СИНХРОНИЗАТОР ДЛЯ ОЗВУЧИВАНИЯ ФИЛЬМОВ Советский патент 1968 года по МПК G03B31/04 

Предлагаемый синхронизатор предназначен для синхронизации изображения и звукового сопровождения фильмов, используемых преимущественно в любительской практике.

Известные синхронизаторы могут допустить значительную ошибку, так как не учитывают случайных скачкообразных изменений скорости электродвигателей и время их разгона при пуске.

В предлагаемом синхронизаторе для повышения качества синхронизации при неустановившемся режиме работы схема управления скоростью проектора содержит два электрических канала, в каждом из которых установлены счетчик импульсов, выполненной в виде трех последовательно срабатывающих реле, реле сброса результатов счета и реле запоминания ошибки синхронизации, одна из пар контактов которого включена в цепь реле связи между каналами, причем в каждом канале нормально открытые контакты счетчика импульсов и реле запоминания подключены через нормально закрытые контакты тех же элементов другого канала к исполнительным реле.

На чертеже изображена схема синхронизатора, которая состоит из канала магнитофона, канала проектора и реле связи между каналами.

1) Канал магнитофона состоит из:

- релейного счетчика, собранного на 3-х реле P₁, Р₂ и Р₃, каждое из которых имеет по три пары нормально разомкнутых и одной паре нормально замкнутых контактов. Две пары нормально разомкнутых контактов каждого реле участвуют в счете импульсов, поступающих в канал от датчика импульсов ДИ₁, остальные две пары участвуют в выработке управляющего сигнала, в зависимости от результатов счета. Диоды Д₁, Д₂, Д₃ предотвращают прохождение напряжения, которым блокируется каждое реле после срабатывания от рабочего импульса в цепи датчика, вырабатывающего рабочие импульсы;

- реле сброса результатов счета Р₄, которое возвращает релейный счетчик в первоначальное положение при поступлении в канал каждого 4-го импульса. Реле Р₄ имеет одну пару нормально разомкнутых контактов и одну пару нормально замкнутых контактов. Нормально разомкнутые контакты обеспечивают надежную работу реле P₄ в момент обесточивания релейного счетчика, а нормально замкнутые контакты разрывают цепь блокировки всех реле счетчика канала магнитофона при поступлении в канал 4-го импульса;

- реле «запоминания» значительной ошибки синхронизации Р₅. Реле Р₅ срабатывает одновременно с реле P₄ и участвует в выработке управляющего сигнала наравне с релейным счетчиком. Реле Р₅ имеет три пары нормально разомкнутых и пару нормально замкнутых контактов. Одна пара нормально разомкнутых контактов предназначена для блокировки реле, другая пара нормально разомкнутых контактов участвует в управлении работой реле связи Р₇. Остальные контакты участвуют в выработке управляющей команды.

Диод Д₄ предотвращает прохождение напряжения, которым блокируется реле Р₅, в цепи датчика, вырабатывающего рабочие импульсы;

- исполнительного реле Р₆, предназначенного для выдачи команды «ускорить». При срабатывании реле Р₆ в цепи электродвигателя проектора закорачивается сопротивление R₁. Работой реле Р₆ управляют девять пар контактов, из которых восемь пар образуют параллельные ветви питания реле: и и и и Контакты исключают выдачу команды «ускорить», если действует команда «замедлить»;

- нажимной кнопки KH₁. При нажатии на кнопку одна пара ее контактов разрывается и обесточивает всю схему релейного счетчика-синхронизатора, другая пара замыкается и вызывает срабатывание исполнительного реле Р₆. Диод Д₆ исключает возможное прохождение напряжения в схему счетчика-синхронизатора при нажатии кнопки KH₁,

- сигнальной лампочки Л₁.

- датчика импульсов ДИ₁, устанавливаемого на лентопротяжном валике магнитофона, снабженном двумя кулачками, рабочие выступы которых смещены друг относительно друга на 90° и замыкают контактные пары K₁ и K₂ поочередно, что значительно упрощает схему релейного счетчика.

2) Канал проектора состоит из:

- релейного счетчика, собранного на реле Р₈, Р₉ и P₁₀ и диодах Д₇, Д₈ и Д₉;

- реле Р₁₁ сброса результатов счета;

- реле «запоминания» значительной ошибки синхронизации Р₁₂;

- исполнительного реле Р₁₃, предназначенного для выдачи команды «замедлять». При срабатывании реле Р₁₃ в цепь электродвигателя проектора включается сопротивление R₂;

- нажимной кнопки KH₂, с помощью которой вручную выдается команда «замедлить»;

- сигнальной лампочки Л₂;

- датчика импульсов ДИ₂, устанавливаемого на лентопротяжном барабане кинопроектора. Конструкция, назначение и работа датчика ДИ₂ точно такие же, как и ДИ₁ в канале магнитофона.

Каналы магнитофона и проектора без учета исполнительных элементов (Р₆ и Р₁₃) полностью взаимозаменяемы.

3) Реле связи между каналами - Р₇. Реле предупреждает самоблокировку реле Р₅ и Р₁₂ своими нормально замкнутыми контактами в цепи этих реле, если ошибка синхронизации незначительна (т.е. когда 2 импульс в канале проектора отстает или опережает 1-й импульс в канале проектора в пределах периода следования импульсов от датчика ДИ₁ - магнитофона) и снимает блокировку при приходе 4-го импульса в «опаздывающий» канал. Таким образом, предупреждается выдача релейным счетчиком-синхронизатором ложных команд, если, например, в один из каналов приходит 5-й и последующие импульсы, а в другой - «опаздывающий» канал - 4-й импульс, сбрасывающий результат счета, еще не поступил.

Работа синхронизатора в установившемся режиме действия магнитофона и проектора заключается в следующем.

При замыкании контактов K₁ датчика ДИ₁ в канал релейного счетчика магнитофона поступает 1-й импульс напряжения, от которого срабатывает реле P₁ по цепи: +U, нормально замкнутые контакты кнопки KH₂, нормально замкнутые контакты кнопки KH₁, контакты K₁, диод Д₁, обмотка реле P₁.

После срабатывания реле P₁ блокируется своим нормально разомкнутыми контактами" и

а) замыкает свои нормально разомкнутые контакты подготавливая, таким образом, цепь срабатывания следующего реле релейного счетчика Р₂, которое может сработать только при замыкании контактов K₂, т.е. при поступлении в канал 2-го импульса;

б) замыкает свои нормально разомкнутые контакты в первой ветви питания исполнительного реле Р₆ канала магнитофона;

в) размыкает свои нормально замкнутые контакты в первой, ветви питания исполнительного реле P₁₃ канала проектора.

При замыкании контактов K₃ в канал проектора релейного счетчика поступает 1-й импульс напряжения, от которого срабатывает реле Р₈.

Далее работа канала происходит аналогично с описанным выше.

При поступлении в каждый из каналов n-го импульса возможны три случая работы схемы. Рассмотрим эти случаи на примере 1-го импульса.

1-й случай. 1-й импульс в канал магнитофона поступил раньше, чем 1-й импульс в канал проектора.

В этом случае после срабатывания реле P₁ начнет выдаваться команда «ускорить», так как сработает реле Р₆ по цепи: +U, KH₂, KH_l, замкнувшиеся нормально разомкнутые контакты , нормально замкнутые контакты диод Д₆, нормально замкнутые контакты обмотка реле Р₆. Нормально разомкнутые контакты в цепи электродвигателя проектора замыкаются, выключая сопротивление R₁. Электродвигатель увеличит скорость.

Команда «ускорить» будет выдаваться до тех пор, пока в канал проектора не поступит 1-й импульс и не сработает реле Р₈.

При срабатывании реле Р₈ обесточивается цепь питания исполнительного реле Р₆, так как нормально замкнутые контакты размыкаются.

2-й случай. 1-й импульс в канал магнитофона поступил позже, чем 1-й импульс в канал проектора.

В этом случае первым срабатывает реле Р₈ и с этого момента начнет выдаваться команда «замедлить», так как сработает реле P₁₃.

Команда «замедлить» будет выдаваться до тех пор, пока в канал магнитофона не поступит 1-й импульс и не сработает реле P₁. При срабатывании реле P₁ обесточивается цепь питания исполнительного реле P₁₃, так как нормально замкнутые контакты размыкаются.

3-й случай. 1-й импульс в канал проектора поступил одновременно с 1-м импульсом в канал магнитофона, т.е. скорость перемещений кинопленки равна скорости перемещения магнитофонной ленты.

В этом случае 6 цепь электродвигателя проектора не будет послано никаких сигналов.

Работа схемы синхронизатора при поступлении в каждый из каналов 2-го и 3-го импульсов ничем не отличается от рассмотренного случая.

4-й импульс вырабатывается при замыкании контактов K₂ и K₄.

При поступлении 4-го импульса в каждый из каналов синхронизатора также возможны три случая работы схемы:

1-й случай. 4-й импульс в канал магнитофона поступил раньше, чем 4-й импульс в канал проектора. При поступлении 4-го импульса в канал магнитофона срабатывает реле Р₄ и блокируется напряжением 4-го импульса до его окончания своими замкнувшимися нормально разомкнутыми контактами Нормально замкнутые контакты размыкаются и обесточивают цепь блокировки реле Р₁, Р₂ и Р₃. Эти реле отпускают и, таким образом, релейный счетчик канала магнитофона возвращается в исходное состояние.

4-й импульс, кроме того, через диод Д₄ вызывает срабатывание реле Р₅. Реле Р₅ заблокируется своими нормально разомкнутыми контактами .Контакты замыкаясь, вызывают срабатывание реле Р₆. С этого момента начинается выдача команды «ускорить». Еще одна пара контактов включена в цепь реле связи Р₇.

Команда «ускорить» будет выдаваться до тех; пор, пока в канал проектора не поступит 4-й импульс. 4-й импульс в канале проектора вызывает, срабатывание реле Р₁₁, которое блокируется напряжением 4-го импульса до его окончания своими замкнувшимися нормально разомкнутыми контактами .

Нормально замкнутые контакты размыкаются и обесточивают цепи блокировки реле Р₈, Р₉ и Р₁₀. Перечисленные реле возвращаются в нормальное положение и, таким образом, релейный счетчик канала проектора также возвращается в исходное состояние.

От 4-го импульса в канале проектора, кроме того, срабатывает реле P₁₂ через диод Д₁₁ и своими разомкнувшимися нормально замкнутыми контактами (в 4-й ветви питания реле Р₆) разрывает цепь питания реле Р₆. Реле Р₆ отпускает якорь, действие команды «ускорить» прекращается.

Замкнувшиеся нормально разомкнутые контакты Р₁₂ замыкают цепь питания реле связи Р₇ (контакты были замкнуты при поступлении 4-го импульса в канал магнитофона). Реле Р₇ срабатывает, блокируясь по напряжению 4-го импульса своими контактами до конца действия импульса. Нормально замкнутые контакты размыкаются и обесточивают цепь питания Р₅ и Р₁₂.

После отпускания якоря реле Р₅ и P₁₂ схема счетчика синхронизатора полностью возвращается в исходное положение.

2-й случай. 4-й импульс в канал магнитофона поступил позже, чем 4-й импульс в канал проектора. После срабатывания реле Р₁₂ начинает выдаваться команда «замедлить», так как замыкается четвертая ветвь питания реле P₁₃ (контакты замыкаются) и реле Р₁₃ срабатывает. Команда «замедлить» будет выдаваться до прихода 4-го импульса в канал магнитофона, т.е. до срабатывания реле Р₅.

От 4-го импульса, так же как и в 1-м случае, сработает реле Р₇, но уже через диод Д₅, и обесточит цепи питания реле Р₅ и Р₁₂. Таким образом, как и в первом случае «задержавшийся» 4-й импульс полностью возвращает схему счетчика-синхронизатора в исходное состояние.

3-й случай. 4-й импульс в канал проектора поступает одновременно с 4-м импульсом в канал магнитофона. Реле Р₅ и Р₁₂ срабатывают одновременно, вследствие чего никаких команд релейным счетчикам синхронизатором не выдается, так как реле P₁₂ обесточивает разомкнувшимися контактами цепь Р₆, а реле Р₅ обесточивает контактами цепь Р₁₃.

Срабатывание обоих реле (Р₅ и P₁₂) вызывает срабатывание реле Р₇. Срабатывание реле Р₇ предотвращает самоблокировку реле Р₅ и Р₁₂, так как реле Р₇ имеет задержку на отпускание, и поэтому оно отпустит якорь позже, чем любое из реле Р₅ и P₁₂.

Таким образом схема счетчика-синхронизатора возвратится в исходное состояние.

Работа релейного счетчика-синхронизатора в неустановившемся режиме действия электродвигателей проектора и магнитофона, происходит следующим образом.

Для удобства рассмотрения работы схемы в неустановившемся режиме (например, при пуске) работы электродвигателей проектора и магнитофона предположим, что в канал магнитофона поступил 2-й импульс, а в канал проектора импульсы еще не поступили. Очевидно, так же как и в рассмотренных случаях будет выдаваться двигателю проектора команда «ускорить» с момента поступления в канал магнитофона 1-го импульса. Продолжительность команды «ускорить» будет определяться тем, как быстро электродвигатель проектора сможет ликвидировать разницу в два импульса. Поступление 2-х импульсов в канал магнитофона означает, как это было рассмотрено выше, срабатывание реле P₁ и Р₂. Контакты этих реле - в первой ветви - и - во второй ветви - замыкают цепь питания исполнительного реле Р₆.

Реле Р₆ выдает команду «ускорить» с момента срабатывания P₁. Теперь допустим, что в канал магнитофона поступил 3-й импульс, а в канал проектора - 1-й. Команда «ускорить» продолжает выдаваться, так как от 1-го импульса в канале проектора срабатывает реле Р₈ и своими разомкнувшимися контактами обесточивает одну ветвь питателя реле Р₆.

Две другие ветви, образованные контактами и и , остаются замкнутыми и, следовательно, реле Р₆ продолжает быть под током. Поступление 4-го импульса в канал магнитофона означает обесточивание реле P₁, P₂, Р₃ и срабатывание с самоблокировкой реле P₅. Вследствие последнего, поступление 2-го импульса в канал проектора не снимает команды «ускорить», так как реле Р₆ питается через ветвь, образовавшуюся контактами и При поступлении 5-го импульса в канал магнитофона сработает реле P₁, а от 3-го импульса с ДИ₂ реле P₁₀. Команда «ускорить» продолжает выдаваться, так как в канале магнитофона реле Р₅ продолжает оставаться под током, а следовательно, и реле Р₆ (ветвь и пока не нарушена).

4-й импульс в канале проектора вызывает срабатывание реле P₁₂ и Р₇. Реле P₇ контактами обесточивает цепи питания Р₅ и P₁₂. Однако обесточивание Р₅ не прекращает действия команды «ускорить», так как у магнитофонного счетчика «записан» в данный момент 1-й импульс, а в канале проектора - «О» (так как 4-й импульс сбросил результат счета с помощью реле Р₁₁), следовательно, одна ветвь питания реле Р₆ замкнута ( и ). Очевидно, команда «ускорить» будет выдаваться по рассмотренному циклу до тех пор, пока количество импульсов, поступающих за определенный отрезок времени в оба канала не станет равным, т.е. до тех пор пока не восстановится первоначальное (до пуска) положение кинопленки и магнитофонной ленты.

Работа схемы в случае отставания магнитофона при пуске происходит аналогично.

Таким образом, форма и продолжительность рабочих импульсов, поступающих в оба канала, не оказывает влияние на правильность выдачи команд, синхронизатором, так как начало каждой команды («ускорить» или «замедлить») определяется только началом 2-го импульса одного канала, а конец команды определяется только началом 2-го импульса другого канала.

Количество реле счетчиков в обоих каналах определяется динамическими качествами систем и выбором номинальной частоты следования рабочих импульсов с датчиков.

При остановке проектора и магнитофона (без выключения синхронизатора) последующая синхронизация после пуска фильма не нарушается, так как синхронизатор «запоминает» ошибку, возникающую при остановке, а затем и при пуске, и устраняет ее так же, как это было рассмотрено выше.

Кнопки KH₁ и KH₂ служат для ручной коррекции качества синхронизации в процессе демонстрации фильма. Это может потребоваться при неточной взаимной установке кинопленки и магнитофонной ленты перед демонстрацией фильма. При нажатии кнопки KH₁ (или KH₂) синхронизатор выключается (т.е., сбрасывается результат счета в обоих каналах) и включается исполнительное реле.

Сигнальные лампочки Л₁ и Л₂ включены параллельно исполнительным реле и позволяют судить какая команда, из выдаваемых синхронизатором, преобладает. Это позволяет реостатом подбирать наивыгоднейшую скорость электродвигателя проектора, при которой ни одна из команд не преобладает (в идеальном случае при равенстве скоростей носители звука и изображения - сигнальные лампочки Л₁ и Л₂ - не горят).

Синхронизатор для озвучивания фильмов, содержащий контактные датчики скорости движения киноленты и магнитофонной пленки и схему управления скоростью проектора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества синхронизации при неустановившемся режиме, например, в момент пуска проектора или при кратковременном прерывании демонстрации фильма, схема управления содержит два электрических канала, в каждом из которых установлены счетчик импульсов, выполненный в виде трех последовательно срабатывающих реле, реле сброса результатов счета и реле запоминания ошибки синхронизации, одна из пар контактов которого включена в цепь реле связи между каналами, причем в каждом канале нормально открытые контакты счетчика импульсов и реле запоминания подключены через нормально закрытые контакты тех же элементов другого канала к исполнительным реле, управляющим включением сопротивлений в цепи питания двигателя.