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Verfahren zur Herstellung einer optisch-elektrisch wiederzugebenden Tonaufzeichnung.
Die Erfindung betrifft die Herstellung einer optisch-elektrisch wiederzugebenden Sehwingungsaufzeichnung, z. B. einer Tonaufzeiehnung, auf einem Träger und insbesondere die Herstellung von Aufzeichnungen, die zur optischen Wiedergabe mittels einer lichtempfindlichen Zelle geeignet sind.
Wie allgemein bekannt ist, ergeben sich bei der mechanischen oder elektromechanischen Wiedergabe Störungen, die im Falle der direkten optischen Wiedergabe nicht vorhanden sind.
Bei der mechanischen Wiedergabe mittels eines Tonabnehmers ist es im allgemeinen im Zusammenhang mit den charakteristischen Eigenschaften des Tonabnehmers erwünscht, dass die Aufzeichnung mittels des sogenannten konstanten Geschwindigkeitsprinzips vorgenommen wird. Dieses Prinzip besteht, wie bekannt, darin, dass beim Aufzeichnen dafür gesorgt wird, dass bei gleicher dem Aufzeichnunggerät zugeführten Energie für jede Frequenz die mittlere Geschwindigkeit des Aufzeichnungsorgans dieselbe ist, mit andern Worten, bei zunehmender Frequenz müssen die Amplituden des Aufzeichnungorgans entsprechend abnehmen. Mit einem elektrisch-mechanischen Aufzeichnungsgerät mit schwingendem Anker, an dem das Aufzeichnungsorgan befestigt ist, wird dies naturgemäss ohne weiteres erreicht.
Nur auf diese Weise ist es möglich, dass bei der Wiedergabe mittels eines elektrischen Tonabnehmers, der Spannungen erzeugt, welche proportional der Geschwindigkeit der Wiedergabenadel sind, für jede Frequenz wieder die gleiche Energie vom Tonabnehmer geliefert wird.
Wird dagegen die Aufzeichnung, wie es beim optischen Verfahren üblich ist, nach dem sogenannten konstanten Amplitudenprinzip vorgenommen, d. h. derart, dass bei gleicher, dem Aufzeichnungsgerät zugeführten Energie für jede Frequenz die Amplitude der Aufzeichnung dieselbe ist, so ist es möglich, die Aufzeichnung optisch-elektrisch mittels einer lichtempfindlichen Zelle unverzerrt wiederzugeben ; denn ein derartiges Gerät erzeugt im Eingangskreis der mit ihm gekuppelten Verstärker Spannungen, die proportional zu den Amplituden des auf ihn fallenden Lichtes und somit auch proportional zu den Amplituden der Aufzeichnung sind.
Es ist allerdings auch schon vorgeschlagen worden, eine Schallplatte auf besondere Weise durch mechanische Aufzeichnung nach dem konstanten Amplitudenprinzip herzustellen, welches Verfahren Vorteile aufweist, die an sich von der Praxis der optischen Aufzeichnung her bekannt sind. Die auf diese Weise angefertigte Schallplatte ist jedoch nicht zur optischen Wiedergabe bestimmt und auch nicht dazu geeignet.
Gemäss der Erfindung wird beim Verfahren zum mechanischen Aufzeichnen von Schwingungen, welche optisch-elektrisch wiedergegeben werden müssen, die mechanische Aufnahme nach dem konstanten Amplitudenprinzip vorgenommen. Das erfindungsgemässe Verfahren führt also zu einer Aufzeichnung, welche die Vorteile der mechanischen Aufnahme mit der Eignung zur optischen Wiedergabe ohne Verzerrungen kombiniert, es stellt daher einen wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiete der Herstellung von Schwingungsaufzeichnungen dar.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann derart ausgeführt werden, dass ein Schneidemechanismus verwendet wird, der eine Spur in den Träger schneidet und dessen beweglicher Teil auf eine hohe Frequenz, z. B. 3000 bis 7000, abgestimmt ist, die nahe an der oberen Grenze des Frequenzbereiches der aufzuzeichnenden Schwingungen liegt. Die Erwägung, die zu einer derartigen Ausführungsform für das Verfahren geführt hat, ist folgende :
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Es ist bekannt, dass bei Verwendung eines Schneidemechanismus, der z. B. mit einem Meissel als Schneidorgan ausgestattet ist, der Mechanismus viel besser auf die niedrigen Frequenzen als auf die hohen Frequenzen anspricht, so dass die Frequenzcharakteristik bei steigender Frequenz sinkt.
(Diese Charakteristik wird durch Auftragen der den verschieden schnellen Schwingungen entsprechenden Aufzeiehnungsamplituden über den zugehörigen Frequenzen graphisch erhalten. ) Bei einem Schneid- organ, das auf eine hohe Frequenz abgestimmt ist, hat seine Charakteristik bei diesen hohen Frequenzen eine Spitze. Die resultierende Charakteristik des ganzen Sehneidemechanismus zeigt in diesem Falle eine Spitze bei den niedrigsten und eine bei den höchsten Frequenzen, während im dazwischenliegenden Gebiete ein sogenanntes Tal liegt.
Diese Spitzen können soweit als erforderlich durch Dämpfung abgestumpft werden, um bei allen Frequenzen eine Charakteristik zu erhalten, die dem konstanten Amplitudenprinzip entspricht. Es ist möglich, den Träger selbst als Dämpfungsmittel für das Schneidorgan zu verwenden, indem man dafür ein Material mit einem mit der Tiefe des Einschnittes sich ändernden Schnittwiderstand wählt. Es hat sich ergeben, dass mit einem Film aus Zelluloid, der mit einem Gemisch von Gelatine und transparenter Seife bedeckt ist, in dem die Schwingungsaufzeielnung vorgenommen und vorzügliche Ergebnisse erzielt werden können.
Zur Wiedergabe der Schwingung aus einer derartigen Aufzeichnung mittels durchfallenden Lichtes ist es vorteilhaft, von einem Film auszugehen, bei dem auf der obengenannten Gelatineund Seifenschieht eine undurchsichtige Deckschicht z. B. aus einer belichteten und entwickelten photochemischen Emulsion vorgesehen ist. Es ist auch möglich, in einen durchsichtigen Träger einzuschneiden
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einzufärben, dass der für die optische Wiedergabe erforderliche. Unterschied in der Lichtdurchlässigkeit zwischen der Spur und ihrer Umgebung entsteht, z. B. durch Ausfüllen der eingesehnittenen Spur mit Farbstoff.
Vorzugsweise aber nicht notwendigerweise wird das erfindungsgemässe Verfahren mit einem Meissel
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gross, vorzugsweise 1740, gewählt wird, erreicht man mit einem solchen Meissel, dass die Schwingungen mit kleinen Amplituden, insbesondere die der höheren Frequenzen, besonders gut aufgezeichnet werden,
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ist die Empfindlichkeit eines derartigen Gerätes klein gegenüber den üblichen Geräten. Durch die Vergrösserung mittels des obenerwähnten Meissels ist nunmehr die Möglichkeit gegeben, die Empfindlichkeit über das übliche Mass zu steigern, dadurch, dass alle Amplituden erheblich vergrössert aufgezeichnet werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Kurve der aufgezeichneten Schwingungen als Funktion der Zeit für eine Schwingung mit zunehmender Frequenz, die nach dem konstanten Geschwindigkeitsprinzip aufgezeichnet ist, Fig. 2 dieselbe Kurve-für eine Schwingung, die nach dem konstanten Amplitudenprinzip aufgezeichnet ist, und Fig. 3 einige Frequenzcharakteristiken. Fig. 4 zeigt schematisch das vorzugsweise zu verwendende Aufzeichnungsorgan mit V-förmiger Schneide. Fig. 5 zeigt den in Fig. 4 bearbeiteten Filmträger in Draufsicht.
In den Fig. 1 und 2 sind die Kurven a einer aufgezeichneten Schwingung mit gleichbleibender Energie und mit der Zeit zunehmender Frequenz über der Zeit t aufgetragen. Aus den beiden Kurven ist der Unterschied zwischen den beiden Aufzeichnungsprinzipen ersichtlich.
In Fig. 3 zeigt die Kurve 1 die Charakteristik eines gewöhnlichen Schneidemeehanismus, wobei die Amplituden a der Schwingung über den Frequenzen f aufgetragen sind. Wie aus der Charakteristik hervorgeht, reagiert der Schneidemeehanismus maximal bei den Frequenzen zwischen 100 und 300 (Spitze 2). Bei steigender Frequenz sinkt die Charakteristik, so dass die auf diese Weise erhaltene Aufzeichnung für optische Wiedergabe mittels einer lichtempfindlichen Zelle ungeeignet ist. Um nun diesen Nachteil zu beseitigen, ist der bewegliche Teil des hier verwendeten Schneidemeehanismus in an sieh
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liegt. Die beiden Spitzen 2 und 3 sind durch Dämpfung derart abgestumpft, dass die resultierende Charakteristik eine Kurve ist, die nahezu konstante Amplituden über einem breiten Frequenzbereich aufweist.
Das vorzugsweise zu verwendende mechanische Schallaufzeichnungsverfahren mit Hilfe eines Aufzeichnungsorgans mit keilförmiger Schneide ist in den Fig. 4 und 5 schematisch dargestellt. Der verwendete Träger besteht aus einem Film mit einer Unterlage 5 z. B. aus Zelluloid, einer Zwischenschicht 6 z. B. aus Gelatine und einer lichtundurchlässigen Deckschicht 7 z. B. aus schwarzer Tusehe, Kohlenteerfarbe, kolloidalem Graphit oder einer belichteten und entwickelten photographischen Emulsion.
Mittels eines Meissels 8 mit V-förmiger Schneide, der in einer Richtung senkrecht zur Trägeroberfläche in Schwingung versetzt wird, werden gleichzeitig Teile der lichtundurchlässigen Deckschicht 7 und der lichtdurchlässigen Schicht 6 entfernt, so dass eine Spur mit Tiefen-und Breitenänderungen 9 entsteht.
Der Spitzenwinkel x des Meissels ist vorzugsweise 174 , so dass die Schwingungsamplituden des Meissels
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fahren die geschilderten Vorteile ergibt. Die Unterlage o und die Zwischenschicht 6 sind beide durchsichtig, so dass die Breitenänderungen der Spur unmittelbar nach Beendigung des Aufzeichnungsvorganges mittels durchfallenden Lichtes, das auf eine lichtempfindliche Zelle auftrifft, in den aufgezeichneten Schwingungen entsprechende Tone umgesetzt werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer optisch-elektrisch wiederzugebenden Tonaufzeichnung, dadurch
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durchgeführt wird.
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