Фотографическая система записи воспроизведения сигнала

Классификация фотофонограмм.

Современные 35-мм фильмокопии, как правило, содержат 2 типа фонограмм, это монофонические и стереофонические, которые записываются как аналоговым, так и цифровым способами. Полная классификация современных фотофонограмм имеет вид:

Рис 1

Цифровые фотофонограммы широко стали применяться только в последнее время. Первыми фотофонограммами были аналоговые, монофонические. Стереофонические фотофонограммы впервые были записаны на 70-мм пленку в 70-х годах. Последней аналоговой фотофонограммой является фотофонограмма Dolby SR. На современной кинопленке сразу располагаются практически все фотофонограммы, исключение составляет фонограмма SDDS, так как она предназначена для воспроизведения в крупных зрительных залах на широком экране.

Фонограмма DTS отличается от других цифровых фонограмм тем, что она записана на отдельном оптическом диске, а на фотопленке, рядом с аналоговой фотофонограммой располагается тайм-код.

Особенность образования аналоговых фотофонограмм

На кинопленку осуществляется запись как НЧ сигналов, так и ВЧ звуковых сигналов. При записи сигналов высокой частоты наблюдаются искажения при записи. Такие искажения в фотографической системе записи называют шумами заплывания.

Рис 1.

На рисунке пунктирной линией показаны шумы заплывания, то есть это участок пленки, который находится во впадинах записанного звукового сигнала. При экспозиции пленки засветка этих участках будет более высокая и пленка проэкспонируется до такого уровня, что будет наблюдаться почернения при проявлении. Поэтому если печатать позитив с такой негативной пленки, то черные участки превращаются в светлые, а это приводит к появлению дополнительных шумов, так как увеличивается общее пропускание пленки, поэтому наблюдается спад АЧХ в области высоких частот.

Чтобы избавиться от таких шумов, применяют специальные способы печати, которые называются компенсационными. Предположим, что распределение освещенности на негативной пленки соответствует строке экспозиции рисунка 2.

Рис 2.

Если такую негативную пленку проявить, то светлым участкам будут соответствовать расширенные теменные участки за счет заплывания (Строка «Н»). При печати и проявлении позитивной пленки, процесс заплывания будет происходить в обратном направлении, в результате чего ширина темных участков позитивной кинопленки (строка «П») будет равна распределению экспозиции при записи, то есть первой строке. Однако процесс заплывания в этом случае будет зависеть от следующих факторов:

1. Рассеивание света в слое пленки.

2. За счет проскальзывания пленки.

3. За счет разфокусировки оптики при контактной печати.

Шумопонижение в фотографической системе записи звука

Наряду с компенсационными способами печати используются и другие способы. Наиболее часто используют: компрессию сигнала при записи, применение систем шумопонижения типа Dolby, компрессией при звукозаписи называют сжатие динамического диапазона. Это также необходимо для повышения разборчивости речи.

Как показывает практика, разборчивость речи в зрительном зале повышается, при снижении динамического диапазона до 25 дБ.

Рис 3.

Если взять зрительный зал, то уровень шума зрителей в зале составляет порядка 45 дБ. Чтобы расслышать звуковой сигнал, воспроизводимый с кинопленки, необходимо, чтобы минимальный уровень сигнала был выше шумов на 5-10 дБ, а максимальный уровень сигнала не должен превышать 75 дБ.

Если динамический диапазон повысить, то это также приведет к снижению качества звукового сигнала, потому что на фоне общего звукового сигнала будут выделяться некоторые гласные буквы. Компрессию звукового сигнала осуществляют специальные устройства, которые имеют следующую характеристику.

Рис 4.

До уровня 20 дБ на входе, то есть, когда маленький уровень сигнала, сигнал на выход практически передается без изменений, то есть характеристика имеет большую крутизну. Высокий уровень сигналов на выход передается с малым уровнем крутизны, то есть характеристика становится пологой.

Для шумопонижения при записи фотофонограмм в настоящее время широко используются системы шумопонижения типа Dolby-A и Dolby-B.

Система шумопонижения Dolby-A

Особенностью этой системы является то, что шумопонижение производится по отдельным частотным диапазонам. Структурная схема такой системы имеет вид:

Рис 5

Деление всего частотного диапазона на 4 поддиапазона до 80 Гц, от 80 Гц до 3000 Гц, от 3000 Гц до 9000 Гц и свыше 9000 Гц позволяет понизить шумы при записи, за счет чего повышается качество воспроизведения. Такая система шумопонижения понижает уровень шума в диапазоне частот от 30 Гц до 5 кГц на 10 дБ, а на частоте 15 кГц на 15 дБ. В результате чего увеличивается отношение сигнал шум на 10-15 дБ и увеличивается частотный диапазон до 12,5 кГц со спадом на граничной частоте на 5 дБ.

Система шумопонижения Dolby-B

Такая система шумопонижения основана на компрессии сигналов малого уровня перед записью с последующей декомпрессией при воспроизведении

Принцип действия такой системы состоит в том, что компрессор поднимает уровень входящих в него слабых сигналов до определенной величины перед записью, а затем осуществляется запись сигнала на носитель.

При воспроизведении записанные сигналы ослабляются на ту же величину, но в это же время осуществляется снижение уровня шума, за счет чего и повышается качество записи. Система шумопонижения Dolby-B кодирует сигнал в диапазоне частот свыше 5000 Гц. Такая система шумопонижения используется при записи аналоговой фонограммы Dolby Stereo. Основой такой технологии является то, что на кинопленки размещаются 2 звуковых дорожки, которые несут информацию для левого и правого заэкранных каналах, для центрального заэкранного канала, для канала окружающего звука и канала специальных эффектов.

Чтобы записать информацию для стольких каналов, используется специальное кодирование.