JUILLET 1936 RHÉOSTATS DE DÉMARRAGE 211

LE CISEAU POUR L'ENREGISTREMENT SONORE DANS.,LE SYSTÈME PHILIPS·MILLER

par A. CRAMWINCKEL.

Sommaire. Se basarit sur les exigences imposées au ciseau util'isé . dans I'enregistre-ment sonore dans Ie système Philîps-Miller l'auteur détermine quelques dimensionset également la nature du matériel à employer. pour la 'fabrication' iIti: 'éiseau. A cesujet l'auteur commente les recherches entreprises sur la durée du "ciseau dans lesopérations d'entaillage sur bande "Philimil".

Mise en circuit ralentie ou progressiveComme il appert clairement du dernier exemple

les tubes démarreurs peuvent également remp lir Ierole, dévolu habituellement aux bilames, pour lafermeture retardée de circuits, de circuits anodiquespar exemple dans les redresseurs, les amplificateurs,les relais etc. Le retard désiré peut être obtenupar un choix adéquat de la résistance à froid dutube démarreur. On peut obtenir une courhe du .courant en fonction: du temps comme celle donnée .en exemple par la fig. 8.Dans Ie cas oû 1'on a besoin d'un courant initial

déterminé, courant qui doit par exemple croîtreaprès u-';lcertain no~bre de minutes au quadruple

Le principe fondament al -du système d'enregis-trement sonore Philips-Miller et plus particulière-ment la construction et les propriétés du dispositifgraveur 1), 2) ont déjà été exposés en détail danscette revue. Dans ce système, I'enregistrement sonorese fait par un procédé mécanique de la façon sui-~ante: un ciseau S à angle obtus (fig. 1) se déplace

• /58""

Fig. 1. Le ciseau à angle obtus employé avec la bande"Philimil" pour I'enregistrement sonore dans Ie systèmePhilips-Miller. L'"agrandï'ssement". obtenu pendant I'entail-lage de la piste sonore s'élève à 2LJblLJh = 2 tg ll'.

verticalement proportionnellement aux vibration~sonores et produit par entaillage. un sillon trans-

1) R. V ér me ule n, Rev. techno Philips, -I, 102, 1936.2) A. Th. v. U r k, Rev. techn, Philips, I, 131, 1936:

de sa valeur initiale, OIL peut employer un tubedémarreur spécialement construit, dans lequel unfil résistant est monté en 'parallèle sur la résistancede démarrage, voir fig. 9. La durée du retarddépend alors de la résistance ià froid du hätonnetdu tube démarreur et de Ia chaleur fournie .parIe courant, puis circule dans la résistance en paral-lèle. On peut de cette manière obtenir de nom-breuses variantes de fonctionnement..' Les èxplications et les exemples que nous venonsde donner mettent suffisamment en évidence lespropriétés intéressantes des nouveaux tubes démar-reurs, qui les rendent susceptibles d'applicationsmultiples dan}; Ie domaine de l'électrotechnique.

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lucide dans la bande .,;Philiinil". La modulation dU:son est ainsi traduites par variation de largeur dusillon. La bande "Philimil" se compose d'unecouche de celluloïd C (de la même façon que pourles pellicules photographiques), rec~uveJ:te.d'une.couche gélatineuse transparente G (d'une épaisseur•de 60 /J. environ) et d'une couche de couverture D'très 'mince et opaque (d'une épaisseur de 3 /J. en-viron). La piste translucide qui se forme est donesur fond opaque, puisque dans le sillon entaillépar Ie ciseau, Ie copeau de la couche de couvertureest éliminé. En raison' de sa forme particulière àangle obtus, de faibles amplitudes Lt h du ciseau ,entraînent des variations importantes 2 Lt b' de la .largeur du sillçn creusé. Grace à 'l'.application dece procédé d'agrandissement I'enregistrement méca-nique à amplitude linéaire est devenu possible avectous les avantages qui s'y rattachent. ' .L'auteur fournit dans eet article quelques pré-

'cisions concernant les recherches entreprises, pourIe développement du ciseau servant à entailler lapiste et les résultats qu'elles ont donnés.Les exigences suivantes doivent être imposées au

"0' "j

ciseau:'1) n doit amplîfier 40 fois les osciflationa de la

languette du dispositif graveur 3) et les inscrire

212 REVUE TECHNIQUE PHILIPS TOME 1. W 7

que Ie ciseau peut creuser en pénétrant dans lagélatine est limitée par la pente du dos R et no-tamment 'pour le ca,s oü cp + f3 = 90°. La plusgrande. amplitude d'entaillage possible est pro-portionnelle à la longueur d'onde enregistrée, donepróportionnelle à la fréquence. La fig. 3 montre-cette relation pour différents angles du ciseau.Chaque ligne oblîque indique la plus grande lar-geur possible de la piste pour un angle déterminêdu ciseau. Avec les angles du ciseau de 55°, adoptésdans la pratique, on ne' peut enregistrer par ex-emple un son de 4000 cIs qu'avec une largeurde piste de 1 mm (au lieu -de la' Iargeur de pistede 2 mm que l'on obtiendrait pour l'amplitude

2 LI b = L1h . 2 tg a totale du ciseau de 25 p.). La courbe représentéeL'agrandissement requis de 2 L1blL1 h = 40 donne également SUl' la fig., 3 indique la plus grandepour le ciseau 'un angle a = 174°; les tranchants amplitude avec laquelle les différentes fréquencesdu ciseau forment done un angle de 3° seulement se présentent, comparativement au maximum pouravec la surface de la bande. Avec un angle si faible, 300 cIs dans la musique et la parole. La courbe ades conditions sévères de linéarité doivent être im- été déduite par FIe t c her de mesures faites parposées aux tranchants pour la reproduetion sans S i v i an, Dun n et Wh i t e 5). La modulationdistorsion ainsi qu'aux tolérancea SUl' l'épaisseur complète de 2 mm a été donnêe ici au maximumde la ban:de et à la précision de la' fixation du qui se présente pour 300 cIs. On constate que pour'ciseau 4). {3 = 55° une certaine limitation des amplitudes parL'angle du ciseau f3 (voir fig •.2) peut-être choisi , . Ie soutien du- ciseau ne se présente qu'au-delà de

entre certaines Iimites, Cependant il ne doit pas 8000 cIs. Mais même pour' 15 000 cIs la diminutionêtre trop important cal' la pente la plus forte cp, de l'enregistrement ne s'élève qu'à 3 db G) de sorte

qu'il n'y a aucune raison de réduire encore l'angledu' ciseau, d'autant plus que, la durée de celui-eiaugmente avec l'importance de son angle..La seconde exigence, qui se rap porte à la durée

la, plus longue possible du ciseau a nécessité iarecherche d'un matériau approprié pour la fabri-cation du ciseau puisque ses angles de coupe commenous l'avons vu précédemment, se trouvent déjàdéterminés. Pour cela il fallait avant tout étudierles causes qui provoquent l'usure du ciseau., On trouve que la durée d'emploi du ciseau se

trouve considérablement accrue si I'on améliore lapureté de 13. gélatine. Il semble done que la causeessentielle de l'usure n'est pas l'opération de coupedans ,la gélatine elle-même, mais bien plutot Iedéfaut d'homogénéité qui se présente parfois dansla gélatine sous forme de poussières.

Par suite de la grande dureté de ces impuretés,Ie ciseau doit être fait d'un matériau très dur. Poursoutenir la-très grande charge appliquée localementen divers endroits des tranchants du ciseau par cesparcelles, des. conditions d'h?mogénéité très rigou-

sans distorsions SUl' la bande et cela jusqu'auxplus hautes fréquences avec les amplitudesmaxima qui peuvent se produire dans le son àenregistrer;

2) Sa durée doit êt~e telle qu'aucune usure ne se,produise durant l'enregistrement oü elle pour-rait influencer défavorablement la qualité du. son enregistré. '

La première de ces. exigences conditionne, quel-ques-unes des dimensions à donner aux dispositionsà prendre pour Ie ciseau La fig. 1 nous perrnet dedéduire l'amplitude 2 L1b de la piste sonoremodülée:

. "

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Fig. 2., La limitation pendant les opérations' d'entaillageà gauche rp + f3 < 90°, possible: .

.. ' " à· droite . rp+ -f3 > 90°, impossible.' .La pente la plus forte que Ie ciseau puisse entailler enpénêtrant dans la gélatine est déterminée par: rp + f3 = 90°.

, .,:' ... '-

3) . Comme on l'a 'démont'ré dans un précédent article decette revue, les ~scillatio~s de la Ianguette ne sont que. de quelques centièmes de nun pour l~ disposif f gra-veur du modèle adopté. Pour obtenir la largeur maxi-mum de 2 mm de la piste sonore ce fort agrandissementest indispensahle.

4) La Iigne de coupe de la surface du ciseau avec la bande'doit se placer selon la perpendiculaire rigoureuse avec .la direction du mouvement de la bande; afin d'êviterdes distorsions. Par contre une position lègèrementinclinée des ciseaux, en' ce sens que les deux tranchantsforment des angles différents avec la surface de labande, n'est pas nuisible, il en résulte une piste sonoredissymêtrique, mais aucune distorsion ne se produitpour la reproduction.

5) L. J. S i v i a n, H. K. Dun n et S. D. Wh it e. J. acoust., Soc. Am. 2, 230, 1931. H. 'F let c h e r, BeU Syst. tech. J.

10, 349, 1931. .G) Correspondant à un facteur 1,4 dans l'amplitude, ce qui

ne ' peut ahsolument pas' être perçu par l'oreille sur ceshautes fréquences.

JUILLET 1936 ENREGISTREMENT SONORE 213

mm

Fig. 3. Représentation graphique de la limitation des amplitudes a du ciseau en /6J52

fonction de la fréquence v , Pour un certain nombre d'angles du ciseau (J on adessiné chaque fois une ligne oblique qui indique directement quelle largeur maxi-mum en millimètres la modulation de la piste sonore enregistrée peut atteindre pourchaque fréquence. La courbe qui a été en mêrue temps dessinée, indique avec quel lesamplitudes maxima (Iargeur de piste sonore) toutes les fréquences se présententrespectivement dans la musique normale et dans la parole. La limitation effectivede l'amplitude commence donc pour chaque angle correspondant du ciseau au pointcl'intersection d'une ligne oblique avec la courbe.

reuses doivent être imposées. L'élasticité du maté-riau du ciseau ne semble jouer qu'un role secon-daire. On s'est très vite aperçu que différentessortes d'acier (dont la dureté V i c k ers 7) était de800 à 900) ne présentaient pas une dureté suffi-sante comme Ie montre clairement par exemple, lamicrophotographie (fig. 4) reproduisant la pisteentaillée par un ciseau fait avec une de ces qualitésd'acier. D'autre part on a constaté que différentscristaux a;tificiels (les carbures de métaux lourdspar exemple) dont la dureté est considérable (du-reté V i c k ers de 1300 à 1800) ne sont pas assezhomogènes (fig. 5). Le matériau, qui a finalementété adopté, Ie monocristal de saphir réunit les deuxpropnetes requises: comme monocristal il estévidemment parfaitement homogène (voir le dia-gramme de L a u e obtenu au moyen des rayons X,(fig. 6), dans ce cas un cliché semblable à celui dela fig. 5 ne donnerait pas de résultat, aucune struc-ture ne pouvant être reconnue). Sa dureté

7) En procédant à la mesure de la dureté d'une manièrequelconque au moyen de l'appareil V i c k ers, unepointe de diamant, en forme de pyramide à base carréeavec un angle au sommet de U8° est pressée avec unecertaine force contre la matière. L'appareil de V ic k ersprésente par comparaison avec d'autres méthodes demesure de la dureté eet avantage, qu'il peut être utiliséaussi bien pour les matières les plus dures que pourles moins dures et qu'il donne des résultats assez précis.C'est pour cette raison que l'examen de duretéV i c k ers est employé presque exclusivement dans lesLahoratoires Philips pour les diverses recherches.

4000 6000 10000 15000

V i c k ers est de 1850 environ.D'après l'échelle de dureté de Moh s le saphir

a une dureté de 9 alors que la substance la plusdure connue, Ie diamant, a une dureté de 10. Entreces deux substances se place par exemple le carburede silicium dont la dureté V i c k ers est de 2100.

res ao

Fig. 4. Microphotographie d'une piste sonore, entaillée parun cis eau fait, à tit ree x p é r i men tal, en acier rapide.Le ciseau avait déjà à ce moment tracé une piste sonored'une longueur de 4 à 500 mètres Sur une hande "Philimil".Le tranchant du ciseau est entièrement ébréché, de nom-breuses brisures s'y sont produites (on peut s'en rendrecompte par les raies fines et continues et par le bord érailléde la piste sonore. La raison en est que par endroit lacouche de couverture n'a pas été éliminée) . .La Iréquencedu son enregistré était de 150 cis. Le cliché a été agrandi18 fois.

214 REVUE TECHNIQUE PHILIPS TOME 1, W 7

On a également essayé d'em.ployer ce matériaupour la construction des ciseaux, il convient aussi,

Fig. 5. Photogravure d'une incrustation artificiel, agrandis-sement 1000 fois. On voit très distinctement les partreulesdistinctes, qui sont cornposées par un carbure métallique trèsdur et qui sont maintenues par line substance mo ins dure,plus souple, servant à la liaison. Le matèriau est de touteévidence très peu hornugène.

mms s'obtient très difficilement sous formede gros cristaux. Les mêmes observations s'ap-pliquent pour l'oxyde de zirconium, le carburedu bore, dureté V i c k ers 2600 environ; ce maté-riau se rapproche du diamant par sa dureté 8) et

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Fig. 6. Diagramme radiographique de L a u e d'un mono-cristal de saphir. La parfaite homo gènèité du monocristals'exprime par la netteté de la radiographie et dans Ie casd'une orientation convenable lors de l'enregistrement parrapport à l'axe des cristaux, par la répartition syrnétriquedes points sur la radiographie par diffraction (voir danscette revue 1, 56, 1936).

8) Comme il résulte de la définition de la duretéV i c k ers (note 7) il n'est pas facile d'indiquer cettedureté pour Ie diamant lui-même. Dans tous les caseUe serait > 2600.

pour d'autres carbures (les carbures de métauxdéjà cités par exemple). Ceux-ci conviendraientprobablement aussi si l'on pouvait les obtenir sousforme de monocr istaux d'une grosseur suffisantepour permettre l'exécution de ciseaux. Le saphirnaturel et le saphir synthétique ne présentent pasde différence apparente de qualité. L'orientationdes tranchants du ciseau vis-à-vis des axes des cris-taux n'a aucun effet notable dans le cas du saphir,

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Fig. 7a. Une piste sonore abso luruent nette, entaiUée aumoyen d'un ciseau en saphir all début de sa mise en service.

contrairement à ce qui se passe pour d'autres cris-taux, tels que Ie spinelIe, Ie corindon naturel, Iecarbure de silicium, qui ont été également essayés.La fig. 7a reproduit une microphotographie d'une

piste sonore obtenue au moyen d'un ciseau en saphirau début de l'enregistrement et une autre (fig. 7b)après une trace de piste sonore de 4 à .500mètres

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Fig. 7b. Une piste sonore obtenue au moyen d'un ciseauen saphir semblable après avoir accompli le mêrne travaild'entaillage que Ie ciseau de la fig. 4. Le ciseau est beaucoupmoiris usé, le tranchant n'est pas ébréché, quelques faibles"éclats" s'y sont seulement pro duits (on peut s'en rendrecompte par les raies continues dans la piste sonore). Fré-quence et agrandissement comme pour fig. 4.

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sur la bande. Comme on peut s'en rendre comptequelques légers "éclats", se sont seulement pro duitsdans Je tranchant du ciseau, ces "éclats" ne sontpas perceptibles à l'oreille. Il ne s'agit pas en effetd'une véritable irrégularité de la piste sonore (ainaiqu'on peut Ie constater sur la piste obtenue aumoyen du ciseau en acier (fig. 4). Puisque la lon-gueur courante de la bande "Philimil" sur unrouleau est de 300 mètres, la durée du ciseau appa-raît suffisante pour l'enregistrement Je plus long;il est de règle en effet qu'après chaque rouleau leciseau soit remplacé.

La fig. 8 montre la simplicité de la fixation duciseau sur Ie dispositif graveur et la facilité deson remplacement. En conséquence de l'étude dusystème de fixation en vue de l'enregistrement desfréquences élevées on fait Ie ciseau et la pointede la languette aussi légers que possible, afin de nepas augmenter inutilement l'inertie de l'ancre oscil-lante du graveur.

D) Quoique la microphotographic représente la fréquencehasse de ISO cis, la moyenne du régime de f'onctionne-ment est hien reproduite ainsi, car durant l'enregistre-ment Ie génèrateur so no re don ne alternativement toutesles fréquences. Cc u'est que pour la clarté que Japhotographic repreduite correspond à un passage oules fréquenees sont basses. D'ailleurs il est apparu queI'usure du ciseau ne dépenrl de f'açon notahle ni de laIréquem-e ni de l'amplitude.

Fig. 8. Fixation du ciseau à l'armature de I'ancre sur Iegraveur du SOli. Lors de l'insertion, Ie ciseau est pressé dansJa direction des flèches contre les gabarits de montagepol iso p t i que men t, Ie ciseau est fixé par une petitevis à tête carr ée tournée par une clef spéciale à engr enages.(ugrundissement considérable).

ACUITÉ VISUELLE ET VITESSE DE PERCEPTION DANS VÉTUDEDE VÉCLAIRAGE DES ROUTES

par P. J. BOUMA.

Sommaire. L'auteur étudie de quelle manière I'acuité visuelle dépend des brillancesde I'objet et de l'arr ière-f'ond, de la nature de la lumière (sources lumineuses 1110no.chrornanques ou autres), de la distance à laquelle se trouve I'observateur et du faitque la perception se fait par un seul reil ou par les deux yeux. Quant aux SOurceslumineuses techniques I'acuité visuelle est sensiblement plus grande avec la lumièreau so diurn ou au mer cu re qu'avec eelle des lamp es à incandescence ou du néon.L'auteur étudie la vitesse de perception pour différentes sortes de lumière:a) pour les objets au repos la lumière au mercure et au sodium parair meilleure

que la lumière des lampes à incandescence et que celle au néon.h) pour les objets en mouvement on peut étahlir la succession en ordre décroissant

comme suit: lumière au sodium, larnpes à incandescence, mèreure.

Pour la VISIOndes objets sur les routes éclairéesartificiellement il importe en premier lieu que l'onremarque la présence de l'objet. Cette perceptiondevient possible par la création d'un contrasteentre l'objet et la surface de la route: la richessedes contrast es et la sensibilité jouent un rêle danscette perception.

Lorsque l'objet est perçu on veut aussi le recon-naître, c'est-à-dire établir aUSSI exactement que

possible sa forme et la distance à Iaquelle il se

trouve. Cette identification dépend directementd'une autre propriété de l'reil, à savoir de l'acuitévisuelle. On entend par acuité visuelle la facultéqui nons est donnée de discerner la forme d'objetsdéterminés, vus sous un faible angle visuel, ouégalement la faculté de voir séparés deux objetsqui se trouvent très près l'un de l'autre (deuxpoints, par exemple, ou un certain nornbre delignes parallèles).

En plus de l'acuité visuelle, la vitesse de percep-