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Verfahren zum optischen Abtasten von Schwingungsaufzeichnungen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiedergabe von Schwingungen, das sich auf solche Aufzeichnungen bezieht, die, von parallelen Rändern begrenzt, durch eine Membran oder eine andere schwingende Einrichtung auf einem zweckmässigerweise in Bandform ausgebildeten Träger erzeugt worden sind. Der Träger kann z. B. mit einer dünnen Schichte einer plastischen, undurchsichtigen Masse bedeckt werden, in welche mittels eines Schreibers, dessen Spitze zweckmässig die Form eines Stichels oder Schaber besitzt, die Aufzeichnungen eingeschnitten werden.
Der beispielsweise bandförmige Träger gleitet unter dem Schreiber mit konstanter Geschwindigkeit vorbei, so dass der Schaber während des Ruhezustandes der Membran oder ähnlichen schwingenden Anordnung eine solche licht- durchlässige Spur in die plastische Masse des Trägers zieht, die von geraden, parallelen Linien begrenzt ist, während des schwingenden Zustandes des schreibenden Systems aber eine Spur hinterlässt, die seitliche Auslenkungen und daher zackenförmige Ränder besitzt.
Bekannt ist die Abtastung solcher Aufzeichnungen mittels eines Lichtspaltes, dessen Längskanten bis zur Mittellinie der Tonspur reichen, s. Fig. 1 : A bezeichnet die Tonspur, B ist der Lichtspalt.
Erfindungsgemäss besteht aber das Verfahren zur Wiedergabe solcher Schwingungen darin, dass mittels eines Lehtspaltes, z. B. von der üblichen Breite von etwa 0'02 mm, der in einem Winkel zur Schwingungsrichtung des Aufzeichnungswerkzeuges steht und dessen Längsseiten über die beiden Auf- zeichnungsränder hinausreichen, die Abtastung der Tonspur erfolgt.
Zur Erläuterung der beispielsweisen Anordnung und der Wirkungsweise diene Fig. 2.
A bezeichnet einen durchsichtigen bzw. durchscheinenden Träger, der z. B. aus Zelluloid, Viskose od. dgl. erzeugt ist und der einseitig mit einer dünnen, undurchsichtigen Schichte einer Masse von wachs- ähnlicher Bildsamkeit bedeckt ist. Diese kann nach der Aufzeichnung gehärtet oder zum Schutze vor Abnutzung und Verunreinigung mit einer glasklaren, dünnen Schutzhaut überzogen werden.
B bezeichnet den Schreibstift, der mit einer Membran oder einem ähnlichen schwingenden System, z. B. einer Elektromagnetanordnung, in Verbindung steht, die Wirkung eines Stichels oder Schaber hat und z. B. aus Stahl, Fiber od. dgl. besteht. Die Breitseite des Schreibstiftes, mit der die Aufzeichnungspur durch seitliches Ausschwingen erzeugt wird, ist gleich oder kleiner als die grösste Amplitude der Schwingungen.
C bedeutet die Schwingungsspur in Gestalt einer Ikhtdurchlässigen Linie, die der Schreibstift in die lichtundurehlässige Schichte des Trägers zieht. Sie hat je nach dem ruhenden Zustand oder der Bewegung des schwingenden Systems gerade oder gezaekte Ränder.
S bezeichnet ein durch eine optische Anordnung verkleinertes Bild eines hell ausgeleuchteten, mechanischen Spaltes von bestimmter Breite, z. B. 0.02 mm, der zwecks Abtastung und Wiedergabe des Schwingungsbildes schräg zur Aufzeiehnungskante bzw. Sehwingungsriehtung des Schreibstiftes gestellt wird.
Fig. 3 erläutert an einem vergrösserten Bilde einer Tonaufzeiehnung von bestimmter Frequenz die Stellung des Lichtspaltes S, der mit der Schreibkante des Stichels den Winkel a einschliesst.
Der Winkel a ist eine Funktion der Frequenz, der Stichelbreite und der Transportgeschwindigkeit des Trägers.
Nimmt man die Transportgeschwindigkeit und die Stichelbreite als konstant an, so ist der Winkel a nur von der Frequenz abhängig. Es ist also bei einer bestimmten Winkeleinstellung des Lichtspaltes
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möglich, dass dieser die grössten Lichtintensitätssehwankungen, die sich zwischen Punkten der Spur- ränder im Abstande der halben Wellenlänge t/2 ergeben, bei einer bestimmten Frequenz abtastet.
Bei allen andern Frequenzen ergibt sich ein ungünstigeres Ausbeutungsverhältnis der Lichtintensitäten. Es liegt also durch Variieren des Winkels a im Bereiche der Möglichkeit, bei der Wiedergabe gewisse Frequenzbänder besonders hervorzuheben bzw. natürliche Lautstärkeunterschiede, wie sie in der Aufzeichnung der Schwingungen besonders zwischen hohen und tiefen Frequenzen auftreten, auszugleichen. Da die Liehtintensitätsschwankungen beim Abtasten mittels schiefen Lichtspaltes in einem ähnlich proportionalen Verhältnisse stehen wie bei einem normalen Lichtspalt, der bis zur Mittellinie der Aufzeichnungsspur reicht, ist eine Tonverzerrung praktisch nicht gegeben.
Die Intensitätsausbeute hat sich aber bei Anordnung des schiefen Lichtspaltes gegen der bekannten Abtastung mit einem normal gestellten Liehtspalt, der nur bis zur Mitte der Tonspur reicht (Fig. 1), bedeutend erhöht.
Man könnte aber auch schon bei der Aufzeichnung der Schwingungen die Stichelbreitseite schräg zur Transportrichtung des Bandes unter einem bestimmten Winkel einstellen und dann bei der Abtastung den Lichtspalt normal zur Bewegungsrichtung einstellen, wobei analoge Bedingungen geschaffen würden.
Es hat sich gezeigt, dass eine schmale Tonspur der Verschmutzung und Abnutzung kleinere Angriffsfläche bietet und das Klangbild in bezug auf Klangreinheit vorteilhaft beeinflusst.
Die Aufzeichnungsspur kann auf lichtempfindliche Schichten kopiert werden. Es kann dann ein Positiv oder ein Negativ zur Wiedergabe gebraucht werden. Man kann zwecks Wiedergabe die Durch- leuchtung oder Reflexion der Aufzeichnungsspur verwenden.