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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Schwingungsaufzeichnung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Schwingungen.
Der Einfachheit halber wird im folgenden bloss von "Schallschwingungen" gesprochen, obwohl die Erfindung nicht auf solche beschränkt ist, sondern sich auch auf das Aufzeichnen anderer Schwingungen bezieht.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung werden die Schwingungen auf mechanischem Wege derart aufgezeichnet, dass ein Wiedergeben auf optischem Wege möglich ist. Unter"Wiedergeben auf optischemWege"sollhiebei jeder Vorgang (Betrachten, Projizieren, photographisch Kopieren, Beeinflussen einer Photozelle) usw. verstanden sein, bei dem Licht angewandt wird, das entweder durch die Schallspur hindurchgeht oder von dieser zurückgeworfen wird.
Ein übliches System, bei welchem der Schall optisch wiedergegeben wird, ist das jetzt weit verbreitete Tonfilmsystem, bei welchem auf eine Schallspur am Rand eines Bildfilms ein Lichtstrahl auffällt und die Schallspur den Betrag an Licht steuert, der durch die Schallspur hindurchgeht und auf eine lichtempfindliche Zelle fällt, die ihrerseits den Betrag an elektrischem Strom für eine Schallwiedergabevorrielitung, z. B. einen Lautsprecher, steuert.
Üblicherweise erfolgt nicht nur die Wiedergabe, sondern auch die Aufnahme auf optischem Wege, u. zw. dadurch, dass der Schall bei der Aufnahme mittels eines photographischen Verfahrens auf einen lichtempfindlichen Träger aufgezeichnet wird.
Obwohl diese Methode allgemein angewendet wird und bei der Wiedergabe gute Ergebnisse erzielt werden können, sind einige Schwierigkeiten vorhanden, deren Behebung eine erhebliche Verbesserung sowohl der Aufnahme als der Wiedergabe bedeuten.
Es ist vor allem mit den optischen Aufnahmesystemen nicht möglich, eine genaue, den aufzuzeichnenden Schwingungen vollkommen entsprechende Schallspur zu erzielen. Diese Ungenauigkeit wird teilweise durch die Linsenungenauigkeit hervorgerufen, wodurch eine gewisse Verschwommenheit in der Begrenzung der aufgezeichneten Spur entsteht. Dieser Nachteil haftet sogar den besten Linsensätzen an. Für eine Schallaufzeichnung bedeutet dies hauptsächlich, dass die Abbildungen der höheren Frequenzen, z. B. über 4000 Perioden, nicht scharf voneinander zu unterscheiden sind, wie dies für eine naturgetreue optische Wiedergabe erforderlich ist, sondern sich teilweise überlappen.
Ferner wird die Ungenauigkeit bekanntlich auch durch die in Zusammenhang mit den höheren Frequenzen beschränkte Minimalbreite des Schlitzes hervorgerufen, welcher bei sämtlichen optischen Aufzeichnungssystemen notwendig ist. Ein anderer und sehr wichtiger Nachteil der optischen oder photographischen Schall- wellenaufzeichnungen besteht darin, dass diese Schallaufzeichnung nicht unmittelbar nach ihrer Herstellung zur Schallwiedergabe benutzt werden kann. Die ganze Aufzeichnung muss nämlich zunächst photographisch entwickelt werden. Diese Nachteile des optischen Aufzeichnungsverfahrens lassen sich dadurch beseitigen, dass das Aufzeichnen auf mechanischem Wege erfolgt, d. h. mit Hilfe eines Aufzeichnungsorgans, das mit dem für die Aufzeichnung bestimmten Träger in mechanischer Berührung ist.
Auf diese Weise kann in erster Linie eine schärfere Begrenzung der Ränder der Spur erzielt werden, als dies bei den photographischen Aufzeiehnungssystemen möglich ist.
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Da mit der Erfindung die Erzielung einer mechanisch angebrachten Aufzeichnung bezweckt wird, die auf optischem Wege, z. B. mittels einer photoelektrischen Zelle, wiedergegeben werden kann, ist es, wie aus der Technik des optischen Aufzeichnens bekannt ist, erwünscht, danach zu streben, dass eine Spur mit möglichst grossen Breitenänderungen für das ganze aufzuzeichnende Frequenzgebiet entsteht.
Bei elektromechanischen Aufnahmeapparaten, die ein in einem schwingenden Anker befestigtes Aufzeichnungsorgan enthalten, das mit der Oberfläche des für die Aufzeichnung bestimmten Trägers in Berührung ist, kann die Grösse der Amplituden des Aufzeichnungsorgans jedoch nicht unbegrenzt dadurch gesteigert werden, dass z. B. die Energie, die dem Apparat zugeführt wird, vergrössert wird. Die Folge der Energievergrösserung wäre, dass eine Sättigung des Ankers auftritt, dessen Masse und somit dessen Abmessungen in Zusammenhang mit dem einwandfreien Ansprechen des Apparates auf die höheren Frequenzen an einem bestimmten, nicht zu überschreitenden Wert gebunden sind. Eine Steigerung der Energie über ein gewisses Mass hinaus ergibt also keine nützliche Auswirkung mehr.
Überdies hat einmechanischschwingendes System naturgemäss die Eigenschaft, dass die Schwingungsamplituden mit zunehmender Frequenz an Grösse abnehmen, wodurch insbesondere bei der Aufzeichnung auf einem Träger die höheren Frequenzen mangelhaft zum Ausdruck kommen. Diesem Übelstand kann dadurch abgeholfen werden, dass dem schwingenden System eine Resonanz in dem Gebiet der höheren Frequenzen gegeben wird. Zufolge der dafür erforderlichen Steifheit des schwingenden Systems nimmt dann aber die totale Empfindlichkeit erheblich ab, was in dem ganzen Frequenzbereich in der Grösse der aufgezeichneten Amplituden zum Ausdruck kommt.
Die genannten Schwierigkeiten werden dadurch beseitigt, dass mit Hilfe eines Aufzeichnungorgans, das von und zu der Trägeroberfläche in Schwingung versetzt wird, auf mechanischem Wege wenigstens eine Aufzeichnung mit zur optischen Wiedergabe geeigneten Breitenänderungen erzeugt wird, wobei erfindungsgemäss ein Aufzeichnungsorgan und bzw. oder ein Träger verwendet wird, die derart ausgebildet sind und derart in bezug aufeinander in Schwingung versetzt werden, dass die Breiten- änderungen der Aufzeichnung eine wesentliche, z. B. 20-40fache Vergrösserung der Schwingungamplituden des Aufzeichnungsorgans sind. Diese Aufzeichnung kann gegebenenfalls in an sich bekannter Weise auf photographischem Wege kopiert werden.
Unter "zur optischen Wiedergabe geeigneten Breitenänderungen"wird hier verstanden, dass die Breitenänderungen proportional den Schwingungen des Aufzeichnungsorgans sein sollen, so dass die Wiedergabe mittels einer optisch-elektrischen Vorrichtung, z. B. einer Photozelle, gegebenenfalls sofort nach der Aufzeichnung, möglich ist.
In einer zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung enthält die Aufzeichnungsvorrichtung ein Aufzeichnungsorgan, z. B. ein Messer oder einen Meissel, das derart ausgebildet ist und derart in bezug auf die Trägeroberfläche in Schwingung versetzt werden kann, dass eine Aufzeichnung mit Breiten- änderungen erzeugt wird, derart, dass die Amplituden der Aufzeichnung eine wesentliche, z. B. 20-40fache Vergrösserung der entsprechenden Schwingungsamplituden des Aufzeichnungsorgans sind. Dies kann erzielt werden durch Verwendung eines Aufzeichnungsorgans, das eine keil-oder V-förmig ausgebildete Schneide aufweist, deren Projektion auf eine Fläche senkrecht zur Bewegung des Aufzeichnungsorgans wesentlich grösser ist als die Projektion auf eine Linie in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsorgans.
Der Winkel zwischen den Schenkeln der V-förmigen Schneide ist zweckmässig möglichst stumpf, z. B.
1740, so dass eine starke Vergrösserung der Schwingungsamplituden erzielt wird. Dies bedeutet, dass bei der Aufzeichnung die Schneide einen Winkel kleiner als 450, vorzugsweise 3 , mit der Trägeroberfläche bildet. Unter "Schneide" sind im vorliegenden Fall sämtliche an dem Aufzeichnungsorgan vor-
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kannte Grundgeräusch hinausgehend, aufgezeichnet werden können (insbesondere die der höheren Frequenzen) erfindungsgemäss, einwandfrei aufgezeichnet werden.
Es hat sich z. B. gezeigt, dass auf diese Weise Schallschwingungen mit einer Frequenz von 6000 und mehr noch mit derartigen Amplituden aufgezeichnet werden, dass sie mittels einer lichtempfindlichen Zelle naturgetreu wiedergegeben werden können.
Ein anderer Vorteil ist der, dass durch die mechanische Vergrösserung es überhaupt erst möglich ist, auf mechanischem Wege eine 2 mm breite doppelseitig modulierte Aufzeichnungsspur zu erhalten, wie das bei der photographischen Tonaufzeichnung üblich ist.
Von den bekannten mechanischen Aufnahmeverfahren ist das üblichste wohl dasjenige, bei dem der Schall auf einer Scheibe aufgezeichnet wird. Wie allgemein bekannt ist, werden hievon mittels eines Klischees Abzüge (Schallplatten) hergestellt, von denen der Schall mechanisch mittels einer in der Schallspur bewegten Nadel od. dgl. wiedergegeben wird, wobei die Nadel entweder mechanisch oder elektrisch mit einer akustischen Membran verbunden ist. Bekanntlich eignet sich aber eine solche Aufnahme nicht zur Wiedergabe des Schalles auf optischem Wege.
Es sind auch schon Verfahren bekannt, bei denen die Aufnahme mechanisch und die Wiedergabe optisch vor sich geht. Bei einem von diesem Verfahren wird mittels eines Stiftes mit V-förmiger Spitze, die von und zu der Trägeroberfläche schwingt, eine Schallspur mit Tiefen-und dementsprechenden Breiten-
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änderungen erzeugt. Der Träger besteht dabei aus einer Platte aus undurchsichtigem Wachs, auf der eine undurchsichtige, kein Licht reflektierende Deckschicht angebracht ist. Von diesen beiden Materialien werden durch den Stift während des Aufzeichnens Teile entfernt. Bei der Wiedergabe wird Licht verwendet, das von der Schallspur auf eine lichtempfindliche Zelle reflektiert wird.
Im Gegensatz zu dem erfindungsgemässen Verfahren, bei dem vorzugsweise eine V-förmige Spitze mit einem zweckmässig möglichst grossen Spitzenwinkel, z. B. von 1740, verwendet wird, ist der Spitzenwinkel bei dem bekannten Verfahren so scharf, dass von einer erheblichen Vergrösserung der Breiten- änderungen der Aufzeichnungsspur hinsichtlich der Tiefenänderungen nicht die Rede sein kann. Die obenerwähnten Vorteile der mechanischen Vergrösserung der Meisselamplituden treten hier also nicht auf.
Da die erwähnte Aufzeichnung in der Form einer spiralenförmigen Rille auf Platten festgelegt
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Breitenänderungen zu erzeugen, wodurch die Rillen notwendigerweise zu weit auseinanderliegen würden.
Des weiteren ist schon vorgeschlagen worden, Schallschwingungen auf einem Träger aufzuzeichnen, der in der Hauptsache aus lichtdurchlässigem Material besteht. Zu diesem Zweck wird ein Stift derart in Schwingung versetzt, dass ein Teil einer auf den durchlässigen Träger angebrachten undurchlässigen Schicht entfernt wird. Der Stift führt dabei seitliche Schwingungen parallel zur Auftragsfläche des Trägers aus. Es entsteht auf diese Weise eine lichtdurchlässige Schlangenlinie konstanter Breite. In einer derartigen Aufzeichnung ist überdies keine Vergrösserung der Amplituden des Aufzeichnungsorgans vorhanden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden, wobei es nicht darauf ankommt, ob das Aufzeichnungsorgan in bezug auf den Träger oder der Träger in bezug auf das Aufzeichnungsorgan schwingt. Das zweckmässig als Meissel ausgebildete, ausschliesslich schneidend arbeitende Aufzeichnungsorgan wird senkrecht oder nahezu senkrecht zur flach ausgebildeten Trägerfläche bewegt, so dass darin eine Aufzeichnung mit Tiefenänderungen entsteht, wobei das Organ derart ausgestaltet ist, dass in der Aufzeichnung gleichzeitig ein-oder doppelseitige Breitenänderungen entstehen, welche zu einer oder jeder Seite eine Vergrösserung der Meisselamplituden und somit der Tiefen- änderungen darstellen.
Die Spur kann derart erzeugt werden, dass eine Rille geschnitten wird, die eine konstante Breite hat, solange keine Schwingungen aufgezeichnet werden, während sie beim Aufzeichnen von Schwingungen eine sich ändernde Breite erhält.
Ein anderes Verfahren zur Erzielung einer Aufzeichnung der erwünschten Art besteht darin, dass sie in einem Träger mit einem profilierten Querschnitt erzeugt wird. Der Träger kann zu diesem Zweck an der Aufzeichnungsfläche mit einer Rippe versehen sein. Diese Rippe kann dadurch erhalten werden, dass der Träger an der Aufzeichnungsstelle über eine Rolle geführt wird, auf der am Umfang eine Rippe angebracht ist, welche den Träger während des Aufzeichnens profiliert.
Der Träger ist vorzugsweise von derartiger Beschaffenheit, dass sich die eingeschnittene Spur unmittelbar nach der Erzeugung in der Lichtdurchlässigkeit von ihrer Umgebung unterscheidet, so dass damit die Möglichkeit geschaffen ist, die aufgezeichneten Schwingungen unmittelbar nach dem Aufzeichnen wiederzugeben, ohne dass irgendwelche Zwischenbehandlung des Trägers oder der Aufzeichnung erforderlich ist. Ein zu diesem Zweck geeigneter Träger kann wenigstens eine durchsichtige Schicht aufweisen, z. B. aus regenerierter Zellulose, wie dem als"Zellophan"bekannten Produkt, die so weich ist, dass das Aufzeichnen mechanisch erfolgen kann, und mindestens eine undurchsichtige Schicht, die als Bedeckung dient.
Bei Verwendung eines solchen Trägers kann die Spur dadurch erzeugt werden, dass Teile der undurchsichtigen Schicht, die z. B. aus Farbstoff od. dgl. besteht, zusammen mit Teilen der durchsichtigen Schicht entfernt werden, so dass die Schallspur Breitenänderungen sowohl in der undurchsichtigen als in der durchsichtigen Schicht aufweist. Es ist hiebei vorteilhaft, dass ausser in die undurchsichtige Schicht auch in eine durchsichtige Unterlage geschnitten wird, da zur Erzielung einer guten Aufzeichnung die undurchsichtige Schicht möglichst dünn sein soll, damit das Aufzeichnungsorgan schon bei winzigen Verstellungen in der Schwingungsrichtung bereits eine lichtdurchlässige Stelle auf dem Träger erzeugt.
Wenn das Material der Unterlage wegen seiner Härte nicht zur mechanischen Aufzeichnung geeignet ist, ist eine Zwischenschicht aus durchsichtigem Material zu verwenden, die so weich ist, dass die Aufzeichnung darin ohne Schwierigkeiten auf mechanischem Wege angebracht werden kann, wodurch überdies gewährleistet ist, dass die Vorteile, die durch die mechanische Vergrösserung der Amplitude der aufzuzeichnenden Schwingungen erhalten werden, nicht wieder verlorengehen. In einem derartTräger besteht die Unterlage vorzugsweise aus Zelluloid und die Zwischenschicht, die eine Dicke ve
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Träger dieser Art ist ein Film mit einer Deckschicht aus einer üblichen photograpHschen Emulsion, die belichtet und entwickelt worden und somit unduichsichtig ist.
Natürlich kann die Emulsion auch unmittelbar auf einem Träger angebracht sein, der aus einer einzigen ScHcht von durchsichtigem'Mial besteht, in welcher die Aufzeichnung auf mechanischem Wege angebracht werden kann.
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Wenn auch bei Bewegung des Aufzeichnungsorgans eine Berg-und Talspur erzeugt wird, ist es jedoch nicht notwendig, von dieser Eigenschaft der Schallspur bei der Wiedergabe Gebrauch zu machen, denn für die Wiedergabe genügen die Breitenänderungen der Spur.
Weitere Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, in der einige Ausführungs- beispiele des Erfindungsgedankens dargestellt sind. Es zeigen : Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäss der Erfindung zur Herstellung der Schallaufzeichnung, Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, Fig. 3 eine Seitenansicht der elektromagnetischen Vorrichtung zur Betätigung des Aufzeichnungsorgans, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 1, Fig. 7 einen vergrösserten Querschnitt eines Teiles eines aus drei Schichten bestehenden Filmstreifens mit dem Aufzeichnungsorgan in Vorderansicht, Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform eines Aufzeichnungsorgans, Fig. 6 eine Vorderansicht des in Fig. 5 dargestellten Aufzeichnungsorgans, Fig. 8 und Fig.
9 Querschnitte durch aus nur zwei Schichten bestehende Filmstreifen, Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Filmstreifen nach Fig. 7, auf dem der Schall durch ein Aufzeichnungsorgan der in Fig. 7 gezeigten Art aufgezeichnet worden ist, Fig. 11 die Draufsicht auf einen Teil eines Bildfilms, zu dessen
Herstellung die Schallaufzeichnung nach Fig. 10 als Negativ benutzt worden ist, Fig. 12 eine der Fig. if ähnliche Ansicht, jedoch mit einem anders ausgebildeten Aufzeichnungsorgan, Fig. 13 eine Seitenansicht des in Fig. 12 gezeigten Aufzeichnungsorgans, die zeigt, auf welche Weise das Aufzeichnungsorgan bewegt wird, Fig. 14 eine elektromagnetische Vorrichtung, die dazu dient, den Filmstreifen zu und von dem in den Fig. 12 und 13 gezeigten Aufzeichnungsorgan in Schwingung zu versetzen, Fig. 15 eine Ansicht ähnlich der Fig.
7 und 12 einer weiteren abgeänderten Ausführungsform des Aufzeichnungorgans, Fig. 16 die Draufsicht auf einen Teil eines Filmstreifens, auf dem der Schall durch die Anwendung eines in Fig. 15 gezeigten Aufzeichnungsorgans aufgezeichnet worden ist, Fig. 17 die Draufsicht auf einen Teil eines Bildfilms, auf dem eine Schallspur kopiert worden ist durch Anwendung des in Fig. 11) gezeigten Filmstreifens als Negativ. Fig. 18 und 19 Ansichten entsprechend der Fig. 7, die verschiedene Wege zur Herstellung einer Schallspur darstellen, Fig. 20 eine Teilansicht der Trommel im Schnitt, die für das in Fig. 19 dargestellte Verfahren zur Vorbeiführung des Films an der Aufzeichnungsstelle benutzt werden kann.
Die Tonbildfilme bilden einen der wichtigsten Anwendungsgebiete der Erfindung und aus diesem
Grund ist in der Zeichnung die Schallaufzeichnung in Anwendung auf einen Filmstreifen dargestellt.
Es muss jedoch bemerkt werden, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, in dessen oberem Teil eine Rolle 2 angebracht ist, auf der sich der Filmstreifen 3 befindet, auf dem der Schall aufgezeichnet werden soll. Der Filmstreifen wird von der Rolle 2 durch ein Zahnrad 4 abgerollt, um dessen eine Seite der Filmstreifen herumgeführt ist, so dass der Streifen nach unten geführt wird, wie durch die Pfeile angegeben ist. Das Kettenrad 4 wird durch einen Elektromotor 5 (Fig. 2) gedreht. Der Motor 5 treibt eine lotrechte Welle 6 durch Getrieberäder 7, 8 an, und die lotrechte Welle 6 treibt ihrerseits die Welle des Zahnrades 4 mittels Getrieberäder 9, 10 an. Wenn der Filmstreifen nach unten um die linke Seite des Zahnrades 4 (Fig. 1) bewegt wird, wird er mittels der Führungsrollen 12 und 12 in Berührung mit dem Zahnrad 4 gehalten.
Der Filmstreifen bewegt sich dann über eine an einem federnden Arm 14 angebrachte Zwischenrolle 13 und von dieser Rolle unterhalb einer Trommel 15 um diese herum. Der Schall wird auf den Filmstreifen 3 aufgezeichnet, wenn er die unterste Stelle der Trommel 15 erreicht. Die Einzelheiten der Trommel 15 und die Art und Weise, in der sie den Filmstreifen hält, während der Schall aufgezeichnet wird, werden später beschrieben werden. In den Fig. 1 und 2 sind weder die Aufzeichnungsorgane noch die Einzelheiten der elektromagnetischen Vorrichtung gezeigt, die dazu dienen, das Aufzeichnungsorgan in Schwingung zu versetzen, jedoch ist in Fig. 1 bei 16 die Rückseite der elektromagnetischen Vorrichtung zu erkennen.
Ein Saugrohr 17, dessen inneres Ende in der Nähe des Aufzeichnungsorganes liegt, kann mit irgend einer Saugvorrichtung verbunden sein, um die von dem Film durch das Aufzeichnungsorgan abgeschnittenen Späne wegzusaugen. Nachdem der Filmstreifen die Trommel 15 verlässt, wird er aufwärts über eine Zwischenrolle 18 und dann um die rechte Seite des Zahnrades 4 geführt, mit dem er durch die Führungsrollen 19 und 20 in Eingriff gehalten wird. Der Filmstreifen wird so durch das Zahnrad 4um die Trommel 15 bewegt und nach oben zu einer Aufnahmerolle 21 geführt, die im oberen Teil des Gehäuses 1 angebracht ist. Diese Rolle wird mittels eines Treibriemens 52 (Fig. 2) angetrieben, der seinerseits von der Welle, auf der das Zahnrad 4 befestigt ist, bewegt wird.
Die elektromagnetische Vorrichtung und das Aufzeichnungsorgan in Schwingung zu versetzen ist in Rückansicht bei 16 in Fig. 1, in Vorderansicht in Fig. 3 und in geschnittener Seitenansicht in Fig. 4 gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform besitzt sie zwei Hufeisenmagnete 24 und 25, die in derselben Ebene liegen und deren Polenden in Berührung mit einer Zwischenlage 26 aus magnetischem Material stehen. In der Zwischenlage 26 ist eine sogenannte Sprechspule 27 untergebracht, durch deren Mittelteil ein Anker 28 hindurchgeht. Der Anker 28 ist von Zungenbauart und mit seinem hinteren Ende starr in dem magnetischen Material 26 befestigt. Das vordere Ende des Ankers 28 erstreckt sich durch einen Luftspalt, der durch Formstücke 29 und 30 gebildet wird. Das Aufzeichnungsorgan 22 ist an dem Ende des Ankers 28 befestigt. Z.
B. kann das Ende des Ankers 28 einen lotrechten Schlitz 31 haben
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in dem das Aufzeichnungsorgan mittels Wachs (Siegellack) od. dgl. gehalten werden kann. Das Aufzeichnungsorgan ist mit seiner Spitze nach oben angeordnet. Der aufzuzeichnende Schall wird in der üblichen Weise aufgenommen und in elektrische Ströme verwandelt, die verstärkt und dann durch die Sprechspule 27 geschickt werden. Der schwankende Strom veranlasst eine wechselnde Magnetisierung des Ankers 28 und damit das Schwingen des Ankers 28 zwischen Polen 29 und 30 in Übereinstimmung mit dem aufzuzeichnenden Schall und bewirkt, dass das Aufzeichnungsorgan von dem Film einen schmalen
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lässt, mittels der der Schall in einem optischen Wiedergabesystem wiedergegeben werden kann, wie noch später beschrieben werden wird.
Es ist nicht notwendig, dass die Aufzeichnungsvorrichtung, wie oben angegeben, elektrischer Art ist ; unter Umständen kann sie auch mechanischer Art sein, wobei z. B. der Meissel von einer Membrane angetrieben wird, die entsprechend den aufzuzeichnenden Schwingungen schwingt.
Nachfolgend wird beschrieben, in welcher Weise durch das Aufzeichnungsorgan auf dem Filmstreifen eine Schallspur erzeugt wird, die unmittelbar zur Anwendung in einem optischen Wiedergabesystem geeignet ist.
Die vorzugsweise Ausführungsform des Aufzeichnungsorgans ist in den Fig. 5 und 6 angedeutet.
Es hat keilförmige Schneidkanten 23, an denen der Film in Richtung des in Fig. 5 gezeigten Pfeiles vorbeibewegt wird.
Der Filmstreifen, auf dem der Schall aufgezeichnet wird, besteht vorzugsweise aus einer Zelluloidunterlage 37 (Fig. 7), einer lichtundurchlässigen Deckschicht 38 und einer Zwischenschicht 39 aus einem Material, das weicher als die Zelluloidunterlage ist und z. B. aus Gelatine besteht. Wenn diese weiche
Zwischenschicht nicht vorhanden wäre, so würde die Spitze des Aufzeichnungsorgans in das Zelluloid schneiden. Dies würde der Bewegung des Aufzeichnungsorgans einen zu grossen Widerstand entgegensetzen. Die Zwischenschicht 39 hat vorzugsweise eine solche Dicke, dass bei der maximalen Bewegung des Aufzeichnungsorgans die Aufzeichnungsspur die Zelluloidunterlage 37 nicht erreicht. Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, die Dicke der Schicht 39 von der Grössenordnung von 0-05 mm zu machen.
Die besten Ergebnisse werden bei einer Stärke von 0-038-0-075 mm erhalten. Der Winkel zwischen den Schneidkanten 23 des Aufzeichnungsorgans soll zweckmässig möglichst stumpf sein, damit kleine Bewegungen des Organs in der Breitenrichtung des Trägers möglichst gross zum Ausdruck kommen. Es hat sich gezeigt, dass mit einem Winkel von 1740 zwischen den Schneidkanten vorzügliche Ergebnisse erzielt werden. Die Vergrösserung wird im allgemeinen dadurch erzielt, dass die Schneidkanten einen solchen Winkel mit der Fläche des Trägers bilden, dass ihre Projektion auf eine Fläche senkrecht zur Bewegnng des Aufzeichnungsorgans wesentlich grösser ist als die Projektion auf eine Linie in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsorgans. Dies ist in Fig. 7 noch näher erläutert.
Das Aufzeichnungsorgan 22 schwingt in den angegebenen Pfeilrichtungen senkrecht zur Filmfläche, die deutlichkeitshalber mit der Durchschnittslinie A-A angegeben ist. B-B ist eine Linie, die mit der Achse der Schwingungsrichtung zusammenfällt. Erfindungsgemäss ist nun die Projektion a der Schneidekanten auf die senkrecht zur Schwingungsrichtung B-B liegende Fläche A-i grösser als die Projektion b der Schneidkanten auf die Linie B-B.
Wenn erwünscht, kann ein Aufzeichnungsträger der in Fig. 7 gezeigten Art aus einem Bildfilmstreifen für Negative hergestellt werden. Ein derartiger Film (Fig. 10) hat eine Zelluloidunterlage, die der bei 37 gezeigten ähnlich ist, eine Gelatineschicht ähnlich der bei 39 gezeigten und eine Deckschicht 38 aus einer photographischen Emulsion. Durch Belichtung und Entwicklung eines solchen Filmstreifens wird die photographische Emulsion lichtundurchlässig gemacht. Wenn ein in dieser Weise hergestellter Schallaufzeichnungsträger angewandt werden soll, so muss, wenn in die Zelluloidunterlage 37 nicht eingeschnitten werden soll, die durch das Aufzeichnungsorgan hergestellte Spur flach sein, da die Gelatineschicht bei den jetzt gebräuchlichen negativen Bildfilmen nicht sehr dick ist.
Um eine Schallspur grösserer Tiefe erhalten zu können, muss ein besonders hergestellter negativer Film angefertigt werden, der eine Gelatineschicht 39 von besonderer Stärke (ungefähr 0-038-0-075 mm) hat. Die photographische Emulsion auf der Oberfläche der Gelatineschicht wird belichtet und entwickelt, um die Emulsion lichtundurchlässig zu machen.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Schallaufzeichnungsträger ist nur ein Material unter der lichtundurchlässigen Deckschicht 38 a vorgesehen. Dieses bei 39 a gezeigte Material kann Gelatine oder eine Art regenerierter Zellulose wie das unter dem Handelsnamen bekannte Material"Zellophan"sein. Dieses ist so weich, dass das Aufzeichnungsorgan in dasselbe einschneiden kann, nachdem die lichtundurchlässige Deckschicht durchdrungen worden ist, und hat gleichzeitig genügend Stärke, um als Unterlage zu dienen. Die liehtundurehlässige Deckschicht kann durch Färbung, Anstrich od. dgl. hergestellt sein, oder es kann eine photograplische Emulsion sein, die belichtet und entwickelt worden ist.
Eine andere Ausführungsform des Films ist in Fig. 9 dargestellt, bei welcher der Film aus einer Zelluloidunterlage 37 b und einer Schicht 39 b besteht, die so weich ist, dass die Aufzeichnungen auf mechanischem Wege darin angebracht werden können, und so dick ist, dass das Aufzeichnungswerkzeug bei seinen Bewegungen die Zelluloidunterlage nicht erreicht. Ein solcher Film muss zur Erzielung des
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für die Wiedergabe erforderlichen'verschiedenen Liohtdurchlässigkeitsgrades nachbehandelt werden, z. B. mit einem liohtundurchlässigen Farbstoff.
Die Teile der Vorriohtungsindsoeingeriohtet, dass, wenn der Filmstreifen durch die Vorrichtung, läuft und kein Schallaufgezeichnet wird, das Aufzeichnungsorgan durch die lichtundurohlässige Deckschicht und zum Teil in die Gelatineschieht-S, wie in Fig. 7 gezeigt ist, schneidet. In dieser und in den folgenden Figuren der gleichen Art ist die Stellung des Films und des Aufzeichnungsorgans aus Gründen der Deutlichkeit umgekehrt worden. Hieduroh wird in der lichtundurchlässigen Deckschicht eine lichtdurchlässige Spur gleichbleibender Breite erzeugt. In Fig. 7 ist ein Querschnitt des Filmstreifens'dargestellt, der im rechten Winkel zur'Papierebene, vom Beobachter sich wegbewegend, zu denken ist.
Wenn der Schall aufgezeichnet wird, verändern die Schwingungen des Aufzeichnungsorgans 22 die Breite der in der lichtundurchlässigen Deckschicht hergestellten lichtdurohlässigen Spur, wie bei 40 in Fig. 10 gezeigt ist. Natürlich hängt die Beschaffenheit der Schallspur von der Art des aufzuzeichnenden Schalles ab.
Die in Fig. 10 gezeigte Sehallspur ist durch einen einfachen Schwingungston von z.. B. 60 Perioden hergestellt worden.
Das Aufzeichnungsorgan schneidet also eine Spur in den Filmstreifen, und diese Spur hat sowohl eine sich verändernde Tiefe als auch eine sich verändernde Weite. Vun der sich verändernden Tiefe der Sohallspur wird jedoch kein Gebrauch gemacht. Für das Wiedergabesystem wird nur die sich ver- ändernde Breite der Sehallspur benutzt. Unmittelbar nachdem der Schall in dieser Weise aufgezeichnet worden ist, kann die Aufzeichnung sofort zur Schallwiedergabe benutzt werden, da sie, wenn sie in einem optischen Wiedergabesystem benutzt wird, imstande ist, den Liohtbetrag, der durch die Schallspur hindurchgeht und auf die übliche photoelektrische Zelle fällt, zu steuern, d. h. zu ändern.
Obgleich ein Filmstreifen der in Fig. 10 gezeigten Art an sich eine Schallaufzeichnung ist und in diesem Zustand in einem Schallwiedergabesystem benutzt werden kann, so kann er auch als Negativ bei dem Verfahren zur Herstellung von Schallbildern benutzt werden. Durch die üblichen Verfahren kann eine Schallspur sofort auf einen Bildfilm, wie in Fig. 11 gezeigt ist. kopiert werden.
In Fig. 18 hat das Aufzeichnungsorgan die Beschaffenheit eines sich drehenden Schneidwerkzeuges 41, das einer Kreissäge ähnlich ist. Das Aufzeichnungsorgan kann auf irgendeine Weise gedreht werden, so z. B. mittels eines Elektromotors 42 (Fig. 13). Bei dieser. Anordnung ibt es zweckdienlicher, den Filmstreifen schwingen zu lassen als das sich drehende Schneidwerkzeug. Zu diesem Zwecke kann die Kante des Filmstreifens mit dem Ende. des Ankers 28 S der elektromagnetischen'Vorrichtung, die ebenso wirkt wie die nach Fig. 4, im Eingriff sein, wie bei 43in Fig. 14 gezeigt ist. Der Filmstreifen kann z. B. mittels Rollen 44 (Fig. 13) durch einen Schlitz in dem Ende des Ankers M'geführt werden, so dass dieser, wenn der Anker schwingt, den Filmstreifen in einer Richtung zu und von der Kante des Aufzeichnungsorgans 41 bewegt.
Hiedurch wird eine Sehallspur der in Fig. 10 gezeigten Art hergestellt.
An Stelle eines keilförmigen Aufzeiohnungsorgans der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Art kann ein Aufzeichnungsorgan der in Fig. 15 gezeigten Art benutzt werden, das eine gerade Schneidkante 46 hat, die mit der Oberfläche des ; Filmstreifens einen Winkel bildet.'Hiedurch wird eine Schallspur der'in Fig. 16 gezeigten Art erzeugt, die an der einen Seite durch eine gerade Linie und auf der andern Seite durch eine wellenförmige Linie begrenzt ist, die dem aufgenommenen Schall entsprechend ausgebildet ist. Ein Teil eines Bildtonfilms mit einer Schallspur, die hergestellt wurde, indemdie in Fig. 16 gezeigte Aufzeichnung als Negativ benutzt wurde, ist in Fig. 17 gezeigt.
Die Fig. 18 und 19 zeigen verschiedene Wege, auf denen eine Sohallspur der in Fig. 10 gezeigten Art hergestellt werden kann, indem ein Schneidwerkzeug 49 mit einfacher gerader Schneide an Stelle eines keilförmigen Aufzeichnungsorgans benutzt wird. In Fig. 18 sind die Gelatineschicht 39'auf dem
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fläche des Filmstreifens bilden. Es ist Idar,'dass durch Schwingung des Aufzeichnungsorgans 49 in einer Richtung zu und von dem Filmstreifen in der lichtundurchlässigen Deckschicht 38' eine lichtdurchlässige Schallspur mit verschiedener Breite erzeugt wird.
Dieselbe Art Schallspur kann erhalten werden durch die in Fig. 19 gezeigte Ausführung,. bei der der Filmstreifen, anstatt vorher in eine bestimmte Gestalt gebracht zu sein, wie in Fig. 18 dargestellt ist, zu dieser Gestalt verformt wird, wenn er um die Trommel an der Aufzeiohnungsstelle herumgeführt wird. Der Filmstreifen ist derselbe wie der in Fig. 7 gezeigte, jedoch hat die Rolle 51, um die der Film an der Aufzeichnungsstelle herumläuft, eine Umfangsrippe, wie in Fig. 20 gezeigt ist, die veranlasst, dass der Film während der Aufzeichnung die in Fig. 19 gezeigte Form annimmt.
Das erfindungsgemässe Verfahren bietet den Vorteil der Vereinfachung, die sich aus dem Wegfall der lichtempfindlichen Schichten, der Dunkelkammerarbeit und der Nachbehandlung mit Flüssigkeiten ergibt, und gestattet die sofortige und laufende Kontrolle der Qualität der Schallaufzeichnung.
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