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Einrichtung zur Herstellung photographischer Tonaufzeichnungen mittels einer variablen Glimm- entladung.
Es ist bekannt, für die Herstellung photographischer Tonaufzeichnungen eine Glimmliehtentladung zu benutzen, die durch die Änderungen des Sprechstromes (Mikrophonstromes) beeinflusst wird.
Erfindungsgemäss wird eine Elektrode der verwendeten Glimmentladevorrichtung mindestens teilweise von einem Widerstandselement gebildet, wobei durch diese Elektrode der veränderliche elektrische Strom (Sprechstrom) hindurchgeschickt wird, so dass das Spannungsgefälle längs dieser Widerstandselektrode sich ebenso ändert wie der Strom und entsprechende Veränderungen des von der Glimmentladevorrichtung ausgesandten Glimmlichtes verursacht werden.
Die Leitung des veränderlichen elektrischen Stromes durch eine Widerstandselektrode einer Glimmentladevorriehtung kann entweder dazu dienen, die Potentialdifferenz zwischen derselben und einer andern Elektrode dieser Vorrichtung oder zwischen Teilen der Widerstandselektrode selbst und daher auch die von der Glimmentladevorrichtung emittierte Glimmerscheinung veränderlich zu machen.
In Fällen, wo die erwähnte Leitung eines veränderlichen Stromes durch eine Widerstandselektrode dazu dient, den Potentialunterschied zwischen dieser und einer andern Elektrode zu verändern, ist es empfehlenswert, die Widerstandselektrode an einem Ende oder an einem bestimmten Punkt ihrer Länge über eine Quelle elektromotorischer Kraft mit der genannten zweiten Elektrode zu verbinden. In allen Fällen jedoch ist es empfehlenswert, eine Quelle konstanter elektromotorischer Kraft in Serie oder parallel mit der Widerstandselektrode zu verbinden, damit auch im Falle, als kein veränderlicher Strom durch die letztere fliesst, ein Potentialgefälle entlang der Widerstandselektrode eintritt ; dieses wird dann verändert, wenn ein veränderlicher Strom durchfliesst.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt das Schaltungsschema einer einfachen Anordnung unter Verwendung einer Doppelelektrodenentladevorrichtung. Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, wobei die Entladevorrichtung eine einzige Elektrode besitzt. Fig. 3 zeigt in schematischer Ansicht die Art der mit jeder der vorangeführten Schaltanordnungen erzielten Tonaufzeichnungen. Fig. 4 und 5 zeigen weitere Anordnungen im Schaltungsschema, Fig. 6 zeigt die Art der mit jeder dieser Anordnungen erzielbaren Tonaufzeichnung und Fig. 7 zeigt eine Schaltanordnung, bei der die Spannungsquelle und der Spreehtransformator parallelgeschaltet sind.
Gemäss Fig. 1 besitzt eine Glimmentladevorrichtung 11 zwei Elektroden, wovon die eine 12 die Form eines Drahtes oder eines Streifens aus leitendem Material hat, während die andere 13 aus Widerstandsmaterial (Kohlenfaden oder gewundener Widerstandsdraht) besteht und sich neben der ersten und mit einer dieser gleichen Länge erstreckt. Das eine Ende 14 der Widerstandselektrode ist über eine Quelle konstanter elektromotorischer Kraft 15, z.
B. eine Hochspannungsbatterie, mit der über ihre ganze Länge gleiches Potential aufweisenden Elektrode 12 verbunden, während mit dem einen Pol 16 der zwischen den Elektroden befindlichen Stromquelle 15, welcher mit dem Ende 14 der Widerstandselektrode 13 verbunden ist, in diesem besonderen Falle ein gleichnamiger Pol 17 einer zweiten Batterie 18 verbunden ist, deren anderer Pol 19 über eine Quelle veränderlichen elektrischen Stromes, wie die Sekundärwicklung 20 eines Transformators, eine Audio11frequenzverstärkerröhre od. dgl. mit dem andern Ende 22 der Widerstandselektrode 13 verbunden ist.
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In Fällen, in denen es unerwünscht ist, dass der die Widerstandselektrode. M durchfliessende Gleich- strom auch die Quelle des Sprechstromes 20 durchfliesst (z. B. um die Sättigung eines Eisenkernes zu vermeiden), kann die elektromotorische Kraftquelle 18 (im folgenden Vorspannungsbatterie genannt) in Parallelschaltung mit der Quelle veränderlichen Stromes 20 an die beiden Enden der Widerstands- elektrode angeschlossen sein. Dabei muss die Quelle vcränderlichen elektrischen Stromes gegen den
Gleichstrom der Vorspannungsbatterie durch Zwischenschaltung eines oder mehrerer elektrostatischer
Kondensatoren abgeriegelt sein. Eine derartige Anordnung ist vom elektrischen Standpunkt aus im
Wesen die gleiche wie die in der Fig. 1 gezeigte. Sie ist in Fig. 7 dargestellt.
In jedem Fall jedoch bleibt die Potentialdifferenz zwischen dem Ende 14 der Widerstands- elektrode 13 (im folgenden das Ende konstanten Potentiales genannt) und der Elektrode 12 immer gleich dem Potential der zwischen den Elektroden befindlichen Quelle 15. Wenn kein veränderlicher Strom fliesst, wird daher die Potentialdifferenz zwischen dem andern Ende 22 der Widerstandselektrode z (im folgenden das Ende veränderlichen Potentiales genannt) und der Elektrode 12 geringer sein (bzw. grösser, wenn die Quelle 1. 8 in ihrer Polarität umgekehrt wird) als das Potential der zwischen den Elektroden befindlichen Quelle 15, u. zw. um einen Wert, welcher von dem aus der Vorspannbatterie 18 durch die Widerstandselektrode 13 fliessenden konstanten Strom abhängt.
Hiebei steigt das Potential zwischen den Elektroden entlang der Längenerstreckung derselben, d. i. von dem Höchstwert am Ende konstanten Potentiales M der Widerstandselektrode. Das Potential der Vorspannbatterie 18 soll nicht geringer sein als das maximale Spitzenpotential des der Quelle 20 entstammenden veränderlichen Stromes. Beim Durchfliessen des veränderlichen Stromes werden daher entsprechende Potentialänderungen das Potential der Vorpannbatterie ? abwechselnd unterstützen und ihm. entgegenwirken, so dass die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden am Ende veränderlichen Potentiales 22 der Widerstands elektrode 13 entsprechend dem veränderlichen Strom fallen und steigen wird.
Durch diese Potentialveränderung wird die Zwischenelektroden-Glimmerscheinung, welche, wenn kein veränderlicher Strom fliesst, z. B. über die halbe Länge des zwischen den Elektroden gelegenen Abstandes sich erstreckt (welche Strecke in Fig. 1 mit g angedeutet wurde), von dem Ende konstanten Potentiales 14 aus zwischen zwei Grenzen längenveränderlich sein.
Bei einem {kürzeren) Grenzwert wird das Spitzenpotential des veränderlichen'Stromes durch die Vorspannbatterie 18 unterstützt, bei dem andern (längeren) Grenzwert wird dem genannten Spitzenpotential durch die Vorspannbatterie entgegengewirkt, wobei die Längenschwankungen der Glimmerscheinung den Schwankungen des ver- änderlichen Stromes in bezug auf Amplitude und Periodizität genau entsprechen und von Schwankungen in der Lage jenes Punktes auf der Längenerstreckung der Elektroden hervorgerufen werden, bei welchem das Potential zwischen den genannten Elektroden jenen kritischen Wert besitzt, welcher gerade noch ausreicht, eine Glimmemission hervorzurufen.
Gemäss Fig. 2 besitzt die Glimmentladevorrichtung 23 bloss eine einzige Elektrode, bestehend aus zwei Armen 24 und 25, von denen jeder ein Widerstandselement darstellt. Eine Quelle 26 veränderlichen elektrischen Stromes wird in Serie mit einer Vorspannbatterie 27 mit den Enden 28, 29 der Elektrode 24, 25 verbunden und das Potential der Vorspannbatterie wird derart gewählt, dass sich normalerweise die Glimmerscheinung von den freien Enden 28, 29 der Arme 24 und 25 bis zu einem bestimmten Zwischenpunkt auf ihrer Länge erstreckt, welche Glimmlänge wieder mit g bezeichnet wurde.
Es folgt daher, dass in dem Masse, als der der Quelle 26. entstammende veränderliche elektrische Strom die Vorspannbatterie 27 abwechselnd unterstützt und ihr entgegenwirkt, auch die Länge der Glimmerscheinung zwischen den zwei Elektrodenarmen 24 und 25 von den freien Enden 28, 29 der genannten Arme aus länger und kürzer wird.
Mit einer Anordnung nach Fig. 1 und 2 ist es möglich, eine Tonaufzeichnung gemäss Fig. 3 zu erzielen, wobei die Glimmerscheinung in bekannter Weise auf einem beweglichen Streifen lichtempfindlichen Materials projiziert wird. Solange kein veränderlicher Strom fliesst, wird eine bestimmte, gleichbleibende Breite, beispielsweise die Hälfte der Streifenbreite, exponiert werden, wie bei. 30, Fig. 3, angedeutet. Sobald der veränderliche Strom fliesst, wird die Grenze des exponierten Teiles des Streifens von der geraden Linie abweichen und zu einer Linie werden, deren Abstand von der Kante des Streifens entsprechend den Schwankungen des veränderlichen Stromes veränderlich ist, wie bei 31 angedeutet.
Eine auf diese Weise erzielte Aufzeichnung ist bei weitem genauer, d. h. verzerrungsfreier als die durch die Verwendung oszillographischer Einrichtungen erzielten Aufzeichnungen, da bewegliche mechanische Teile und das mit solchen verbundene Beharrungsvermögen bei ihr nicht verzögernd wirken.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung unter Verwendung einer Widerstandselektrode 32, welche anstatt an dem einen Ende an einem zwischengelegenen Punkt konstantes Potential besitzt (vorzugsweise genau in der Mitte zwischen den zwei Enden, wie bei 33 angedeutet). Dadurch wird es möglich, dass die Länge g
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von diesem Punkt aus gegen beide Enden der Elektroden 32 lmd 35 ausdehnt und zusammenzieht, so dass eine Aufzeichnung. (Fig. 6) erhalten wird in Form eines über einen Streifen lichtempfindlichen Materiales sich erstreckenden exponierten Bandes, dessen beide Seitengrenzen und damit dessen gesamte Breite
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entsprechend dem aufzuzeichnenden veränderlichen Strom von der normalen Breite 36 symmetrisch abweichen, wie bei 37 angedeutet.
In solchen Fällen können zwei Vorspannbatterien und zwei unabhängige Zuführungen von einer
Quelle veränderlichen Stromes zu den Abschnitten der Widerstandselektrode 32 je auf einer Seite des Punktes gleichen Potentiales 33 verwendet werden oder aber es wird, wie aus Fig. 4 ersichtlich, nur eine Vorspannbatterie- 89 und eine Quelle veränderlichen Stromes 40 in Serie zwischen dem Punkt konstanten Potentiales 33 einerseits und den freien Enden der Widerstandselektrode 32 anderseits geschaltet, wobei eine Quelle 38 zwischen die gleichpotenzierte Elektrode 35 und den Punkt konstanten Potentiales 33 der Widerstandselektrode 32 gelegt wird.
Um eine Glimmemission zu erzielen, welche sieh, wie gemäss Fig. 6, nach beiden Enden auszudehnen vermag, kann aber auch eine Glimmentladevorrichtung mit einer einzigen Elektrode angeordnet werden, wie in Fig. 5 beispielsweise gezeigt ist. In diesem Falle wird eine Glimmentladevorrichtung 41 vorgesehen, deren Elektrode zwei Paar Arme 42,43 und 44, 45 besitzt, wobei die Arme jedes Paares in Serie geschaltet sind, während das freie Ende des Armes 42 des einen Paares mit dem freien Ende des entsprechenden Armes 44 des andern Paares verbunden ist, dessen Arm 45 seinerseits mit dem Arm 43 des ersten Paares verbunden ist. Der Verbindungspunkt der Arme 43 und 45 wird über eine Vorspannbatterie 46 und eine Quelle 47 veränderlichen Stromes mit dem Verbindungspunkt der Arme 42 und 44 der Elektrode verbunden.
In diesem Fall wird die emittierte Glimmerscheinung von der normalen, mit g bezeichneten Länge entsprechend dem der Quelle 47 entstammende veränderlichen Strom abweichen, welcher die Vorspannbatterie 46 abwechselnd unterstützt und ihr entgegenwirkt.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Anordnungen besteht darin, dass die so hergestellten Aufzeichnungen der in den Fig. 3 und 6 abgebildeten Art viel weniger den durch die unvermeidlichen Ent- wieklungs-und Kopierungsvorgänge hervorgerufenen Ungenauigkeiten ausgesetzt sind, als die auf dem Prinzip der Lichtdurchlässigkeit beruhenden Aufzeichnungen, bei welchen der Grad der Liehtdurchlässigkeit über die volle Breite eines Streifens entsprechend dem aufzuzeichnenden veränderlichen Strom schwankt.
Es ist ohne weiteres verständlich, dass es auch möglich ist, durch Verwendung einer veränderlichen Glimmerscheinung in einer elektrischen Glimmentladevorrichtung gemäss der Erfindung eine kombinierte Transversal- und Intensitätsaufzeichnung zu erzielen, bei welcher der Grad der Lichtdurchlässigkeit des exponierten Bandes eines lichtempfindlichen Streifens mit seiner Breite schwankt, so dass diese Breite und die Dichte der Aufzeichnung entsprechend dem aufzuzeichnenden Strom variieren.
Eine derartige kombinierte Aufzeichnung könnte dadurch erzielt werden, dass das Potential der Vorspannbatterie und jenes der eventuellen Zwischenelektrodenquelle derart gewählt wird, dass, wann immer die Länge der Glimmerseheinung von dem bestimmten Punkt oder Ende konstanten Potentiales der Widerstandselektrode aus zu-oder abnimmt, auch die Intensität der Glimmerscheinung bei diesem Punkt oder Elektrodenende zu-oder abnehmen wird.
Gemäss Fig. 4 und 5 ist die Anordnung derart, dass die Glimmerscheinung sich-von-der-Mitte der Röhre ausdehnt und zusammenzieht, doch könnten auch ähnliche Anordnungen angewendet werden, bei welchen die Glimmerscheinung von jedem Ende der Röhre aus gegen die Mitte zu sich erstreckt.
Es kann dort, wo eine zweite Elektrode gleichen Potentiales verwendet wird, diese derart konstruiert sein (z. B. mit U-förmigem Querschnitt), dass sie die Widerstandselektrode fast zur Gänze umgibt, zum Zwecke, die Steuerung bzw. Intensität der Glimmerscheinung zu verbessern.
In manchen Fällen kann es erwünscht sein, um die Schwankungen der Glimmerscheinungen genauer den Schwankungen des erzeugenden Stromes anzupassen, dass andere als gerade Elektroden (gekrümmte Elektroden) verwendet werden, bzw. dass die Elektroden im Winkel zueinander angeordnet werden. Es kann wieder unter Umständen von Vorteil sein, dass der Widerstand der Widerstandselektrode auf die Längeneinheit nicht der gleiche bleibt.
Endlich geht aus dem Gesagten hervor, dass die Elektroden verschiedene Formen besitzen können ; z. B. eine Widerstandselektrode von annähernd spiraliger Form mit einer Elektrode gleichbleibenden Potentiales, welche die Form einer daneben angeordneten kreisförmigen Platte besitzt.
Es ist auch möglich, in gewissen Fällen eine Glimmentladevorrichtung zu verwenden, welche zwei Widerstandselektroden besitzt anstatt einer, welche eine Widerstandselektrode und eine Elektrode gleichen Potentiales enthält. Nachdem weiters die von einer elektrischen Entladevorrichtung emittierten Strahlen nicht unbedingt innerhalb des Bereiches des sichtbaren Spektrums liegen, muss die veränderliche Glimmerscheinung nach vorliegender Erfindung nicht notwendigerweise sichtbar bzw. zur Gänze sichtbar sein.
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