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Perfectionnements aux systèmes d'enregistrement sans bruit de fond.
Cette invention est relative à un procédé et un appareil pour enregistrer le son sur des films avec un minimum de bruit de fond, et elle concerne plus particulièrement les moyens de réduire le bruit de fond produit par la partie comparativement opaque de la bande-son.
Dans les systèmes plus anciens pour la réduction du bruit de fond, on réduit le bruit de fond, par exemple dans l'enregistrement de films à densité constante, en diminuant l'aire transparente de l'épreuve qui n'est pas effectivement occupée par la bande-son ou utilisée pour la modulation.
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Bien qu'il soit vrai qu'une grande partie du bruit de fond est due aux particules opaques ou égratignures de l'aire transparente et que les systèmes précités procurent des moyens de réduire ce bruit de fond, une autre cause très gênante de bruit de fond réside dans la transmission de la lumière à travers la partie foncée de la bande-son. D'ordinaire cette partie de la bande-son n'est guère complètement opaque, elle transmet environ 5 % de la lumière incidente. Un accroissement de la densité de l'épreuve au-delà d'un indice de densité d'environ 1,2 à 1,4 a pour effet une expansion inadmissible de l'image et une notable perte de hautes fréquences dans le son reproduit. Les particules opaques ou les égratignures du négatif donnent naissance à des points et lignes transparents dans la partie foncée de l'épreuve.
Ceci crée un bruit de fond qui h'est guère réduit par aucun des systèmes actuels, qui n'interviennent que pour réduire le bruit de fond prenant naissance dans la partie transparente de la bande-son. Cette difficulté peut aussi se rencontrer dans l'enregistrement en push-pull.
L'expérience a montré que lorsqu'on augmente la densité de la partie foncée de l'épreuve, les points et lignes transparents sont comblés par l'expansion de l'image, provoquant ainsi une réduction majeure du bruit de fond provenant de la partie foncée de la bande-son.
Suivant la présente invention, pour produire l'enregistrement positif, on expose la partie de la bande-son immédiatement adjacente à l'enregistrement du son à une intensité lumineuse suffisante pour produire la densité précitée de 1,2 à 1,4 qui est nécessaire pour délinéer correctement les composantes à haute fréquence de la bande-son, et on soumet la partie de la surface opaque, non immédiatement
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adjacente au bord modulée à une exposition supplémentaire suffisamment poussée pour que l'expansion de l'image obscurcisse tous les petits éléments transparents qui ont pu se former par suite de la présence de poussière ou d'égratignures sur le négatif et qu'elle élimine ainsi en substance tout bruit de fond provenant de la partie foncée de la bande-son.
Dans les dessins annexés: Fig.l est une vue schématique d'une forme d'exécution d'un appareil enregistreur de son conforme à l'invention,
Fig. 2 montre la bande-son négative produite au moyen de l'appareil de la Fig.l,
Fig. 3 montre une bande-son positive tirée de la bande-son négative représentée sur la fig.2,
Fig. 4 montre une autre forme d'exécution d'un appareil servant à mettre l'invention en oeuvre,
Fig. 5 montre une bande-son négative produite à l'aide de l'appareil de la Fig. 4, et
Fig. 6 montre une bande-son positive tirée de la bande-son négative de la Fig. 5.
Si l'on se reporte d'abord à l'exemple d'exécution de l'invention représenté sur la fig.l, on voit que le système d'enregistrement optique est dans ses grandes lignes le même que celui des appareils connus et qu'il comprend une lampe d'excitation 1, une lentille condensatrice 2, une plaque ajourée 3 sur laquelle la lumière émise par la lampe excitatrice est concentrée par la lentille condensatrice, des lentilles supplémentaires 4 et 5 qui concentrent une image de la lampe excitatrice 1 sur le miroir 6 d'un galvanomètre, une deuxième lentille condensatrice 7 qui recueille la lumière envoyée par le miroir 6 à la lentille 5 et dirigée à travers
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la fente 9 de la plaque à fente 8, et une lentille d'objec- tif 10 qui concentre une image de la fente 9 sur le film 11.
Les lentilles 2, 4, 5, 7 et 10 sont évidemment des len- tilles convexes ; la lentille 10 est une lentille achroma- tique, tandis que les lentilles 2, 4, 5 et 7 peuvent éven- tuellement être des lentilles simples, bien qu'on préfère des lentilles achromatiques.
La caractéristique distinctive de l'appareil réside dans la plaque ajourée 3. Cette plaque ajourée est percée d'une fenêtre 3' ayant la forme d'un triangle com- portant à sa base un prolongement rectangulaire, mais les deux coûtés de l'extrémité triangulaire de la fenêtre sont garnis d'une couche de matière translucide 12. Cette couche 12 peut consister en une couche masquée de matière absorbant partiel- lement la lumière, collée sur la surface de la plaque ajourée 3, comme le montre le dessin, ou elle peut consister en une couche mince de matière absorbant partiellement la lumière, qui est collée sur la surface intérieure de la fenêtre. Cette dernière disposition n'est guère préférée étant donnée la difficulté de rendre le bord exactement rectiligne et de lui donner une épaisseur infinitésimale.
Si toutefois la fenêtre est découpée avec précision, on peut donner un haut degré de précision à la construction représentée sur le dessin. La couche 12 peut par exemple absorber 50 % de la lumière incidente, et dans ce cas l'éclairage dirigé par la lampe d'excitation sur la fe- nétre doit être deux fois plus intense que celui qu'on emploie pour les appareils de forme usuelle. Par suite, la lumière traversant l'élément absorbant 12 a l'intensité requise pour produire une densité de 1,2 à 1,4 qui, comme mentionné ci-dessus, est la valeur optimum pour la bande-son.
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La lumière traversant la partie non obstruée de la fenêtre 3' est toutefois deux fois plus claire et, par conséquent, pro- duit une exposition autant de fois plus marquée sur la surface correspondante de la bande-son, de manière à voiler, par suite de l'expansion de l'image, toutes petites taches trans- parentes qui pourraient se produire sur le négatif en raison de la présence de particules de poussière ou pour une cause analogue.
Le négatif ainsi produit est représenté sur la fig. 2. Sur celle-ci la partie transparente de la bande-son est désignée par 13, la partie opaque normalement exposée à travers le filtre 12 est désignée par 14 et la partie en retrait exposée à travers la partie transparente de la fenêtre 3' est désignée par 15.
Lorsqu'on tire cette bande- son sur un film positif, on emploie une exposition suf- fisante pour tirer la partie 14 à la densité de le2 à 1,4, comme spécifié ci-dessus, de manière à produire la partie exposée désignée par 16 sur la Fig.5. La partie non exposée 13 du négatif produit en même temps sur le po- sitif une partie surexposée 18 dont la densité correspond à celle de la partie 15 du négatif et qui sert à obscur- cir toutes taches transparentes qui pourraient avoir ten- dance à se produire sur l'épreuve par suite de la présence sur le négatif de particules de poussière ou d'égratignures ou pour des causes analogues.
Il est évident que le son est ptoduit par la lumière transmise à travers la partie 17 de l'épreuve positive, tandis que la partie 16 lui sert de marge et transmet environ 5 % de la lumière. Cette partie 16 n'est évidemment pas assez exposée pour tendre à voiler les hautes fréquences.Toutefois, comme spécifié ci-dessus, la.partie 18 élimine sensiblement tout bruit de fond qui pourrait avoir tendance à se produire du chef de la partie opaque de la bande-son.
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Pour éviter le bruit de son dû à une largeur inutilement grande de la partie transparente du positif, on peut actionner le galvanomètre de la manière décrite ci-après à propos du galvanomètre 6 de la Fig. 4, ou on peut changer la position de la plaque ajourée 3 sous la dépendance de l'amplitude du son. Dans l'exemple d'exécution de l'invention représenté sur la Fig. 4, on emploie un système optique double qui est quelque peu analogue à celui d'un autre appareil connu, mais qui fonctionne de manière entièrement différente.
Le système optique enregistreur de son représenté à gauche sur la Fig. 4 est sensiblement identique à celui de la Fig. 1; il comprend la lampe d'excitation 1, la lentille condensatrice 2, la plaque ajourée 3, la lentille supplémentaire 4, le galvanomètre 6, la lentille 7, la plaque à fente 8 percée de la fente 9 et une lentille d'objectif 10 qui dirige l'image sur le film 11. La seule différence entre cette partie de l'appareil et celle représentée sur la Fig. 1 consiste en ce que le masque translucide 12 est omis sur la fenêtre 3.
Toutefois, en plus des éléments précités, on aménage une lampe d'excitation supplémentaire 20, une autre lentille 21 correspondant à la lentille 2, une autre plaque ajourée 23 correspondant à la plaque ajourée 3 et une lentille supplémentaire 24 correspondant à la lentille 4, qui dirige la lumière sur un deuxième miroir galvanométrique 26 correspondant au miroir galvanométrique 6.
Les impulsions électriques venant du microphone 30 et correspondant aux ondes sonores agissant sur lui influent sur l'amplificateur microphonique 31. De celui-ci les impulsions se transmettent au mélangeur 32 (qui peut être connecté à tout nombre voulu de microphones en vue de mélanger les signaux), puis à l'amplificateur 33. Jusque là le système est un système
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usuel pour l'entrée du son. Toutefois, la puissance sortant de l'amplificateur 33 passe à travers le transformateur 34 au tube amplificateur 35 où elle est amplifiée, et la puissance sortant de ce tube est transmise à un deuxième tube amplificateur 36 dont la puissance de sortie passe au redresseur 37.
La puissance de sortie de ce redresseur traverse un filtre absorbant les fréquences audibles, constitué par les résistances 38 et 39 et le condensateur 40, et est amplifiée davantage par l'amplificateur à courant continu 41. Une résistance variable 42 est montée dans le circuit pour régler le courant sortant du tube 41 et envoyé aux bornes de la résistance 43.
Si on le désire, on peut intercaler dans le système un milliampèremètre 44 pour indiquer les variations de courant. Sous l'effet du redresseur 37 et du circuit de filtre 38, 39, 40, le courant quittant l'amplificateur 41 varie comme l'enveloppe des ondes sonores et non comme les fréquences du son ellesmêmes.
La puissance sortant de l'amplificateur 33 est envoyée non seulement au circuit précité, mais encore à la bobine 45 du galvanomètre 6 et fait vibrer ce miroir galvanométrique à l'unisson des ondes sonores de manière à élever et abaisser l'image triangulaire transversalement à la fente 9 à l'unisson des ondes sonores et à provoquer l'impression de raies de longueur variable sur le film 11 pour produire l'enregistrement du son. Toutefois, en plus de l'enroulement 45, le galvanomètre 6 comporte encore un enroulement 48 qui est connecté à la résistance de sortie 43, et cet enroulement fait changer la position moyenne du miroir selon l'enveloppe des ondes sonores.
Lorsqu'il n'y a pas d'émission de son, l'image 47 s'élève jusqu'à ce que seulement son sommet traverse la fente 9 et il ne se forme qu'une image très étroite, mais lorsqu'on envoie un son à l'appareil, l'image descend en
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rapport avec l'amplitude du son et ménage ainsi de l'espace pour la modulation de la raie de lumière selon les impulsions sonores, comme indiqué en 50 sur la Fig. 5.
Le galvanomètre 26 ne comporte qu'un seul enroulement 49 qui est connecté en série avec l'enroulement 48 du galvanomètre 6 et aux bornes de la résistance de sortie 43 de l'amplifica- teur redresseur. Le galvanomètre 26, qui produit une image de forme triangulaire'et superposée à l'image 47, ne vibre ainsi que sous l'action de la puissance de sortie de l'amplificateur redresseur et ne suit que l'enveloppe des ondes sonores. Par suite, cette image superposée produit l'enregistrement 51 qui est de densité normale, tandis qu'en raison de la superposition des deux expositions, l'image 50 est très opaque, comme l'ima- ge 15 de la Fig. 2. La marge de la bande-son reste évidemment transparente. Lorsqu'on copie le négatif de la Fig. 5 sur le film positif, l'enregistrement de son produit a l'aspect représenté sur la Fig. 6.
Alors que la marge 54 copiée à travers la partie transparente 53 du film est très opaque, la partie 55 qui est copiée à travers la partie 51 a la den- sité correcte de 1,2 à 1,4 qui permet de définir exactement les bords des ondes sonores à haute fréquence, et la partie 56 copiée de la partie 50 du négatif reste transparente.
Il est clair que dans cette forme d'exécution de l'in- vention il n'est guère possible que les impulsions à haute fréquence soient perturbées par la fenêtre de surexposition qui obscurcit la marge, étant donné que cette exposition de marge est maintenue juste à l'écart des pointes des ondes sonores, en même temps qu'elle réduit le bruit de fond prove- nant de la partie plus foncée de la bande-son à raison in- verse de l'amplitude des sons.
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La présente invention a un intérêt spécial pour l'enregistrement du son à l'aide de rayons ultra-violets, étant donné que le haut degré de résolution du film, qu'assurent ces rayons, augmente la netteté des images de poussière, égratignures et autres imperfections au même titre qu'il augmente la netteté de l'image des ondes à haute fréquence.
REVENDICATIONS --------------------------
1.- Procédé pour enregistrer le son; caractérisé en ce qu'on expose un support pour l'enregistrement du son à une raie de lumière dont la longueur varie comme les ondes sonores à enregistrer, et on soumet la partie exposée du support d'enregistrement à une exposition supplémentaire à l'exclusion de la marge adjacente au bord de la partie exposée.
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Improvements to noise-free recording systems.
This invention relates to a method and apparatus for recording sound on films with minimum background noise, and more particularly it relates to the means of reducing background noise produced by the comparatively opaque portion of the soundtrack.
In older systems for background noise reduction, background noise is reduced, for example in constant density film recording, by reducing the transparent area of the print which is not actually occupied by the soundtrack or used for modulation.
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While it is true that a large part of the background noise is due to opaque particles or scratches in the transparent area and the above systems provide means of reducing this background noise, another very annoying cause of noise from the background. background lies in the transmission of light through the dark part of the soundtrack. Usually this part of the soundtrack is hardly completely opaque, it transmits about 5% of the incident light. An increase in the density of the print beyond a density index of about 1.2 to 1.4 results in an unacceptable expansion of the image and a noticeable loss of high frequencies in the reproduced sound. Opaque particles or scratches on the negative give rise to transparent dots and lines in the dark part of the print.
This creates a background noise which is hardly reduced by any of the current systems, which only intervene to reduce the background noise originating in the transparent part of the soundtrack. This difficulty can also be encountered in push-pull recording.
Experience has shown that when increasing the density of the dark part of the print, the transparent dots and lines are filled by the expansion of the image, thus causing a major reduction in the background noise from the print. dark of the soundtrack.
According to the present invention, to produce the positive recording, the part of the soundtrack immediately adjacent to the sound recording is exposed to a light intensity sufficient to produce the aforementioned density of 1.2 to 1.4 which is required. to correctly delineate the high frequency components of the soundtrack, and the part of the opaque surface is subjected, not immediately
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adjacent to the modulated edge to an additional exposure high enough for the expansion of the image to obscure any small transparent elements that may have formed as a result of dust or scratches on the negative and thus remove basically any background noise coming from the dark part of the soundtrack.
In the accompanying drawings: Fig.l is a schematic view of an embodiment of a sound recording device according to the invention,
Fig. 2 shows the negative soundtrack produced by means of the apparatus of Fig.l,
Fig. 3 shows a positive soundtrack taken from the negative soundtrack shown in fig. 2,
Fig. 4 shows another embodiment of an apparatus for carrying out the invention,
Fig. 5 shows a negative soundtrack produced using the apparatus of FIG. 4, and
Fig. 6 shows a positive soundtrack taken from the negative soundtrack of FIG. 5.
If we first refer to the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1, it can be seen that the optical recording system is broadly the same as that of known devices and that 'it comprises an excitation lamp 1, a condensing lens 2, a perforated plate 3 on which the light emitted by the excitation lamp is concentrated by the condensing lens, additional lenses 4 and 5 which concentrate an image of the excitation lamp 1 on the mirror 6 of a galvanometer, a second condensing lens 7 which collects the light sent by the mirror 6 to the lens 5 and directed through
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slit 9 of slit plate 8, and an objective lens 10 which focuses an image from slit 9 onto film 11.
Lenses 2, 4, 5, 7 and 10 are obviously convex lenses; lens 10 is an achromatic lens, while lenses 2, 4, 5 and 7 can optionally be single lenses, although achromatic lenses are preferred.
The distinctive feature of the apparatus lies in the perforated plate 3. This perforated plate is pierced with a window 3 'having the shape of a triangle comprising at its base a rectangular extension, but the two cost of the end. triangular window are lined with a layer of translucent material 12. This layer 12 may consist of a masked layer of partially light-absorbing material, glued to the surface of the perforated plate 3, as shown in the drawing, or it may consist of a thin layer of partially light absorbing material, which is adhered to the interior surface of the window. This last arrangement is hardly preferred, given the difficulty of making the edge exactly straight and of giving it an infinitesimal thickness.
If, however, the window is cut out with precision, a high degree of precision can be given to the construction shown in the drawing. The layer 12 can for example absorb 50% of the incident light, and in this case the lighting directed by the excitation lamp on the window must be twice as intense as that which is used for the form apparatus. usual. As a result, the light passing through the absorbent element 12 has the intensity required to produce a density of 1.2 to 1.4 which, as mentioned above, is the optimum value for the soundtrack.
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The light passing through the unobstructed part of the window 3 'is, however, twice as bright and, therefore, produces an exposure that is as many times more marked on the corresponding surface of the soundtrack, so as to fog, therefore. image expansion, tiny transparent spots that could occur on the negative due to the presence of dust particles or the like.
The negative thus produced is shown in fig. 2. On this the transparent part of the soundtrack is designated as 13, the opaque part normally exposed through the filter 12 is designated as 14 and the recessed part exposed through the transparent part of the window 3 'is. designated by 15.
When this soundtrack is drawn on a positive film, sufficient exposure is employed to draw part 14 at the density of 2 to 1.4, as specified above, so as to produce the exposed part designated by 16 in Fig. 5. The unexposed part 13 of the negative produces at the same time on the positive an overexposed part 18 whose density corresponds to that of the part 15 of the negative and which serves to obscure any transparent spots which might tend to appear. produce on the print as a result of dust particles or scratches on the negative or for similar causes.
It is evident that the sound is produced by the light transmitted through part 17 of the positive test, while part 16 acts as a margin and transmits about 5% of the light. This part 16 is obviously not exposed enough to tend to veil the high frequencies. However, as specified above, part 18 substantially eliminates any background noise which might tend to occur from the opaque part of the screen. the soundtrack.
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To avoid the sound noise due to an unnecessarily large width of the transparent part of the positive, the galvanometer can be actuated in the manner described below with regard to the galvanometer 6 of FIG. 4, or the position of the perforated plate 3 can be changed depending on the amplitude of the sound. In the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 4, a dual optical system is employed which is somewhat similar to that of another known apparatus, but which operates in an entirely different manner.
The optical sound recording system shown on the left in FIG. 4 is substantially identical to that of FIG. 1; it includes the excitation lamp 1, the condenser lens 2, the perforated plate 3, the additional lens 4, the galvanometer 6, the lens 7, the slit plate 8 pierced with the slit 9 and an objective lens 10 which directs the image onto the film 11. The only difference between this part of the apparatus and that shown in FIG. 1 consists in that the translucent mask 12 is omitted on the window 3.
However, in addition to the aforementioned elements, an additional excitation lamp 20 is fitted, another lens 21 corresponding to the lens 2, another perforated plate 23 corresponding to the perforated plate 3 and an additional lens 24 corresponding to the lens 4, which directs the light onto a second galvanometric mirror 26 corresponding to the galvanometric mirror 6.
The electrical impulses coming from the microphone 30 and corresponding to the sound waves acting on it influence the microphone amplifier 31. From this the impulses are transmitted to the mixer 32 (which can be connected to any desired number of microphones for the purpose of mixing the microphones. signals), then to amplifier 33. Until then the system is a system
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usual for sound input. However, the power leaving the amplifier 33 passes through the transformer 34 to the amplifier tube 35 where it is amplified, and the power leaving this tube is transmitted to a second amplifier tube 36, the output power of which passes to the rectifier 37.
The output power of this rectifier passes through a filter absorbing the audible frequencies, formed by the resistors 38 and 39 and the capacitor 40, and is amplified further by the DC amplifier 41. A variable resistor 42 is mounted in the circuit for adjust the current leaving the tube 41 and sent to the terminals of the resistor 43.
If desired, a milli-ammeter 44 can be inserted in the system to indicate current variations. Under the effect of the rectifier 37 and of the filter circuit 38, 39, 40, the current leaving the amplifier 41 varies like the envelope of the sound waves and not like the frequencies of the sound themselves.
The power leaving the amplifier 33 is sent not only to the aforementioned circuit, but also to the coil 45 of the galvanometer 6 and causes this galvanometric mirror to vibrate in unison with the sound waves so as to raise and lower the triangular image transversely to the slit 9 in unison with the sound waves and to cause the printing of lines of variable length on the film 11 to produce the sound recording. However, in addition to the winding 45, the galvanometer 6 also comprises a winding 48 which is connected to the output resistor 43, and this winding causes the average position of the mirror to change according to the envelope of the sound waves.
When there is no sound emission, the image 47 rises until only its top passes through the slit 9 and only a very narrow image is formed, but when sending sound to the device, the image goes down
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relation to the amplitude of the sound and thus saves space for the modulation of the light line according to the sound pulses, as indicated at 50 in FIG. 5.
The galvanometer 26 has only one winding 49 which is connected in series with the winding 48 of the galvanometer 6 and across the output resistor 43 of the amplifier rectifier. The galvanometer 26, which produces an image of triangular shape and superimposed on the image 47, thus only vibrates under the action of the output power of the rectifier amplifier and follows only the envelope of the sound waves. As a result, this superimposed image produces the recording 51 which is of normal density, whereas due to the superimposition of the two exposures, the image 50 is very opaque, like the image 15 of FIG. 2. The margin of the soundtrack obviously remains transparent. When copying the negative of FIG. 5 on the positive film, the recording of its product looks as shown in FIG. 6.
While the margin 54 copied through the transparent part 53 of the film is very opaque, the part 55 which is copied through the part 51 has the correct density of 1.2 to 1.4 which allows the exact edges to be defined. high frequency sound waves, and the copied part 56 of the negative part 50 remains transparent.
It is clear that in this embodiment of the invention it is hardly possible that the high frequency pulses are disturbed by the overexposure window which obscures the margin, since this margin exposure is kept just. away from peaks of sound waves, at the same time as it reduces the background noise coming from the darker part of the soundtrack in inverse proportion to the amplitude of the sounds.
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The present invention is of special interest for recording sound using ultra-violet rays, since the high degree of film resolution provided by these rays increases the sharpness of images of dust, scratches and scratches. other imperfections in the same way that it increases the sharpness of the image of high frequency waves.
CLAIMS --------------------------
1.- Process for recording sound; characterized by exposing a medium for recording sound to a ray of light varying in length like the sound waves to be recorded, and subjecting the exposed part of the recording medium to further exposure to the exclusion from the margin adjacent to the edge of the exposed portion.