Файл: Римский-Корсаков А.В. Электро-акустика.pdf

па,

с о с т а в л я ю щ и м и двухіканальную систему

рекордера . Пр и покоя­

щемся правом штоке р е з е ц

оставляет .след записи на п р а в о м

бере­

гу

бороздки, скользя левой

своей стороной

по л е в о м у берегу.

На ­

регу. В

действительности н е и з б е ж н о

получается, хотя и сильно ос­

л а б л е н н а я ,

запись

и на «чужом»

берегу — к а н а л ы не у д а е т с я

раз -

делить . полностью . В п р а к т и к у

вошла

запись с у м м ы сигналов

кана ­

лов

на

одном берегу и разности

— на д р у г о м . П р и воспроизведе ­

нии,

производя

вновь

вычита­

ние и сложение

снятых

адапте ­

ром

сигналов, в о с с т а н а в л и в а ю т

исходные

«правые» и

«левые»

сигналы . Т а к а я

двойная

опера­

ция с л о ж е н и я — вычитания по­

зволяет

в

процессе

записи

электрически,

искусственно

у м е н ь ш а т ь

или

увеличивать

к а ж у щ у ю с я

базу, на концах ко­

ф

торой

находятся

микрофоны,

Рис. 6.14. Резец стереоре-

Вис. 6Л5. Схемы адаптеров для двухка-

кордера а аллеи 45X45

нальной стереофонической записи:

а — пьезоадаптвр:

/ — пьезоэлементы, 2 — демпфирующий подвес:

б — электродинамический; в — электро­

магнитный; г — схема включения обмо­

ток электромагнитного адаптера

нем записи сигнала разности, то при

воспроизведении объемный

источник

к а ж е т с я уже , чем в натуре . Наоборот,

увеличивая

р а з ­

ностный сигнал,

р а с ш и р я е м

к а ж у щ и й с я

фронт источников.

Н а рис. 6.15

приведены

схемы стерео адаптеров .

Пьезостерео -

адаптер

(рис. 6.15а)

и м е е т

д в а биморфных льезоэлемента, распо ­

л о ж е н н ы е под углом

90° д р у г к д р у г у

и приводимые в к о л е б а н и я

изгиба легкой рамкой с иглой, идущей

по б о р о з д к е .

Электродина ­

мический

стереоадаптер (рис. 6.156) и м е е т две

скрещенные

по д

углом 90° к а т у ш к и в

магнитном поле,

с о в п а д а ю щ е м по н а п р а в л е ­

нию (В) с их общей

осью — упругим

с т е р ж н е м , закрепленным на

Электромагнитный

адаптер

рис. 6.15е с весьма

легким якорем

в виде тонкостенной

трубочки

с а л м а з н о й иглой

на конце и ук ­

репленным на консольной

фигурной п л а с т и н к е из

магнитного

ма ­

териала имеет две системы полюсых наконечников

(NN и N'N')

и

рабочих к а т у ш е к (А,

С).

К а т у ш к а А воспринимает

изменение

п о ­

шек

Сi-i

— при вертикальном . Соединение катушек

показано

на

рис.

6.15 г. П р и согласном включении обмоток

-4 на

з а ж и м а х

0,

+ восстанавливается сигнал,

записанный на

одном

берегу,

а

на

С1

з а ж и м а х

0, — восстанавливается сигнал, записанный

на другом

бе­

регу

д о р о ж к и .

6.3.

О П Т И Ч Е С К А Я З А П И С Ь З В У К А

П р и н ц и п з а п и с и

Оптическая запись производится п р и помощи электромеха ­

нического

преобразователя, п о в о р а ч и в а ю щ е г о

небольшое

з е р к а л ь ­

це. Угол

поворота з е р к а л ь ц а

пропорционален

току

сигнала,

под­

водимого

к преобразователю . С п о м о щ ь ю оптической

системы

S,

О

(рис.

6.16) создается пучок света, проходящий

через

маску

М

(от-

верстпе) определенной формы . В плоскости

маски добиваются

рав­

номерного

ее освещения . Д а л е е

оптическая

система

0 4

фокусирует

источник

света на

в р а щ а ю щ е е с я

з е р к а л ь ц е

<Si. О т р а ж е н н ы й

пучок

света отклоняется

на удвоенный

угол

поворота з е р к а л ь ц а . Этот пу-

чек фокусируют на 'плоскость Щ, где р а с п о л о ж е н а

тонкая

щ е л ь

так, чтобы получить на

щ е л и

и з о б р а ж е н и е

маски . П р и

поворотах

з е р к а л ь ц а

и з о б р а ж е н и е

маски

скользит по

щели . При

маске

тре ­

угольной

формы

изменяется д л и н а

освещенной части

щели

(рис.

(рис. 6.166). С в е т я щ а я с я щ е л ь фокусируется микрообъективом 03

на край

д в и ж у щ е й с я

кинопленки П. После п р о я в л е н и я экспониро­

ванной

таким путем

пленки

на ней

появляется з в у к о в а я

д о р о ж к а

(оптическая ф о н о г р а м м а ) . В

случае

треугольной маски

— в виде

да переменной плотности почернения. П р и воспроизведении

обра­

щ е н н а я

в позитив ф о н о г р а м м а

д в и ж е т с я мимо

сфокусированного

на нее

узкого светового

пучка

(так

н а з ы в а е м о г о

светового

штри­

х а ) . Свет этого пучка,

прошедший

через фонограмму, собирается

пройдя через усилитель, воспроизводится

громкоговорителем .

Оптическая

запись с использованием

модуляции

прозрачности

звуконосителя

не получила широкого

распространения, т а к как не­

линейность зависимости прозрачности

от

освещенности

звуконоси­

т е л я при записи приводит к з а м е т н ы м

и с к а ж е н и я м . Л у ч ш е й линей­

ностью амплитудных х а р а к т е р и с т и к о б л а д а ю т а п п а р а т ы ,

основан­

ные на изменении ширины засвеченного

участка

звуковой

дорож­

ки. Т а к а я запись называется записью п о

способу

переменной ши­

рины и широко

применяется .

Гальванометр д л я записи

звука

Одним из п е р в ы х приборов

д л я записи по способу

перемен­

ной ширины был шлейфовый г а л ь в а н о м е т р ,

п р и м е н я е м ы й

сейчас ів

о с ц и л л о г р а ф а х

дл я записи низкочастотных

процессов . Он

состоит

из постоянного

магнита, создающего

поперек узкого

з а з о р а в виде

зоре

натянуты дв е

металлические ленточки, о б р а з у ю щ и е

петлю-

ш л е й ф . Пр и пропускании тока

через ш л е й ф

ленточки отклоняются

в противоположные стороны и п о в о р а ч и в а ю т

прикрепленное к ним

з е р к а л ь ц е . Такой шлейфовый г а л ь в а н о м е т р ,

или, к а к его

коротко

называют, шлейф, представляет собой электродинамический

пре­

образователь - двигатель .

М е х а н и ч е с к а я сторона ш л е й ф а — резонансная

система,

образо­

в а н н а я упругостью

н а т я ж е н и я

ленточек, массой

з е р к а л ь ц а

вме­

сте

с эквивалентной

массой ленточек и, наконец,

сопротивлением

потерь на

трение этой

подвижной

.системы

об

о к р у ж а ю щ у ю

с р е д у

и потерь

на внутреннее

трение в м а т е р и а л е

ленточек.

И з сказанного

в н а ч а л е

этогб

п а р а г р а ф а

вытекает, что

угол

поворота

зер.кальца

или, что

т о ж е

самое, отклонение ленточек

про­

тельно, световому потоку, п р о х о д я щ е м у от светового

штриха

через

фонограмму к фотоэлементу. В конечном итоге угол

поворота

зер -

Рвгс.

6Л7.

Гальвано­

|Р.ис. 6.18.

Система

по­

метр

оптической

за­

движного

зеркальца элек­

писи і(шлейф):

тромагнитного

гальвано­

I

—•

пружинное

на­

метра:

тяжное

устройство:

2 —

/ — конец якоря; 2 —

зеркальце;

3 — шлейф

седлообразная

деталь;

3 —

зеркальце; 4 — оттяжки; S —

источник

света

у п р а в л я е м а я упругостью.

Поэтому ш л е й ф

д л я

оптической записи

д о л ж е н о б л а д а т ь

высокой собственной частотой

и большим

затуха ­

нием. З а т у х а н и е

обычно создается погружением

ш л е й ф а в

соответ­

ствующее минеральное масло, а высокая частота —

уменьшением

до предела р а з м е р о в

з е р к а л ь ц а и предельно

сильным

н а п р я ж е н и е м

ленточек.

И з рассмотрения

преобразователей

с

механической

си­

стемой,

о б л а д а ю щ е й

высокой собственной

частотой

(например,

па­

р а г р а ф

4.8) известно,

что чувствительность

такого

п р е о б р а з о в а т е л я

обратно пропорциональна к в а д р а т у собственной

частоты

при неиз­

менной

массе. Поэтому создание шлейфов д л я

оптической

записи в

широком

д и а п а з о н е частот

встречает большие

трудности.

Ш л е й ф ы

обладают,

кроме

того, такими недостатками,

к а к м а л а я

прочность

по отношению к

случайным электрическим

перегрузкам,

зависи ­

мость затухания

механической системы от т е м п е р а т у р ы из-за ИЗме-

нения вязкости масла,

м а

л а я п л о щ а д ь

з е р к а л ь ц а , не п о з в о л я ю щ а я

собрать большой световой

поток д л я

экспозиции пленки.

Значительно 'более

н а д е ж н ы м и

з а р е к о м е н д о в а в ш и м себя

в эк­

сплуатации является

электромагнитный гальванометр с з е р к а л ь ­

цем. Электромагнитный гальванометр

д л я записи устроен

анало ­

такой системы, заостренном в виде

ребра

п р и з м ы , устанавливает ­

ся с е д л о о б р а з н а я деталь с з е р к а л ь ц е м

(рис. 6.18). Эта д е т а л ь при­

ж и м а е т с я упругими

р а с т я ж к а м и к

реб,ру

я к о р я . П р и

отклонениях

якоря с е д л о о б р а з н а я

д е т а л ь с з е р к а л ь ц е м

поворачивается . Все со­

о б р а ж е н и я , относящиеся к

частотным

х а р а к т е р и с т и к а м

механиче­

ской системы ш л е й ф а , справедливы

и д л я электромагнитного галь ­

ванометра . В таком

г а л ь в а н о м е т р е

с целью увеличения

затухания

так же, к а к и в электромагнитном

рекордере, м о ж е т

быть введена

электромеханическая

о б р а т н а я связь.

Уменьшение шумового фона при записи по

методу

переменной ширины

В отсутствии сигнала

маска,

м о д у л и р у ю щ а я

световой поток,

пропускает свет на половину ширины

д о р о ж к и . П р и

воспроизведе­

отсутствует

вовсе, все

ж е

половина

м а к с и м а л ь н о г о светового

по­

тока

проходит к

фотоэлементу .

Если на незачерненной

половине

д о р о ж к и

имеются д е ф е к т ы (механические

п о в р е ж д е н и я

или неод­

нородность п р о з р а ч н о с т и ) ,

а

т а к ж е

н е и з б е ж н ы е

д е ф е к т ы

проявле ­

ния, то проходящий через нее световой поток не будет

неизменным

и

создаст

случайные

к о л е б а н и я

фототока .

Во

и з б е ж а н и е

этого в

те

отрезки

времени,

когда

з а п и с ы в а е м ы й сигнал

имеет

м а л у ю

ам ­

плитуду,

полезно

сместить

среднее

п о л о ж е н и е

мааки

так,

чтобы

б о л ь ш а я

часть щели была затемнена . Это достигается

подачей по­

стоянного

тока, с м е щ а ю щ е г о

якорь

г а л ь в а н о м е т р а ,

в

дополнитель ­

ную к а т у ш к у , аналогичную

к а т у ш к е обратной

связи.

Т а к а я

схема

управления по принципу работы подобна устройству

д л я г р а м м о ­

фонной

записи с

переменным ш а г о м б о р о з д к и

и

м о ж е т

осущест­

вляться

с п о м о щ ь ю

специального электронного

автомата,

следя ­

щего за

амплитудой

с и г н а л а .

Щелевые и с к а ж е н и я записи

Световой штрих — с в е т я щ е е с я

и з о б р а ж е н и е

на

ф о н о г р а м м е

щели

записи

или

воспроизведения — имеет конечную

ширину. Ес ­

ли,

к а к п о к а з а н о

на рис. 6.19,

мимо

такого

штриха

проходит

фоно­

г р а м м а ,

то

световой

поток,

п а д а ю щ и й на

фотоумножитель,

про­

порционален

п л о щ а д и ,

имеющей

ш и р и н у

штриха

и

ограниченной

контуром

фонограммы .

П р и

синусоидальной

ф о н о г р а м м е

ампли ­

туды

А,

д в и ж у щ е й с я

со скоростью

v и имеющей

волновое

число