1.3.3. Лазерное светомодулирующее устройство
Лазерное светомодулирующее устройство, упрощенная схема которого приведена на рис. 1.15, предназначено для записи на кинопленку аналоговой фонограммы переменной ширины. Для записи цифровых фонограмм формата DD или SDDS нет необходимости в ШИМ – преобразованиях, требуется только синхронизация по строке записи.
Лазерный пучок сканируется по ширине стандартной звуковой дорожке на кинопленке акустооптическим дефлектором (АОД). При этом на кинопленке формируется с помощью оптической системы полная длина записывающего штриха. Так как пленка движется, то получается своеобразная строчная (поперек дорожки) развертка.
Для управления электронным затвором (АОЗ или, реже, ЭОЗ) в генераторе ультразвуковой частоты (ГУЧ) формируется акустическая волна, частота которой изменяется по линейному закону в диапазоне от 60 до 120 МГц в соответствии с параметрами поступающего на ГУЧ пилообразного напряжения (Рис. 1.16, а).
При записи сигнала в цифровой форме акустооптический затвор (АОЗ) перекрывает световой поток в соответствии с самим сигналом, который является широтно-импульсным; при аналоговом сигнале необходимо его превращение в широтно-импульсный сигнал. Для этого в широтно-импульсном модуляторе (ШИМ) формируется синхронизированное с пилообразным напряжение треугольной формы. В компараторе ШИМ происходит сравнение этого напряжения с записываемым звуковым сигналом (1.16, б).
В результате такого сравнения на выходе ШИМ образуется серия прямоугольных импульсов, ширина которых пропорциональна соответствующим мгновенным значениям звукового сигнала (Рис.1.16, в).
Широтно-импульсный модулированный сигнал управляет работой акустооптического затвора (АОЗ). При наличии напряжения на электродах модулятора интенсивность светового пучка, поступающего на АОЗ, максимальная. При отсутствии импульса световой поток практически перекрывается. Длительность импульса определяет время засветки кинопленки лазерным пучком по «строке» (Рис. 1.16, г и рис. 1.17).
2. 2.Системы воспроизведение фотографической фонограммы фильмокопии
Светомодулирующие устройства для воспроизведения фотографической фонограммы выполняют две задачи:
- создание светового воспроизводящего штриха, который в процессе воспроизведения модулируется самой фонограммой,
- преобразование промодулированного светового потока в электрический сигнал.
Создать световой штрих возможно:
- спроецировав на кинопленку механическую щель, через которую проходит световой поток;
- спроецировав на кинопленку узкий световой штрих, используется или лазер или линейная матрица светодиодов, которые создают при помощи оптики световой штрих, но более узкий;
- спроецировав на кинопленку световую точку, которая сканируется (перемещается) по ширине дорожки записи акустооптическим дефлектором (АОД).
Промодулированный фонограммой световой поток поступает на фотоэлектрический преобразователь (фотодиод или прибор зарядовой связи - ПЗС), на выходе которого возникает переменный электрический сигнал. Далее сигнал поступает на предварительный усилитель и в кинопроцесор, в котором расшифровывается, а затем на громкоговорители кинозала.
Для прочтения аналоговой классической фонограммы подходит любой способ создания светового штриха, так как фонограмма одноканальная, хотя и имеет две одинаковые дорожки (в основном для уменьшения нелинейных искажений и увеличения чувствительности [2]). В основном используется самый простой метод – формирование штриха при помощи проекции механической щели. При этом различаются две системы воспроизведения [1,3]:
- расположение штриха до фонограммы,
- расположение штриха после фонограммы.
Промодулированный световой поток «читается» одним фотодиодом (рис. 2.1, А).
Аналоговая четырехканальная фонограмма Dolby SR [2], расположенная на современных фильмокопиях, имеет две отличные дорожки. Для ее воспроизведения также используется проекция на кинопленку механической щели, но затем при помощи оптической системы световой поток разделяется на два фотодиода (рис.2.1,Б); далее в кинопроцессоре сигнал распределяется по 4 каналам.
Цифровая фонограмма, расположенная на кинопленке (DD или SDDS), должна быть прочитана «поэлементно». Поэтому для ее воспроизведения приемлемы только способы:
- матричный способ (рис. 2.2), при котором на кинопленке формируется узкий световой штрих, и далее промодулированный фонограммой световой поток «прочитывается» линейной матрицей ПЗС (сколько элементов в строке, столько и ПЗС);
- способ сканирования (рис. 2.3), при котором на кинопленку проецируется лазерный луч, перемещаемый по строке АОД. В этом случае для воспроизведения достаточно одного фотоэлемента.
Фонограмма DTS расположена на отдельном носителе (оптическом, магнитном, магнитооптическом) и воспроизводится соответствующей системой воспроизведения. Для согласования звука с изображением на кинопленке записывается дорожка синхросигнала, воспроизводимая системой светодиод- фотодиод [1,3].
