Предметом изобретения является способ записи иоиеречиых фоиоrpajMM )азлич1 ых видов с помощью з;1ектр011110-лучевой трубки. Способ является развитием сиособа . сл. Nb 89289 и от.тичается от иего исиользованием двух работающих совместио электронио-лучевых трубок. Одна из них представляет co6ofi reiiepaTOj:) модулированных импульсов, другая служит модуляторо.м света.
Электроды обеих трубок питаются ге ератором ии.тообразного напряжения. Генераторная или имнул сная трубка имеет внутри сиГ нальный электрод, облучаемый электронным .тучом и обладающий вторичной эмиссией электронов. Этот электрод включен в цепь, имеющую комплексную иагрузку. В зависимости от нанряжений, создаваемых микрофонны.ми токами, меняется длительност об.:уч(,ч;;гя электронами сигнальной пластины и па нагрузке иолучаются имнульсио-модулированные но времеии сигналы, управляюи ие потекп.иалом управляющего электрода м.одулнруюп1,ей или пинJyщeй трубки. Имеется также возможность изменять .характер модуляции сигиа.ю;;, управляющих потен:1иалом уира15; яю1цего электрода пин.1ун1ей трубки, вследствие чего получаются различные виды поперечных фонограмм.
Сущность предлагаемого способа записи фонограмм поясняется фиг. U 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9.
На фиг. 1 условно показаны две электроно-.чучевые т.ибкн / и 2. Здесь KI иКг --катоды каждого электронного нрсжекторл; Ai пА2--одии или несколько электродов каждой аиодиой системы )|Юго прожектора. Форма и материал баллонов Di и Ds, показашизгх ихнкт;:ром, не имеют значения: Через Ci и С2 обозначеьы унрагзляшидие электроды электронно-.тучевых трубок (наир1-;мер, ли.миидр, Венельта). Источник питания В обеспечивает необходимые нлнряжечия па всех электродах обоих электронных прожекторов (KiCiAi п К:;С;:Л2). Для управлепия положением электронного луча каждая / ;--кг;)он110-лучевая
№ 89392-2-
трубка имеет по две пары взаимно-перпендикулярных отклоняющих электродов FiHi и GiUi, а также Р2Н2 и G2U2 (на фиг. 1 для ясности электроды FiHi и Р2Н2 условно показаны несколько сдвинутыми друг относительно друга).
Электронно-лучевая трубка / представляет собой по суо1,еству генератор модулированных импульсов и в дальнейшем условно называется импульсной трубкой.
Электронно-лучевая трубка 2 представляет собой по супдеству модулятор света и в дальнейшем условно называется пишуш,ей трубкой.
Электронный прожектор KiCiAi и.мпульсной трубки / образует электронный луч, сфокусированный па плоскость, в которой расположена диафрагма I. Диафрагма I имеет преимущественно форму круга или квадрата,хотя форма диафрагмы I существенного значения не имеет.
На фиг. 2 представлена диафрагма 1, имеющая для примера форму квадрата. В диафрагме I сделано отверстие W, форма и назначение которого подробно описаны ниже. Для того чтобы сделать видимь м след электронного луча на поверхности диафрагмы, последняя покрыта люминофором, обладающим свойством светиться под действием электронной бомбардировки.
Потенциал диафрагмы I целесообразно устанавливать близким к потенциалу последнего электрода анодной системы Ai электронного прожектора (фиг. 1). За диафрагмой I установлен сигнальный электрод Q. В зависимости от потенциала электрода Q относительно потенциала катода Ki, а также в зависимости от материала поверхности электрода Q возможны два принципиально отличных друг от друга режима работы всего устройства. Во-первых, только что названные условия могут быть таковы, что коэффициент вторичной эмиссии сигнального электрода больше единицы; в этом случае направление тока на внешней нагрузке Z сигнального электрода будет соответствовать стрелке ai. Во вторых, только что названные условия могут быть таковы, что коэффициент вторичной эмиссии сигнального электрода меньше единицы; в этом случае направление тока на внещней нагрузке сигнального электрода будет обратным и соответствовать стрелке а2.
Разность потенциалов между электродами I и Q может быть значительной, а расстояние между ними-малым по сравнению с размерами отверстия в диафрагме I; вследствие этого эквипотенциальные поверхности вблизи электрода I могут приобрести нежелательную форму. Во избежание этого целесообразно вблизи электрода 1 (с той или другой стороны от него) поместить еще один электрод N, прозрачный для электронов (например в виде сетки). Повидимому целесообразно, чтобы потенциалы электродов I и N были бы б;1изки друг к другу.
Электронный прожектор К2С2А2 пишущей трубки 2 образует сфокусированный электронный луч, вызывающий на флрооресцирующем экранчике Е свечение, имеющее форму маленького круглого (или иной формы) пятна. Генератор Р пилообразного напряжения, присоединенный к отклоняющим электродам Р2Н2, осуществляет на экранчике Е прямолинейную развертку. Для получения оптической щели на светочувствительной пленке S, движущейся но на гравлению стрелки, используется оптическая система Т (объектив) со сферическими элементами. Вследствие этого амплитуда генератора Р должна быть такова, чтобы д.чина светящейся линии на экранчике Е получалась бы во столько раз больше своей ширины, во сколько раз длина оптической щели должна быть больше своей ширины.
Генератор Р пилообразного напряжения одновременно присоединен
к отклоняющим электродам FiHi импул1 сиой трубки /. Частота генератора Р знлчительно выше наиболее высокой частоты акустических колебаний, подлежащих загшси. Таким образом, визуально в илоскосги диафрагмьг I до.лжен был бы получиться след э.ККтронного . в виде линии dh, одиако видимыми будут только два отрезка df и dh (фиг. 2). В те моменты времени, когда след электронного луча нроходнт ло отрезку fd, соответствующему отверстию W и диафрагме I, i. непц сигнального электрода Q (фиг. 1) ноявляется ток и на нагрузке Z появляется напряжение. При работе всего устроГгства на нагрузке Z будут получаться прямоугольные импульсы, длительность которых равна вреГлени прохождения следа электронного луча но отрезку fd (фиг. 2), а частота этих импульсов равна частоте генератора Р пилообразно о напряжения.
Нагрузка Z (фиг. 1) в нростеншем случае может представлять собой омическое сопротивление R. В более сложных случаях устройство Z может быть усилителем, работающим на нагрузку н п;)итом с поворотом фазы (знака) на 180° или.же без поворота фазы.
Каждый из 1 есколькнх только что назианных режимов работы нагрузки Z может быть скомбинирован с любым режимом работы сигнальной пластинки Q. Таким образом можно получить ряд разл 1чных режимов работы всего устройства в целом. Выбор того или ного )ежима работы зависит от ирактическнх ус,. Для конкретизации яальнеЙ1него 01Н сания примем, что выбран следук)1нип режим работы всего уст;:ойствл в цело.м: когда электронны луч п илшульсноГ труб е / попадает на сигнальную пластннку Q, то на олп1ческом сопротивлении R но.лучается падение напряжения, Г10.тя|)ность которого показана на фиг. 1.
Звуки, подлежащие записи, как обычно, улавливаются микпофопом Ni и усиливаются усилителем L. Выход усилите.чя L воздействует ьа вертикяльиые отклоняющие элект тоды GU импульсно.; трубки. Вследствие этого в зависимости от усиленных л;икрофонных токов линия dh (фиг. 2) будет колебаться в плоскости диафрагмы в нап 5авленип стре;шк j. В зависимости от мгиове;п10гоЗиачения напряжепия, создаваемого усиленными микрофонными токами, будет меняться длительиость облучеиия электронами сигнальной пластинки Q (фчг. 1); длите.льность об.(ученпя пропорциональна отрезку fg. Очевидьо, в цени сигиальной пластинки Q, а следовательно, на нагрузке Z и на омическом сопротивлении R выделяются модули)ованные по длительности импульса сигналы.
При отсутствии напряжения на омическое сопротивление R па управляюп ем электроде Сг пишущей трубки 2 должен быть такой поСТОЯ1П1ЫЙ (отрицательный) потенциал, создаваемый HCTOMHHKOJM питания В, что э.тектронный луч в этой трубке полностью заперт; отсутствие иан)яжен; 1 на омическом сопротивлении R имеет место в те моменты времени, когда э.чектронный луч в имиульсной трубке / попадает на диафрагму . Наоборот, в те моменты времени, когда электронный луч в импульспой трубке / проходит через отверстие в диафрагме 1 и попадает па сигиальную пластипку Q, на омическом сопротивлении R получается папряжепие, повыщающее потенциал па управляющем электроде Сг пищупхей трубки 2. Напряжение, получаемое на омическом сопрот1 влении R, должно быть таково, чтобы электронный луч в пишущей трубке 2 полностью открывался.
Очевидно, что совместная работа все.х элементов всего устройства, схематически иоказанного на фиг. 1, сведется, к тому, что благодаря
-3-jYo 89392
№ 89392
синхронному и синфазному движению следов электронных лучей в обеих трубках на флюоресцирующем экранчике Е получится светящаяся линия, длина которой равна отрезку fd (фиг. 2). Под влиянием усиленных микрофонных токов линия dh колеблется в направлении стрелок J. Это приведет к тому, что светящаяся линия на флюоресцирующем экранчике Е (фиг. 1) будет удлиняться и укорачиваться в соответствии с мгновенным значением усиленных микрофонных токов. Таким образом, в данном случае на светочувствительной пленке S получится запись звука в виде поперечной двухсторонней симметричной фонограммы.
На фиг. 3-7 слева ноказано несколько основных видов отверстий в диафрагме импульсной трубки. В зависимости от формы и размера этого отверстия на светочувствительной пленке получится запись звука в виде фонограммы той или иной формы. Средние части этих фигур изображают получающиеся модулированные импульсные сигналы на омическом сопротивлении, являющемся в конечном итоге нагрузкой сигнального электрода импульсной трубки. Справа на этих же фигурах показаны негативы получающихся фонограмм. Линия над каждой фонограммой изображает отрезок светящейся линии, получаюп 1ейся па флюоресцирующем экранчике пищущей трубки при паузе. Точками in и п обозначены крайние точки развертки следа электронного луча (огпертого или запертого).
На фиг. 8 изображена синусоида, получающаяся на выходе микрофонного усилителя, модулирующая положение линии на диафрагме импульсной трубки. Фиг. 3-7 вычерчены в предположении, что синусоида, т. е. что размах амплитуды колебаний линии на диафрагме импульсной трубки, составляет 0,9 высоты треугольного выреза в этой днафрагме.
В левых частях фиг. 3-7 изображены положения линии на-диафрагме импульсной трубки в различные равноотстоящие моменты времени.. Одинаковые номера в левых и средних частях фиг. 3-7 и 8 соответствуют одним и тем же моментам времени. Величина мгновенного отклонения линии (показанного на фиг. 3-7) соответствует мгновенному значению модулирующего напряжения, пропорционального соответствующей ординате на фиг. 8.
Фиг. 3-8 построены в виде примера для конкретного частного случая, когда частота модулирующей синусоиды (получаюпдейся на выходе микрофонного усилителя) в 12 раз меньше частоты генератора Р 1п-1,1ообразного напряжения на фиг. 1, а амплитуда развертки следа электронного луча в импульсной трубке равна основанию выреза в диафрагме. На фиг. 3-8 по оси абсцисс отложено время t. На фиг. 3-7 по оси ординат отложено мгновенное значение напряжения I „ на омическом сопротивлении R (фиг. 1). На фиг. 8 по оси ординат отложено мгновенное значение напряжения I„ на выходе микрофонного усилителя (фиг. 1). Для простоты при построении фиг. 3-8 не учитывается измепение напряжения на выходе микрофонного усилителя за один период пилообразного напряжения, так как на самом деле частота генератора пилообразного напряжения должна не в 12, а в значительно больп1ее число раз превьипать наиболее высокую частоту записываемых акустических колебаний.
Фиг. 3 показывает, что для получения поперечной симметричной двухсторонней фонограммы к управляющему электроду пишущей трубки должны быть подведены симметричные время-импульсные модулированные сигналы.
Фкг. 4 показывает, что для получения-поперечной односторонней фонограммы к управляющему электроду пишущей трубки должны быть подведены односторонние время-импульсы модулированные сигналы.
Фиг. 5 показывает, что для получения двухзубчиковой односторонней .поперечной фонограммы к управляющему электроду нишу1Л,ей трубки должны быт нодведспь: двухкратные односторонние времяимпульсные моду;1ированные сигна:1ы.
Фиг. 6 показывает, что для получения пу нг1ульной поперечной односторонней с|)онограммы класса А к унравляюн ему электроду пишущей трубки должны быть подведены фазо-импульспые модулированные снгпалы.
Фиг. 7 показывает, что для получения пуншульной поперечной односторонней (роног1)а.;мы класса В- к унрав,;яющему электроду пишущей трубки Д0.1ЖНЫ быть подве;1ены дгс системы односторонних |}емя-импульспо молу;1ированных спгнало 5.
Па фмг. 37 показаны HpocTeiiiiJiie формы отверстий в диафрагме
и.мпульспой т|)убки. с иомон1,ыо которых получаются простейшие виды фонограмм. любы.м сюсобо.м количество и форму эти.х 1ростейн1нх OTBCpCTHii, можно получать tiionor :iaMMb более сложных видов. Так, нап-рммер, если по схеме фи1. 5 слелать неско;1ько отверстий в фор.ме и|)ямоуголь 1ых треугольников, то получитея многозубчиковая поперечная односторонняя фонограмма; если но схеме фиг. б сделать отверстия в форме 1а1зпобедренных треугольп1и ов, то получится nyniнульная понеромная двухсторонняя фоногралша класса Ант. д. и т. п.
Предночтгпелыю, чтобы электронно-оптические схемы трубок / и 2, показанных на фиг. 1, были идelггичны ; I. Однако это не обязательно и в нротивном случае потребуются лнн1ь различные значения всех или части ианряжений. Предпочтитель 10 , чтобы электронно-оптические системы трубок / н 2 находи,шсь в раз.1пчпых ба.Кюпах Di п D-2, как это показано на фиг. 1. Однако это не обязательно и обе элекTpoinio-оптические системы могут бьггь конструктивно объединены в одном баллоне.
С тцеетвенным нреимуществом ирелла,гаемого -етройства является ciii-ixpOHi-ioe и сипфазиое движение в обеих трубках / и 2 следа электронного луча нод действием генератора Р пилообразного напряжения. В этом случае отклонение истинной фор.мы пилообразного напряжения от идеальной повлечет за собой лииь -езначительно измеиепие яркости 3 отдельных частях светящейся лииии на флюоресцнрующем экранчике Е нишуш.ей трубки, что имеет лини второстепенное значение. В то же время отклоне1И1е истинной формы пилообразного напряжения от идеальной не повлечет за собой изменения длин отдельных отрезков светяи1,сйся линни иа флюореснируюп1е.м экранчике Е, что имеет первостепенное значение.
Таким образом, в иоказанном на фиг. 1 устройстве генератор Р может быть источником напряжения, значительно отлича)ощегося от Пллообразного.
Из изложенного ясно, что действие имнульсной трубки (и относяи,ейся к ней части схемы) сводится ; геиерированию импульсов, модулируемых самыми разиообразньши сиособами, усиленными микрофонными токами в зависимости от того, какой фонограммы требуется получит. Для генерирования и модулирования импульсов не обязательно п)именение электронно-онтической системы, как выше описано, хотя такой способ в данном случае является по-видимому наилучшим.
Для генерирования импульсов и их модулирования усиленнымц
-5- .,№ 89392
89392-6-
микрофонным токами можно исиользовать и любые другие общеизвестные устройства, например с при1меиением электронных ламн, как это делают в технике связи.
На фиг. 9 показана скелетная схема такого устройства. Здесь U- генератор прямоугольных импульсов, собранный по любой обндеизвестной схеме и модулируемый любым общеизвестным способом усиленными микрофонными токами-, поступаюи1ими от усилителя L. Характер модуляции импульсов (в зависимости от требуемого вида фонограмл1Ь) ясен из всего изложенного вьпие. Устройство U работает на нагрузку г, включенную в непь управляюндего электрода С2 Г1ин1ущей т|зубки 2.
Провод § показывает, что генератор U модулированных прямоугольных импульсов и генератор Р пнлообразного нанряжения должны работать синхронно и синфозно. Одинаковые обозначения на фиг. 1 и 9 соответствуют одним и тем же деталям. В остальном действие схемы на фиг. 9 не отличается от действия схемы, изображенной на фиг. 1.
Отк.юияющие э.пектроды G2U ,ей трубки, отклоняюн |,не вверх или вниз всю светящуюся линию на флюоресцируюидем экранчике Е пи1пущей трубки 2 (фиг.; 1 и 9), могут быть использованы для надлежащей установки но вертикальной этой линии, Это условно показано .стрелкой J, изменением - положения KOTOpoii можно установить то или иное значенне напряженности ноля между электродами G2 U.
Пред м е т и з о б р е т е н и я
1.Способ получеиия поиеречиых фонограмм посредством электронно-лучевой трубки по авт. св. № 89289, но которому под действием генератора пнлообразного напряжения на флюоресцирующем экране нолуч.ается прямолинейная развертка, о т л н ч а ю нл и и с я тем, что модулирование длины светящегося отрезка линии развертки осуществляется отниранием и заиираиием электронного луча под воздействием генератора прямоуго.:1ьных импульсов, включенного в цень управляющего электрода пишущей трубки и модулируемого усиленными микрофонными токами; при этом в зависимости способа модуляции генератора прямоугольных импульсов получается тот или иной вид поперечной фонограммы.
2.Видоизменение способа по п. 1, отличающееся тем, что для получения поперечных фонограмм сложных видов используются различнь е комбинации систем модулирования импульса.
3.Видоизменение способа по ип. 1 и 2, отличающееся тем, что для генерироваиня и модулнроваиия имиульсов используется электронно-оптическая система, пренмуществеино идентичная электроннооптической системе нип1ущей трубки, а генерирование и моду-тирование импульсов осуществляются путем иримеиения диафрагмы соответствующей формы, причем развертка следа электрониого луча в нищущей н имиульсной трубках осуществляется синхронно одним и тем же генератором пилообразного напряжения и сдвиг развертки в перпендикулярном к ней направлении осуществляется усилепными микрофонными тока.ми.
4.Видоизменение снособа по п. 3, отлн чающееся тем, что вместо .электронно-оптического генератора модулированных имиульсов, геиерирование и модулироваиие импульсов, воздействующих на иеиь управляющ,его электрода пищущей трубки, осуществляются с помощью любого общеизвестного устройства (например с применением электрончых ламп), причем работа генератора импульдоц и генератора пилообразного напряжения, осуществляющего развертку следа электронного луча в пишущей трубке, происходит синхронно.
5. Видоизменение способа по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что используются различные режимы работы отдельных элементов устройств, охарактеризованных в пп. 3 и 4, а именно с поворотом фазы (знака) импульсов на 180 или без поворота фазы импульсов.
/77/7
/D--n
