работа (стр. 1 из 3)
Санкт – Петербургский государственный университет
кино и телевидения
Кафедра звукотехники
Дисциплина: «Запись аудио – и видеосигналов»
«УТВЕРЖДАЮ»
зав. кафедрой звукотехники,
профессор
______________Ершов К.Г.
КУРСОВАЯ РАБОТА
Студента 5 курса заочного факультета
_________________________________
Шифр: 7284
АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ЗАПИСИ – ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ФОНОГРАММ
(Фонограмма переменной ширины)
2010
ВВЕДЕНИЕ
Темой работы является анализ и процесса записи и воспроизведения фотографических фонограмм.
Целью проведенных расчетов и анализа является определение влияния процесса воспроизведения на качественные характеристики фотофонограммы. Во второй части работы проведен анализ, расчет и разработка структурной и электрической схем усилителя воспроизведения.
Исходные данные для расчетов (шифр 7284):
Часть №1
| Звуковоспроизводящее устройство Кинопроектор | 35 мм |
| Тип светооптической системы | Механическая щель перед фонограммой |
| Источник излучения | Светодиод |
| Фотоэлектрический преобразователь | ФЭУ |
| Воспроизводящий штрих Ширина штриха (В) Длина воспроизводящего штриха | 15 мкм 2.15 мм |
| Угол наклона штриха Расфокусировка штриха | 65 минут 15 % |
| Закон нарушения юстировки аппарата | Наклон, α=10 |
| Частоты для расчёта нелинейных искажений | 1000 Гц и 6000 Гц |
| Фонограмма | |
| Киноплёнка | Чёрно – белая, 35 мм |
| Количество дорожек | 2 |
| Модуляция | 90 % |
| Плотность тёмного участка фонограммы | 1.5 Б |
| Плотность светлого участка фонограммы | 0.15 Б |
| Ширина фонограммы (длина запис. штриха) (а) | 1.9 мм |
Часть №2
| Кфф | 0.69 |
| Кчл | 0.39 |
| К | 6.55 мА/лм |
АНАЛИЗ СКВОЗНОГО ТРАКТА ЗАПИСИ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
Ниже приведена структурная схема сквозного тракта записи-воспроизведения фотофонограмм:
| Проявочная машина |
| Негатив фонограммы |
Uвх  |
 |  |  | |  |
Качество звука, обеспечиваемое аналоговой фонограммой переменной ширины, иначе, чем удовлетворительным, назвать нельзя. Обеспечивается воспроизведение диапазона звуковых частот от 40 до 8000 Гц, отношение сигнал/шум около 40 дБ, высокий уровень нелинейных искажений. Основной причиной шума фотофонограммы является шум кинопленки. Для уменьшения шума можно использовать пленки большой оптической плотности.
Причинами ограничения частотного диапазона являются: инерционность модуляров света электромеханического типа, заплывание фонограммы, рассеяние света в звукоблоке копировального аппарата. Ограничение верхнего предела ЧХ возникает из-за конечной ширины читающего штриха, неправильного расположения воспроизводящего штриха. Так же присутствуют волновые потери. Для получения хорошей частотной характеристики в настоящее время используют лазерные звукозаписывающие устройства на кристаллах, мелкозернистые кинопленки и т.д.
Следующей негативной ситуацией являются нелинейные искажения в тракте звукопередачи. Они возникают из-за нелинейности самой характеристики передачи тракта и приводят к появлению новых частотных составляющих – гармоник более высшего порядка. Искажения имеют частотно-зависимый характер, т.е. резко возрастают с ростом частоты. Уменьшить нелинейные искажения в значительной степени позволяет использование компенсационного режима записи.
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАДАННОГО УСТРОЙСТВА ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ФОНОГРАММ
В данном разделе производится расчет следующих характеристик:
1. Динамический диапазон фотофонограммы DD
2. Амплитудно-частотная характеристика тракта воспроизведения
3. Нелинейные искажения при воспроизведении фонограммы. В этом пункте рассмотрены:
3.1. Закон изменения записываемого сигнала
3.2. Ток фотоэлемента при неравномерной освещенности по длине штриха
3.3. Расчет амплитуд гармоник сигнала
3.4. Расчет коэффициента гармоник
1. Динамический диапазон фотофонограммы DD
Динамический диапазон фонограммы (DD) – это выраженное в дБ отношение максимально допустимого (с точки зрения нелинейных искажений) уровня сигнала, передаваемого фонограммой, к его минимальному уровню, обычно измеряемых на выходе тракта.
DD = 20 lg 
(дБ)
Минимальный уровень сигнала в 2-3 раза (на 6-9 дБ) превышает уровень шума, т.е. динамический диапазон отличается от отношения сигнал/шум (ОСШ) на 6 – 9 дБ
ОСШ = 20 lg 
(дБ)
DD = ОСШ – (6 - 9) дБ
ОСШ = 20 lg 
(дБ)
Максимальная амплитуда косинусоидального сигнала ограничена шириной дорожки. Ширина дорожки определяется длиной записывающего штриха:
а = 1.9 мм
Коэффициент пропускания τ может быть определён по формуле:
τ = 10-д
Уровень шума измеряется при отсутствии сигнала на фонограмме в «паузе».
Основной причиной шума фотографической фонограммы является шум киноплёнки.
ОСШ для необесшумленой фонограммы можно вычислить по формуле:
ОСШ = 
(дБ)
где:
m - модуляция фонограммы, 0.9
а = 1.9 мм
- коэффициент пропускания светлой части фонограммы, равен10-0.15 = 0.7079
- коэффициент пропускания тёмной части фонограммы, равен10-1.5 = 0,0316
асв - ширина светлых участков, для необесшумленной фонограммы:
асв = aтемн = а/2 = 1.9 / 2 = 0.95 мм
Для обесшумленной
Среднеквадратичные отклонения пропускания для прозрачной
и тёмной 
частей фонограммы: 
, где 
Площадь светлого участка штриха в паузе
Тогда
Аналогично, для темной части фонограммы:
При необесшумленой фонограмме ширина светлых участков равна ширине тёмных участков, поэтому:
Суммарная флуктуация коэффициентов пропускания фонограммы:
Отношение сигнал/шум для обесшумленной фонограммы можно вычислить по формуле:
