタル・データ削減方法を用いて動作す る６チヤンネル・システムに対しては、１６メガバイトのＲＡＭは約１分のバッ ファメモリを提供する。データはバッファ８６を通って左から右へ移動する。そ のときのオーディオ・データは、時間コード読み取り装置ヘッドと映写開口との 間のフィルムの移動時間によって決まる組み込み遅延の後に、予期される将来の データがデジタル・アーカイブ源７６からバッファに与えられるのと同じ平均速 度で、映画館音響システム９０への適用のためにＤＡコンバータ８８へ読み出さ れる。データは、バッファから読み出されるよりも速い速度でアーカイブ源から バッファへ転送されるので、データがバッファから読み出されている間にアーカ イブ源は周期的に停止し、再スタートしてバッファのバックアップを満たす。

図７ｂでは、時間コード読み取り装置８０は、時間コードのシーケンスにおける 不連続（ｂｒｅａｋ）を発見し、１つの時間コード・フレームから後のフレーム ヘジャンプして複数の中間のフレームをスキップする。バッファ読み出しシステ ムは同じジャンプに応答し、新たなシーケンス外の時間コード・フレームに対応 するオーディオ・データに仮想的に瞬時にスキップする。この時、データは、デ ータ源７６からバッファに書き込まれるのと同じ平均速度でバッファ８６から読 み出されている。

ジャンプへのシステムのその後の適応が図７Ｃに示されている。最大のアーカイ ブ源データ出力速度はバッファのデータ出力速度よりも太き（、したがって、新 たな予期されるデータは、現在のデータが読み出されるよりも高速でバッファに 書き込まれる。例えば、４４，１００サンプル／秒のサンプリング速度に対して は、バッファのデータ出力速度は２６４．６にバイト７秒であり、２つのＤＡＴ の最大データ出力速度は３６６にバイト７秒である。データ・フロー速度の差は バッファが再びその全予定容量を記憶するまで続き、その時点でのＤＡＴデータ 出力の平均速度は、バッファからＤＡコンバータへの出力の速度に戻る。

再び図６を参照すると、ＤＡコンバータ８８はデジタル・オーディオ・データを 変換し、好ましくは６つの全帯域２Ｏ−２０ＫＨｚ出力の形式でアナログ信号を 出力する。アナログ出力信号は映画館音響システム９０のオーディオ入力に直接 に伝えられ、スピーカ９２に与えられる。

メモリ８６によって提供されるバッファ時間と、時間コードが映写開口の前に読 み取られるという事実とによって、読み取られた時間コードの妥当性を保証し且 つ起こり得るシステム・エラー又はフィルム・エラーを修正するように、様々な ソフトウェア・ルーチンを実行することができることになる。例えば、システム の内部タイマは、連続するフレームの時間コードが読み取られる速度を監視する 。予定の時間に時間コード信号が受信されなければ、内部タイマを用いて、次の 予定される時間コードに対応するオーディオ信号を再生する。また、時間コード のシーケンスにジャンプがあるときに、バッファ時間は新しい時間コードを確認 するのに用いられ得る。例えば、時間コード３５．３６．３７が最初に読まれ、 その後にフィルムの継ぎによる時間コード２６５．２６６．２６７へのジャンプ が続くと仮定すると、新しい一連のフレームのうちの少なくとも２つのシーケン シャルな妥当なフレームが読み取られないならば、第２の一連のフレームに対す るオーディオ信号が再生されないように、ソフトウェア・ルーチンをプログラム することができる。

本発明の２トラツクのものの重要な特徴は、別個のアナログ・サウンドトラック 再生能力を設ける必要なしに、既存の従来のドルビー（登録商標）映画館ステレ オ光学システムに直接に接続できることである。よって、本発明は、ドルビー・ システムに代わるのではなく、それを補完するものである。これにより、デジタ ル・システムを既存の映画館に設置するプロセスが簡略化され、コストも著しく 削減される。

図８は、新たなデジタルの性能が既存のアナログ音響システムに追加された映画 館音響システムのブロック図である。映画館の映写機は破線による箱９２の中に 示されている。フィルム・リール９６からの映画フィルム９４は、時間コード読 み取りヘッド９８を通過して映写開口１００まで進み、そこからピクチャが映画 館スクリーン上に映写される。映写開口１００の後、フィルムは、それぞれが出 力ライン１０４．１０６に接続された左右チャネルのフォトセルを有する光学音 響ヘッド１０２を通過する。次いで、フィルムは巻き取りリール１０８上に至る 。光学音響ヘッド１０２では、光がアナログ・サウンドトラックの左右のトラッ クを通ってそれぞれのフォトセルへ送られ、それぞれのフォトセルはライン１０ ４．１０６上にアナログ・オーディオ信号を出力する。

別のデジタル・オーディオ・ソース１１０は読み取りヘッド９８からライン１１ １上に時間コード信号を受け取り、この時間コード信号を用いてデジタル・オー ディオ型のサウンドトラックをピクチャに同期させる。デジタル・オーディオ・ ソースは好ましくは図１〜図７０に関して上述したように構成されるが、他のタ イプのデジタル・オーディオ・ソース、例えば、読み取り装置及びデジタル・ア ナログ・コンバータと共にフィルム上に直接にプリントされる完全にデジタル的 に符号化されたサウンドトラック等を用いることもできる。

デジタル・オーディオ・ソース１１０はデジタル・フォーマットでサウンドトラ ックを記憶しており、デジタル信号を出力ライン１１２．１１４上の左右のチャ ネルのアナログ・オーディオ信号に変換する変換装置を含む。次いで、これらの アナログ信号は光学エミュレーション等化器回路１１６によって処理される。こ の回路は、アナログ光学サウンドトラックを再生するように調節された映画館の ステレオ光学音響システムの入力に信号が印加された場合に本質的に平坦な周波 数出力になるように、信号の周波数特性を調節する。

デジタル・オーディオ・ソース１１０によって出力ライン１１２．１１４に送出 されたアナログ・オーディオ信号は、典型的には、望ましい平坦な周波数特性を 有する。しかし、映画館のアナログ・ステレオ光学音響システムは、一般に、中 域周波数に対するよりも大きな利得で高域オーディオ周波数を強調するように設 計されている。これは、光学音響ヘッド１０２のフォトセルによって生成される アナログ・サウンドトラック信号が、典型的には高域周波数では減衰されるから である。高周波の減衰は、光学サウンドトラックを読み取るために音響ヘッド１ ０２で用いられる光学スリットに関連する「スリット損失」の結果である。光学 サウンドトラックに対する高周波応答は、約１２ＫＨｚに制限される。これと対 照的に、本発明のデジタル・オーディオ・ソースは、１２ＫＨｚをはるかに超え る本質的に平坦な周波数応答を与えることができる。

光学エミュレーション等化器１１６は、典型的な光学再生ヘッドの高周波減衰を シミュレートするように高周波ロールオフを組み入れている。つまり、等化器の 周波数応答は一般的には、オーディオ周波数範囲に亘って映画館のステレオ光学 音響システム１２４の周波数と相補的である。更に、デジタル・オーディオ・ソ ース１１０の低周波応答は従来の映画館ステレオ光学システムを必ずしも通過で きるとは限らないので、別のサブウーフ（ｓａｂｗｏｏｆ）出力１１８をオプシ ョンで提供することもあり得る。これは、映画館のサブウーフ・システムに直接 に又はリレー・スイッチを介して接続することができる。

光学エミュレーション等化器１１６の左右の調整された出方は、それぞれライン １２０．１２２上を映画館のステレオ光学音響システム１２４へ送られる。ポテ ンショメータＰ１、Ｒ２がライン１２０．１２２それぞれに設けられており、等 化されたオーディオ信号のそのときの大きさを光学サウンドトラック信号の大き さと適合させる。このようにして、デジタル・オーディオ・ソース１１０からの 等化されたオーディオ信号は、光学音響ヘッド１０２のフォトセルからのアナロ グ・オーディオ信号をエミュレートする。フォトセルは本質的には電流源として 機能する。デジタル・オーディオ・ソースは、等化された信号を大信号（典型的 には数ボルト）として高抵抗を介してステレオ光学再生システムのフォトセル入 力へ与えることにより、フォトセル源（ｐｈｏｔｏｃｅｌｌ　５ｏｕｒｃ″ｅ） のように振る舞うようにされる。この目的のために、ポテンショメータＰｉ、Ｒ ２は、特定の映画館の映写機で用いられるフォトセルの感度に応じて約１０キロ オームから数百キロオームまでの範囲を取り得る。

映画館のステレオ光学音響システム１２４には、リレー１２６等のスイッチ機構 によって決定されるように、光学音響ヘッド１０２のフォトセル又はデジタル・ オーディオ・ソース１１０のいずれがからオーディオ入力が与えられる。１対の スイッチ１２８．１３０がリレー内に設けられており、映画館のステレオ光学音 響システム１２４の左右のステレオ光学フォトセル入力１３２．１３４を、等化 器の出力ライン１２０．１２２上の等化されたオーディオ信号とライン１０４゜ １０６上の光学音響ヘッド１０２からのフォトセル信号とに切り替え接続する。

映画館の音響システムは、デジタル・オーディオ・ソース１１０がアクティブで あるときには常にデジタル・オーディオ・ソース１１０に切り替えられて、映画 と同期したオーディオ信号を提供することが好ましい。これは、デジタル・オー ディオ・ソース１１０からリレー巻線１３８に至る制御ライン１３６によって達 成される。再生中は、デジタル・オーディオ・ソース１１０はライン１３６上に 制御信号を送出するので、リレー・コイル１３８は付勢され、スイッチ１２８゜ １３０を等化されたオーディオ信号の出方ライン１２０，１２２と接続させる。

デジタル・オーディオ・ソースのシステムが何らかの理由で故障した場合には、 リレー１２６は消勢し、ライン１０４．１０６上の光学音響ヘッドのフォトセル からの信号は映画館のステレオ光学音響システムへ送出される。したがって、映 画館の音声は中断しないが、いくらか質が低下する。

図９は、図１の光学エミュレーション等化器１１６を左右いずれかのチャネルに 対して実現するのに用いられ得る簡単な等化器回路の例を示している。同様な回 路が他方のチャネルに対しても用いられる。この回路は、高周波調節のための二 極型の設計を使用しており、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、演算増幅器Ａ１と、キャパシタ Ｃ１、Ｃ２と、ポテンショメータＰ３とを含むローパスフィルタ１４６によって 実現される。ポテンショメータＰ３を調節すると、この回路の減衰が変更される ので、図１０に示したように周波数応答が変更される。ポテンショメータＰ３は 、最小のオーバーダンプ応答１４８と最大のアンダーダンプ応答１５０との間で 調節され得る。約６ＫＨｚよりも小さな周波数に対しては、種々の曲線が収束し 、本質的に平坦である。

図９に示した高周波調整の代わりに、光学エミュレーション等化器１１６の出力 は、約１２．５ＫＨｚに同調された反転同調フィルタにより処理され得る。該同 調フィルタの反転出力は次いで光学エミュレーション等化器と組み合わされ、図 ９の回路によって達成された平坦な応答を超えて約２ＫＨｚにわたって平坦な再 生出力を生じる。

高周波ポテンショメータＰ３と直列のポテンショメータＰ１、Ｒ２とを調節する 全体的な目的は、デジタル・オーディオ・システムからのレベルと周波数応答と を出来る限り平坦にすること、及び、以前にフォトセル入力への最適な応答に対 して調整されていた映画館のステレオ光学音響システム１２４のステレオ光学フ ォトセル人力１３２．１３４にこれらポテンショメータが挿入された場合に、そ れらポテンショメータに通常のフォトセル入力をエミュレートさせることである 。このように、リレー１２６を閉じることにより実際のフォトセル入力からデジ タル・オーディオ・ソースに切り替えることは、著しく改善されたＳＮ比と周波 数応答とを有する新たなフォトセル入力へのに切り替えと等価である。このデジ タル・システムは、光学音響フォトセル・システムの実際の制約のない完全なフ ォトセル・システムを模倣するようになされる。

このデジタル・オーディオ・システムは簡単かつ安価に映画館に設置することが できる。デジタル・システムが接続されている場合の映画館の再生システムの出 力はスペクトル・アナライザにより観察され、デジタル・システムは平坦な周波 数応答が得られるように調節される。第１のステップは、ポテンショメータＰ１ 、Ｒ２を調節し、フォトセル電流をエミュレートする適切な電流レベルを得るこ とである。異なる大きさで異なる電流出力を有する多くの異なった種類のフォト セルが今日では入手可能である。映画館で使用されている特定の映写機とフォト セルとが予め分かっていれば、このデジタル・システムはポテンショメータＰ１ 、Ｒ２の代わりに固定抵抗を用いて設計することができる（ただし、トリミング の目的でポテンショメータを用いることは依然として望ましい）。どのタイプの 映写機と遭遇するかが予め分からない場合には、ポテンショメータＰ１、Ｒ２を 用いて任意の映写機に対応する。ポテンショメータは、設定のために、映画館の ステレオ光学音響システムの入力１３２．１３４に接続され、当初は中間レンジ のレベルに設定される。入力レベル・メータがドルビー音響システムに含まれて おり、ポテンショメータＰ１、Ｒ２はドルビー人力レベル・メータの中心に調節 されるだけである。

次に、映画館の音響システムがその音響システムによって平坦な周波数応答を有 するピンクノイズ・デジタル信号を生成するまで、光学エミュレーション等化器 １１６の高周波減衰が高周波ポテンショメータＰ３を調節することによって設定 される。

このように、この新しいデジタル音響システムは、同じフィルム上に通常のアナ ログ光学サウンドトラックを収容しながらも、デジタル映画音響の極めてフレキ シブルで信頼性の高い再生を可能にする。多くの変更や代替的な実施例が当業者 によって考えられるであろうから、本発明は添付した請求の範囲によってのみ限 定されるものである。

浄書（内容に変更ない 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更ない 浄書（内容に変更なし） 周波数（ＫＨｚ） 手続補正書 平成　６年　８月ｔ’／日 １、事件の表示 ＰｃＴ’、／ｌＪｓ　９２１０８３２３平成５年特許願第５１１６１９号 ２、発明の名称 アナログ・サウンドトラック・エミュレーションを有する映画のデジタル音響シ ステム ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名　称　デジタル・シアター・システムズ・リミテッド・パートナ−シップ ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル２０６区 ５、補正の対象 図面の翻訳文 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ， ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ３，Ｆ Ｉ、　ＨＵ。

Ｊ　Ｐ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　Ｎｏ、　ＰＬ、Ｒ Ｏ，ＲＵ、ＳＤ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．映画のアナログ・サウンドトラック（５８）を読み取る読み取り手段（１０ ２）と、映画のアナログ・サウンドトラック再生手段（１２４）と、前記読み取 り手段によって映画のアナログ・サウンドトラックから読み取られた信号を前記 再生手段に供給する手段（１０４、１０６）と、映画のデジタル・サウンド・ソ ース（１１０）とを備えた映画館のためのデジタル音響システムにおいて、前記 デジタル・サウンド・ソースからのオーディオ信号を調整する手段であって、映 画のアナログ・サウンドトラックの読み取りに応答して、前記アナログ・サウン ドトラック読み取り手段によって供給される信号をエミュレートする信号調整手 段（１１６）と、 前記デジタル・サウンド・ソースからの前記調整されたオーディオ信号を前記ア ナログ・サウンドトラック再生手段に供給する供給手段（１２０、１２２、１２ ６、１３２、１３４）と、 を具備することを特徴とするデジタル音響システム。
2. ２．請求項１記載のデジタル音響システムにおいて、前記再生手段を前記アナロ グ・サウンドトラック信号供給手段と前記デジタル・オーディオ信号調整手段と の間で切り替えるスイッチ手段（１２６、１２８、１３０）を更に備えることを 特徴とするデジタル音響システム。
3. ３．請求項２記載のデジタル音響システムにおいて、前記スイッチ手段が、前記 デジタル・サウンド・ソースが付勢されている場合には前記再生手段を前記デジ タル・オーディオ信号調整手段に切り替え、それ以外の場合には前記再生手段を 前記アナログ・サウンドトラック信号供給手段に切り替える手段（１３８）を備 えることを特徴とするデジタル音響システム。
4. ４．請求項１記載のデジタル音響システムにおいて、前記信号調整手段が、前記 デジタル・サウンド・ソースからの電流を前記アナログ・サウンドトラック読み 取り手段からの電流に適合させる調節可能なインピーダンス手段（Ｐ１、Ｐ２） を備えることを特徴とするデジタル音響システム。
5. ５．請求項１記載のデジタル音響システムにおいて、前記再生手段（１２４）が 高周波信号エンファシス手段を含み、前記信号調整手段が前記高周波信号エンフ ァシス手段と一般に相補的である高周波信号調節手段（１４６）を備えることを 特徴とするデジタル音響システム。
6. ６．請求項５記載のデジタル音響システムにおいて、前記高周波信号調節手段が 、異なる度合の高周波信号エンファシスを補うために調節され得るように、その 調節の度合を変更する手段（Ｐ３）を備えることを特徴とするデジタル音響シス テム。
7. ７．映画アナログ・サウンドトラック読み取り装置（１０２）の信号特性と一般 に相補的であるオーディオ・スペクトルにおいて周波数依存型の利得を有する映 画音声信号再生装置（１２４）を設置した映画館のためのデジタル音響システム において、 オーディオ・レンジにわたって一般に平坦な周波数出力特性を有する映画デジタ ル・サウンド・ソース（１１０）と、前記オーディオ・レンジでの前記デジタル ・サウンド・ソースの出力を、前記再生手段の前記周波数依存型の利得と一般に 相補的な態様で調節する手段（１１６）と、 前記デジタル・サウンド・ソースの前記調節された出力を前記再生手段に接続す る手段（１２６、１３２、１３４）と、を具備することを特徴とするデジタル音 響システム。
8. ８．請求項６記載のデジタル音響システムにおいて、前記デジタル・サウンド。 ソースの出力電流を調節し、それによって、前記デジタル・サウンド・ソースを 映画アナログ・サウンドトラック読み取り装置（１０２）からの電流に適合させ ることを可能にする調節可能なインピーダンス手段（Ｐ１、Ｐ２）を更に備える ことを特徴とするデジタル音響システム。
9. ９．請求項７記載のデジタル音響システムにおいて、前記再生手段（１２４）が 高周波信号エンファシスを行い、前記デジタル・サウンド・ソース出力調節手段 が前記高周波信号エンファシスと一般に相補的である高周波信号減衰器（１４６ ）を備えることを特徴とするデジタル音響システム。
10. １０．請求項９記載のデジタル音響システムにおいて、前記高周波信号減衰器が 、異なる度合の高周波信号エンファシスを補うために調節され得るように、その 減衰度を調節する手段（Ｐ３）を備えることを特徴とするデジタル音響システム 。