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Procédé, dispositif et supports permettant d'enregistrer par des moyens mécaniques des oscillations, notamment des oscillations sonores.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant d'enregistrer par des moyens mécaniques des oscillations, notamment des oscillations sonores, sur un support, de préférence un film, de manière que l'enregistre- ment obtenu puisse être reproduit par des moyens optiques.
Elle a aussi pour objet des supports convenant à la réalisa- tion du procédé et propres à être utilisés dans le dispositif.
On connait déjà des procédés 'et des dispositifs dans lesquels on enlève, au moyen d'un organe inscripteur ayant la forme d'un ciseau, des parties d'une couche opaque appliquée sur une couche sous-jacente transparente, de manière à produi-
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re un tracé dont les lignes de délimitation varient selon les amplitudes des oscillations à enregistrer.
On réalise ce procédé d'enregistrement, par exemple, au moyen d'un ciseau qui oscille suivant une direction perpen- diculaire à la surface du support et dont le tranchant forme avec,cette surface un angle assez petit pour qu'il se produise un tracé qui à côté de ses variations de profondeur présente des variations de largeur dont les amplitudes sont une ampli- fication des amplitudes de mouvement du ciseau. Ceci implique que la taille effectuée par le ciseau dans l'épaisseur de la matière constitutive du support doit être relativement profon- de pour chaque amplitude. On a trouvé qu'on obtient ainsi les résultats les plus favorables au moyen d'un ciseau dont l'an- gle de détalonnage c'est-à-dire l'angle existant entre la surface de coupe et la face arrière du ciseau est d'environ 45 au plus.
Dans ces conditions, la pointe du ciseau, qui doit posséder une certaine résistance au fléchissement, su- bit une charge excessive de sorte que les risques de dété- rioration sont très grande. Comme d'habitude les ciseaux sont constitués par une matière coûteuse, par exemple un saphir, il y a avantage à diminuer ces risques dans la mesure du pos- sible. En outre, la dissipation de chaleur du ciseau, qui est déterminée, entre autres, par la section de la pointe du ci- seau, est relativement mauvaise dans ce cas.
Dans un mode de réalisation préféré, la surface de coupe a une section en forme de V qui, évidemment, ne peut être réalisée que très difficilement, parce qu'elle doit être taillée et que la taille très précise des petits organes inscripteurs dont il s'agit en l'occurrence est très difficile.
L'invention fournit un moyen d'obvier à ces divers inconvénients.
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Suivant l'invention, on utilise un support qui avant l'enregistrement ou au cours de cette opération, est muni d'une rainure ou d'une saillie, et le dispositif inscripteur comporte un ou plusieurs organes qui au cours de l'enregis- trement,déforment cette rainure ou cette saillie, de manière à produire un tracé ayant des variations de largeur dont la forme est influencée par cette déformation.
L'un des avanta- ges que ce procédé présente par rapport à celui décrit ci- dessus réside en ce qu'on peut utiliser un ciseau ayant un angle de détalonnage supérieur à 45 , à savoir de l'ordre de grandeur de 70 , du fait qu'au cours de l'enregistrement le film s'enroule et se déroule, pour ainsi dire, sur le tran- chant et que la taille effectuée par le ciseau dans l'épais- seur de la matière constitutive du support n'est donc pas obligatoirement aussi profonde que c'est le cas dans le pro- cédé ci-dessus mentionné. Grâce à l'application de l'inven- tion, les facteurs importants mentionnés ci-dessus au sujet du ciseau (résistance au fléchissement, dissipation de cha- leur) sont donc beaucoup plus favorables.
Un autre avantage réside dans la possibilité d'uti- liser un ciseau émoussé c'est-à-dire pour une direction de mouvement perpendiculaire à la surface du support, un ciseau dont le tranchant est parallèle au sens de la largeur du sup- port. Un ciseau de ce genre peut être taillé d'une manière très simple, contrairement aux ciseaux mentionnés ci-dessus dont la section est en forme de V.
Outre les avantages énumérés, la réalisation du procédé qui fait l'objet de l'invention procure encore un autre avantage qui consiste en ce qu'il est possible, lors- qu'on utilise un film muni non seulement d'une couche de re- vetemnt opaque, mais encore d'une couche intermédiaire plas-
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tique, par exemple en gélatine, de prévoir cette couche in- termédiaire plus mince que ne le permettait le procédé d'en- registrement décrit, ce qui implique une moindre consommation d'énergie pour actionner l'organe inscripteur.
Avec le procé- dé connu dans laquelle on utilise un ciseau dont la section est, de préférence, en forme de V, on enlève, en fonction des amplitudes de mouvements du ciseau, des parties de la couche intermédiaire plastique, en même temps que des parties de la couche de revêtement opaque de manière que la taille soit la plus profonde pour les amplitudes maxima. Par suite, une résistance notable est opposée au ciseau.
Avec le procédé qui fait l'objet de l'invention et dans lequel la surface de contact entre le support et l'organe inscripteur est modifiée, en fonction des amplitudes, par déformation de la rainure du support, de manière que le support, pour ainsi dire, s'enroule et se déroule le long du tranchant de l'organe inscripteur, la taille effectuée dans l'épaisseur de la couche intermédiaire plastique est, pour les diverses amplitudes, toujours de pro- fondeur à peu près égale, ce qui implique que cette couche peut être beaucoup plus mince, la résistance opposée au ci- seau devenant ainsi beaucoup plus faible. A part cela, il est à remarquer qu'une couche plastique mince peut être appliquée sur une couche de support beaucoup plus uniformément qu'une couche plastique épaisse.
Une différence vis-à-vis du procédé connu consiste en ce que les amplitudes de mouvement de l'organe inscripteur ne diffèrent pas entièrement dans leurs profondeur et largeur, mais sont converties seulement en va- riations de largeur et partiellement en variations de profon- deur.
Bien que dans tout ce qui précède il ait été ques- tion d'un support comportant une couche sous-jacente transpa- rente ainsi qu'une couche de revêtement opaque, et, le cas
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échéant, une couche intermédiaire plastique transparente, il est évident que les mêmes procédés sont applicables à des sup- ports constitués par une couche sous-jacente transparente sans aucune couche de revêtement opaque, et munis ou non d'une couche de revêtement plastique transparente, à condi- tion de faire en sorte que, au cours de l'enregistrement ou après cette opération, ce support soit traité de telle maniè- re, par exemple 'au moyen d'encre de Chine, d'une peinture ou autre matière analogue, que le tracé obtenu diffère dans sa transparence de la région voisinante.
Dans ce cas, il n'est, évidemment, pas indispensable d'utiliser un organe inscrip- teur ayant la forme d'un dispositif de coupage, tel qu'un ciseau,qui, par coupage, enlève des parties du support. Il est possible d'utiliser un organe inscripteur qui en fonction des oscillations à enregistrer, déforme ladite couche plasti- que transparente qui est, de préférence, en gélatine. Des détails complémentaires à ce sujet seront donnés plus loin avec référence aux dessins annexés.
On a déjà trouvé antérieurement que lorsqu'on utili- se pour l'enregistrement le procédé "des saillies et des creux" il se manifeste dans la reproduction sonore une déformation du fait que l'organe inscripteur rencontre pendant l'enregis- trement une résistance qui dans une direction de l'oscilla- tion diffère de celle dans l'autre direction, de sorte que lorsqu'on enregistre une oscillation sinusoidale, la taille est asymétrique par rapport à l'axe de la sinusoide pour des oscillations d'énergie égale.
On a constaté qu'en général cet effet fâcheux qui, il va de soi, se manifeste également lorsqu'en même temps que se produisent les variations de pro- 'fondeur il se produit dans le support, comme on l'a déjà dé- crit ci-dessus, des variations de largeur, est imputable à l'influence non-linéaire de la profondeur de l'inscription sur les mouvements de l'organe inscripteur.
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Lorsqu'on utilise un support dans lequel est ménagée urie rainure déformable cantonne à l' invention, qui s'enroule et se déroule sur le tranchant du ciseau au cours de l'enregistre- ment, il s'introduit dans le système inscripteur un facteur non-linéaire compensant automatiquement la susdite influence fâcheuse.
On peut obtenir la déformation du support en faisant en sorte que la surface sur laquelle repose le support à l'en- droit où l'enregistrement doit être inscrit soit déplacée, en fonction des oscillations enregistrées, dans la direction de l'organe inscripteur, qui dans ce cas peut être fixe. De préférence, cependant, le support qui est muni d'une rainure est déformé de la manière sus-indiquée, au point où s'effectue l'enregistrement ou près de ce point, par des surfaces de guidage mobiles, par exemple par un galet reposant du côté de la rainure sur le support et par un guide-support y asso- cié. Dans les deux cas, on obtient l'avantage que pour les faibles amplitudes des oscillations enregistrées des parties minima sont enlevées, le support étant dans ce cas déformé au minimum.
Evidemment, lorsqu'on utilise des supports munis d'une saillie au lieu d'une rainure, on peut aussi employer le procédé de déformation mentionné en dernier lieu en opé- rant au moyen de surfaces de guidage mobiles l'une par rap- port à l'autre.
On peut obtenir la rainure ou la saillie en passant le support sur une surface profilée, par exemple entre les surfaces d'une paire de rouleaux profilés ou le long des pa- rois d'une ouverture profilée. Cette opération peut être effectuée aussi bien à l'intérieur qu'en dehors du dispositif enregistreur. Dans ce dernier cas, on opère donc en partant d'un support précédemment muni d'une rainure.
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D'autres caractéristiques du procédé qui fait l'ob- jet de l'invention et les particularités essentielles des dis- positifs et des supports qu'on utilise pour réaliser l'idée sur laquelle est basée l'invention vont être décrites avec référence aux dessins annexés. Il est évident que l'invention s'étend non seulement à la fabrication et à l'utilisation de la matière à l'état vierge et des supports qu'on obtient di- rectement au moyen du procédé qui fait l'objet de l'invention, mais encore aux supports qu'on peut obtenir, à partir du premier support, par multiplication suivant un des procédés connus à cet effet. C'est également à ces supports qu'on peut reconnaître la particularité essentielle du procédé qui fait l'objet de l'invention.
La description des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures ne représentent que des supports ayant la forme d'un film; toutefois il va de soi que l'invention n'est pas limitée à des supports de ce genre en forme de ban- de mais est également applicable à des supports d'autre forme, par exemple des supports en forme de disque.
La figure 1 représente un galet entraîneur sur lequel repose un film précédemment muni d'une rainure. De plus, la figure représente une position de l'organe inscripteur.
La figure 2 est une vue en élévation de la disposi- tion montrée sur la figure 1.
La figure 3 représente le film et l'organe inscrip- teur occupant une autre position que celle montrée sur la figure 1.
La figure 4 représente la position relative du film et de l'organe inscripteur, lorsque l'amplitude positive maximum de l'organe inscripteur est enregistrée. La direction ,des mouvements de l'organe inscripteur est appelée ici "posi-
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tive" lorsque ledit organe se déplace dans la direction'-du support.
Les figures Sa et 4a représentent les positions qui, pour les procédés d'enregistrement connus, correspondent à celles des figures 3 et 4.
La figure 5 est une vue schématique du support ainsi que du tracé obtenu.
La figure 6 montre un support muni d'une saillie et reposant sur un galet R qui se déplace en fonction des va- leurs de l'amplitude, suivant la direction des flèches. De plus, la figure montre un organe inscripteur 9.
La figure 7 est une vue schématique d'un dispositif enregistreur.
La figure 8 est une vue d'un dispositif servant à former la rainure dans le support.
La figure 9 est une vue schématique d'un autre dis- positif convenant à cet effet.
La figure 10 montre la manière de tailler ou d'impri- mer dans l'épaisseur d'un support transparent au moyen d'un organe enregistreur par lequel le tracé est en même temps noirci ou coloré.
Le film montré sur la figure 1 comporte une couche sous-jacente transparente 1, par exemple en celluloid, une couche intermédiaire plastique 2, par exemple en gélatine et une couche de revêtement opaque 3, par exemple une couche de graphite colloïdal, de peinture de goudron de houille ou d'encre de Chine. Les deux dernières couches peuvent être omises. Comme on l'a déjà dit, on peut traiter le film, au cours de l'enregistrement mais aussi après cette opération, de manière que la transparence du tracé diffère dans la mesure voulue de celle de la région voisine.
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Principalement lorsqu'on emploie le dispositif re- présentésur la figure 6, la taille ou l'impression peut aussi se faire directement dans l'épaisseur de la couche sous-jacente
Dans ce cas, il n'est jamais nécessaire que les surfaces de contact existant entre l'organe inscripteur et le film soient très grandes, de sorte que la résistance de la matière, qui n'est pas négligeable pour:le celluoid, ne présente pas d'inconvénient.
Le film présente une rainure 4 (figure 1) et est, par-suite, facilement déformable. L'organe inscripteur montré sur la figure 1 est constitué par un ciseau 5 auquel est re- lié, au moyen de bras 6, un galet mobile 7 qui repose sur le film (figure 2). Le ciseau,se déplace dans la direction des flèches montrées sur la figure 2, perpendiculairement à la surface du film. Comme on le voit sur cette figure, l'angle de détalonnage est d'environ 70 et le tranchant est perpen- diculaire à la direction du mouvement, de sorte qu'il est sensiblement parallèle à la surface du support.
Les figures 1 et 2 représentent le ciseau dans sa position médiane. Les amplitudes positives et négatives des oscillations sont enregistrées à partir de cette position.
Lorsqu'une oscillation est enregistrée, le ciseau enlève, par coupage, une quantité plus ou moins grande de matière consti- tutive du film. En même temps, le galet 7 déforme le film.
La déformation est d'autant plus accentuée que l'amplitude de mouvement du ciseau est ,plus grande.
Il est à remarquer que le galet 7 n'est pas nécessai- rement fixé à l'organe inscripteur, mais peut être actionné en fonction des valeurs des amplitudes à enregistrer, par des '-moyens spéciaux, par exemple au moyen d'un électro-aimant qui est excité par un courant électrique correspondant aux oscil- lations à enregistrer.
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Certaines¯positions du ciseau et du film au.-.cours de l'enregistrement sont représentées sur les figures 3 et 4
Il en ressort que dans le procédé conforme à l'invention le' ciseau, dans les diverses positions, taille à une profondeur à peu près égale dans l'épaisseur de la matière constitutive du film, à la différence des positions correspondantes du ciseau connu en forme de V (figures 3a et 4a).
Dans la position montrée sur la figure 4, l'incision est de largeur maximum. Après l'enregistrement, le film peut être aplani, ce qui lui donne l'apparence que montre la figu- re 5. Le tracé est délimité par deux lignes I-I et II-II dont l'intervalle A1 ne varie que très peu dans la direction de la longueur du film.
De plus, on voit une partie Z délimitée par des lignes III-III et IV-IV dont l'intervalle varie net- tement. Les intervalles entre l'une des lignes 1-1 ou II-II respectivement et III-III ou IV-IV respectivement, mesurés perpendiculairement à l'axe du film, constituent une mesure de l'amplitude enregistrée dont ils sont une image amplifiée, de sorte que même les amplitudes les plus faibles de l'organe inscripteur sont figurées à échelle encore assez grande et que, par suite, les hautes fréquences qui ont en général une faible amplitude, sont pôurtant suffisamment mises en va- leur lors de la reproduction.
Pour la reproduction on peut se servir aussi d'une moitié du film représenté sur la figure 5. Le film peut donc être coupé suivant l'axe V-V. On obtient aussi un film analogue en faisant travailler dans l'épaisseur d'un film du genre représenté un ciseau dont la largeur est égale à la moitié de celle représentée.
On peut obtenir les mêmes avantages que ceux que présente la méthode d'enregistrement décrite avec référence à 1a figure 1, en faisant déplacer un ciseau ou un organe d'im-
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pression à tranchant plan perpendiculairement, ou à peu près perpendiculairement, par rapport à un film, guidé par un galet R1 ayant une saillie (fig. 6) qui au cours de l'en- registrement ou avant cette opération, a été formée à la suite du passage du film sur un galet profilé.
La rainure ou la saillie peut aussi être obtenue par enlèvement de matière au moyen d'un ciseau ou d'une fraise.
Dans le dispositif montré sur la figure 7, le film est entraîné du tambour de dévidage 10, par deux rouleaux 11 et 12, dont le profil est montré sur la figure 8. Ces rou- leaux peuvent aussi être remplacés par une ouverture profilée ménagée dans une sorte de filière 13 (fig. 9). Le film est encore entraîné le long de l'organe inscripteur 14 auquel est associé un galet 15. Cet organe est monté sur un levier 16 qui est réglable en position par une vis micrométrique 17 et qui pivote en 18.
Les rouleaux 19 et 20 sont également profilés au profil donné au film par les rouleaux 11 et 12 ou par tout autre dispositif convenable. L es rouleaux 21, 22 peuvent apla- nir le film qui, ensuite, est enroulé sur le tambour de bobi- nage 23. Les dispositifs actionnant les divers éléments du dispositif, par exemple l'organe inscripteur, ne sont pas représentés. Pour leur entrainement on peut utiliser des mé- canismes connus.
Finalement, la figure 10 montre un organe inscrip- teur destiné à enregistrer dans un support 24 qui est trans- parent à l'origine. L'organe 26 a la forme d'un dispositif de coupe ou d'impression et est alimenté en matière colorante au moyen d'une rigole 27, de sorte que le tracé obtenu est ..traité immédiatement de manière que sa transparence diffère de c'elle de la région voisine, ce qui permet de le reproduire immédiatement après l'enregistrement.
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