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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Tonaufzeichnung.
Es ist bereits vorgeschlagen worden. Tonschwingungen mechanisch mit Hilfe eines parallel zur Oberfläche eines beweglichen Trägers schwingenden Werkzeugs aufzuzeichnen, derart, dass auf diesem Träger eine Rille von konstanter Breite mit geschlängelter Randlinie aufgetragen wird. Ferner ist es bekannt, einen durchsichtigen, mit einer undurchsichtigen Schicht überzogenen Träger zu verwenden, wobei diese Schicht durch das schwingende Werkzeug im Verlaufe des Rillenumrisses fortgeschabt wird.
Eine durchsichtige Rille auf undurchsichtigem Grunde mit konstanter Breite ist jedoch bisher für ungeeignet gehalten worden, um Töne auf photoelektrisehem Wege mit Hilfe von üblichen Wiedergabeapparaten wiederzugeben. Um eine solche Wiedergabe zu ermöglichen, hat man vorgeschlagen, mittels der ersten Tonaufzeichnung eine weitere Tonaufzeichnung herzustellen, u. zw. auf photographischem Wege, indem man die Hälfte der Rille von konstanter Breite abdeckt und so einen Rillenumriss erhält, der einerseits durch eine geradlinige und anderseits durch eine wellenförmige Randlinie begrenzt ist.
Die Erfindung bezweckt, die mechanisch bewirkte Tonaufzeichnung mit Hilfe eines photoelektrischen Wiedergabeapparates üblicher Bauart sofort nach der Aufzeichnung unmittelbar wiedergabefähig zu machen.
Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, dass auf dem mit einer undurchsichtigen Schicht überzogenen Träger diese Schicht entlang eines wellenförmigen Rillenumrisses mittels eines schwingenden Werkzeugs in bekannter Weise abgeschabt wird, wodurch eine durchsichtige Zone entsteht, die den einen geschlängelten Rand der Rille überlappt und diese einseitig geradlinig begrenzt. Die durchsichtige Zone kann, sei es vor, sei es nach, sei es gleichzeitig mit der geschlängelten Rille erzeugt werden. Jedenfalls wird es dadurch möglich, schon während der Aufzeichnung oder kurze Zeit nach derselben ohne weiteres die Beschaffenheit der Aufnahme kontrollieren und etwaige Korrekturen anbringen zu können.
Um diese Kontrolle zu verbessern, besteht die Erfindung weiterhin darin, dass die Führung, mittels welcher der Film in der Nähe des schwingenden Werkzeugs gehalten wird. von einem Fenster durchbrochen ist, das sehr nahe an dem Angriffspunkt des Werkzeugs liegt ; dadurch wird der Durchtritt eines Lichtbündels durch dieses Fenster und die Rille ermöglicht, wobei dieses Licht eine photoelektrische Zelle erregt, die zu einer Vorrichtung zur Wiedergabe der mechanisch aufgezeichneten Schwingungen gehört.
Unter diesen Bedingungen kann der Operateur die aufgenommenen Töne mit einer geringen Verzögerung gegenüber den natürlichen, aufzuzeichnenden Tönen hören und so die Töne, die er hört und welche von der Aufzeichnung herrühren, mit dem Spiel der Künstler, die er sieht, in Verbindung bringen.
Mit andern Worten der Operateur sieht tatsächlich die Künstler spielen, hört aber gleichzeitig nicht ihre wirkliche Stimme, sondern ihre aufgezeichnete Stimme. Es ist ersichtlich, dass auf diese Weise eine Kontrolle von grösster Wirksamkeit erzielt wird.
Anderseits werden dadurch, dass die Ablesung der Aufzeichnung ganz nahe am aufzeichnenden Werkzeug erfolgt und während der Film sich auf der gleichen Führung befindet, die Irrtümer bei der Kontrolle vermieden, welche entstehen könnten, wenn die Ablesung an einer Stelle erfolgen würde, die nicht bei der Aufzeichnung liegt. Es könnten nämlich Störungen bei der Mitnahme oder Fiihrung des Films an der Ablesungsstelle entstehen, und der Operateur würde in diesem Falle gestörte Töne hören, obwohl in Wirklichkeit die Tonaufzeichnung richtig ist. Die Erfindung gibt nun dem Operateur die
Gewissheit, dass jede festgestellte Störung auch tatsächlich von der Aufzeichnung und nicht von der Ablesung herrührt.
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Der Apparat gemäss der Erfindung kann noch dadurch vervollkommnet werden, dass das Gehäuse des schwingenden Werkzeugs quer zur Bewegungsrichtung des Films eingestellt und das Werkzeug auf zweierlei Weise elektromagnetisch gesteuert werden kann, u. zw. entweder durch die aufzuzeichnenden
Töne und ein Mikrophon zur Herstellung einer ersten Rille oder nach der Querverstellung des Gehäuses durch die photoelektrische Zelle, welche durch das durch das Fenster und die erste Rille tretende Licht erregt wird, um eine zweite Rille mit verstärkter Wellenform herzustellen.
Durch diese Vervollkommnung soll der in folgendem behandelte Nachteil vermieden werden.
Da die elektromechanische Einrichtung, welche das schwingende Werkzeug betätigt, eine nicht vernachlässigbare Trägheit besitzt, sind die Amplituden der auf den Film bzw. in die Deckschicht ein- gezeichneten Kurve für die gleiche Intensität des Telephonstroms, der den Empfänger betätigt, um- gekehrt proportional der Frequenz. Es ergibt sich daraus, dass die hohen Frequenzen der Stimme, welche als Gerüst für das gesprochen Wort dienen, die Neigung haben, bei der Schwingungsaufzeiehnung ver- lorenzugehen.
Bei Benutzung der angegebenen Vervollkommnung kann man eine zweite Rille erhalten, bei welcher die Amplitude der Schwingungen von hoher Frequenz vergrössert ist. Man erreicht dies dadurch, dass man einen Verstärker für die photoelektrischen Ströme verwendet, dessen Verstärkungskoeffizient proportional der Wen Potenz der Frequenz, wobei n grösser als 2 ist.
Man kann das erzielte Ergebnis noch durch eine besondere Anwendungsform des Apparates ver- bessern. Die Anwendungsform beruht darauf, dass die Neuaufzeichnung nicht mehr bei der Standard- geschwindigkeit des Vorbeirollens des Sprechfilms ausgeführt wird, sondern bei einer viel langsameren
Geschwindigkeit. Dadurch wird die musikalische Skale der Aufzeichnung transponiert, d. h. die akustische Wiedergabe erfolgt auf einem viel tieferen Ton als dem natürlichen Ton.
Setzt man nun beispielshalber voraus, dass der Abroller mit einer linearen Geschwindigkeit von 114 mm pro Sekunde angetrieben wird, während die Standardgeschwindigkeit, bei welcher die Aufzeichnung erhalten worden war, 456 mm betrug, so werden die zuerst beispielshalber bei der Frequenz 2000 aufgezeichneten Schwin- gungen bei der Frequenz 500 zum Ausdruck gebracht werden, d. h. also in einer Zone der Frequenzskale, in welcher der elektromechanische Empfänger sechzehnmal empfindlicher ist als im ersten Fall. Unter diesen Bedingungen bleibt die Amplitude der von dem Werkzeug eingeritzten Einzeichnungen unabhängig von der Frequenz, und man kann bequem das Gesetz der als Funktion der Frequenz neueingezeichneten
Amplituden dadurch meistern, dass man geeignete Ausgleichstromkreise in dem Verstärker benutzt.
Bekanntlich ist es ausserordentlich schwierig, einen kinematographischen Film, der durch seine Perforierungen mitgenommen wird, mit einer gleichmässigen, sehr langsamen Geschwindigkeit ohne Rucke und Geschwindigkeitsänderungen vorbeizuziehen bzw. abzurollen. Diese Schwierigkeit tritt bei der beschriebenen Anordnung nicht auf. Die photoelektrische Ablesung der Neuaufzeichnung erfolgt nämlich gleichzeitig und in enger Verbindung auf demselben Film, so dass die Geschwindigkeitsänderungen dieses Films ohne Einfluss auf das gewünschte Ergebnis sind.
Dieser Vorteil stellt den wesentlichen Unterschied dar, welcher zwischen der vorliegenden Erfindung, die auf das Verfahren zur Einzeichnung auf Filmen anwendbar ist, und analogen Methoden besteht, die bereits vorgeschlagen worden sind, um auf eine Phono- graphenwachsscheibe die oscillographischen Eintragungen, die auf photographischem Wege auf einem Film erhalten wurden, zu übertragen.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung :
Fig. 1 ist die Seitenansicht der Vorrichtung. Fig. 2 ist die Vorderansicht derselben. Fig. 3 zeigt die Vorrichtung schaubildlich in grösserem Massstabe. Fig. 4 zeigt die Kontrollvorrichtung und Wiedereinzeichnungsanordnung.
Eine Tonrille 3 konstanter Breite mit geschlängelten Randlinien wird mechanisch durch ein Aufzeichnungswerkzeug 12 hergestellt, das unter der Wirkung eines verstärkten modulierten Stroms quer zur Laufrichtung des Trägers 1 schwingt. Der Strom wird durch einen Leiter 13 einem (nicht dargestellten) Elektromagneten in dem Gehäuse 14 zugeführt. Unterhalb dieses Gehäuse wird ein Filmband 1, das die Aufzeichnung erhalten soll, in Richtung des Pfeils f fortbewegt.
Das Gehäuse 14 ist mittels einer Führung 17 an einem Arm 16 angebracht und kann sich durch sein Eigengewicht und gewünschtenfalls unter dem Einfluss einer durch eine Schraube 18 einstellbaren Feder in lotrechter Richtung verschieben. Diese Einrichtung ermöglicht die Regelung des von dem Werkzeug auf den Film ausgeübten Druckes. Durch eine Schraube 19 kann die Wirkung des Eigengewichts dadurch ausgeschaltet werden, dass die Führung 17 gegen Verschiebung festgestellt wird.
Um eine Zone 20 mit geradlinigen Rändern zu erzeugen, die die ursprünglich geschlängelte Rille 3 teilweise überlappen und geradlinig begrenzen soll, findet ein mit Bezug auf das Werkzeug 12 versetztes Messer M Verwendung, das durch eine Schraube 22 in einer Hülse 23 befestigt ist. Letztere ist durch Schrauben 24 fest mit dem Gehäuse 14 verbunden. Diese Anordnung eines feststehenden und eines schwingenden Werkzeugs an der gleichen Vorrichtung hat den Vorteil, dass, nach Regelung der Lage der beiden Werkzeuge, diese einen gleich grossen Druck auf den Film ausüben, damit die abgescl1abtel1 Schichten gleich dicke sind.
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Das feststehende Messer kann aber auch an einem besonderen Träger angebracht sein.
Ferner könnte die Zone 20 mit geradlinigen Rändern anstatt gleichzeitig auch vor oder nach Er- zeugung der geschlängelten Rille 3 hergestellt werden. Schliesslich könnte die Rille 3 und die Zone 20 von unabhängigen Vorrichtungen erzeugt werden.
Wie Fig. 3 erkennen lässt, sitzt das feststehende Messer 21 rittlings eines der geschlängelten Ränder der Rille 3. Seine Breite ist grösser als die grösste Amplitude der durch das schwingende Werkzeug 12 aufgezeichneten Schwingungen, derart, dass die abhörbare, d. h. für die Projizierung auf eine photoelektrische Zelle geeignete, resultierende, den Strom modulierende Rille einerseits durch geschlängelten Rand der Rille 3, anderseits durch geradlinigen Rand der Zone 20 begrenzt wird. In der Regel ist die Breite der Schneide des feststehenden Messers 21 gleich derjenigen des schwingenden Werkzeugs 12.
Bei dem Beispiel der Fig. 4 ist bei 1 der mit einer undurchsichtigen Schicht bedeckte durchsichtige Film gezeigt ; er wird in Richtung des Pfeils f fortbewegt durch eine mechanische Einrichtung, die hier nicht weiter beschrieben werden soll, da sie in keinem Zusammenhang mit der Erfindung steht. Dieser Film wird in dem Gang 25 geführt ; bei 21 ist das schwingende Werkzeug dargestellt, welches den Span der undurchsichtigen Schicht abnimmt, um die Aufzeichnung in Form eines durchsichtigen Risses von konstanter Breite zu erzeugen.
Erfindungsgemäss ist die Führung 25 bei 27 von einem Spalt durchbrochen, der quer zur Fortbewegungsrichtung des Films liegt, u. zw. so nahe wie möglich an der Schneide 29, mit welcher das Werkzeug 21 die Schicht angreift, und, im Sinne der Bewegung, hinter dieser Schneide. Mit einer MikroskopOptik 31 und einer photoelektrischen Zelle 32 ist eine Lampe 30 verbunden, um in bekannter Weise eine photoelektrische Ablesevorrichtung für die gerade ausgeführte Aufzeichnung zu bilden.
Mittels einer nicht dargestellten mechanischen Einrichtung können das Werkzeug 21 sowie die elektromechanische Vorrichtung 14, welches dieses Werkzeug in Tätigkeit setzt, in der Querrichtung verschoben werden.
Der in dieser Weise zusammengesetzte Apparat kann nun in folgender Weise benutzt werden :
Für die erste Aufzeichnung werden die Töne in bekannter Weise durch ein Mikrophon aufge- nommen, und die erhaltenen Ströme beeinflussen nach Verstärkung die elektromechanische Vorrichtung 14, welche ihrerseits das Werkzeug 21 in Schwingung versetzt, wodurch die Aufzeichnung bewirkt wird.
Die photoelektrische Ablesevorrichtung 30--3. 8 wird alsbald durch diese Aufzeichnung erregt, und die dadurch erzeugten Ströme werden nach Verstärkung zur Wiedergabe der aufgezeichneten Töne verwendet. Der Operateur sieht dabei die Künstler und hört nur die Aufzeichnung ihrer Stimmen. Die
Kontrolle der Tonaufnahme wird also unter den günstigsten Bedingungen gewährleistet.
Nachdem die erste Aufzeichnung ausgeführt ist, verschiebt man den Apparat 14-21 in Querrichtung, um eine zweite Aufzeichnung neben der vorhergehenden herzustellen ; dann verbindet man die Aufnahmevorrichtung 14-21 elektrisch mit der Ablesevorrichtung 30-31-32 und erzeugt so mittels der ersten Aufzeichnung über einen geeigneten Verstärker eine zweite Aufzeichnung. Durch diese zweite Tonaufnahme bzw.-aufzeichnung kann man nun eine bessere Einzeichnung der höheren Frequenzen erhalten ; dieses Ergebnis wird noch beträchtlich dadurch verbessert, dass man diese zweite Aufzeichnung bei einer erheblich kleineren Abrollgeschwindigkeit des Films vornimmt, wie oben dargelegt wurde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen einer Tonaufzeichnung in Gestalt einer Rille veränderlicher Breite und konstanter Durchsichtigkeit auf einem durchsichtigen Träger mittels eines schwingenden Werkzeuges, das eine auf dem Träger angebrachte undurchsichtige Schicht in der Form einer Tonspur abschabt, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Träger eine durchsichtige Zone erzeugt wird, die den einen geschlängelten Rand der Tonrille überlappt und einen Rand der Rille geradlinig begrenzt.