Brevet FR2027630A1 — publié le 19701002

i 2027630 La présente invention concerne d'une manière générale la mémorisation de données numériques et plus particulièrement un procédé et des moyens de mémorisation de données numériques avec des densités relativement élevées dans un support d1enregistrement 5 rainé tel qu'un disque de phonographe. Dans la mémorisation de données numériques destinées à être lues ultérieurement, dans un support d'information, les paramètres commandant la réalisation de l'ensemble varient considérablement suivant les caractéristiques d'emploi du système considéré„ Cepen-10 dant il est souhaitable que, dans pratiquement tous les ensembles de mémorisation, on obtienne la capacité de mémorisation maximale compatible avec les autres conditions auxquelles doit satisfaire l'ensemble. Ces conditions peuvent être économiques ou relatives à l'environnement et par suite, restreindre le choix du support 15 d'enregistrement et limiter la complexité et la précision de l'équipement d'enregistrement ou de lecture, etc. Par exemple, la capacité d'acquisition du support dépend directement du nombre de niveaux de signal qui peuvent être enregistrés et lus exactement„ Si les tolérances de l'ensemble sont telles qu'on puisse séparer 20 à coup sûr quatre niveaux de signaux distincts, la capacité est nettement accrue par rapport à un ensemble dans lequel on ne peut reconnaître que deux niveaux, mais la réalisation est très compliquée et les tolérances exigées d'un ensemble à plusieurs niveaux de signal sont très rigoureuses. 25 Les divers supports d'enregistrement eux-mêmes ont des carac téristiques propres qui influent sur leur capacité d'enregistrement et leur aptitude à être utilisables dans des applications particulières. Dans les applications où la reproduction d'un enregistrement contenant des informations mémorisées particulières a de 30 l'importance, les bandes et disques magnétiques sont relativement coûteux. Un support facile à reproduire est le disque phonographique. Les procédés classiques de réalisation des disques phonographiques exigent des ensembles complexes pour permettre d'obtenir une densité de mémorisation suffisamment élevée. Cette limitation 35 de la capacité de mémorisation est attribuable en partie au fait que le signal provenant de la tête de pick-up d'un phonographe a une amplitude proportionnelle à la vitesse de la pointe de lecture dans le plan normal à la tangente au sillon. Cette vitesse d'un sillon de forme sinusoïdale peut être exprimée par la formule 40 = 2T7fD cos 2Tfft (2) © 69 36814 2 2027630 dans laquelle f est la fréquence dans le temps des déplacements du sillon, t est le temps et D le déplacemént maximal de la pointe de lecture dans le plan normal à la tangente au sillon. La vitesse de la pointe de lecture peut être exprimée par la formule 5 VG = 2 ïïfD (3) et si D est en microns et f en kHz, on a VQ = 0,2 JîfD cm/s (4) Par exemple, sera égal à 5 cm/s. Si f = 1 kHz, D est égal à 8 microns. Dans le cas des supports vinyliques, un fini de la surfa-10 ce de quelques centièmes de micron est courant et par conséquent un déplacement de 8 microns conduit à un rapport signal/bruit élevé. Il est évident, d'après les formules ci-dessus, que le déplacement doit augmenter lorsque la fréquence diminue pour conserver une vitesse donnée à la pointe de lecture. Par conséquent, les si-15 gnaux contenant des composantes à très basses fréquences et/ou une composante continue ne peuvent pas être directement enregistrés et reproduits. Afin d'enregistrer des données numériques sur un tel support, la bande de base des signaux d'information ne doit pas contenir de 20 signaux à basse fréquence ou doit être transformée par modulation. Bien qu'on puisse obtenir une densité relativement élevée de mémorisation en utilisant des procédés efficaces de modulation tels que la modulation d'amplitude à bande latérale ionique, un appareil de démodulation est nécessaire dans le système de lecture ce qui 25 peut être une complication intolérable pour un certain nombre d'applications pratiques. Par ailleurs, certains types d'informations classiques avec une bande de base qui ne comporte pas de composante continue occupent de larges bandes de fréquence, et leur rendement ne se compare pas favorablement au rendement spectral maximal de 30 deux éléments d'information (ou bits) par hertz de largeur de bande, déterminé par Nyquist pour un ensemble à deux niveaux. D'autres facteurs influant sur la capacité de mémorisation d'un support d'enregistrement rainé font intervenir les types de distorsion des signaux et de parasites qui brouillent les signaux 35 d'information reproduits et augmentent la probabilité des erreurs lors de la détermination de la valeur logique de chaque bit d'information. Dans un support d'enregistrement rainé, une source de distorsion du signal provient du phénomène connu sous le nom de "distorsion de contact". Ce phénomène est la conséquence de la 40 déformation de la forme d'onde produite par une pointe de lecture 69 36814 3 2027630 de dimensions radiales finies passant dans tin sillon ondulatoire, quand la largeur du sillon à un changement de direction devient comparable aux dimensions de la pointe de lecture. Pour un sillon ondulant lentement et dans lequel le rayon de courbure au change-5 ment de direction est sensiblement supérieur à celui de la pointe de lecture, la forme d'onde électrique engendrée par la pointe passant dans le sillon sera une reproduction à peu près parfaite de la forme de ce sillon. Cependant, quand l'amplitude et la fréquence du sillon sont telles que les changements de direction ont un rayon 10 de courbure comparable à celui de la pointe de lecture, la forme d'onde électrique obtenue est entachée de distorsion. Cette distorsion conduit à une diminution de l'intervalle dé discrimination entre un "l" et un "0" logiques dans les signaux d'information reproduits et par conséquent augmente la probabilité des erreurs de 15 détermination dues au bruit, au vacillement dans le temps et aux erreurs affectant le discriminateur de niveau. Pour réduire la distorsion de contact, il est par conséquent avantageux d'avoir une bande de base des signaux d'information ayant la largeur minimale possible de façon à limiter le rayon de courbure minimal du 20 sillon ondulatoire. D'une manière générale, dans la présente invention, les données numériques à mémoriser dans le support d'enregistrement sont transformées en une série de formes d'onde (symboles) superposés, occupant une bande limitée et cette série de symboles superposés 25 est ensuite mémorisée dans le support d'enregistrement en même temps qu'un signal de synchronisation. Chaque symbole est représenté dans le domaine temporel par la formule ci-après : 30 dans laquelle t représente le temps et T est l'intervalle entre les signaux. Ce symbole, qui a été étudié dans un document intitulé : A New Signal Format For Efficient Data Transmission par P.K. Becker et al, Page 240 NEREM Record 1966, n'a aucune composante continue et quand il est associé à une série de symboles identiques séparés 35 par des intervalles T, il a, dans chaque intervalle, une amplitude égale à 0 ou bien à + 1. Dans le domaine des fréquences, ce symbole (et une superposition aléatoire de ces symboles) a une caractéris-que de pseudo-filtre passe-bas représenté par S(f) = Sin 2fTf pour OjL f S(t) = 1/2 [sin TT (T+t) TT (T+t) sin TT (T-t) Tf(T-t) 69 36814 k 2027630 dans laquelle PD est la fréquence de l'information, égale à l/T. On doit notér que la limite supérieure du spectre de fréquences est égale à la moitié de la fréquence d'information et que, par conséquent, on atteint le maximum indiqué par Nyquist de deux 5 bits par hertz» Conformément à l'invention, ce symbole est enregistré directement sans employer aucune porteuse, ce qui supprime ainsi complètement la démodulation et l'équipement complexe nécessaire à celle-ci. Une sinusoïde d'horloge de synchronisation, de fréquence égale à celle des informations, peut être superposée à 10 la série de symboles d'informations et cependant facilement séparée par l'appareil de lecture à l'aide d'un filtre simple puisque la fréquence d'horloge est double de la fréquence maximale des signaux d'information. Lorsqu1on utilise ce symbole, la lecture peut être effectuée 15 en séparant par filtrage la sinusoïde de synchronisation et, en l'utilisant comme signal de synchronisation, en établissant si le signal d'information tombe à l'intérieur ou à l'extérieur de deux niveaux différents de tension. En général, la série de signaux superposés peut être considérée comme ayant, à chaque instant corres-20 pondant à un^signal d'horloge, la valeur 0 ou - 1. la valeur 0 correspond à un zéro dans le train initial d'éléments d'information et un signal + ou - 1 correspond à un "1" dans le train initial d'éléments d'information. Le discriminateur peut être à polarité unique si l'on redresse les deux alternances du signal d'informa-25 tion de manière que les signaux positifs et négatifs apparaissent avec la même polarité. L'invention comprend également un appareil pour engendrer une série de symboles en réponse à un train de données numériques. On peut utiliser l'appareil pour un nombre quelconque de fréquences 30 d'information choisies. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-tiront de la description suivante, faite en regard des dessins annexés illustrant un mode de réalisation donné à titre explicatif et nullement limitatif. 35 Sur les dessins : les figures la et lb représentent graphiquement les caractéristiques de la forme d'onde du symbole à bande de base utilisé pour la mise en oeuvre de la présente invention. La figure 2 représente graphiquement une série de symboles 40 superposés. 69 36814 ' ' 5 r 2027630 La figure 3 représente graphiquement le spectre de fréquences de l'ensemble d'un symbole d'information et d'un signal d'horloge utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Les figures 4a à 4e représentent graphiquement des formes 5 d'onde superposées sur l'écran d'un oscilloscope et explicitant -l'invention. La figure 5 représente sous forme de schéma fonctionnel un appareil d'enregistrement des informations numériques sur un-support d'enregistrement rainé selon l'invention. 10 La figure 6 représente sous forme de schéma fonctionnel un système de codage préliminaire utilisable pour transformer un train d'informations numériques en une série d'instructions pour engendrer des symboles selon le procédé de la présente invention. La figure 7a représente, sous forme de schéma fonotionnel, un 15 générateur de symboles réalisé selon la présente invention. La figure 7b est un schéma fonctionnel détaillé d'une partie de la figure 7a» La figure 8 représente graphiquement le spectre de fréquences de signaux engendrés par le générateur de symbole de la figure 7a. 20 La figure 9 représente sous forme de schéma fonctionnel un appareil de lecture utilisable pour la mise en oeuvre de la présente invention; et la figure 10 est une vue en plan d'un disque d'enregistrement utilisé pour la mise en oeuvre de la présente invention. 25 Comme indiqué ci-dessus, le procédé selon l'invention utilise une série de symboles superposés pour représenter un train d'informations numériques. La figure la représente dans le domaine temporel le symbole à bande de base utilisé dans le procédé selon l'invention. Le spectre de fréquences de ce symbole de la figure 30 la est représenté sur la figure lb. Les caractéristiques de ce signal qui permettent de l'employer comme signal à bande de base pour une mémorisation efficace de l'information sur des supports d'enregistrement rainés sont attribuables aux caractéristiques de sa forme d'onde et de son spectre de fréquence. 35 Dans le domaine temporel, ce symbole est tel qu'il passe par zéro à intervalles égaux à 2T et que sa valeur atteint + 1 ou - 1 à mi-chemin entre deux passages par zéro. Par conséquent, une série de ces symboles peut être superposée pour produire pendant chaque intervalle T un signal de sortie égal à zéro ou bien à - 1. 40 Le décodage de la série de symboles superposés peut être effectué 69 36814 6 2027630 avec un simple filtre limiteur à deux niveaux engendrant un signal de sortie indiquant si la forme d'onde a un niveau égal à 0 ou bien à - 1. Le spectre de fréquences de ce signal s'étend de 0 à 1/2T, 5 avec une forme sensiblement symétrique. Par conséquent, pour une fréquence d'information qui peut par exemple atteindre 16 000 bits par seconde, la largeur de bande nécessaire est de 8 kHz soit 2 bits/hertz. Ce symbole ne comporte aucune composante continue et par conséquent convient pour l'enregistrement sur un support exi-10 géant une caractéristique de pseudo pàsse-bas. De plus, la pente de l'extrémité inférieure du spectre de fréquence est d'environ 6 dB par octave. Ce spectre correspond par conséquent à une gamme de fréquences peu étendue ainsi qu'à une largeur de bande globale réduite au minimum possible. 15 Ces caractéristiques du spectre sont très compatibles avec les nécessités de l'enregistrement de données numériques sur un support d'enregistrement rainé. Lors de l'enregistrement sur un support rainé, il est courant d'enregistrer à vitesse constante, si bien que la vitesse radiale du burin est proportionnelle unique-20 ment à l'amplitude du signal et est indépendante de la fréquence de celui-ci. Si l'on étudie les équations écrites ci-dessus, il est évident que l'amplitude du déplacement doit augmenter lorsque la fréquence diminue. Il résulte de cette caractéristique qu'une concentration de l'information dans la gamme des basses fréquences 25 provoquera une augmentation de l'amplitude du déplacement moyen nécessaire et par conséquent une diminution de la densité spatiale de l'information numérique mémorisée. Dans l'industrie de l'enregistrement des fréquences musicales, la caractéristique d'enregistrement à vitesse constante est modi-30 fiée conformément aux normes définies par la Record Industry Association of America (RIAA) qui modifie l'extrémité côté basse fréquence du spectre à enregistrer de manière à réaliser un affaiblissement de 6 dB par octave à cette- extrémité. Pour cela, on limite le déplacement radial du sillon aux basses fréquences et on éta-35 blit un meilleur équilibre entre les déplacements aux fréquences basses et élevées. Le spectre de fréquences correct de l'enregistrement est rétabli lors de la reproduction en intercalant un circuit complémentaire correcteur entre la tête de lecture et la chaîne acoustique. 40 Dans le cas du symbole choisi pour l'enregistrement des infor 69 36814 7 2027630 mations numériques, le spectre des fréquences a par lui-même une chute de 6 dB par octave au-dessous de la fréquence médiane. Comme on l'a signalé ci-dessus, lorsqu'on enregistre sur un support rainé, une source de distorsion des formes d'onde enregis-5 trées apparaît à l'extrémité haute fréquence du spectre. Cette distorsion a été dénommée "distorsion de contact" et a pour origine le fait que la pointe de lecture a des dimensions finies. Si les changements de direction des ondulations du sillon sont de dimensions comparables au rayon de la pointe de lecture, le centre 10 de cette pointe ne reproduit plus fidèlement la forme d'onde du sillon, puisqu'elle ne peut suivre avec précision la courbure de ces changements de direction. Le rayon de courbure de ces changements de direction dépendra de la fréquence et de l'amplitude du signal qui est enregistré ainsi que de la vitesse de rotation du 15 disque lors de l'enregistrement. Le rayon des changements de direction de la forme d'onde diminue quand la fréquence et l'amplitude augmentent et lorsque la vitesse du plateau d'enregistrement diminue. Cependant, un accroissement de la vitesse du plateau d'enregistrement provoque une diminution de la densité de mémori-20 sation puisqu'un signal identique dans le domaine temporel occupe plus de place sur le support d'enregistrement. Par ailleurs, une diminution de l'amplitude du signal augmente la probabilité d'erreur du fait d'une diminution du rapport signal/bruit. Lorsqu'on enregistre des informations numériques, cette distorsion de con-25 tact provoque une distorsion dans le temps des formes d'onde,, provoquant des incertitudes dans la définition des niveaux de signaux aux instants de détection synchronisés. Il est par conséquent avantageux de disposer d'un spectre de fréquences des signaux enregistrés qui ne comporte pas une prédominance des fréquences éle-30 vées. Dans le cas présent aussi, l'amplitude en fonction de la fréquence du symbole employé dans la présente invention diminue jusqu'à zéro à la fréquence maximale Pj/2,- les amplitudes les plus grandes des fréquences étant à proximité de la fréquence médiane de la bande. 35 La façon dont ces symboles peuvent être superposés au poste d'enregistrement .pour engendrer la succession désirée d'informations numériques au poste de reproduction est représentée sur les figures la et 2. Le symbole unique de la figure la, détecté par une série de discriminateurs d'amplitude qui reconnaissent si ce 40 signal est un "0" ou un "l" logique, représente la série de chif 69 36814 8 2027630 fres (binaires) 01010. Si un deuxième symbole est associé au premier, mais retardé d'un temps T, la forme d'onde obtenue apparaît sous la forme représentée en trait continu sur la figure 2. Sur cette figure, les courbes en trait interrompu représentent les 5 symboles isolés qui sont superposés pour constituer la forme d'onde représentée par une courbe continue. Les deux symboles ainsi superposés représentent la série de chiffres 011110. Si l'on su-jerpose directement un troisième .symbole à la forme d'onde de la sigure 2, mais avec un décalage T après le second symbole, la for-10 me d'onde obtenue représentera une série initiale de chiffres 011011. Pour reproduire une série de signaux d'information numérique par une série de symboles enregistrés superposés de ce type, la série initiale d'informations doit être transformée en une seconde 15 série indiquant si un nouveau symbole a été effectivement superposé au bout de chaque intervalle T. Si la succession originelle des informations est représentée en a1, ag. • an, la série destinée à commander la génération de symboles d'information péut être représentée par bn = Jan + bn_j. modulo 2. Pour reconstituer l'af-20 flux de données numériques originel provenant de la série de symboles mémorisés sur l'enregistrement, la lecture à partir de cet enregistrement peut être effectuée à l'aide d'une série de filtres discriminateurs de niveaux, établissant une distinction entre les signaux supérieurs à + 1/2 ou inférieurs à - 1/2 ("l" logiques) 25 et les signaux inférieurs "à + 1/2 ou supérieurs à - 1/2 ("0" logiques) lesdits filtres discriminateurs étant interrogés à des intervalles égaux à T, à un instant défini avec précision. En cas de redressement des deux alternances des formes d'onde à la sortie, le filtre discriminateur a seulement à établir me distinction 30 entre les signaux supérieurs à>-*1/2 ("l" logiques) et les signaux inférieurs à Un dispositif de synchronisation de ce système de décodage de l'information lue est alors nécessaire. En réglant de façon précise les vitesses d'enregistrement et de lecture, on peut employer 35 des systèmes logiques pour engendrer m signal de synchronisation à partir du signal d'information, cependant, m procédé plus simple consiste à superposer me sinusoïde de synchronisation sur la même piste. Puisque, comme on l'a indiqué ci-dessus, le spectre de fréquences du signal d'information s'étend seulement jusqu'à la 40 fréquence Pjj/2, me "sinusoïde de synchronisation enregistrée à 69 36814 9 2027630 une fréquence FD, qui est celle de l'information, a une fréquence très différente de la fréquence maximale des signaux d'information. Par conséquent, on peut utiliser ion filtre simple pour séparer ce signal d'horloge du signal d'information. Les passages par zéro de 5 la sinusoïde d'horloge peuvent alors être utilisés pour minuter l'interrogation du filtre discriminateur de niveaux d'information, de la manière illustrée sur la figure 3 qui représente le spectre de fréquences des signaux d'information s'étendant entre la fréquence 0 et la fréquence 1/2T et un signal de synchronisation cor-10 respondant à la fréquence l/T. La courbe en pointillé représente une caractéristique de filtrage appropriée utilisable pour séparer le signal d'horloge du signal d'information. En variante, on peut utiliser un appareillage d'enregistrement dit "stéréophonique", dans lequel deux signaux sont gravés dans le 15 même sillon, avec le signal d'information dans un canal et la sinusoïde de synchronisation dans l'autre. Ce procédé permet de supprimer les filtres de séparation des signaux d'information et de synchronisation, puisque cette séparation est réalisée par l'or-thogonalité des modulations des parois des deux sillons. On doit 20 noter par ailleurs que si la séparation des canaux était suffisante, on pourrait enregistrer des signaux d'information et d'horloge séparés dans chacun des deux canaux stéréophoniques, et doubler ainsi la capacité d'enregistrement du disque. Les figures 4a à 4e représentent la formation du tracé visua-25 lisé qui résulte de l'observation d'une superposition aléatoire de symboles sur un écran d'oscilloscope synchronisé par l'horloge. A l'instant t^ exactement, le signal d'information a la valeur 0 ou bien - 1. L'ouverture observée dans le tracé a une dimension horizontale et une dimension verticale finies, si bien qu'à des ins-30 tants légèrement différents de t^, les signaux d'amplitude peuvent encore être placés en 0 ou bien t 1, suivant l'amplitude admissible pour définir un signal +-■-1. Si les filtres discriminateurs d'amplitude sont réglés pour l'emplacement de l'ouverture la plus large du tracé visuel, comme indiqué par les niveaux - 1/2 et 35 + l/2 représentés pour les filtres discriminateurs de niveaux, l'instant t^ de l'interrogation concernant l'information, quand la décision logique entre 1 et 0 doit être prise, peut être décalé au maximum d'environ i T/6. En particulier, une erreur de minutage égale à - T/l8 représente approximativement une réduction de 3 dB 40 (30 jé) pour l'écart entre le niveau du seuil de discrimination et 69 368î4 10 2027630 celui du signal d'information pour un nlH logique. De plus, si l'instant ti est rigoureusement observé, le système peut tolérer une certaine distorsion de la forme d'onde, distorsion qui tendrait à rétrécir verticalement et horizontalement l'ouverture du tracé 5 visuel. En général, dans ces conditions, les dimensions finies dans le sens horizontal et le sens vertical du tracé visuel qu'on peut obtenir par la superposition de ces symboles signifie que ce procédé de mémorisation de l1information conduit à certaines modifications des spécifications de l'appareillage, sans introduire d'er-10 reur dans le train d'informations mémorisées. La figure 5 représente sous forme de schéma fonctionnel un appareil destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Cet appareil comprend un codeur préliminaire 12 qui reçoit dans son circuit d'entrée le train d'informations numériques originel et 15 transmet une série de signauçs: de commande, sous forme d'un second train d'informations numériques, à un générateur de symboles 13. L'horloge 14 transmet des signaux de synchronisation au codeur préliminaire 12 et au générateur de symboles 13. Le générateur de symboles 13 sert à engendrer un signal de sortie analogique ayant pré-20 cisément la forme d'onde du symbole en réponse aux signaux logiques de la série d'informations reconstituées émise par le codeur préliminaire 12. La série de signaux analogiques provenant du générateur de symboles 13 est combinée avec un signal d'horloge binaire de fréquence F^. La bande du signal mixte d'information et d'hor-25 log^imitée par le filtre passe-bas 15 et ce signal sert à commander une tête de gravure 16 pour enregistrer l'information sous forme d'un sillon ondulatoire sur un disque. Le mécanisme qui comprend la tête de gravure 16 et le disque 1J peut être le mécanisme classique de gravure de disques utilisé dans l'industrie de l'enregis-30 trement phonographique. Comme on le verra ci-après dans le présent mémoire, il est évidemment inutile d'utiliser les systèmes de correction en fréquence utilisés pour l'enregistrement de la voix ou de la musique pour enregistrer les- informations sous la forme de cette série de symboles superposés. En fait, on observe que le re-35 cours à cette correction altère l'ouverture dans le sens vertical du tracé visuel et par conséquent cette correction est supprimée des ensembles d'enregistrement et de reproduction. Le codeur préliminaire 12 et le générateur de symboles 13 peuvent être réalisés de diverses manières. Les nécessités logiques 40 du précodeur sont exprimées dans les formules établissant une cor 69 36814 ii 2027630 relation entre la série de signaux d'instructions b-^, bg ... bn et le train d'informations originel a^ a2 ... aR et la mise en oeuvre de cette logique est une question de commodité de réalisation et de forme de réalisation particulière du générateur de symboles. 5 Le procédé classique de production de signaux symboliques, représenté sur la figure la, consisterait à utiliser un réseau de filtres linéaires compliqué et précis, qui transformerait une implosion appliquée en une onde ayant la forme représentée. Une seconde solution consiste à utiliser un appareil qui engendre une 10 onde "en escalier" représentant approximativement cette forme d'onde. Un générateur de symboles de ce dernier type est décrit en détail ci-après en regard des figures 7a et 7b. L'ensemble destiné à jouer le râle du codeur préliminaire 12 est représenté sur la figure 6. Les informations introduites dans 15 ce codeur préliminaire, sous la forme d'une série de chiffres binaires a^, a^ ... an sont transformés en un train de signaux numériques de sortie pour commander le générateur de symboles, ce train de signaux de sortie numériques étant sous la forme b^, bg ... bn. Ces données d'entrée sont appliquées directement à une 20 entrée d'un circuit intersection-négation 21 et aussi, par un circuit inverseur 22, à une entrée d'un second circuit intersection-négation 20. Les signaux de sortie des circuits 20 et 21 sont tous deux transmis sous forme de signaux d'entrée par le circuit intersection-négation 25. Pour le circuit intersection-négation 25, on 25 réalise l'inversion à ses bornes d'entrée et non à celles de sortie. Le signal-de sortie du circuit 25 est appliqué directement à l'entrée a de la bascule 28 et par un inverseur 26 à l'entrée b de la même bascule. L'entrée a d'une seconde bascule 29 est reliée à la sortie de la bascule 28 et son entrée b est reliée à la 30 sortie b^. de la bascule 28. Lés deux bascules 28 et 29 reçoivent des signaux de déclenchement de l'horloge 14. La sortie aj_ de la bascule 29 est raccordée en amont à la seconde entrée du circuit intersection-négation 20 et la sortie bj_ de la bascule 29 est raccordée en amont à la seconde entrée du circuit intersection-35 négation 21. La sortie aj_ de la bascule 29 est également raccordée à une première entrée d'un autre circuit intersection-négation 31 qui reçoit par sa seconde entrée des signaux provenant de l'horloge 14. La sortie^^u circuit intersection-négation 31 est reliée par un inverseur/a la borne de sortie 36 du décodeur. 40 Le fonctionnement de ce circuit est fonction de la valeur du 69 36814 12 2027630 chiffre binaire appliqué à l'entrée de l'information et de l'état de la seconde bascule 29. Si les signaux provenant des sorties a^_ des bascules 28 et 29 sont considérés comme des, signaux "1" de sortie et si les signaux provenant des sorties b^_ sont considérés 5 comme des "0" de sortie, on peut démontrer que pour chaque bit de l'information d'entrée, le signal de sortie sera celui représenté * par la formule : bn= f an + ^n-2 J modulo 2 Les figures 7a et 7b représentent line forme de réalisation 10 particulière d'un générateur de symboles engendrant une onde en escalier représentant approximativement la forme d'onde représentée sur la figure la. La figure 7a représente la disposition d'ensemble du générateur de symboles et la figure 7b représente un schéma détaillé des sous-ensembles qui existent en plusieurs exemplaires 15 pour former l'ensemble de l'appareil. D'une manière générale, le générateur de symboles est constitué par un registre à décalage 38 qui est synchronisé par une horloge 39 engendrant des impulsions de sortie à une fréquence double de celle de l'information, c'est-à-dire 2Fjj. Tous les étages du registre à décalage sont branchés 20 de manière à pouvoir transmettre un signal de commande à un commutateur correspondant de la série de commutateurs 45. Tous les commutateurs 45 sont reliés à une source de tension 44, si l?ien que lorsqu'ils sont manoeuvrés, la source de tension 44 fait passa* un courant par une des résistances raccordées faisant partie du 25 groupe de résistances 46. Certaines des résistances du groupe 46 sont reliées à une ligne commune 49 tandis que les autres sont reliées à \me ligne commune 50. La ligne 49 est raccordée à l'entrée de l'amplificateur 40 et la ligne 50 est raccordée en même temps que le circuit de sortie de l'amplificateur 40 à l'entrée de l'am-30 plificateur 4l. Le signal de sortie de•1'amplificateur 41 est appliqué, en même temps qu'un signal provenant d'une seconde horloge dénommée "horloge de cadence 43 de l'information", à l'amplificateur de sortie 42. Les informations d'entrée provenant du codeur préliminaire sont appliquées à l'entrée du premier étage du regis-35 tre à décalage. Ce générateur est destiné à réaliser la forme d'onde en escalier représentant approximativement le signal symbole, uniquement quand un "l" est présent à la borne d'entrée de l'information. Par conséquent, si un "l" est présent à cette borne, ce "l" sera 40 introduit, lors de la première impulsion d'horloge, dans la partie 69 36814 13 2027630 a du registre à décalage de manière à actionner ainsi l'interrup® teur correspondant 45a et à faire passer par la résistance 46a, un courant aboutissant à la ligne commune 49. Chaque impulsion d'horloge -successive décalera ce "l" à travers la série de sections b, 5 c, d etc. du registre à décalage, actionnant successivement chacun des interrupteurs correspondants et faisant passer un courant à travers chacune des résistances en circuit. Les amplificateurs 40 et 41 additionnent alors lVensemble des courants circulant à un instant donné et les appliquent à l'amplificateur'de sortie 42. 10 Cette cadence d'échantillonnage destinée àu générateur étant égale à deux fois la cadence d'échantillonnage d'une forme d'onde complète, comme indiqué sur la figure la qui comprend 10 intervalles T, il faut le double d'étages, c'est-à-dire 20. Les valeurs de chacune des résistances du groupe 46 sont choisies de façon à être in-15 versement proportionnelles à l'amplitude du signal nécessaire pour engendrer l'onde en escalier représentant approximativement le symbole, au point correspondant de la forme d'onde. La fréquence de récurrence des signaux de l'horloge 49 étant égale au double de la fréquence de l'information, le signal .d'entrée de l'information 20 peut changer une fois seulement pour chaque impulsion de décalage de l'horloge. Cependant, la durée d'un signal d'entrée logique "l" est limitée à la moitié d'une période de l'horloge d'information, c'est-à-dire à T/2, si bien que chaque "l" appliqué à l'entrée provoque la propagation d'un seul chiffre binaire 1 à travers le re-25 gistre. Le symbole utilisé ayant des valeurs aussi bien positives que négatives, les résistances de sommation doivent être capables d'engendrer un signal pondéré ayant les deux polarités. La seconde ligne commune 50 est prévue dans ce but. Les courants additionnés dans cette ligne commune étant appliqués directement à l'entrée de 30 l'amplificateur 41 .et subissant donc une inversion de moins que les courants appliqués à l'entrée de l'amplificateur 40, les signaux provenant de cette ligne commune ont une polarité inverse de ceux circulant dans la ligne commune 49. Les résistances sont raccordées à la ligne commune appropriée de manière que la polarité 35 soit correcte aux points correspondants des formes d'onde. Les valeurs relatives de chacune des résistances 46a à 46t sont indiquées sur le tableau 1. Le signal de sortie de l'amplificateur 42 devant être appliqué comme signal de commande à la tête de gravure de l'appareil enregistreur, l'horloge 43 des informations binaires 40 doit également transmettre son signal de sortie à l'amplificateur 69 36814 u 2027630 42 afin d'enregistrer le signal de synchronisation. TABLEAU I Elément Valeur ohmique en ohms 46a 49.9 5 . ^6b 39.2 46c 30.1 46d 22.1 46e 15.0 46f 9.31 10 46g ■ 4.75 46h . 1.30 46i 1.00 46 j _ 2.15 46k 2.15 15 461 1.00 46m 1.30 46n 4.75 46o 9.31 46p 15.0 20 46q 22.1 46r 30.1 46s 39.2 46t 49.9 La figure 7b représente les détails d'une section du registre 25 à décalage et du dispositif de commutation utilisable dans un système tel celui représenté sur la figure Ja. Le registre à décalage est constitué par une série de bascules connectées comme représenté en 60 et 70. Chacune de ces bascules reçoit un signal d'entrée de déclenchement provenant d'une horloge aboutissant à l'en-30 trée t de déclenchement et comporte aussi une entrée de signal w. L'application d'un signal 1 à l'entrée w provoque, après l'application d'une impulsion de déclenchement à l'entrée t, le transfert d'un "l" à l'entrée w de la bascule branchée immédiatement en aval, et émet également un signal de commande à sa borne de sortie y. En 35 ce qui concerne l'étage 60, la borne de sortie y est reliée par une chaîne de résistances 6l et 62 à une source de tension positive + V. Le point commun des résistances 6l et 62 est relié à la base d'un transistor de commutation 63, lequel est branché entre la source de tension positive + Y et la masse par un potentiomètre 40 64. Le curseur du potentiomètre 64 est relié par la résistance 65 69 36814 15 2027630 à l'une des lignes communes 49 ou 5Q. L'application d'un "l" logique à l'entrée provoque, comme indiqué ci-dessus, l'émission d'un signal de commande par la sortie qui rend le transistor 63 conducteur, faisant ainsi passer une impulsion de courant à travers 5 la résistance 65. Le potentiomètre 64 permet de régler exactement l'intensité du courant passant par la résistance 65 et permet au signal "l" de modifier la forme d'onde du symbole. Cette distorsion préliminaire sert à réduire la fermeture globale de la trace reproduite, due au retard résiduel de groupe et à la distorsion d'am-10 plitude occasionnée par divers éléments dé l'ensemble d'enregistrement et de reproduction. Les transistors de commutation sont du type PNP fonctionnant suivant le mode inversé (c'est-à-dire que l'émetteur est en fait, utilisé somme un collecteur et vice-versa). Ce mode de branchement sert à réduire la chute de la tension de 15 saturation de l1interrupteur, mais en abaissant le gain en courant de ce transistor à une valeur inférieure à 1. La représentation approximative d'une forme d'onde par une onde en escalier complique le spectre du signal produit. Une représentation approximative en escalier aura pour spectre non seu-20 lement le spectre de l'onde fondamentale> mais également des groupes additionnels de bandes latérales. La première paire de bandes latérales correspond à la fréquence d'échantillonnage utilisée pour engendrer l'onde en escalier. Dans le cas du générateur de symboles représenté sur la figure 7a, la fréquence d'échantil-25 lonnage est égale au double de la cadence d'information, PD ou 2/T. Par conséquent, la première paire de bandes latérales aura une largeur égale à 1/2T au-dessus et au-dessous de cette fréquence d'échantillonnage, de la manière représentée sur la figure 8 dans laquelle le spectre fondamental illustré de .la forme d'onde oc-30 cupe la bande de fréquence 0 à 1/2T, tandis que la première paire représentée de bandes latérales occupe la bande de fréquence 3/2T à 2/T et 2/T à 5/2T. Le signal d'horloge destiné à la synchronisa-tion du décodeur étant enregistré sous la forme d'un signal sinusoïdal de fréquence l/T, on peut employer un filtre assez simple, 35 de caractéristiques représentées par la ligne en trait interrompu, pour séparer les bandes latérales de l'ensemble de l'information constituée par le symbole de base et en même temps bloquer le troisième harmonique de l'onde rectangulaire de synchronisation appliquée à l'entrée. Ce filtre sera placé à la sortie du générateur 40 de symboles. 69 B6814 16 2027630 Si la fréquence d1échantillonnage destiné à engendrer l'onde en escalier devait être abaissée à 1/T,. la première paire de bandes latérales apparaîtrait à cette fréquence et évidemment descendrait jusqu'à la fréquence 1/2T. Aveo cette cadenoe d'échantillon-5 nage, les bandes latérales ne pourraient pas être séparées facilement par filtrage du spectre de l'information, et la distorsion d'amplitude et de retard de groupe résultante ainsi introduite tendrait à réduire les dimensions des ouvertures horizontales et verticales de la trace. 10 Dans certains cas, les circuits transmettant les signaux ou bien la tête de gravure provoqueront une déformation de la forme d'onde engendrée. Pour remédier à cet inconvénient, on peut appliquer à la forme d'onde originelle une distorsion préliminaire de manière que la forme d'onde finalement enregistrée soit correcte. 15 Un procédé permettant d'obtenir ce résultat consiste à changer certains réglages des potentiomètres du générateur. Dans un exemple particulier de mise en oeuvre de ce procédé, un enregistrement sur disque de 18 cm entraîné à tinéf vitesse Les formes de réalisation .décrites ci-dessus concernent un 25 procédé et un appareil dans lequel un signal de synchronisation est enregistré soit dans le même sillon sous forme de signal d'information ou bien, dans le cas d'un enregistrement dit stéréophonique, comme signal destiné à l'un des canaux stéréophoniques. Comme on l'a indiqué ci-dessus, le signal de synchronisation peut 30 être obtenu logiquement à partir de la série de signaux d'information. La figure 9 représente un dispositif de lecture pour accomplir cette fonction. Le signal provenant de la pointe de lecture 80 est transmis à travers un filtre passe-bas 8l à un détecteur de niveau 83 et aussi à un oscillateur local 82 de verrouil-35 lage en phase. Un signal-repère émis par l'oscillateur 82 est appliqué au détecteur de niveau 83 et le signal de sortie du détecteur de niveau 83 apparaît sur la borne 85 de sortie de l'information. Le filtre passe-bas 81 élimine simplement par filtrage les parasites à une fréquence très élevée et le signal d'informa-40 tion appliqué au détecteur 83 de niveau et à l'oscillateur 82 est 69 36814 17 2027630 relativement exempt de brouillage. La fréquence de l'oscillateur 82 est soigneusement synchronisée sur la fréquence d'horloge ayant servi à enregistrer l'information. Le circuit de verrouillage en phase est tel que seuls les passages par zéro des signaux fournis 5 par l'horloge rythmant l'-information sont utilisés pouf verrouiller en phase les signaux-repère qui actionnent le détecteur de niveau 83. Par conséquent, du fait qu'il est verrouillé à la phase de l'oscillateur local par les passages par zéro des signaux d'information à des instants déterminés par l'horloge rythmant les informations, 10 le détecteur de niveau reçoit des signaux-repère à des instants précis en corrélation avec ces passages par zéro, si bien que l'impulsion de rythme apparaît au centre du tracé. Pour être certain que ce verrouillage en phase ne se produit pas pour des passages par zéro autres que ceux déterminés par l'horloge synchronisant 15 l'information, on peut utiliser divers circuits logiques. Il est évident que dans les applications où les signaux d'horloge sont obtenus à partir d'un oscillateur local verrouillé en phase avec l'information provenant du train d'information lui-même, il est inutile de superposer un signal d'horloge au signal d'in-20 formation. La figure 10 représente un disque destiné- à être utilisé comme support d'enregistrement de l'information. Le disque 85 d'enregistrement original, qui peut être réalisé par exemple en une matière utilisée couramment pour les enregistrements acoustiques 25 telle que l'acétate de cellulose, comporte un sillon 97 continu en -spirale, gravé sur sa surface et formant la piste d'information. On peut obtenir des reproductions du disque ci-dessus par moulage en utilisant des matières telles que l'acétate de polyvinyle ou le polystyrène de manière à répartir les données enregistrées entre 30 plusieurs postes de reproduction. Bien que la piste 97 progresse en général suivant une spirale de pas déterminé autour du centre du disque, l'information est enregistrée sous forme d'ondulations de ce sillon dans un plan normal à la tangente à ladite spirale. La forme de ces ondulations est la conséquence du déplacement du bu-35 rin graveur par un signal électrique qui est constitué par la superposition des symboles décrits ci-dessus et d'un signal sinusoïdal à la fréquence F^ de l'horloge. La vitesse du burin de gravure est maintenue proportionnelle à l'.amplitude du signal de commande. Lors de la reproduction de ce disque tournant à une vitesse cons-40 tante, le sillon doit avoir une forme telle qu'une pointe de lec 69 36814 18 2027630 ture placée à 1''intérieur se déplacera avec une vitesse variant dans le temps exactement de la même manière que celle du burin graveur. La forme d'onde du sillon du disque devant animer la pointe reproductrice d'une vitesse proportionnelle .à l'amplitude de la 5 forme d'onde représentant le signal électrique, la forme d'onde des déplacements de la paroi du .sillon n'est pas en elle-même identique à la forme d'onde électrique du signal de commande, mais, au contraire, est sensiblement proportionnelle à l'intégrale du signal de commande. 10 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de son cadre. 69 36814 19 2027630 LEGENDE DES DESSINS Figures Repères 1A L "1" logique n SD Seuil de discrimination 1-0 " LL "0" logique " SD Sexiil de discrimination 1-0 " L "1" logique 1B F Fréquence 3 F Fréquence 4A BB Balayage 4B BB Balayages 4C BB Balayages ■ 4D BB Balayages 4E BB Balayages 5 A Additionneur " El Entrée de l'information " Onde rectangulaire 6 El Entrée de l'information 7A El Entrée de l'information 7B IH Impulsion d'horloge FPB Filtre-passe-bas ÏB HH Vers 49 ou 50 ••f HH Vers 49 ou 50 8 F Fréquence 9 IR Impulsion de rythme ou trace repère 69 36814 20 2027630 RgHEMDICATIOHS 1. Procédé de mémorisation d'informations numériques sur un support d'enregistrement rainé, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à transformer lesdites informations numériques en 5 une série de signaux superposés, chaque signal ayant dans le domaine temporel la forme ci-après S(t) = 1/2 [sinTT (T+t) __ sin Tf (T-t) j TT (T+t) Tf (T-t) relation dans laquelle T = intervalle entre les signaux superposés, 10 l/T = fréquence des informations numériques, et t = temps à l'instant considéré, et à enregistrer ladite série de signaux sur ledit support d'enregistrement sous forme d'un sillon ondulatoire dont les déplacements se font suivant au moins une dimension et correspondent aux variations d'amplitude de ladite série 15 de signaux superposés. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits sillons sont enregistrés à une vitesse constante. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un signal d'horloge est enregistré sous forme de signaux périodiques 20 sur ledit support d'enregistrement. . 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence des informations numériques, l/T est égale à environ 16 000 bits/s. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une 25 série desdits signaux est enregistrée sur ledit support d'enregistrement sous la forme d'un sillon ondulatoire dont les déplacements suivent un axe et une seconde série de signaux est enregistrée sur le même sillon sous forme de déplacement dans un axe perpendiculaire audit premier axe. 30 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un signal d'horloge (de synchronisation) est enregistré sous forme de déplacements sinusoïdaux sur chacun desdits axes, la fréquence du-dit signal d'horloge étant égale à ladite fréquence des informations numériques. 35 7- Procédé selon la revendication 3j caractérisé en ce que le dit signal d'horloge est inscrit sous forme de déplacements sinusoïdaux sur le même sillon que lesdits signaux d'information, la fréquence dudit signal d'horloge étant égale à ladite fréquence des informations numériques. 40 8. Procédé selon la revendication-3, caractérisé en ce que des 69 36814 21 2027630 variations d'amplitude dudit signal d'information sont enregistrées sous forme de déplacements dans un plan dans ledit sillon, tandis que ledit signal d'horloge est enregistré sous forme de déplacements suivant un axe normal au plan desdits déplacements qui cor-5 respondent aux-variations du signal d'information dans ledit sillon. 9. Procédé de mémorisation de données numériques sur un support d'enregistrement rainé consistant essentiellement à transformer et enregistrer lesdites informations numériques sous la forme 10 d'une série de signaux électriques selon la revendication 1 avec un burin d'enregistrement mû à vitesse constante et à commander ledit burin de manière à tracer un sillon en spirale de pas déterminé sur ledit support d'enregistrement, les variations d'amplitude dans ladite série de signaux superposés apparaissant sous 15 forme d'ondulation desdits sillons suivant un axe sensiblement perpendiculaire à la direction de la tangente à ladite spirale. 10. Procédé selon la revendication S, caractérisé en ce que chacun desdits signaux à superposer a une forme d'onde intentionnellement déformée avant l'enregistrement desdites séries de si- 20 gnaux afin de compenser les distorsions introduites par les circuits transportant les signaux et par le burin enregistreur. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en' ce que ladite série de signaux superposés est engendrée par production d'une série de gradins constituant des approximations de ladite 25 forme d'onde (onde en escalier) et en ce que la fréquence d'échan--tillonnage destinée à la détermination de toutes les variations d'amplitude correspondant à chaque échelon de ladite forme d'ohde est au moins égale au double de la fréquence des informations numériques . 30 12. Appareil d'enregistrement d'informations sur un support d'enregistrement rainé, ladite information étant représentée par une série de signaux numériques a^, a^ ... an, caractérisé en ce qu'un dispositif transforme ladite série de signaux numériques en une série de signaux de commande b^, b^ ... bn dans lesquels 35 bn = (an + bn 2) modulo 2, un générateur de signaux symboliques est couplé audit dispositif afin d'émettre des signaux de commande, ledit générateur de signaux symboliques comprenant un registre à décalage avec une entrée de l'information, plusieurs emplacements de mémoire successifs et un-émetteur de signaux d'horloge pour dé-40 caler successivement un signal de commande arrivant à ladite entrée 69 36814 as 2027630 de l'information en le faisant passer par chacun desdits emplacements de mémoire, une série de générateurs individuels de courant sont tous reliés à un desdits emplacements de .mémoire et chacun d'eux émet un courant de signal déterminé chaque fois que ledit 5 signal de commande est dans l'emplacement de mémoire asoocié, une borne de sommation additionne tous les courants engendrés par lesdits générateurs de courant à un instant déterminé, lesdits signaux de courant particuliers étant choisis de façon qu'en réponse à chacune des impulsions de commande parvenant à ladite entrée de 10 l'information, ils envoient .à ladite borne de sommation une onde de courant représentée par l'équation : dans laquelle t = le temps à l'instant considéré et T = intervalle 15 entre les bits d'information de ladite série initiale de signaux d'information numérique et une commande d'une tête de gravure assure l'enregistrement de ladite onde de courant sous la forme d'un sillon ondulatoire sur un support d'enregistrement. 20 ledit registre à décalage est synchronisé- de manière à faire progresser un signal de commande d'une section à la suivante à la fréquence 2/T. lesdits générateurs de courant sont constitués par des résistances 25 reliées à une source commune de tension, des résistances choisies parmi celles susmentionnées étant raccordées à ladite borne de sommation commune par des inverseurs de la polarité, de- la différence de potentiel entre leurs bornes-, si .bien que le signal de sortie dudit générateur de signaux symboliques peut être positif ou néga-30 tif. 15. Procédé de reproduction d'informations numériques mémorisées suivant l'une des revendications 1 à 11. caractérisé en ce' qu'il consiste essentiellement à faire passer le long de parties choisies dudit sillon une pointe de lecture qui transforme lesdits 35 déplacements du sillon en variations d'un signal électrique et à détecter la forme d'onde électrique obtenue à intervalles de temps réguliers T, de manière à obtenir pour chaque intervalle un chiffre de sortie, ledit chiffre de sortie étant un "0" logique lorsque l'amplitude de la forme d'onde à l'instant de la détection est in-40 férieure à une valeur choisie et un "l" logique quand l'amplitude 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que 14. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que 69 36814 23 2027630 audit instant de détection est supérieure à une valeur choisie. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'un signal d'horloge périodique est enregistré sur ledit support d'enregistrement, la fréquence dudit signal d'horloge étant égale à la 5 fréquence desdites données numériques et la forme d'onde de sortie de ladite pointe de reproduction passe par un filtre pour séparer ledit signal d'horloge dudit signal d'information, ledit signal d'horloge constituant une base de temps pour la détection de ladite forme d'onde. 10 17. Support d'enregistrement d'informations numériques mémo risées par le procédé selon l'une des revendications 1 à 11 et 15 et 16, caractérisé en ce qu'il comprend un disque support d'information sur une face de laquelle un sillon ondulatoire est tracé par déplacement de la tête de gravure suivant un trajet tel que 15 la vitesse en fonction du temps de ladite tête dans un plan normal à la tangente de la courbe décrite par un point du disque tournant est représentée par une série de signaux superposés, l'ordre des superpositions étant en corrélation avec les, informations numériques particulières à mémoriser, caractérisé en cè que chaque si-20 gnal de la série de signaux superposés est représenté par la formule : dans laquelle T = intervalle entre les signaux superposés et 25 l/T = fréquence des informations numériques. 18. Support d'enregistrement selon la revendication 17, caractérisé en ce que la forme d'onde de la vitesse en fonction du temps dudit burin comprend de plus une onde sinusoïdale superposée dont la fréquence est égale à 1/2T. sinTT (T-t) J "TT (T-t)