Verfahren zur Aufnahme von Schallwellen auf bandförinigen Sehallträgern und zu ihrer Wiedergabe, insbesondere gleichzeitig mit der Aufnahme und Wieder gabe von Lichtbildern mIttelst eines und desselben Filmes. Die vorliegende Erfindung bezweckt zu nächst, Schallwellen so aufzunehmen, dass deren akustisehe Wiedergabe durch eine Schalldose erfolgen kann, -wie solche zum Beispiel an Spreehmaschinen verwendet zu werden pflegen.
Die Aufnahme erfolgt erfin dungsgemäss in der Weise, dass. die Schall wellen von einer Membran aufgefangen wer den, deren Schwingungen die Richtung eines Lichtstrahlenbündels beeinflussen, oder mit andern Worten. die Schallwellen werden in Lichtschwingungen übergeführt, die auf einem mit einer photographischen Schicht bellafte- ten Band durch verschieden starke Schwär- zung dieser Schicht aufgezeichnet werden.
Mittelst dieser verschieden stark geschwärz ten Striche des Negativs werden sodann beim Kopieren auf einem po#sitiven Bandfilm reliefartige Erhöhungen' und Vertiefungen er zeugt, welcher Film bei der Wiedergabe zwi schen Tastorganen hindurchgeführt wird, von denen das eine mit der Mernbran einer Schalldose verbunden ist. Zugleich mit den Schallwellen können aber auch Lichtbilder auf einem und dem selben Film aufgenommen werden, und eben so kann zugleich mit der akustischen Wie dergabe der Schallwellen eine optische Wie dergabe der Lichtbilder, zum Beispiel durch Projektion auf einen Schirm erfolgen. Bei der Aufnahme der Schallwellen wird der Film gleichmässig, bei derjenigen der Licht bilder dagegen ruckweise fortbewegt.
Eine für das Auf nahmeverfahren geeignete Einrichtung ist in Fig. <B>1</B> schematisch darge stellt; Fig. 2 zeigt ein Stück des'fertigen Films; Fig. <B>3</B> und 4 zeigen in Seitenansicht und Oberansicht eine Einrichtung zum<B>Ab-</B> hören der Schallwellen mittelst einer Schall dose.
Die Membran a zur Aufnahme der Schall wellen ist durch eine Stange<B>b</B> mit einer um die Achse<B>o</B> drehbaren Blende<B>d</B> verbunden. Der Blende d ist eine zweite, feststehende Blende e gegenübergestellt, so dass die Licht strahlen<B>f,</B> die von der Lichtwelle<B>g</B> aus- gehen und vom Linsensystem h gesammelt werden,<B>je</B> nach- der Stellung der beweglichen Blende d, verschieden starke Sehwärzungen auf dem in der Pfeilrichtung gleichmässig be wegten Film hervorrufen.
Werden die Blen- denöffnungen durch schmale und rechteckig geformte Schlitze gebildet, so erhält man nach der Entwicklung Bilder von den Schall wellen in Form von aneinandergereihten, mehr oder weniger schwarzen Strichen<B>1,</B> Fig. 2. Da<B>für</B> die spätere Wiedergabe nur eine Breite der Striehe von<B>1</B> bis 2 mm erforder lich ist, kann der übrige Teil des Films für die Lichtbildaufnahmen verwendet werden. Diese erfolgen durch Objektiv i.
Die dafür notwendige ruckweise Bewegung des Films ,e 201 ht durch die Einschaltung einer Filmschleife <B>j</B> in die fär die Schallaufriahine verlangte gleichmässige über.
Bei der Entwicklung des Films hat man besonders darauf zu achten, dass das Bild der Schallwellen sehr kontrastreich ausfällt. Die dabei zu schwach oder zu stark ent wickelten Lichtbilder können nachträglich im Positivprozess korrigiert werden.
Für das Wiedergabeverfahren, dem Po- sitivprozess, wird ein zweiter Film verwendet, der keine Silbersalzeinulsion besitzt und des sen Gelatineschicht durch Eintauchen in eine Ammonium- oder Kaliumbichromatlösung in eine lichtempfindliche Chromgelatine überge führt wird.
Kopiert man nun den Negativ film auf diesem Chromgelatinefilm, durch Belichtung der aufeinandergelegten Filme und nachherige Behandlung in heissem Wasser, .so erhält man Reliefbilder, und zwar derart, dass die mehr oder weniger geschwärzten Stellen des Negativs den mehr oder weniger erhabenen Stellen des Positivs entsprechen.
Der solcher Art behandelte Film wird nun mehr durch eine ziemlieh konzentrierte Farb- stoffl;3sung (zum Beispiel Anilinfarbstoff) ge zogen, und zwar so lange, bis die Lichtbilder in der Durchsicht genügend kräftig erschei nen; nachher wird er in schwach angesäuer tem Wasser gewaschen und sodann getrock- iiet. Durch die Farbstofflüsung werden nicht nur die Lichtbilder sichtbar gemacht, sondern es werden auch die Reliefs kräftiger, indem die Gelatine den Farbstoff aufgenommen hat.
Nach diesem Verfahren bei-gestellte, Filme besitzen hochglänzende Bilder, da das Korn, das sich sonst durch die Ausscheidungen des Silbers bildet, hier fast voUkommen fehlt.
Die Wiedergabe von Bild und Schall er folgt in der Weise, dass der f6rtige Positivfilin in seinem Lichtbildteil projiziert wird, seine Schallbilder hingegen unter die als Tastorgan dienende Nadel einer Schalldose geführt wer den, wobei die durch Reliefs hervorgerufenen Bewegungen bezw. Schwingungen der Nadel, die vorher photographisch aufgenommenen Schallwellen entstehen lassen.
Das mit den Schallwellen versehene Band läuft von der Abwickeltrommel ni durch die Führungen o auf die Transportrolle it auf. Diese letztere kann zum Beispiel durch Feder kraft oder Alotor direkt angetrieben werden, wenn es sich nur um die Wiedergabe von Tönen handelt, oder das Band kann vom Triebwerk eines kineinatographischen Pro jektionsapparates über die Transportrolle ge zogen werden, wenn eine gleichzeitige Wie dergabe von Bildern und Tönen verlangt wird.<B>_p</B> stellt die drehbar gelagerte Schall dose mit der Nadel p' dar.
Beim Bewegen des Bandes in der durch den Pfeil bezeich neten Richtung gleitet die Nadel in den Tonreliefs<B>1</B> des Bandes und bringt dadurch die Membran der Schalldose in Schwingun gen.
Dem mit einer kleinen Kugel versehenen Ende, einer sogenannten Kugelspitze, der Nadel p' steht eine zweite, etwas grössere Kugelspitze 1)2 aus gleichbartein Material gegenüber, zwischen ihnen beiden ist das Band hindurchgeführt. Die Schraube (1, welche die Fassung für die KtIgelSpitZe 1)2 trä0,t, ist durch den Arm qI starr mit dem Lagerbock 2 verbunden;
dieser letztere ruht auf einer festen Unterlage<B>r,</B> die weder mit den Füh rungen o, noch mit der Transportrolle n in Verbindung steht, (im die Übertragung der Erschütterungen, die bei der Bewegung des Bandes entstehen, auf die Schalldose zu ver hindern. Die Nadel pl überträgt demnach nur die durch die aufgezeichneten Schallwellen hervorgerufenen Bewegungen auf die Mem bran, wobei die Luftschwingungen durch das Schallrohr s nach aussen geleitet werden.
Um die Lautstärke bei der Wiedergabe der Schallwellen beliebig zu erhöhen und die Positivfllme in der bisher gebräuchlichen Form, das heisst, mit einer lichtempfindlichen Gelatineschicht, verwenden zu können,. wird der Negativfllm mit seinen Lichtbildern und mit den in Form von Strichen festgehaltenen Schallwellen auf einem normalen Positivfllm kopiert. Dies geschieht zweckmässig nicht ruckweise, wie bisher meistens üblich, son dern, wie an sich bekannt, mit stetiger Fortschaltung der Filme durch einen schma len Spalt hindurch.
Der erhaltene Positivfilm wird entwickelt, fixiert und getrocknet. Sodann wird auf die Gelatineschichtseite eine zweite schmale (3're- latineschicht aufgespritzt, die nur so breit zu sein braucht, dass sie die Schallwellen- bilder vollkommen deckt. Die Dicke dieser aufgespritzten Schicht lässt sich durch die Konzentration der Gelatinelösung Lind durch die Geschwindigkeit des dabei gleichmässig bewegten PositivflIms regeln.
Der ganze Po- sitivfilm wird nunmehr in Kalium- oder Am- moniumbichromat getaucht und nach dem Trocknet) längere Zeit dem Licht von der Rückseite her ausgesetzt, und zwar in der Weise, dass 'der Film mit der Schichtseite nach unten auf eine Trommel aufgewickelt wird.
Durch die Einwirkung des Lichtes wird. zuerst die auf dem Positivfilm gleichmässig verteilte Schicht (primäre Schicht) vollstän dig gegerbt, die zweite schmale (s ekundäre) Schicht hingegen nur dem Schallwellenbild entsprechend,<B>d.</B> h. die 'dunklen Stellen weni ger, die hellen Stellen mehr. Der Film wird sodann in heisses Wasser eingetaucht.
Hier bei werden die Lichtbilder bezw. die ganze primäre Schicht nicht angegriffen, weil sie durch das Licht vollständig geerbt wurden, während aus der sekundären Schicht die- hellen Stellen mehr oder -weniger aufgelöst werden, so dass ein Relief der Schallwellen entsteht, welches sehr scharf den Strichen der Schallwellenbilder angepasst ist, weil die sekundäre Schicht auf den Schallwellenbildern unmittelbar aufliegt.
Wenn zugleich mit der Aufnahme von Lichtbildern zwei Schallwellen, zum Beispiel von Gesang und Begleitungsmusik, aufge zeichnet werden sollen, so geschieht dies zweckmässig in der Weise, dass auf jeder Seite der Lichtbilder eine Schallwelle auf genommen wird. Bei der Wiedergabe gibt man den Membranen dieselbe Lage zu ein ander, wie sie sie bei der AufDahme innehatten.
Wenn es sich nur um die Herstellung von Schallträgern für Sprecbmaschinen und dergleichen handelt, so geschieht dies zweck mässig in der Weise, dass auf die beim Ko pieren der verschieden stark geschwärzten Striche des Negativs auf dem Positivfilm hervorgebrachten reliefartigen Schallbilder ein ihrer Breite entsprechender Streifen einer konzentrierten Gelatinelösung aufgespritzt oder aufgegossen wird, der nach dem Trock nen abgezogen wird und dann einen genauen Abdruck der reliefartigen Schallbilder enthält.
Um ein Festkleben der aufgegossenen Gela- .tine an den reliefartigen Schallbildern zu ver hüten, ist es zweckmässig, diese vor dem Aufgiessen der Gelatine durch geeigneten Lack, zum Beispiel Zaponlack oder der gleichen, abzudecken.
Das abgezogene Band mit dem Aufdruck der reliefartigen Bilder, das aus reiner Ge latine besteht und deshalb weich und ge schmeidig ist, so dass es leicht aufgewickelt werden kann, ist etwa<B>0,1</B> mm dick und etwa<B>1,5</B> mm breit. Wenn das Band zur Wiedergabe verwendet werden soll, kann es zwischen zwei einander gegenüberstehenden Tastorganen, zum Beispiel sogenannten Ku gelspitzen aus hartem Material, hindurchge führt werden, von denen die eine mit der Membran der Schalldose, die andere mit dem Lagerbock der Schalldose starr verbunden ist.
Von Vorteil ist es, das Band mit zwei parallelen Streifen von Schalfbildern zu ver gehen, die nach entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Beim Aufwickeln des Bandes kommt dann der eine Streifen, beim<B>Ab-</B> wickeln dagegen der andere Streifen zur Wirkung, und das sonst erforderliche Leer laufen beim Abwickeln des Bandes kommt in Fortfall. Da das Band mit zwei parallelen Streifen von Schallbildern entsprechend brei ter ist als im ersten Fall, wird seine Festig keit auch entsprechend grösser, so dass ein Zerreissen des Bandes nicht zu befürchten ist.
An Stelle der Gelatinelösung kann matt auch einen andern Stoff zur Herstellung des Abdruckbandes benutzen, zum Beispiel Zel- luloid, doch ist Gelatine vorzuziehen.
Die Lautstärke bei derWiedergabe kann noch dadurch weiter erhöht werden, dass man ,tatt der Nugelspitze des Schallstiftes an der Membran der Schalldose eine geradlinigge Schneide von der Breite des Schallbildes be nutzt, deren Laufkante rund geschliffen ist. Da diese Schneide nieht bloss mit einem Punkt, sondern mit einer Linie auf dem Re lief des Bandes ruht, ist der spezifische Druck entsprechend verringert. Man kann deshalb das Gewicht der Schalldose erhöhen und ein tieferes Eindringen in das Relief ei-zielen.
Um zwei oder mehr gleichzeitig auftre tende Schallwellen, zum Beispiel von Gesang und Begleitungsmusik, getrennt auf einem photographischen Film fe-,tzuhalten und eine naturgetreue Wiedergabe zu erzielen, kann jeder Schallwirkung eine besondere Membran zugeordnet werden, und werden die Bewe gungen der Membranen bezw. der von ihnen gesteuerten Blenden auf dem gleichmässig be wegten Film getrennt photographiert.
Die Wiedergabe der Schallwellen ei-folgt hierbei mit einer der Aufnalinie entsprechenden An zahl vom Membranen, wobei die Schallwir kungen jeder einzelnen Membran nach ver- sehiedenen Stellen des Vorführungsraumes geleitet werden können. Zweckmässig wird man für eine solche Wiedergabe eine elek trische übertragutig wählen, bei der die Ver teilung der Lautsprechtelephone im Raume leicht durchzuführen ist.
Method for recording sound waves on tape-shaped sound waves and for their reproduction, in particular simultaneously with the recording and reproduction of light images by means of one and the same film. The present invention aims first of all to record sound waves in such a way that they can be reproduced acoustically through a sound box, such as those used on speech machines, for example.
According to the invention, the recording takes place in such a way that the sound waves are captured by a membrane whose vibrations influence the direction of a light beam, or in other words. the sound waves are converted into light oscillations which are recorded on a tape covered with a photographic layer by blackening this layer to different degrees.
By means of these differently blackened lines of the negative, relief-like elevations and depressions are then generated when copying onto a positive tape film, which film is passed between tactile organs during playback, one of which is connected to the membrane of a sound box. Simultaneously with the sound waves, however, light images can also be recorded on one and the same film, and at the same time with the acoustic reproduction of the sound waves an optical reproduction of the light images, for example by projection onto a screen. When the sound waves are recorded, the film is uniform, whereas when the light images are picked up, it moves jerkily.
A device suitable for the recording process is shown schematically in FIG. 1; Fig. 2 shows a piece of the finished film; FIGS. 3 and 4 show, in side view and top view, a device for listening to the sound waves by means of a sound box.
The membrane a for receiving the sound waves is connected by a rod <B> b </B> to a diaphragm <B> d </B> which can be rotated about the axis <B> o </B>. The diaphragm d is opposed by a second, fixed diaphragm e, so that the light rays <B> f, </B> which emanate from the light wave <B> g </B> and are collected by the lens system h, <B > depending </B> on the position of the movable diaphragm d, cause different degrees of visual blackening on the film that is moving evenly in the direction of the arrow.
If the aperture openings are formed by narrow and rectangular slits, images of the sound waves are obtained after development in the form of more or less black lines strung together <B> 1, </B> Fig. 2. Since <B > If only a line width of <B> 1 </B> to 2 mm is required for subsequent reproduction, the remaining part of the film can be used for taking photographs. This is done through lens i.
The jerky movement of the film necessary for this, e 201 ht through the inclusion of a film loop <B> j </B> in the evenly required for the sound feed.
When developing the film, special care must be taken to ensure that the image of the sound waves is very high-contrast. The light images that are too weak or too strong can be subsequently corrected in the positive process.
For the reproduction process, the positive process, a second film is used, which does not have a silver salt emulsion and whose gelatin layer is transferred to a light-sensitive chrome gelatin by immersion in an ammonium or potassium dichromate solution.
If you now copy the negative film on this chrome gelatin film, by exposing the stacked films and then treating them in hot water, you get relief images in such a way that the more or less blackened areas of the negative correspond to the more or less raised areas of the positive .
The film treated in this way is now pulled through a fairly concentrated dye solution (for example aniline dye) until the light images appear sufficiently strong when viewed through; afterwards it is washed in slightly acidic water and then dried. The dissolution of the dye not only makes the light images visible, but also makes the reliefs stronger because the gelatine has absorbed the dye.
Films provided according to this process have high-gloss images, since the grain that otherwise forms through the precipitation of silver is almost completely absent here.
The reproduction of image and sound is carried out in such a way that the final positive film is projected in its part of the light image, while its sound images, on the other hand, are guided under the needle of a sound box serving as a tactile organ, whereby the movements or movements caused by the reliefs. Vibrations of the needle that create previously photographed sound waves.
The tape provided with the sound waves runs from the unwinding drum ni through the guides o onto the transport roller it. This latter can be driven directly by spring force or Alotor, for example, if it is only a matter of reproducing sounds, or the tape can be pulled over the transport roller by the engine of a cinematographic projection apparatus if there is simultaneous reproduction of images and Sound is required. <B> _p </B> represents the rotatable sound box with the needle p '.
When the tape is moved in the direction indicated by the arrow, the needle slides in the tone relief <B> 1 </B> of the tape, causing the membrane of the sound box to vibrate.
Opposite the end of the needle p ', which is provided with a small ball, a so-called ball point, is a second, somewhat larger ball point 1) 2 made of the same material; The screw (1, which carries the socket for the KtIgelSpitZe 1) 2, is rigidly connected to the bearing block 2 by the arm qI;
the latter rests on a solid base <B> r </B> which is neither connected to the guides o nor to the transport roller n, (in the transmission of the vibrations that occur during the movement of the belt to the Accordingly, the needle p1 only transmits the movements caused by the recorded sound waves to the membrane, the air vibrations being conducted to the outside through the sound tube s.
In order to be able to increase the volume as desired when reproducing the sound waves and to be able to use the positive films in their usual form, that is, with a light-sensitive gelatin layer. the negative film with its photos and the sound waves recorded in the form of lines are copied on a normal positive film. This is conveniently not done in jerks, as has usually been the case up to now, but, as is known per se, with continuous progression of the films through a narrow gap.
The positive film obtained is developed, fixed and dried. Then a second narrow (3-re-latin layer) is sprayed onto the gelatin layer side, which only needs to be wide enough to completely cover the sound wave images. The thickness of this sprayed-on layer can be determined by the concentration of the gelatin solution and the speed of the regulate evenly moving positive films.
The entire positive film is now immersed in potassium or ammonium bichromate and, after drying, exposed to light from the rear for a longer period of time in such a way that the film is wound onto a drum with the layer side down .
Through the action of light becomes. first of all the evenly distributed layer (primary layer) is completely tanned on the positive film, the second narrow (secondary) layer, however, only corresponds to the sound wave image, <B> d. </B> h. the dark areas less, the light areas more. The film is then immersed in hot water.
Here at the photos respectively. the entire primary layer is not attacked because it has been completely inherited by the light, while the light areas of the secondary layer are more or less dissolved, so that a relief of the sound waves is created which is very sharply adapted to the lines of the sound wave images, because the secondary layer rests directly on the sound wave images.
If two sound waves, for example of singing and accompanying music, are to be recorded at the same time as the recording of light images, this is expediently done in such a way that a sound wave is recorded on each side of the light images. During playback, the membranes are given the same position in relation to one another as they were when they were recorded.
If it is only about the production of sound carriers for Sprecbmaschinen and the like, this is done appropriately in such a way that on the copying of the differently blackened lines of the negative on the positive film, a relief-like sound images produced with a width corresponding to their width concentrated Gelatin solution is sprayed on or poured on, which is peeled off after the dry and then contains an exact imprint of the relief-like sound images.
In order to prevent the poured gelatin from sticking to the relief-like sound images, it is advisable to cover this with a suitable varnish, for example zapon varnish or the like, before pouring the gelatine.
The peeled tape with the imprint of the relief-like images, which consists of pure gelatin and is therefore soft and pliable, so that it can be easily wound up, is about 0.1 mm thick and about <B > 1.5 </B> mm wide. If the tape is to be used for playback, it can be between two opposing tactile organs, for example so-called Ku gelspitzen made of hard material, leads through, one of which is rigidly connected to the membrane of the sound box, the other with the bracket of the sound box .
It is advantageous to go to ver the tape with two parallel strips of sleep pictures that run in opposite directions. When the tape is wound up, one strip comes into play, while the other strip takes effect when it is unwound, and the otherwise necessary idling when the tape is unwound is eliminated. Since the band with two parallel strips of sound images is correspondingly wider than in the first case, its strength is also correspondingly greater, so that there is no risk of the band tearing.
Instead of the gelatin solution, matt can also use another material to produce the impression tape, for example celluloid, but gelatin is preferable.
The volume during playback can be increased even further by using a straight cutting edge the width of the sound image, the running edge of which is ground round, instead of the tip of the sound pen on the membrane of the sound box. Since this cutting edge rests not just with a point but with a line on the back of the tape, the specific pressure is correspondingly reduced. You can therefore increase the weight of the sound box and aim for a deeper penetration into the relief.
In order to keep two or more simultaneously occurring sound waves, for example from singing and accompanying music, separately on a photographic film and to achieve a lifelike reproduction, each sound effect can be assigned a special membrane, and the movements of the membranes respectively. The diaphragms controlled by them are photographed separately on the evenly moving film.
The reproduction of the sound waves follows from the membrane with a number corresponding to the recording line, with the sound effects of each individual membrane being able to be directed to different locations in the performance room. Appropriately, you will choose an electrical transferable for such a reproduction in which the distribution of the loudspeaker phones in the room is easy to carry out.