Способ записи и воспроизведения звука с помощью лазера


 


Владельцы патента RU 2499303:

Никонова Юлия Александровна (RU)

Предложен способ записи и воспроизведения звука с помощью лазера. Запись и считывание осуществляют в аналоговом формате. Поверхность носителя разделяют на разделы, которые разделяют данные в цифровом и аналоговых форматах. Оптический диск используют одновременно для хранения, записи и воспроизведения аналоговой и цифровой информации на спиральной дорожке. На дорожке создают изменяющийся рельеф, отражающий изменения звуковых волн от источника аналогового сигнала на слое хранения информации. Когда считывают запись оптическим приемником отраженного луча лазера и преобразуют сигнал из оптического в аналоговый, сигнал изменяют согласно длительности и мощности отраженного оптического сигнала на спиральной дорожке носителя. Техническим результатом является увеличение объема записанной информации на единицу площади носителя.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Запись и воспроизведение звука.

Уровень техники

В текущее время имеются следующие основные способы записи и

воспроизведения звука:

- аналоговые на магнитную ленту (на компакт кассеты и бобины), на грампластинки (например, виниловые диски);

- цифровые способы, с помощью преобразования в цифровой (двоичный формат) и последующей записью, для чего применяются компакт диски (CD, DVD), переносные жесткие диски, карты флэш-памяти (запись музыки в цифровом формате, например МР3).

Наиболее близким к изобретению аналогом (прототипом) является цифровая запись на компакт диск (CD). См. Библиографические данные. Наиболее существенными признаками заявляемого изобретения, совпадающими с аналогом, являются: небольшой размер носителя, запись на вращающемся носителе по спиральной дорожке, покрытие носителя записи прозрачным защитным слоем, удобство считывающего лазерного устройства. Основной причиной, препятствующей получению технического результата при использовании прототипа (цифровой записи на компакт диск), является преобразование звука в цифровой формат с последующим декодированием при воспроизведении с помощью различных кодирующих систем, что формирует различные искажения звука и снижает качество записи и воспроизведения.

Раскрытие изобретения

При осуществлении предлагаемого способа записи и воспроизведения звука достигаются следующие технические результаты:

- получать моно-, стерео- и многоканальную запись звука объемного звучания более высокого качества на внешнем носителе (диск), сохраняя профиль звуковой спиральной дорожки на носителе, защищенном от внешних воздействий защитным слоем лака, за счет уменьшения искажения формы считываемого сигнала по сравнению с существующими носителями, т.к. достигается более высокая точность считывания сигнала по сравнению с виниловым диском и не производится дополнительное кодирование и декодирование звука как на компакт-диске;

- увеличивать количество воспроизведений носителя без потери качества звука, в отличие от записи на виниловом диске, где поверхность спиральной дорожки на носителе царапается иглами звукоснимателей и качество ухудшатся с каждым воспроизведением за счет механического воздействия на спиральную дорожку на носителе;

- упростить схему и уменьшить количество дополнительных блоков в устройствах записи и воспроизведения и снизить затраты на программное обеспечение по сравнению с компакт-диском, где используется цифровое кодирование и декодирование звука, за счет чего происходит снижение себестоимости устройства записи и воспроизведения;

- увеличивается плотность записи аналогового звукового сигнала на единицу площади носителя, за счет чего при меньшем размере носителя время воспроизведения сохраняется или увеличивается.

Основная задача, на которую направлено изобретение - получение записи звука в формате моно-, стерео-, многоканальной записи звука объемного звучания высокого качества с его последующим тиражированием на внешнем носителе (диск), для последующего воспроизведения, сохраняя профиль спиральной дорожки носителя звука, защищенным от внешних механических воздействий при воспроизведении.

Признаки, характеризующие способ записи и воспроизведения звука с помощью лазера:

- источником светового сигнала при записи и воспроизведении является лазер;

- запись звука на спиральную дорожку диска-носителя производится без цифрового кодирования, и, соответственно, считывается звук при воспроизведении без декодирования, т.к. запись и воспроизведение производятся в аналоговом формате;

- запись и воспроизведение производят на диске по спиральной дорожке, вращающемся с постоянной линейной скоростью;

- запись производится на диск (матричный диск) лазерным лучом, мощность луча определяется исходя из температуры, достаточной для удаления части слоя диска, используемого для формирования профиля звуковых дорожек;

- лазерный луч в процессе записи изменяет мощность в зависимости от изменения частотной характеристики аналогового сигнала, поступающего в виде электрических импульсов с микрофона или другого устройства, воспроизводящего звукозапись;

- запись осуществляется в формате моно-, стерео- или многоканального звука объемного звучания на одной или нескольких спиральных дорожках, в зависимости от выбранного варианта записи, причем каждая дорожка является отдельным каналом записываемого звука;

- при воспроизведении считывание записи производится с носителя записи (диска) одним или несколькими оптическими приемниками светового сигнала, отраженного с носителя записи (диска);

- источником светового сигнала является лазер (предпочтительно использовать лазер одной световой частоты при записи и при воспроизведении). При наличии нескольких звуковых дорожек (каналов) источником светового сигнала также является лазер, сигнал которого разделяется на несколько световых потоков с помощью линз. В случае необходимости можно использовать несколько лазеров одной или разных световых частот как при записи, так и при воспроизведении;

- воспроизведение записи производится с диска, вращающегося с постоянной линейной скоростью.

Осуществление изобретения

Признаки, характеризующие устройство и диск-носитель информации:

- диаметр носителя (диска) - 120 мм - равен диаметру компакт-диска (по ГОСТ 28376-89 - «Компакт-диск. Параметры и размеры.»);

- запись можно осуществлять на обеих сторонах, при этом область этикетки (наклейки) выделяется в центральную область диска вокруг центрального отверстия (диаметр 15,0 мм) и на зоне фиксации диска (максимальный внешний диаметр опорной зоны диска 33,0 мм);

- прочие характеристики диска также согласуются (одинаковы) с ГОСТ 28376-89;

- характеристики устройства воспроизведения по ГОСТ 27418 «Проигрыватель компакт-дисков»;

- при необходимости нанесения на диск одновременно с аналоговой записью цифровой кодированной информации используются характеристики способа записи по ГОСТ 27667, в дополнение производится разделение областей записи диска на аналоговую и цифровую;

- запись производится на диск (или матричный диск) лазерным лучом, мощность луча определяется исходя из температуры, достаточной для удаления части слоя диска, используемого для формирования профиля звуковых дорожек. Основной характеристикой, определяющей изменение мощности луча лазера, является изменение частотной и мощностной характеристики звукового аналогового сигнала с микрофона или другого звуковоспроизводящего устройства;

- воспроизведение записи с диска производится при мощности луча лазера, достаточной только для получения оптическим приемником светового сигнала, отраженного с носителя записи - диска.

Способ позволяет:

- улучшить качество воспроизведения звука по сравнению с существующими способами записи и носителями за счет уменьшения искажения формы считываемого сигнала по сравнению с первоначальным;

- увеличить объем записанной информации на единицу площади носителя за счет уменьшения размера дорожки, по сравнению с виниловыми дисками; по сравнению с CD-дисками объем записи также можно увеличить, т.к. запись не преобразовывается в двоичный код, поэтому занимает меньше площади при записи;

- совмещать запись на носителе в аналоговом и цифровом формате, для быстрого переключения между отдельными произведениями и считывании дополнительной информации о записи;

- осуществлять и одно- и двухстороннюю запись и воспроизведение звука на диске-носителе;

- осуществлять запись и считывание звука на нескольких дорожках для создания моно-, стерео- и многоканального звука, с эффектом объемного звука;

- тиражировать запись матричным копированием;

- увеличивать защиту авторских прав, в связи с уменьшением возможностей пиратского копирования записей с дисков, записанных в аналоговом формате предлагаемым способом.

Библиографические данные

1. ГОСТ 28376-89 - «Компакт-диск. Параметры и размеры».

2. ГОСТ 27418 «Проигрыватель компакт-дисков».

3. Kees A. Schouhamer Immink, Fellow, Audio Engineering Society Institute for Experimental Mathematics, Essen, Germany, Journal of the AES, vol. 46, pp.458-465, 1998.

4. ГОСТ 27667 «Система записи».

Способ записи и воспроизведения звука с помощью лазера (наиболее близким прототипом является запись и воспроизведение звука на компакт-диске лазером в цифровом формате), заключающийся в том, что:
- запись производят одним или несколькими лазерами с одинаковой или различной длиной волны/светового луча и считывают одним или несколькими лазерами и приемниками одновременно по одной или нескольким спиральным дорожкам для создания моно, стерео, многоканального звука с эффектом объемного звука;
- звук записывают и воспроизводят с помощью лазера на носителе по спиральной дорожке, на которую воздействуют лучом лазера с изменяющейся мощностью, чем создают изменяющийся рельеф дорожки на слое хранения информации на поверхности носителя;
- считывают запись с носителя оптическим приемником отраженного луча лазера с постоянным приемом отраженного луча с изменяющейся длительностью времени отражения, далее преобразуют сигнал из оптического в аналоговый;
- носитель в процессе записи и воспроизведения вращают с постоянной линейной скоростью, в качестве носителя информации используют оптический диск диаметром 120 мм, состоящий из прозрачной основы, отражающего и защитного слоя;
отличающийся тем, что
звук записывают и считывают с носителя в аналоговом, а не в цифровом формате, причем поверхность носителя разделяют на разделы, которые разделяют данные в цифровом и аналоговых форматах, и оптический диск используют одновременно для хранения, записи и воспроизведения аналоговой и цифровой информации на спиральной дорожке, на которую воздействуют лучом лазера с изменяющейся мощностью согласно амплитуде поступающего аналогового сигнала и создают изменяющийся рельеф дорожки, отражающий изменения звуковых волн от источника аналогового сигнала на слое хранения информации на поверхности носителя, когда считывают запись оптическим приемником отраженного луча лазера и преобразуют сигнал из оптического в аналоговый, сигнал изменяют согласно длительности и мощности отраженного оптического сигнала на спиральной дорожке носителя.



 

Похожие патенты:

Предложены носители информации с по меньшей мере тремя слоями хранения информации, устройства считывания и записи и способы считывания и записи. В носителе информации каждый из слоев хранения информации имеет зону тестовой записи, предназначенную для определения мощности лазерного луча при записи.

Предложены носитель записи информации, способ записи и способ воспроизведения. Носитель записи содержит 3 или более записывающих слоя, которые последовательно располагаются в направлении, проходящем от первого записывающего слоя к поверхности, на которую падает лазерный луч.

Изобретение относится к оптическому носителю записи информации и способу записи/воспроизведения для него, и, в частности, оно может быть применено к записываемому оптическому носителю записи информации.

Изобретение относится к области материалов для оптической записи информации, в частности материалов для архивной записи информации, основанной на фотоиндуцированной флуоресценции, с возможностью использования в устройствах оптической памяти, включая трехмерные системы оптической памяти для Read Only Memory (ROM).

Изобретение относится к фотохромным полимерным регистрирующим средам на основе нового семейства термически необратимых диарилэтенов, а именно арил-замещенных циклопентеновых бензтиенил производных диарилэтенов, для использования в многослойных оптических дисках нового поколения с информационной емкостью более 1 Тбайт, обеспечивающих создание трехмерной (3D) оперативной оптической памяти.

Изобретение относится к области техники защиты авторских прав на цифровое содержимое. .

Изобретение относится к новым фотохромным регистрирующим средам для трехмерной оптической памяти с фоторефрактивным недеструктивным считыванием оптической информации для использования в многослойных оптических дисках нового поколения с информационной емкостью более 1 Тбайт, обеспечивающих создание трехмерной (3D) оперативной оптической памяти.

Изобретение относится к области накопления информации с помощью оптических средств и может быть использовано для повышения достоверности при селективном считывании оптической информации, записанной в многослойный носитель с фоточувствительной средой.

Предложены способ и устройство оптической записи, устройство экспонирования, способы изготовления и воспроизведения информации с оптического дискового носителя. Способ содержит этапы, на которых классифицируют кодированные данные согласно комбинации длины метки для метки, длины пробела для первого пробела и длины пробела для второго пробела; генерируют серию импульсов записи для формирования метки, в которой краевая позиция переднего конца, краевая позиция заднего конца или ширина импульса серии импульсов записи изменяется согласно результату классификации. Длина пробела для первого пробела классифицируется по M классам длины пробела, длина пробела для второго пробела классифицируется по N классам длины пробела. В случае изменения краевой позиции переднего конца или ширины импульса, на этапе генерации серии импульсов записи изменяют одну краевую позицию переднего конца или ширину импульса согласно результату классификации, причем M больше N. В случае изменения краевой позиции заднего конца, на этапе генерации серии импульсов записи изменяют краевую позицию заднего конца согласно результату классификации, причем N больше M. Техническим результатом является снижение влияния межсимвольной и тепловой помех на качество записи. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 26 ил.

Предложены оптический носитель записи и устройство для его записи или воспроизведения. Носитель имеет три поверхности записи, слой покрытия и два промежуточных слоя. Толщины tr1, tr2 и tr3 слоя покрытия, первого промежуточного слоя и второго промежуточного слоя соответственно преобразовываются в толщины t1, t2, t3 относительных соответствующих слоев, каждый из которых имеет предопределенный стандартный показатель no преломления, на основании равенства tα=trα*(tan(θrα)/tan(θo)), где θrα и θo - углы схождения света в слое, имеющем каждый показатель преломления nrα и стандартный показатель преломления no. Толщины t1, t2 и t3 удовлетворяют условию | t 1 − ( t 2 + t 3 ) | > _ _ 1 мкм. Разность между любыми двумя значениями толщин t1, t2 и t3 устанавливается равной 1 мкм или более в любом случае. Техническими результатами являются препятствование формированию образа на задней стороне поверхности оптического носителя и подавление когерентности между отраженным светом от поверхностей записи. 2 н.п. ф-лы, 13 ил.

Предложены носитель информации, устройства для записи, воспроизведения и оценивания носителя информации. Носитель информации содержит область записи условия записи, в которую записано условие записи для записи последовательности данных на дорожку. Там, где метка записи, которая должна быть сформирована на дорожке на основе условия записи, является первой меткой записи, когда длина первой метки записи длиннее заданной длины, условие записи является классифицированным с использованием сочетания длины первой метки записи и длины первой паузы, расположенной рядом перед или после первой метки записи. Когда длина первой метки записи равна или короче заданной длины, условие записи является классифицированным с использованием сочетания длины первой метки записи, длины первой паузы и длины второй паузы, не расположенной рядом с первой паузой, а расположенной рядом с первой меткой записи. Техническим результатом является снижение вероятности ошибки считывания информации, записанной с высокой плотностью. 15 н. и 4 з.п. ф-лы, 48 ил.

Настоящее изобретение относится к полиуретановому составу для получения голографических сред. Данный состав включает: A) полиизоцианатный компонент; B) изоцианатреакционноспособный компонент, включающий гидроксифункциональные мультиблочные сополимеры В1) типа Y(Xi-Н)n с i=от 1 до 10 и n=от 2 до 8 и среднечисленными молекулярными весами более 1000 г/моль, при этом сегменты Xi построены соответственно из алкиленоксидных звеньев формулы (I): -CH2-CH(R)-O- формула (I), при этом R представляет собой водород, алкильный или арильный остаток, который может быть замещен или прерван гетероатомом (например, эфирными кислородами), Y лежащий в основе стартер и доля сегментов Хi относительно общего количества сегментов Xi и Y составляет, по меньшей мере, 50 вес.%; C) соединения, которые имеют показатель преломления nD 20>1,55 и содержат группы, реагирующие при действии актиничного излучения с этилен-ненасыщенными соединениями с полимеризацией (отверждаемые излучением группы) и сами не содержат NСО-групп; D) стабилизаторы радикалов; Е) фотоинициаторы; F) при необходимости, катализаторы; G) при необходимости, вспомогательные вещества и добавки. Также описаны способ получения сред для записи визуальных голограмм, среда для записи визуальных голограмм, применение такой среды и способ записи голограммы. Технический результат заключается в получении полиуретанового состава, который без ущерба со стороны совместимостей матричного полимера и записывающего мономера обеспечивает лучшее соотношение контраста и улучшенную яркость голограмм. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 пр.

Предложены регистрирующий носитель информации, воспроизводящее устройство и регистрирующее устройство. Носитель включает три или более слоев регистрации информации. Каждый из слоев включает область пробной регистрации. Один из слоев включает в себя область управляющих данных, предназначенную только для воспроизведения. Один из слоев включает области управляющих данных с возможностью регистрации, которые расположены с внутренней и внешней стороны от области пробной регистрации одного из слоев. Каждый из двух или более других слоев включает область пробной регистрации в радиальной позиции, частично перекрывающей радиальную позицию области управляющих данных, предназначенной только для воспроизведения. Каждый из двух или более других слоев включает область с запретом на запись, в которой запись запрещена, в радиальной позиции, частично перекрывающей радиальную позицию области управляющих данных, предназначенной только для воспроизведения. Техническим результатом является снижение влияния области пробной регистрации на пробную регистрацию, выполняемую в другом слое. 3 н.п. ф-лы, 1 табл., 28 ил.

Настоящее изобретение относится к полиуретановой композиции для изготовления голографических сред. Композиция содержит: (A) полиизоцианатный компонент, содержащий по меньшей мере один полиуретановый форполимер с терминальными NCO-группами исключительно на основе олигомерных или полимерных дифункциональных соединений, реакционноспособных по отношению к изоцианатам, со среднечисленными молекулярными массами от 200 до 10000 г/моль, у которого NCO-группы являются связанными с первичными остатками, (B) полимеры, реакционноспособные по отношению к изоцианатам, (C) соединения, содержащие группы, которые при действии актиничного излучения реагируют с этиленненасыщенными соединениями с полимеризацией (радиационно отверждаемые группы), а сами не содержат NCO-групп, (D) стабилизаторы радикалов и (Е) фотоинициаторы, причем соединения, используемые в компоненте С), имеют показатель преломления nD 20>1,55. Также описаны способ изготовления среды для записи визуальных голограмм, применение такой среды и способ записи голограммы. Технический результат заключается в получении новой полиуретановой композиции, в которой обеспечивается хорошая совместимость полимерной матрицы с записывающим мономером и другими компонентами, содержащимися в композиции, что приводит к улучшению яркости голограмм. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 пр.

Настоящее изобретение относится к полиуретановой композиции для изготовления голографических сред, включающей компонент записывающего мономера a), содержащий в качестве записывающих мономеров, в пересчете на всю композицию, по меньшей мере, 10% масс. одного или нескольких ненасыщенных уретанов a) из группы соединений формул (I) и (III), а также полимерные соединения или соответствующие предшественники матрицы, образованные из изоцианатного компонента b), реакционноспособного по отношению к изоцианатам компонента c), а также одного или несколько фотоинициаторов d) в качестве матрицы для записывающих мономеров где R независимо друг от друга в каждом случае представляет собой радиационно-отверждаемую группу, а также X независимо друг от друга в каждом случае представляет собой одинарную связь между группами R и C=O или линейный, разветвленный или циклический, содержащий при необходимости гетероатом, и/или, при необходимости, функционально-замещенный углеводородный остаток с 2 до 40 атомов углерода. Также описаны способ изготовления сред для записи визуальных голограмм, применение сред, полученных таким способом и способ записи голограмм. Технический результат заключается в получении полиуретановой композиции, обеспечивающей изготовление безопасных голограмм для использования в оптике во всей видимой области. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 пр.

Настоящее изобретение относится к фотополимерной композиции для изготовления голографических сред, включающей трехмерно-сшитые органические полимеры A) или их предшественники в качестве матрицы, а также соединения B), содержащие группы, которые при действии актиничного излучения реагируют с ненасыщенными соединениями с этиленовыми фрагментами с образованием полимеров (радиационно-отверждаемые группы), и которые растворены в этой матрице или находятся в ней в распределенном состоянии, а также компонент C), представляющий собой, по меньшей мере, один фотоинициатор, при этом плотность полимерной сшивки органического полимера, выраженная через среднюю молекулярную массу MC двух сегментов, соединенных полимерными мостиками, составляет величину от 2685 г/моль до 55000 г/моль. Также описаны среда, подходящая для записи визуальных голограмм, применение такой среды и способ ее облучения. Технический результат заключается в разработке фотополимерных композиций для использования в качестве голографических сред, которые могут производится без последующей термической или мокрой химической обработки, и с применением которых могут получаться бесцветные после облучения голограммы с высокой дифракционной эффективностью и высокой яркостью. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Настоящее изобретение относится к полиуретановому составу для получения голографических сред. Данный состав включает: A) полиизоцианатный компонент; B) изоцианат-реакционно-способный компонент, включающий, по меньшей мере, 50 вес.% в расчете на общую смесь B) полиэфирполиолов В1) со среднечисленными молекулярными весами больше 1000 г/моль, которые имеют показатель преломления nD 20<1,55 и содержат одно или несколько оксиалкильных звеньев формул (I)-(III): -СН2-СН2-О- (I) -CH2-CH(R)-O- (II) -СН2-СН2-СН2О- (III), при этом R является алкильным или арильным остатком, который может быть замещен или прерван гетероатомами; C) соединения, которые имеют показатель преломления nD 20>1,55 и содержат группы, реагирующие при действии актиничного излучения с этилен-ненасыщенными соединениями с полимеризацией (отверждаемые излучением группы), и сами не содержат NCO-групп; D) стабилизаторы радикалов; E) фотоинициаторы; F) при необходимости катализаторы; G) при необходимости вспомогательные вещества и добавки. Также описаны способ получения сред для записи визуальных голограмм, сама среда для записи визуальных голограмм, применение такой среды и способ записи голограммы. Технический результат заключается в получении полиуретанового состава, который без ущерба со стороны совместимостей матричного полимера и записывающего мономера обеспечивает лучшее соотношение контраста и улучшенную яркость голограмм. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 пр.

Предложены носитель информации и устройства записи и воспроизведения. Носитель содержит первый слой (L0) хранения информации, содержащий первую область (47_L0) регулирования оптимальной мощности, и второй слой (L1) хранения информации, соседний с первым слоем (L0) хранения информации, содержащий вторую область (47_L1) регулирования оптимальной мощности. Первая и вторая области (47_L0, 47_L1) регулирования оптимальной мощности не перекрываются. Первые буферные области (45_L0, 45_L1) расположены на одной стороне первой области (47_L0) регулирования оптимальной мощности и второй области (47_L1) регулирования оптимальной мощности соответственно. Область (50_L0) только для воспроизведения, хранящая данные только для воспроизведения, расположена в первом слое (L0) хранения информации таким образом, что область (50_L0) только для воспроизведения располагается напротив второй области (47_L1) регулирования оптимальной мощности второго слоя (L1) хранения информации. Первый слой (L0) хранения информации содержит первую защитную область (51_L0). Вторая буферная область (49_L1) расположена на другой стороне второй области (47_L1) регулирования оптимальной мощности. Техническим результатом является устранение влияния области регулирования оптимальной мощности на качество записи в области регулирования оптимальной мощности соседнего слоя для эксцентрикового диска. 3 н.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.
Наверх