Устройство оптического считывания многоканальных фонограмм Советский патент 1983 года по МПК G11B7/14 G03B31/00 

2. Устройство оптического считы BaiiHH многоканальных фонограмм, содержащее расположенные на-оптической оси источник света, два объектива, между., которыми расположен движущий ся носитель многоканальных фонограмм и фотоприемник, подключенный через последовательно соединенные выделитель элементов полезного сигнала и коммутатор каналов к ряду однотипных демолуляторов каналов, а также задающий генератор, вход синхронизации которого подсоединен к выходу служебных сигналов коммутатора каналов, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона сигнала, воспроизводимого по каждому информационному каналу

с движущегося носителя многоканальных фонограмм, в него введены коммутатор точечных световых излучателей дешифратор канальных интервалов и блок согласования, причем вход коммутатора точечных световых излучателей подключен к выходу задающего генератора, связанного с управляющим входом выделителя элементов полезного сигнала, а выход через блок согласования связан с управляющим входом источника света и через дешифратор канальных интервалов - с управляющими входами коммутатора и демодуляторов каналов, причем фотоэлемент выполнен одноэлементным, а источник света - в виде линейки точечных световых излучателей,

1. Устройствооптического с %|итыванйя многоканальных фонограмм содержащее расположённые на оптической оси источник света, два объектива, между которыми расположен движущийся носитель многоканальных фоне-. грами, и фотоприемник, подключенный ;через последовательно соединеннее i выделитель элементов псхпезного сигнала и коммутатор каналов к ряду однотипных демодуляторов кан-алов, управляющие входы которых и управ.ляющие входы коммутатора каналов и выделителя элементов полезного сигнала подключены к датчику временных интервалов, связанному с згщающим генератором, вход синхронизации которого подсоединен к выходу служебных сигналов коммутатора каналов, от л ич ающее с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона сигнала, воспроизводимого по каждому информационному каналу с движущегося носителя многоканальных § фонограмм, в него введены генератор линейно изменяющегося напряжения, (Л блок согласования и блок электронной блокировки обратного хода луча, вход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к выходу датчика временных интервалов, а его йыхоД через последовательно включенные блок согласования блок электронной блокировки обратного хода луча связан с входом источника света, причем фотопр)1емник выполнен одноэ|1ементным, а источник света - в виде точечного светового излучателя. сд 4; Ы

Изобретение относится к оптическому считыванию с движущегося носителя многоканальных фонограмм и может быть использовано при воспроизведении широкополосной аналоговой информации, например, для высокока чественного звукового сопровождения кинофильмов. Известно устройазтво оптического считывания двухканальных фонограмм С движущегося носителя, состоящее из расположенных на одной оптическо оси источника света, двух объективов , между которыми помещен движущи ся носитель двухканальной информаци и двух фотоприемников, каждый из ко торых соответственно подключен к св ему выделителю информационного сигн ла. Принцип работы устройства основан на пространственном разнесении одноэлементных приемников каждого канала в соответствии с разнесением информационных дорожек на движущемся носителе l . Недостатки данного устройства аппаратурная сложность, которая пря МО пропорциональна числу информационных каналов, и малая защищенность каждого информационного канала от попадания в него сигналов соседних каналов при поперечных колебаниях движущегося носителя информации. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее расположенные на одной оптической оси источник света,, два объектива, между которь-с ш помещен движущийся носитель многоканальной информации, и многоэлементный фотоприемник типа прибора с зарядовой связью (ПЗС), подклю|-ченный через выделитель элементов полезного сигнала, и коммутатор каналов, включающий В себя блок ключей. к ряду однотипных демодуляторов каналов, управляющие входы которых, а также управляющие входы коммутатора каналов и выделителя элементов полезного сигнала подключены к датчику временных интервалов, связанноi iy с задающим генератором, вход синхронизации которого подсоединен к выходу служебных сигналов коммутатора каналов U2l. К недостаткам известного устрой-, ства относится необходимость ограничения сверху частотного диапазона передаваемого сигнала в каждом информационном канапе, что вызвано ограниченной скоростью преобразования оптического многоканального сигнала, параллельно считанного фотоприемником (ПЭС) за каждый период сканирования, в электрическую последовСтельность информационных сигналов. Цель изобретения - расширение частотного диапазона сигнала, воспроизводимого по каждому информационному канал/ с движущегося носителя многоканальных фонограмм. Для ;с(остижения поставленной цели в устройство, содержащее расположенные на одной оптической оси источник света, два:объектива, между которыми расположен движущийся носитель многоканальных фонограмм, фотоприемник, подключенный через последовательно соединенные выделитель элементов полезного сигнала и коммутатор каналов к ряду однотипных демодуляторов каналов, управляющие входы которых и управляющие входы коммутатора каналов и выделителя элементов полезного сигнала подключены к датчику временных интервалов, связанному с задающим генератором, вход синхронизации которого подсоединен к выходу служебных сигналов коммутатора каналов, вЬедены генератор линейно изменяющегося напряжения, блок согласо вания -и. блок электронной блокировки обратного хода луча, вход генератора линейно изменяющегося напряжен-ия подключей к выходу датчика временных интервалйв, а его выход через последoвaтeльнt) включенные блок согласования и блок электронной блокировки обратного хода луча связан с входом источника света, причем фотоприемник выполнен одноэлементным, а источник света - в виде точечного светового излучателя. По второму варианту устройство, содержащее расположенные на оптической оси источник света, два объектива, между которыми расположен движущийся носитель многоканальных фонограмм, и фотоприемник, подключенный через последовательно соединенные .выделитель элементов полезного сигнала и коммутатор каналов к ряду однотипных демодуляторов каналов, а также задающий генератор, вход синхронизации которого подсоединен к выходу служебных сигналов коммутатора каналов, введены коммутатор точечных световых излучателей, дешифратор канальных интервсшов и блок согласования, причем вход коммутатора точечных световых излучателей подключен к выходу задающего генератора, связанного с управляющим входом выделителя .элементов полезного сигнала, а выход блок согласования связан с управляющим входом источника света и через дешифратор канальных интервалов - с управляющими входами коммутатора и демодулятора каналов, причем фотоэлемент выполнен одноэлементным, а источник света - в виде линейки точечных световых . излучателей , На фиг. 1 и 2 изображены структур ные схемы устройства, варианты. Предлагаемое устройство оптического считывания многоканальных фонограмм (фиг. 1} состоит из располо женных на одной оптической оси источника 1 точечного света, двух объ ективов 2 и 3, между которыми расположен движущийся носитель 4 много канальных фонограмм, а также одноэлементного скоростного фотоприемни ка 5 , подключенного через последова тельно соединенные выделитель б эле .ментов полезного сигнала и коммутатор 7 каналов к ряду однотипных демодуляторов 8 каналов, управляющие входы которых, а также управляющие входы коммутатора 7 каналов и выделителя 6 элементов полезного сигнала подключены к датчику 9 временных интервалов, связанному с задающим генератором 10, вход синхронизации которого подключен к выходу служебн сигналов коммутатора 7 каналов. Выход датчика 9 временных интервалов подключен к генератору 11 линейно изменяющегося напряжения, выход которого через включенные последовательно блок 12 согласова Ния и блок 13 электронной блокировки обратного хода луча подсоединен к управляющему входу источника 1 точечного света. По второму варианту устройство состоит из аналогичных элементов, за исключением того, что источник 1 светт выполнен в виде линейки то ечнкх световых излучателей, управляющие входы которых через блок 14 сог ласования- связаны с выходом коммутатора 15 точечных световых излучателей и входом дешифратора 16 канальных йнтер алов. При этом вход коммутатора точечных световых излучателей 15 подключен к выходу задакяцего генератора 10, связанному с управляющим входом выделителя 6 элементов полезного сигнала, а выход дешифра.тора канальных интервалов 16 подсоединен к управляющим входам- блока коммутатора 7 каналов и демодуляторов 8 каналов. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Вариант I. Оптическое считывание многоканальных фонограмм, записанных на движущийся носитель 4, осуществляется путем их поперечного сканирования световой точкой источника 1 (например лучом электроннолучевойтрубки - ЭЛТ). Временное равномерное линейное смещение этой точки производится генератором 11 линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к управляющему входу источника 1 точечного света через блок12 согласования и блок 13 эле{ тронгной блокировки обратного хода луча, а вход - k выходу датчика 9 временных интервалов. Сканирующая световая точка с выхода источника 1 через первый объектив 2 осуществляет последовательное оптическое сканирование мгнойенных амплитуд звуковых и служебных каналов, записанных на дни- жущемся носителе 4. Оптический сигнал с выхода носителя 4 через второй объектив 3 поступает на вход одноэлементного скоростного фотоприемника 5, на выходе кот-орого формируется электрическая последовательность полезного искаженного шумом сигнала, вызванного зернистостью носителя 4 фонограмм, его загрязненностью и царапинами. Этот сигнал далее через последовательно соединенные выделитель 6 элементов полезного сигнала и коммутатор 7 каналов подается на входы демодуляторов 8 каналов и задающего генератора 10. Выделитель 6 элементов полезного сигнала осуществляет двухуровневое

квантование сигнала, что значитель;Но .уменьшает уровень шума.

Демодуляторы 8 каналов осуществляют формирование аналогового сигнала .| аждого канала путем преобразования и усреднения результатов сканирования. Задающий генератор 10, подсоединенный к входу датчика 9 временных интервалов, осуществляет :фазирование .(временную привязку) выходных сигналов датчика 9 к опорным импульсам служебного канала, выделенных коммутатором 7 каналов. При этом выходные сигналы датчика 9 временных интервалов, воздействуя на входы управления выделителя 6 элементов информационных сигналов, коммутатора 7 и демодуляторов 8 каналов, обеспечивают наибольшую достоверность выделения элементов полезного сигнала из смеси сигнала и Шума, наиболее точное временное разделение канальных сигналов и минимальные потери при демолуяции информа41ионных каналов.

Датчик 9 временных интервалов .запускает генератор 11 линейно измёняющегося напряжения, согласно режиму работы кo вnyтaтopa 7 каналов и импульсам задающего генератора 10, Электрический сигнал, поступающий на точечный источник 1 света, согласуется по электрическим параметрам блоком 12 согласования. Блок 13 электронной блокировки обратного хода луча пропускает рабочие импульсы сканирований точечного источника . 1 света и блокирует импульсь, возникающие при возврате луча в первоначальное рабочее положение, чем повыается надежность работы устройства. Вариант I1. Оптическое считывание многоканальных фонограмм записанных на движущийся носитель 4, осуществляется путем ее поперечного считывания равномерно бегущей световой точкой линейки 1 точечных излучатеей . Временное равномерное линейное смещение этой точки, осуществляется коммутатором 15 точечных светбвых излучателей, выход Которого подклюен через блок 14 согласования к правляющим входам линейки - 1 тоечных источников света, а вход- к выходувадающего генератора 10, а также к управляющему входу выделиеля б элементов полезного сигнала. Бегущая световая точка с выхода линейки 1 через объектив 2 осуществляет последовательное оптическое считывание мгновенных амплитуд звуовых и служебных каналов, записанных на движущемся носителе 4 фоногра,мм. Оптический сигнал с вркода Носителя 4 через второй объектив 3 оступает, .на вход oднoэлeмeнтнqгpj коростного фотоприемника 5, на выоде ; оторо1 о формируется электрическая последовательность импульсов искаженного шумом полезного сигнала, вызванного зернистостью носителя 4 фонограмм, его загрязненностью и царапинами. Далее сигнал через 5 последовательно соединенные выдели тель б элементов полезного сигнала и коммутатор 7 каналов подается на входы однотипных демодуляторов 8 каналов и задающего генератора 10. 10 Демодуляторы 8 каналов осуществляют формирование аналогового сигнала

каждого звукового канала путем преобразования и усреднения результатов считывания. Импульсы служебного

5 канала, отделенные от звуковой информации каждого канала коммутатором 7 каналов, воздействуя на задающий ген.ератор 10, производят фазирование сигналов на его входе и, слеДоQ вательно, на выходе коммутатора 15 источников света и соединенного с ним дешифратора 16 канальных интервалов. -Таким образом, синхронная работа линейци 1 точечных источнис ков, выделителей б элементов полезноге c irHana, демодуляторов 8 каналов и управляеких сигналами с выхода дешифратора 16 канальных интервалов И коммутатора каналов, обеспечивают наибольшую достоверность выделения

элементов полезного сигнала из смеси сигнала и шума, наиболее точное , временное разделение канальных сигналов и минимальные потери при демодуляции информационных звуковых ка5 налов в условиях поперечных колебаНИИ носителя 4 фонограмм.

(Предлагаемое устройство позволяет при оптическом считывании многоканальной звуковой информации кинофильмов передавать спектр звукового сигнала в каждом канале в .диапазоне частот 20-20000 Гц при нелинейных искажениях менее 1%, что эначительнсь улучшает качество звукопередачи,

уменьшает влияние нелинейных искажений сигнала, считанного с фонограммы вследствие восстановления прдмоугольной фор№1 искаженных границ информационного сигнала , поступаквдего с выхода фотоприемника, путем сравнения циклически считываемого с носителя информации полезного сигнала с порогом двухуровневого квантователя.

5 Кроме того, применение в предлагаемом устройстве источников точечного света в виде ЭЛТ или линейки светодиодов, в спектре светового потока которых ьвзжет практически полностью отсутствовать ИК состгшляющие, позволяет качественно воспроизводить звук с бессеребряных фотог

-фонограмм, например, нанесенных на носитель информации гидротипным ме- ,

ё тодом.