Устройство воспроизведения информации с поперечных фонограмм Советский патент 1987 года по МПК G11B7/14 

10

Изобретение относится к технике кинематографии, в частности к оптическим устройствам воспроизведения одно- и многоканальных фотофонограмм, и может быть использовано для звукового сопровождения кинофильмов.

Цель изобретения - повьшение качества воспроизведения информации путем снижения влияния дефектов фонограмм.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,

Устройство содержит узел 1 периодического сканирования фонограмм, выделитель 2 элементов полезного сигнала, коммутатор 3 каналов, однотипные блоки 4-6 обработки сигналов,однотипные демодуляторы 7-9 каналов,формирователь 1 Современных интервалов, за- 20 дающий генератор 11, триггер 12, первый 13 и второй 14 инверторы, первый 15 и второй 16 интеграторы, буферный каскад 17, конденсатор 18 памяти.

15

первый - пятый ключи 19-23, первьш 24 25 дефект, то на входе блока обработки

и второй 25 разрядные резисторы, а также сумматор 26.

Устройство работает следующим образом.

Узел 1 периодического поперечного сканирования фонограммы, синхронизируемый формирователем 10 временных интервалов, связанным с задающим генератором 11, обеспечивает на каждом цикле сканирования электрический сигнал, соответствующий во времени распределению среднего в пределах сканирующей апертуры оптического пропускания фонограммы по ширине звуковой дорожки.

Вьщелитель 2 элементов полезного сигнала осуществляет пороговую обработку этого сигнала, т.е. его двухуровневое квантование. Такая обработка в совокупности с пространственной фильтрацией изображения звуковой до- рожки сканирующей апертурой обеспечивает подавление шума, обусловленного гранулярностью носителя фонограммы и его дефектами, размер которых в направлении сканирования не превышает половины соответствующего размера сканирующей апертуры. Формирователь 10 временных интервалов осуществляет стробирование выделителя 2 элементов полезного сигнала в промежутки времени, когда сигнал с узла 1 периодического поперечного сканирования фонограммы не может содержать полез10

203323712

ной информации (обратный код развертки и защитные межканальные интервалы) . Далее через коммутатор 3 кана- i лов, представляющий собой блок ключей, управляемых формирователем временных интервалов, сигнал поступает на вход соответствующего блока 4-6 обработки сигналов.

При отсутствии на светлом поле фонограммы дефектов, размер которых превьшает половину соответствующего размера сканирующей апертуры, сигнал, поступающий за цикл сканирования на 15 вход блока обработки сигнала, представляет собой импульс, длительность которого соответствует ширине светлого поля звуковой дорожки (фонограммы) в точке сканирования, т.е. при воспроизведении поперечной фотофонограммы - мгновенной величине записанного звукового сигнала. Если на свет-- лом поле фонограммы в точке сканирования имеет место достаточно крупный

сигнала вместо одного импульса за время сканирования появляются два импульса (или несколько, если дефект не один). Функция блока обработки 0 сигнала - исключение влияния такого дробления на выходной сигнал данного канала.

Блоки 4-6 обработки сигналов работают следуюя им образом.

5 .

Поскольку появление на темном фоне

фонограм1 1Ы царапины с такой оптической плотностью, что вьщелитель 2 элементов полезного сигнала отрабо0 тает эту царапину как светлое пятно, крайне маловероятно, можно считать, что наличие на входе блока, например 6 обработки сигнала за время сканирования данной фонограммы нес5 кольких импульсов означает дробление полезного импульса. Полезная информация в этом случае заключена в промежутке времени от начала первого импульса пачки до конца последнего. Блоки 4 и 5 обработки сигнала обеспечивают на своем выходе в конце цикла сканирования данной дорожки сигналы, пропорциональные этому промежутку времени, путем интегрирования за время сканирования всех импульсов пачки и прибавления к получившейся величине результата интегрирования инвертированной пачки в пределах от начала первого импульса

0

5

пачки до начала последнего. Осуществляется это следующим образом.

Сигнал с выхода коммутатора 3 каналов поступает на первый интегратор 15, напряжение на выходной емкости которого к моменту окончания скани- рования данной дорожки пропорционально длительности всех импульсов пачки Этот же сигнал поступает на вход установки триггера 12 в единичное состояние. Таким образом первьй импульс пачки переводит триггер 12 в единичное состояние и открывает первый ключ 19, через которьй и через первьй инвертор 13 на вход второго интегратора 16 начинает поступать сигнал с выхода коммутатора 3 каналов. В результате инвер тированньш сигнал с выхода коммутатора каналов интегрируется вторым интегратором 16, только начиная с момента появления первого импульса пачки. Второй ключ 20 управляется выходным сигналом коммутатора 3 каналов, что обеспечивает подключение конденсатора 18 памяти к выходу второго интегратора 16 через буферный каскад 17, исключающий влияние на выходное напряжение второго интегратора 16 последующих цепей в моменты появления на выходе коммутатора каналов импульсов.

Таким образом, интегрирование вторым интегратором 16 инвертированного сигнала с выхода коммутатора 3 каналов продолжается вплоть до окончания времени сканирования данной дорожки фонограммы, т.е. пока триггер 12 не будет переведен в нулевое состояние прошедшим через второй инвертор 14 с сигналом с выхода формирователя временных интервалов и не закроет первый ключ 19. Напряжение на конденсаторе 18 памяти к моменту окончания сканирования-данной дорожки соответствует напряжению на втором интеграторе 16 в момент появления последнего импульса пачки, т.е. результату интегрирования инвертированной пачки от начала первого импульса пачки до начала последнего. Если первый 15 и второй 16 интеграторы идентичны, а остальные элементы блока 6 обработки сигналов идеальны, то сумма напряжений на выходе первого интегратора 15 и конденсатора пап мяти в момент окончания сканирования данной дорожки пропорциональна длительности исходного импульса, не

подвергшегося дроблению, и может быть непосредственно подана на соответствующий демодулятор 7-9 каналов, Для упрощения коммутации сигналы с выходов первого интегратора 15 и конденсатора 18 памяти через пятьм 23 и третий 21 ключи, управляемые с выхода второго инвертора 14, поступают соответственно на разрядные резисторы 25 и 24, а далее - на соответствующие входы сумматора 26. Таким образом, в момент времени, соответствующий окончанию сканирования

данной дорожки, на разрядных резисторах 24 и 25 имеют место экспоненциальные импульсы, сумма площадей которых при правильном выборе элементов устройства (например, сопротивления

разрядных резисторов 24 и 25 равны, а емкость конденсатора 18 памяти равна накопительной емкости первого интегратора 15) пропорциональна ширине светлого поля звуковой дорожки независимо от наличия на этом поле крупных дефектов. Одновременно происхо- жит обнуление конденсатора памяти и первого интегратора 15. Второй интегратор 16 обнуляется через четвертый ключ 22, управляющий вход которого объединен с управляющими входами третьего 21 и пятого 23 ключей.

С выхода сумматора 26 сигнал поступает на вход соответствующего демодулятора каналов, представляющего из себя фильтр нижних частот. Если частота сканирования более чем вдвое превышает максимальную частоту записанного сигнала, на выходе демодулятора каналов имеет место восстановленный аналоговый сигнал.

, В случае использования устройства для воспроизведения одноканальных фонограмм коммутатор каналов может быть исключен.

Пример. В качестве узла 1 периодического поперечного сканирования фонограммы используется узел с электронно-лучевой трубкой типа

Камея и блоком развертки от монитора ВК 151 М (размер сканирующей апертуры 5 мкм).

Выделитель 2 элементов полезного сигнала - быстродействующий компаратор (микросхема 597 СА 2).

Коммутатор 3 каналов - стандартный цифровой коммутатор в интегральном исполнении. В зависимости от управляющего сигнала, поступающего от формирователя 10 временных интервалов, он обеспечивает разведение выходного сигнала выделителя 2 элемен-

тов полезного сигнала на соответствующие демодуляторы 7-9 каналов. В случае одноканального варианта устройства может быть не использован.

Демодуляторы 7-9 каналов - фильт- ры нижних частот. Исходя из верхней граничной частоты канала звукопереда чи 10 кГц и частоты сканирования 22 кГц использованы фильтры Кауэра 7-го порядка.

Формирователь 10 временных интервалов - линейка делителей частоты задающего генератора, обеспечивает разделение цикла сканирования фонограммы на временные интервалы, соот- ветствующие сканированию каждой дорожки, обратному ходу развертки, межканальным интервалам.

Задающий генератор 11 - импульсный генератор, выполненньй на микро- схемах.

Триггер 12, инверторы 13 и 14 - цифровые микросхемы.

Интеграторы 15 и 16 выполнены в виде генераторов стабильного тока,, работающих на емкость, запускаемызс входным сигналом.

Буферный каскад 17 выполнен в виде истокового повторителя на транзисторе КП 302 Б.

Конденсатор 18 памяти - конденсатор емкостью 20 пФ типа СГМЗ (с малым током утечки).

Ключи 19-23 - полевые транзисторы включен 1ые по схеме управляемого соп ротивления.

Разрядные резисторы 24 и 25 - резисторы типа ,125.

Сумматор 26 - инвертирукядий сумма тар на базе дифференциального каскад на транзисторах КТ 342 Б.

При воспроизведении фонограммы данным устройством размер апертуры

должен не менее, чем вдвое превы- шать размер ожидаемых дефектов. При ширине царапин порядка 15 мкм мини. мальньй размер сканирукицей апертуры 30 мкм, следовательно, выигрыш в отношении сигнал/шум N при исполь- эовании устройства

Гтп N 20 8 ДВ.

Формула изобретения

Устройство воспроизведения информации с поперечных фонограмм, содержащее последовательно соединенные узел периодического сканирования фонограмм, Е ьщелитель элементов полезного сигнала и коммутатор каналов, а также п демодуляторов каналов и последовательно соединенные задающий генератор и формирователь временных интервалов, три выхода которого соединены соответственно с управляющими входами узла периодического сканирования фонограмм, выделителя элементов полезного сигнала и коммутатора каналов, отличающееся тем, что, с целью повышения качества воспроизведения информации путем снижения: влияния дефектов фонограмм, в него в;ведены общая шина и п блоков обработки сигналов, первые входы которых соединены с третьим выходом формирователя временных интервалов, вторые - с выходами коммутатора каналов, а выходы - с входами демодуляторов каналов, каждьй из блоков обработки сигналов включает в себя триггер, два инвертора, два интегратора, буферный каскад, конденсатор памяти, пять ключей, два разрядных резистора и сумматор, при этом вход второго инвертора соединен с первым входом блока обработки сигналов, второй вход которого связан с сигнальным входом первого ключа, входом установки триггера в единичное состояние, управляющим входом второго ключа и входом первого интегратора, выход которого соединен с сигнальным входом гсятого ключа, управляющие входы которого, а также третьего и четвертого ключей и вход установки триггера в нулевое состояние связаны с выходом второго инвертора, выходы третьего и пятого ключей соединены соответственно с входами первого и второго разрядных регисторов и входами сумматора, выход которого связан с выходом блока обработки сигналов, выход первого ключа через первый инвертор и второй интегратор соединен с сигнальным входом четвертого ключа, выход второго интегратора через буферный каскад связан с сигнальным входом второго ключа, выход которого соединен с входом конденсатора памяти и сигнальным входом

713323718

третьего ключа, а выходы четвертого ных резисторов связи с общей ключа, конденсатора памяти и разряд- шиной.

Изобретение относится к технике кинематографии. Цель изобретения - повьшение качества воспроизведения информации путем снижения влияния дефектов фонограмм. В момент времени. соответствующий окончанию сканирования данной дорожки, на разрядных резисторах 24 и 25 имеют место экспоненциальные импульсы, сумма площадей которых при правильном выборе элементов устройства пропорциональна ширине светлого поля звуковой дорожки независимо от наличия на этом поле крупных дефектов. Одновременно происходит обнуление конденсатора 18 памяти и интегратора 15. Интегратор 16 обнуляется через ключ 22, управляющий вход которого объединен с управляющими входами ключей 21 и 23.. С выхода сумматора 26 сигнал поступает на вход соответствующего демодулятора каналов 7, 8 и 9. 1 ил. с S (Л оо оо ю со