最初电影是无声电影(默片),只看到画面上演员的动作,听不见声音,不知道倒底他们在做些什么,只好映出一些字幕来说明大意,人们对这种缺乏真实感的“默片”当然是难得满意的,后来就把声音利用留声唱片留下来,经过扩大机放大后,设法给放映的默片配音,但这种配音方法存在着很大的缺点,最主要的是同步问题不好解决,映出的画面上人的动作和声音不一致,画面上的演员嘴皮动完了而声音才出来;或者声音已经没有了,而画面上演员的嘴皮还在动作,给人一种很滑稽的感觉。直到发明了光电管后,可以采用感光录音的方法并能利用光电效应把声音还原,电影事业才大大向前发展。现在,谈一谈光电管在电影放映当中是怎样起作用的。


光电管对光线变化的感觉是很灵敏的,照射到光电管的光线变强了,光电管输出的电流就大起来;光线弱了电流就小下去。感光录音就是利用光电管的这个特点,当人物一面动作一面发出声音的时候,便把声音高低强弱的变化变成相应的光线强度的变化,又和拍摄人物形像的同时,把这个强度变化的光线拍摄到电影底片旁边的一窄条“声带”上,放映时,便利用“声带”来发出声音,所以,现在的电影,声音和动作完全吻合,就是因为声带是在影片上,同时连带着走动的缘故。录成的声带有两种式样,一种是变动光线密度的,叫做“变密式声带”,如图1。一种是变动光线面积的,叫做“变积式声带,如图2。这两种式样都是用感光录音方法录下来的,这种方法又称照相录音法,就是利用胶片把声音的“形象”拍摄下来,它和普通照像比较,只是记录的东西性质不同,所以要求的设备也就不同,普通照像可以对着被拍摄的物体拍照,而声音是看不见的,所以必需通过一套录音机设备,把收进来的声音的变化变成为光线的强弱,拍摄下来成为适合放映机的光电管还音的形像。这种声带,放映时通过还音系统,再经过扩音机放大后,放出和原来收录下来的同样的声音。电影还音的简单情况如图3:图上光源1发出的光线,经过聚光镜2和隙缝3后变成为细线的光条,照在小镜头4上,特制的小镜头能够将这光条变成一道明亮而扁平的光流,投射在声带面上,声带这时以均衡地和录音时同样的速度移动,每秒钟通过24片画面,光流经过声带后,强度随着声带上记录的“声音的形象”发生变化,因而使光电管输出电路里的电流发生同样变化,得到高频电流,经扩音机放大后,送到扬声器便放出声音。

放映机里的光电管常用的有真空式和充气式两种,在玻璃管泡里装有两个电极,一个电极叫做“阴极”,是个半圆形的金属屏,上面涂有光电作用灵敏的物质,光线照射上去就发射电子。在阴极前面有一个圆柱形的电极叫做阳极,使用时在这两个极上加电压,使阳极的电位高于阴极,阴极发射的电子,立刻跑向阳极产生电流。照到阴极的光线强度变化时,发射电子的数量和电流也跟着变化。图4А、Б、В表示这类光电管在线路上的两种连接方法。图А、Б都是阴极交连,因为光电管的阴极靠近放大电子管的栅极。这种连接方法的优点就是杂音较小。图В是阳极交连,因为光电管的阳极靠近放大管的栅极。光电管的电流在图中R\(_{1}\)上产生电压,就送到放大器去放大。
苏联出产的光电管种类很多,根据性质和构造不同用了各种字母和数字来表示,如铯充气式光电管就用ЦГ和数字表示,铯真空式就用ЦВ和数字表示,锑铯真空管式光电管就用СЦВ和数字来表示,如СЦВ—3、СЦВ—4等。
简单的光电管对放映黑白影片效果已经相当好,但对近来越来越多的彩色影片来说还不够好。所以近年来苏联出产的放映机上几乎都采用了新式的“单级光电倍增管”。
彩色片比黑白片富有表现力,能够把人类和自然界丰富多彩的人物活动更真实的显示出来,但在录音效果方面它就不及黑白片好,黑白片的声带片黑白分明,作用灵敏,但彩色片的透明赛璐珞基片上,还有分色的乳剂层,但这种片子是相当厚的药膜,应该透明的地方也没有黑白片那么透明,所以清晰度就比较差,作用自然也不很灵敏。因此,如果用同样的放映机,彩色片的声音是不及黑白片的。放映时彩色片声音小只有将扩音机声音开大,但随着杂音大增,放映效果很差。所以新式的放映机除改用发光较强的灯泡外,都普遍采用“单级光电倍增管。”

单级光电倍增管是利用二次放射原理而制成的,它的构造如图5,在玻璃泡1里有氧化铯或锑铯的第一阴极2,第二阴极3(又称发射极)和直接靠近第二阴极3的是网状的阳极4。各极都接上适当的电压,在第一阴极2和阳极4之间约为220伏,在第一阴极2和第二阴极3(发射极)之间为170伏。光线照在第一阴极2上,放出来的电子,受“阳极”和“第二阴极”的吸引,以高速度穿过网状的阳极,打到第二阴极3上,该极受到电子撞击时能放射出多几倍的电子(这种现象就叫二次放射),因为阳极电压比第二阴极电压高,这些电子被吸往阳极,结果在光电管输出回路里增加了好几倍的电子流,采用这种光电管以后,扩大器的放大倍数可以减小,工作稳定,杂声减小,使彩色影片的还音质量改善了不少。普通放映机改用这类光电管也很方便,只不过多一根连接线。

苏联电子管工业出产了两种基本型式的单级光电倍增管:ФЭУ—1(图6)和ФЭУ—2(图7)。图8示中ФЭУ—2管使用的情况。它的“窗孔”朝上,正对着放映机的还音部分的透光窗孔。
单级光电倍增管ФЭУ—1型和ФЭУ—2型的特性表如下:
型 式 ФЭУ—1 ФЭУ—2
最低灵敏度(微安/流明) 400 400
阳极和阴极间的额定电压(伏) 220-240 220-24O
发射极和阴极间的额定电压(伏) 150—170 150—170
最大黑暗电流(即没有光线照射 1×10\(^{-}\)71×10-7
时的电流)(安)
在光线为0.01流明时,连续不断 50% 50%
工作150小时后,剩余灵敏度
为(%)

苏联出产的70У5,КПУ—50,КЗВТ—2,КЗВТ—3,КУСУ—50,КУСУ—51等型放映机,都用单级光电倍增管。ФЭУ—1和ФЭУ—2在线路上的连接法如图9。但苏联的КЗВТ—3放映机,所用ФЭУ—2型光电管和前置放大级是装在一道的。(朱启富)