Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11790
.pdf
характера, что они могут передаваться по одному каналу.
Согласно настоящему изобретению, в системе передачи звука передаваемые звуки преобразуются в
оптическое изображение, в котором частота определяется положением, а интенсивность этой частоты
определяется яркостью, после чего это изображение сканируется.
Согласно еще одной особенности настоящего изобретения, способ передачи звука включает в себя
разложение указанного звука на электрические импульсы с частотой, которая не зависит от частоты
представляемого ими звука, причем звуки разных частот разлагаются на импульсы, разделенные во времени
в соответствии с разностью между указанными частотами.
Настоящее изобретение дополнительно предоставляет способ передачи как звуков, так и изображений,
который включает в себя формирование изображений, представляющих указанные звуки и изображения,
причем звуковое изображение таково, что частота звука определяется положением в изображении, и
сканирование звукового 70 и графического изображений по светочувствительному устройству.
В предпочтительном варианте передачи звука согласно изобретению предлагается устройство, включающее
разрядную трубку 75, имеющую два электрода с удлиненным разрядным пространством между ними,
фоточувствительное устройство и средства для сканирования изображения указанного разрядного
пространства по указанному устройству 80. В предпочтительном варианте воспроизведения звука из
электрических колебаний согласно настоящему изобретению предлагается устройство, включающее источник
света, фоточувствительное устройство, имеющее два электрода 85 с удлиненным разрядным пространством
между ними, и средства для сканирования света от указанного источника вдоль указанного разрядного
пространства.
Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 схематически
иллюстрирует комбинированную систему передачи звука и изображения в соответствии с изобретением. Фиг.
2 представляет собой вид сбоку разрядного устройства, которое может быть использовано в системе,
показанной на фиг. 1.
Рис. 3 представляет собой план электродов устройства, изображенного на рис. 2. Рис. 4 представляет собой
вид модифицированного разрядного устройства вместе с элементами электрической цепи, связанной с ним,
которая может быть использована в системе, изображенной на рис.
1
Вместо некоторых устройств, показанных здесь (105), имеется следующее.
На фиг. 5 представлен фрагментарный вид модифицированной конструкции электрода для разрядного
устройства, предназначенного для использования в соответствии с изобретением.
На фиг. 6 показана приемная система согласно изобретению, а на фиг. 7 изображен другой тип разрядного
устройства для использования в соответствии с настоящим изобретением.
На разных рисунках одинаковым деталям присвоены одинаковые обозначения.
Обратимся теперь к рис. 1. Цилиндрический каркас 1 несет катушку 2, вся конструкция смонтирована внутри
герметичного корпуса (не показан). Внутри корпуса также установлены два стержневых электрода 3 и 4,
изолированные и разделенные небольшим удлиненным воздушным зазором друг от друга и от витков катушки
2. Электроды 2, 3 и 4 снабжены соединительными выводами 5, 6 и 7 соответственно, которые выведены
наружу корпуса. Выводы 6 и 7 соединены соответственно через конденсаторы 8 и 9 с концами вторичной
обмотки трансформатора 10. Вывод 5 соединен через источник напряжения 11 и дроссель 12 с центральной
точкой вторичной обмотки трансформатора 10. Источник 11 и дроссель 12 зашунтированы конденсатором 13,
служащим для шунтирования высокочастотных токов. Конденсаторы 8 и 9 зашунтированы дроссельными
катушками 14, которые служат для шунтирования постоянного тока от источника 11 и обеспечивают очень
высокое сопротивление высокочастотным колебаниям.
Микрофон 15, облучаемый передаваемым звуком, подключен к входу усилителя 16, выход которого соединен
с модулирующим устройством 17. В модуляторе 17 звуковые токи от усилителя 16 модулируют
высокочастотные колебания, генерируемые генератором 18. Модулированные высокочастотные колебания
подаются на первичную обмотку трансформатора 10. Элементы 16, 17 и 18 не показаны подробно, поскольку
имеют хорошо известную форму.
Напряжение источника 11 таково, что при нормальных немодулированных высокочастотных колебаниях
разряд не может проходить между электродами 3 и 4 и катушкой 2.
Когда напряжение на одном из электродов 3, 4 и катушке 2 слегка увеличивается, при наличии полуволнового
колебания происходит разряд. Предполагая, что разряд проходит в точке 19 между электродами 2 и 4, в то
время в цепи одной половины вторичной обмотки трансформатора 10 возникает резонансная система,
образованная половиной вторичной обмотки, конденсатором 9, разрядным путем между стержнем 4 и
катушкой 2, всей катушкой 2 и конденсатором 13. Когда происходит обратный полупериод, ток будет течь в
резонансном контуре, образованном другой половиной вторичной обмотки трансформатора 10,
конденсатором 8, разрядным зазором в точке 19 между стержнем 3 и катушкой 2, всей катушкой 2 и
конденсатором 13.
Постоянные этих резонансных цепей подобраны таким образом, что их резонансная частота равна или
немного ниже 70 — самой низкой частоты в одной из боковых полос модулированного высокочастотного
колебания, и, без катушки 2, равна или немного больше самой высокой частоты в этой боковой полосе. Таким
образом, когда в трансформаторе 10 возникает колебание с частотой 75 любой конкретной частоты, разряд
произойдет между стержнями 3 и 4 и катушкой 2 в такой точке, что цепь, связанная со вторичной обмоткой
трансформатора 80, будет резонировать на этой частоте. Таким образом, каждая частота в боковой полосе
будет вызывать разряд в некоторой точке между точками 19 и 20, и положение этой точки будет характерно
для частоты 83. Если одновременно возникают две или более частот, то в соответствующих точках вдоль
катушки 2 произойдет два или более разряда.
Интенсивность разрядов, а следовательно, и их яркость, будут зависеть от амплитуды соответствующих
колебаний.
Изображение разрядного зазора фокусируется с помощью соответствующей оптической системы,
представленной линзой 21 и зеркалом 22, 95 на фотоэлектрический элемент 26, расположенный за экраном с
апертурой 47. Зеркало 22 установлено для колебательного движения вокруг оси 48 и служит для
сканирования изображений разрядного зазора по апертуре 47.
Изображение или другой объект, передаваемый одновременно со звуком, представлен символом 49.
Одномерное изображение изображения 49 формируется вблизи передней поверхности 50 эшелонного
устройства 51 способом, подробно описанным в описании моего патента № 328286.
Вкратце, принцип работы следующий: эшелонное устройство 51 включает в себя множество из 110
линзовидных пластин, каждая из которых представляет собой плоскоцилиндрическую линзу. Эти линзы
расположены со смещением относительно друг друга, плоские поверхности лежат в одной плоскости. Линза
52 и линзы эшелона имеют оптическую силу 115 только в горизонтальном направлении и, благодаря полевой
линзе 53, фокусируют изображения горизонтальных полос изображения вблизи передней поверхности 50
эшеллонного устройства 51. Каждая пластина эшелона обрабатывает одну полосу изображения, и из-за
смещения изображение одной полосы смещается в горизонтальном направлении относительно следующей.
Линза 54 имеет оптическую силу только в вертикальном направлении и расположена, вместе с полевой
линзой 125 53, для фокусировки изображения вблизи задней поверхности эшелона. Свет от этого
изображения подвергается многократным отражениям при прохождении от задних поверхностей пластин к их
передним поверхностям 50. 13 G 403,397 4 O 397 8, в результате чего каждая пластина образует перед
эшелонным устройством изображение полосы картины, в которой есть четкость в горизонтальном
направлении, но отсутствует в вертикальном направлении. Таким образом, яркость каждой полосы в
вертикальном направлении (перпендикулярно ее длине) усредняется в ее изображении. Смещение пластин
эшелонного устройства 51 таково, что изображения соседних полос или линий объекта смещены в
горизонтальном направлении на величину, равную длине линий, так что изображения линий не
перекрываются друг с другом при просмотре в вертикальном направлении.
Это так называемое одномерное изображение располагается приблизительно на одной линии со звуковым
изображением и рассматривается линзой 21, а затем перемещается зеркалом 22 по апертуре 47. Таким
образом, при каждом перемещении зеркала 22 происходит сканирование звукового и изобразительного
изображений. Электрические колебания, представляющие собой как изображение, так и звук, возникают на
выходном выводе 55 фотоэлектрической ячейки 26 и могут быть усилены и переданы известным способом. В
передаваемых сигналах различные частоты представлены токами, которые смещены во времени
относительно друг друга.
Следует отметить, что передаваемые импульсы звукового тока имеют частоту, не зависящую от частоты звука
и определяемую числом витков катушки 2 и скоростью перемещения зеркала 22. При желании токи
изображения также могут иметь постоянную частоту импульсов, например, как описано в моей заявке №
7112/32 (серийный номер 403395), находящейся на рассмотрении, и эта частота импульсов может быть равна
частоте звуковых токов, генерируемых при одновременной активности всех витков катушки 2.
Разрядное устройство, показанное на рис. 1, более подробно представлено на рис. 2 и 3, причем рис. 3
представляет собой вид сверху электродов. Электроды показаны установленными внутри оболочки 24,
которая может содержать подходящий газ при пониженном давлении.
Вместо разрядного устройства, показанного на рис. 2 и 3, можно использовать множество других типов
устройств. Например, один стержнеобразный электрод 3 может взаимодействовать с катушкой 2. Такая схема
и схема для ее использования показаны на рис.
4 Здесь резонансный контур образован вторичной обмоткой трансформатора 10, конденсатором 9, рабочей
частью катушки 2 (в зависимости от места разряда) и конденсатором 13. Конденсатор 9 здесь показан
зашунтированным высоким сопротивлением 25.
Для предотвращения смещения разряда с одного витка катушки 2 на другой могут быть предусмотрены
изоляционные перегородки между витками катушки. Например, на фиг. 5 катушка показана встроенной в
спиральную канавку в каркасе 1. Приемная система согласно изобретению показана на фиг. 6. Она очень
похожа на передающую систему O70 и включает в себя, вместо фотоэлектрической ячейки, источник света 56,
интенсивность которого регулируется любым известным или подходящим способом принимаемыми токами.
Свет от этого источника отражается зеркалом 22 под углом 75° через линзу 21 на разрядное устройство,
аналогичное показанному на рис. 4, но имеющее вместо стержневого электрода 3 пластинчатый электрод 57 с
удлиненным отверстием. Зеркало 22 колеблется синхронно с зеркалом передатчика вокруг оси 48. Витки
катушки 2, противоположной электроду 57, покрыты фотоэлектрически чувствительным материалом. Схема,
связанная с этим устройством, аналогична показанной на рис. 4 вплоть до трансформатора 10 включительно.
Вторичная обмотка этого трансформатора подключена к сетке термоэлектронной лампы 31, имеющей в своей
анодной цепи катушку 32, соединенную с обмотками трансформатора 10, первичной обмоткой
трансформатора 33 и источником потенциала 34. Связь между катушкой 32 и обмотками трансформатора
выполнена таким образом, что обычно лампа 31 просто не колебаться.
Источник света 56 сконструирован таким образом, что не излучает свет в отсутствие сигнала,
соответствующего звуку. Как только поступает звуковой сигнал 100, некоторая точка (положение которой
определяется положением зеркала 22 в этот момент) на разрядном зазоре между электродами 2 и 57
освещается, и электроны, испускаемые в этой точке 105, замыкают цепь и включают соответствующую часть
катушки 2 в резонансный контур 9, 10, 13. Затем лампа 31 колеблется на резонансной частоте этого контура.
Колебания проходят через трансформатор 110 33 на вход усилителя 35, выход которого подключен к
детектору 36. Перед детектированием колебания гетеродинируются с локальными колебаниями,
генерируемыми в 37. Эти локальные колебания 115 могут иметь частоту, равную несущей частоте,
генерируемой генератором 18 на рис. 1, при условии, что постоянные резонансного контура совпадают с
постоянными на рис. 1. Результирующие акустические колебания 120 частоты усиливается в усилителе 38 и
подается на громкоговоритель 39.
Предполагая, что сканирующие зеркала на передатчике и приемнике колеблются синхронно, точка, в которой
свет, вызванный импульсом тока, отражается на разрядное устройство на приемнике, будет соответствовать
точке, в которой произошел разряд на передатчике, вызвавший этот импульс тока.
Таким образом, воспроизводимые частоты будут соответствовать звукам, падающим на микрофон
передатчика, но одна частота будет воспроизводиться с небольшой задержкой по времени относительно
другой. Индуктивность 12 может быть расположена таким образом, чтобы поддерживать колебания дольше,
чем это было бы возможно в противном случае, чтобы преодолеть прерывистый эффект, возникающий при
сканировании.
Устройство воспроизведения изображения может быть установлено на приемнике, и поскольку оно может
быть точно такого же типа, как и на передатчике, оно не показано на рис. 6. Зеркало 22 на приемнике сначала
сканирует изображение источника 56 на разрядном устройстве, а затем на эшелонном устройстве, таком как
51 на рис. 1, которое может быть связано с оптическими элементами, такими как 52, 53 и 54, для
формирования обычного двухмерного изображения на экране, расположенном, как показано на рис. 49.
В то время как изображение источника света проходит над разрядным устройством, оно модулируется в
соответствии со звуковыми импульсами, а в то время как оно проходит над эшелонным устройством 51, оно
модулируется импульсами изображения.
При желании, вместо одномерного изображения, формируемого на передатчике (рис. 1) в плоскости
разрядного зазора между катушкой 2 и стержнями 3 и 4, разрядное устройство может быть расположено
дальше от линзы 21 и зеркала 22, и перед разрядным устройством может быть предусмотрена оптическая
система, предназначенная для получения уменьшенного изображения разрядного зазора. Это уменьшенное
изображение затем формируется в той же плоскости, что и одномерное изображение. На приемнике (рис. 6) в
этом случае первичное звуковое изображение формируется в плоскости воспроизводящего эшелонного
устройства, и увеличенное изображение этого первичного изображения проецируется на воспроизводящий
разрядный зазор с помощью соответствующей оптической системы.
При желании разрядное устройство, показанное на рис.
6 Его можно заменить фотопленкой, перемещаемой с постоянной скоростью в направлении, параллельном
оси 48. Таким образом, производится запись принятых сигналов, причем эта запись соответствует описанной
в моей находящейся на рассмотрении заявке № 8254/32.
Аналогично, на передатчике сначала может быть сделана запись 557 в соответствии с вышеупомянутой
заявкой, находящейся на рассмотрении, и запись может быть перемещена в плоскости электродов 3 и 4 на
рис. 1 (разрядное устройство 1, -60 2, 3, 4, разумеется, удалено) с постоянной скоростью в направлении,
параллельном оси 48. Свет от подходящего источника позади записи затем отражается сканирующим
зеркалом 22, как и прежде, на ячейку 657 26.
В описанных выше схемах может передаваться лишь ограниченное количество звуковых частот
(соответствующее числу витков в катушке 2).
Любая частота в полосе частот, которая не соответствует одной из частот, на которых цепь находится в
резонансе, передается через одну из соседних частот, на которых катушка находится в резонансе. Таким
образом, пока используется около 1000 частот, ухо не сможет различить тот факт, что некоторые частоты
были незначительно изменены.
Однако, при желании, передачу можно организовать таким образом, чтобы она могла работать с бесконечным
числом различных частот в пределах полосы пропускания, используя разрядное устройство, подобное
показанному на рис. 7.
Внутри конверта 24 расположены два стержнеобразных электрода 40 и 41, к которым через зажим
прикреплены и герметизированы выводы 45 и 46 соответственно. Такое устройство может использоваться в
цепи, подобной показанной на рис. 4. Индуктивность 90 в резонансном контуре изменяется путем включения
или исключения большей или меньшей части индуктивности стержней и 41 в зависимости от точки в
разрядном зазоре между ними, в которой происходит разряд 95. Ввиду относительно небольших изменений
индуктивности, которые могут быть достигнуты таким образом без использования неудобно длинных
стержней, используемые частоты обычно выбираются очень высокими. 100 Любое из показанных разрядных
устройств, предназначенных для использования в передаче, может использоваться и в приеме, если один из
электродов покрыт фотоэлектрически чувствительным материалом 105.
Следует отметить, что самодостаточность
Электрод катушки 2 на фиг. 1-6 и электроды 40 и 41 на фиг. 7 будут оказывать некоторое влияние на
резонансную частоту, но это влияние обычно незначительно. 110 Многие разрядные устройства, описанные в
моей одновременно рассматриваемой заявке №...
33,267/31 (Серийный номер 397,880) может быть использован в связи с настоящим изобретением 11a.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что то, что я заявляю, представляет собой 120 1 Способ передачи звука, включающий этапы преобразования
указанного звука в оптическое изображение, в котором частота указанного звука определяется положением в
указанном изображении, а интенсивность 125 указанного звука определяется яркостью, и сканирования
указанного изображения.
2
Способ передачи звука, включающий разложение указанного звука на электрические импульсы частоты 130
для распространения света от указанного источника вдоль указанного разрядного пространства 30 7
Устройство по п. 6, включающее средства для управления, в соответствии с принимаемыми электрическими
колебаниями, интенсивностью света от указанного источника, падающего на указанное разрядное
пространство 35 8 Устройство по п. 6 или 8, в котором указанное фоточувствительное устройство
электрически связано со звуковоспроизводящим устройством.
9 Устройство согласно любому из 40 пунктов 4-8, в котором один из указанных электродов выполнен в виде
катушки.
Устройство согласно любому из пунктов 4-8, в котором указанное разрядное пространство включено в
колебательный контур 45 11 Способ передачи и воспроизведения звуков, по существу описанный.
12 Устройство для передачи или воспроизведения звуков, в основном, как описано в пункте 50 или как
показано на прилагаемых чертежах.
Дата: 15 марта 1933 года.
Редди и Гроуз, агенты заявителя, Бримс-Билдингс, 6, Лондон, E C 4.
В зависимости от частоты представляемого звука, звуки разных частот разлагаются на импульсы,
разделенные во времени в соответствии с разностью между указанными частотами.
3
Способ передачи звуков и изображений, включающий формирование изображений, представляющих
указанные звуки и изображения, причем звуковое изображение имеет такую форму, что частота звука
определяется положением в изображении, и сканирование звукового и графического изображений по
светочувствительному устройству.
4
Устройство для передачи звуков, включающее разрядную трубку с двумя электродами и вытянутым
разрядным пространством между ними, фоточувствительное устройство и средство для сканирования
изображения указанного разрядного пространства по указанному устройству.
5
Устройство по п. 4, включающее средства для приложения к указанным электродам электрических колебаний,
соответствующих передаваемым звукам.
6
Устройство для преобразования электрических колебаний в звуки, включающее источник света,
фоточувствительное устройство с двумя электродами и вытянутым разрядным пространством между ними, а
также средства. Абингдон: Напечатано для канцелярии королевы Елизаветы II компанией Burgess & Son.
lWt 8031 i - 50/111937 l 403,397
Соседние файлы в папке патенты