Устройство для записи и воспроизведения звуков Советский патент 1929 года по МПК G11B7/125 

Главная трудность точной фотографичеёкой записи звуков заключается в получении полной пропорциональности между звуковыми колебаниями (или соответствующими им микрофонными токами) и колебаниями той оптической величины, которая служит для записи их на фотографической ленте. С другой стороны требуется полная пропорциональность между колебаниями этой оптической величины и соответствующим колебаниями в освег щенности фотоэлемента при обратном процессе, т. е. при воспроизведения звуков на основании их фотографической записи, Предлагаем.ое изобретение и имеет целью разрешить обе эти задачи.

На основании теоретических исследований автора, катодный пучок трубки Брауна, помещенный в однородное, по всей длине этого пучка магнитное поле с напряжением //, испытывает под влиянием подобного же, но поперечного по отношению к пучку, электрического поля с напряжением Е, отклонение D, выражающееся ф ормулой:

п- - -Jpt

где А - есть постоянная величина.

Таким образом, отклонение катодного пучка оказывается при этих условиях строго пропорциональным электрической . силе и ее колебаниям. Так как при помощи общеизвестных способов, например, при помощи трансформатора с разомкнутой вторичной обмоткой или электростатистического микрофона и пр., весьма легко получить колебания электрического поля в точности пропорциональными колебаниям микрофонного тока или звуковым колебаниям, то получается полная пропорциональность между этими последними и колебаниями катодного пучка. Снимая далее колебания пучка, а именно колебания флюоресцирующего пятна, даваемого пучком на экране трубки Брауна, в указанных выше условиях, на фотографическую ленту, движущуюся равномерно в направлении, перпендикулярном к указанным колебаниям, получают, согласно настоящему изобретению, кривую записи, абсциссы которой в точности соответствуют времени, а ординаты-колебаниям силы микрофонного тока или, что то же, звуковым колебаниям мембраны или другого воспринимающего органа микрофона.

Для воспроизведения на основания этой записи, прежде всеj го приготовляют с полученного негативного отпечатка позитивный прозрачный снимок, после чего этот последний пропускают через соответственное фотоэлектрическое устройство. .Для достижения и в этом случае укгьзанной выше полной пропорциональности, т. е. для разрешения второй из указанных выше задач, позитивную ленту в том ifecTe, где она проходит мимо оптической системы фотоэлемента, освещают равномерным пучком параллельных лучей, при чем у самой ленты располагают, так называемый, световой клин, т. е. тонкую трехгранную призму из темного стекла или другого материала, плохо пропускающего лучи, действующие на фотоэлемент. Толщина клина равномерно уменьшается от основания его к его заостренному ребру. Это последнее ребро располагается параллельно длине ленты или, что то же, направлению ее движения. Также в непосредственной близости к ленте помещают непрозрачную пластинку с узкой щелью перпендикулярной к той же длине или направлению движения. Таким образом получается, что свет каждый раз проходит только через малый участок находящейся на ленте прозрачной кривой записи звуковых колебаний. Кроме того, благодаря действию указанного светового клина, сила проходящих лучей пропорциональна высоте, на которой находится этот прозрачный участок, считая от основания клина, т. е. пропорциональна ординатам кривой записи.

Пройдя через щель, лучи воспринимаются объективом, который отбрасывает изображение щели в фокальную плоскость окуляра оптической системы фотоэлемента, играющей таким образом роль трубы Кеплера, обращенной Своим объективом к щели, после чего они проходят сквозь отверстие диафрагмы фотоэлемента, совпг1Дающее со зрачком выхода всей системы. Так как по законам оптики количество света, проходящего через этот последний, равно количеству света, падающего

на объектив из щели, а это послед, нее количество, согласно вышеизложенному, пропорционально ординатам кривой записи, т. е. отклонениям катодного пучка или колебаниям микрофонного тока, то этим решается и вторая из поставленных выше задач.

На чертеже фиг. 1 изображает устройство для фотографирования звуков и фиг. 2-устройство для воспроизведения звуков.

Устройство для фотографирования звуков (||)иг. 1) состоит из источника катоднь1х лучей 1 в Брауновской трубке 15, диафрагмы 2 с отверстием для выделения из лучей узкого пучка, конденсатора 3 для создания электрического поля, каковой конденсатор соединяется с полосами источника микрофонных колебаний, не показанного на чертеже флюоресцирующего экрана 4 патрубка 5, через который лучи от . флюоресцирующего пятна падают в съемочный фотографический аппарат, объектива 6 этого последнего, рамки 7, в которой движется лента для фотографирования на ней флюоресцирующего пятна, шкива 8, от которого передается движение шкивом 9 двух катушек 10, из которых на одну наматывается лента, а с другой лента сматывается, приводного шкива 11 с ручкой 12, светонепройиаемой коробки 13, в которую заключены катушки с лентой, и соленоида 14 для создания однородного магнитного поля вдоль катодного пучка.

Устройство для воспроизведения звуков (фиг. 2) состоит иа фотоэлемента 1, соединенного е усилителем и телефонным устройством, не показанным на чертеже, окуляра 2, объектива 3, непрозрачной пластинки 4 с прямою щелью, перпендикулярною к плоскости чертежа, светового клина 5, представляющего собой трехгранную призму яз темного стекла или подобного натериала, при чем основание клияа аараллельно плоскости чертеа, - острое ребро паргилельно АЛИЙ ленты, конденсатора 6, ясточиика света 7, позитивной ленты 8,8 с кривой записи, доек 9 для укрепления на ней катушек с лентой, бесконечной цепи 10 связывающей движения катушек между собой, и ручки 11, приводящей в движение одну из катушек.

Действие всего устройства таково. Под влиянием соленоида 14 (фиг. 1) катодный пучек, выходящий из отверстия диафрагмы 2, сходится на экране 4 в виде светящегося пятна. При пропускании колебаний микрофонного тока через конденсатор 3, это пятно прихбдит в колебания, направление которых перпендикулярно плоскости чертежа. Изображение этого колеблющегося пятна отбрасывается при помрщн объектива 6 на ленту фотографического аппарата, которая под действием привода равномерно движется параллельно плоскости чертежа, сматываясь с одной катушки и наматываясь на другую. Лучи, выйдя из источника света 7 (фиг. 2) и пройдя через конденсатор б, падают параллельным пучком на клин 5 и освещают ленту. Все эти лучи задерживаются частью пластинкой 4, частью самой лертой, кроме той части прозрачной кривой записи, которая приходится в данный момент против щели, сделанной в пластинке 4. Пройдя сквозь этот участок, лучи падают на объектив, расположенный так, что изображение щели приходится в фокальной плоскости окуляра 2, и затем проходят внутрь фотоэлемента 1.

Предмет патента.

1. Устройство для фотографической записи звуков и получения кривой звуковых колебаний путем заснятия флюоресцирующего пятна, колеблющегося в трубке Брауна под влиянием микрофонных токов, возбуждаемых звуковыми колебаниями, на фотографическую ленту, равномерно движущуюся перпендикулярно к направлению колебаний пятна, и последующего воспроизведения звуков при помощи позитивного прозрачного снимка с полученной указанным путём кривой звуковых колебаний, пропускаемого последовательно один участок за другим между фотоэлементом, -соединенным с телефонным устройством, и световым клином, освещаемым лучами источника света, характеризующийся тем, что, во-первых, с целью получения полной пропорциональности между колебаниями микрофонного тока и колебаниями пятна однородного, расположенного по всей длине, катодного пучка в трубке Брауна, применено магнитное поле, служащее для сведения этого пучка в точку на флюоресцирующем экране, каковой пучок отклоняется подобным же, но поперечным относительно пучка электрическим полем, возникающим под действием микрофонного тока и, вовторых, с целью установления полной пропорциональности между количеством света, падающим из светового клина на последовательные участки позитивного снимка кривой колебаний, и освещением фотоэлемента применена оцтическая система, состоящая из: а) светового конденсатора, служащего для освещения ленты с указанным позитивным снимком параллельными лучами, б) светового клина, служащего для изменения силы света, проходящего через последовательные участки того же позитивного снимка кривой звуковых колебаний в зависимости от ординат этой кривой, в) диафрагмы с поперечною по отношению к длине ленты щелью, тесно примыкающей к ленте и г) объектива и окуляра, образующих в совокупности трубу Кеплера, обращенную к ленте своим объективом и расположенную между лентой и фотоэлементом так, чтобы зрачок выхода этой системы совпадал с входным отверстием фотоэлемента.

2. Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 устройства , для получения фотографической записи звуков, отличающаяся тем, что трубка Брауна 15, служащая для получения колеблющегося яод действием микрофонного тока катодного пучка, сна бженная электрическяк конденса