Verfahren und Vorrichtungen zur Aufzeichnung von Tonschwingungen. Es ist bekannt, Tonschwingungen in Intensitäts- und Vielzackensch,rift auTzu- zeichnen und dabei die Aufzeichnungsbreite in Abhängigkeit von der Lautstärke zu ändern, in der Weise, dass mit abnehmender Lautstärke die Aufzeichnungsbreite verrin- gcrt wird.
Es ist ferner bekannt, dass diese Breitenänderung auch eine Änderung der Lautstärkennnterschiede zur Folge hat; um diese Lautstärkenunterschiede wieder auszu gleichen, ist es ferner bekannt, den Verstär kungsgrad des Aufnahmeverstärkers entspre chend zu steuern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Aufzeichnung von Tonschwingun gen, unter Änderung der Aufzeichnungs breite in Abhängigkeit von der Lautstärke, das sich dadurch auszeichnet, dass zur Be einflussung der Lautstärkenunterschiede die Steilheit der Lichtsteuerkennlinie des Aulf- zeichnungs.gerätes auf optischem Wege ge- ändert wird. Vorzugsweise wird dabei Inten- sitätsschrift angewendet.
Zweckmässig wird die Lichtsteuerkennlinie derart geändert, dass die durch die Breitenänderung hervorgeru fene Verzerrung kompensiert wird. Es kann aber auoh so vorgegangen werden, dass die Lautstärkenuntersohiede derart beeinflusst werden, dass sie gegenüber dem Original ver grössert oder verkleinert sind. Beider Ände rung der Steilheit sollen sich zweckmässig die Lichtsteuerkennlinien in einem Punkte schneiden,
der in der Mitte einer jeden Kenn linie liegt, das heisst dass sich die Lichtsteuer- kennlinien bei der Änderung der Steilheit um diesen Punkt drehen. Für .die Ausfüh rung des neuen Verfahrens wird ferner ge mäss der Erfindung eine Vorrichtung vor- geschlagen, bei der im Lichtweg des Auf zeichnungsgerätes ausser einer Abdeekblende, welche die Aufzeichnungsbreite ändert, ein Organ zur Erzeugung eines Lichtsteuer gebietes derart beweglich vorgesehen ist,
-dass sich mit der Bewegung die Steilheit der Lichtsteuerkenuli@nie ändert. Als Organ zur Erzeugung des Lichtsteuergebietes kann hierbei eine unscharf abgebildete Kante, ein Graukeil oder auch eine Vielzaekenblende ver wendet werden. In den beiden ersten Fällen entsteht eine Intensitätsschrift und im letz ten Fall eine Vielzackensehrift. Die Grau keile können linear oder auch nichtlinear ab gestuft sein.
Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden an Hand der Figuren beispielsweise erläutert: Fig. 1 zeigt eine Aufzeichnungsvorrich tung mit einer unscharf abgebildeten Kante: Fig.2 zeigt eine Aufzeichnungsvorrich tung mit einem linear abgestuften Graukeil: Fig. 3 zeigt eine Aufzeichnungsvorrich tung mit einem nichtlinear abgestuften Grau keil ; Fig.4 zeigt die Lichtsteuerkennlinie bei einer Anordnung .gemäss Fig. 3;
Fig. 5 zeigt ,schematisch<I>eine</I> Aufzeieli- nungsvorrichtung mit einer Vielzackenblende. mit der Kennlinien gemäss Fig. 6 erzielt wer den können.
In Fig. 1 wird das von der konstant bren nenden Tonlampe 1 durch den Kondensor <B>22</B> auf den Spiegel 3 eines Oszillographen fal lende Licht auf den .Spalt 4 der Blende geworfen und der Spalt 4 in bekannter Weise auf dem Film 6 abgebildet. Der Oszillograph wird in bekannter Weise durch die aufzu zeichnenden Schwingungen gesteuert.
In dem Lichtweg zwischen dem Konden:sor \? und dem Spiegel 3 ist eine Blende 14 derart angeordnet, dass die Blendenkante 15 in der optischen Achse liegt; die Kante 15 wird durch den Spiegel 3 unscharf auf den Spalt 4 in der Blende 5 abgebildet.
Die Kante 15 erzeugt also ein Lichtsteuergebiet nach Art eines Halbschattens, und dieses Liehtsteuer- gebiet wird bei der Bewegung des Spiegel: gegenüber dem Spalt in Richtung des Pfeil::
D, also senkrecht zum Spalt, hin- und ber- bewegt. Auf diese Weise wird die Intensitä t der Beleuchtung des Spaltes 4 geändert und somit auf dem Film 6 eine Intensitätsauf- zeichnung erzeugt. In der Nähe des Spaltes ..l ist eine Abdeckblende mit. den Blendenteilen 7 und 8 vorgesehen, mit der die wirksame Breite des Spaltes 4 durch Verschiebung der Blendenteile verändert. werden kann.
Zu die sem Zweck sind die Blendenteile 7 und 8 um die Zapfen 9 bezw. 10 drehbar angeord net. Die Verschiebwng der Blendenteile 7 und 8 wird durch eine Spule 13 hervorgerufen. welche auf die Blendenarme 11 und 12 wirkt; hierbei ist die Steuerung so ein gerichtet, dass der Spalt mit abnehmender Lautstärke verkleinert wird und umgekehrt.
Die damit verbundene La,rntstärkeverzerrung wird dadurch kompensiert, dass die Blende 1.4 in Richtung der optischen Achse ver- schiebbar angeordnet ist. Zu diesem Zweck isst die Blende 14 mit einer Tauchspule 25 ausgerüstet, die mit einem Elektromagneten 1.6 zusammenarbeitet.
Die Spule des Elek tromagnetes 16 und die Spule 13 der Ab deckblende erhalten Ströme, die sich entspre chend der Lautstärke der aufzuzeichnenden Schwingungen ändern. Diese Ströme bewir- ken eine Bewegung der Blendenteile 7 und 8 in Richtung der Pfeile P1 bezw. Pr,
so da-ss die wirksame Spaltbreite verkleinert wirrt Gleichzeitig wird dabei über die Spule Apg Elektromagnetes die Blende 14 in Richtiin < des Pfeils C bewegt, so dass die Abbildun;
der Kante 15 schärfer wird, das heisst. der Bereich des unscharfen Bildes der Kante 15 auf dem Spalt wird, in Richtung quer zum Spalt 4 gemessen, kleiner oder, was dasselbe ist., die Steilheit der Lichtsteuerkennlinie wird grösser: dies bedeutet, da.ss mit der Ab nahme der Lautstärke die Aufzeiclinungs- amplitude grösser wird. Auf diese Weise wird die durch die Abdeckung hervorgeru fene Lautstärkenverzerrun:g kompensiert.
Ein auf diese Weise hergestellter Film hat den Vorteil, dass er ein möglichst geringes Grund- geräusch besitzt und eine verbesserte Dyna mik.
Die Verringerung des Grundgeräusches beruht hierbei darauf, dass die abgedeckten Stellen im Wiedergabefilm schwarz sind. Diese schwarzen Stellen besitzen aber ein ge ringeres C,rundgeräuseh;
sie sind am aus- gedehntesten an den Stellen kleinster Ampli- tuden, die in bezug auf das Grundgeräus cli am empfindlichsten sind. Wenn die Laut stärke wieder zunimmt, so wird die wirksame Spaltbreik wieder vergrössert, und die Blende 14 bewegt sich entgegen dem Pfeil C.
Die Anordnung nach Fig. 2 zeigt im Prinzip dieselbe Wirkungsweise bei gering fügiger Abänderung einzelner Teile.
An Stelle der unscharf abgebildeten Kante 15 in Fig. 1 wird des Lichtsteuergebiet, welches durch den Selhwingspiegel 3 gegenüber dem Spalt 4 in Richtung des Pfeils D hin- und herbewegt wird, durch einen Graukeil 17<B>ge-</B> bildet.
Dieser Graukeil ist linear abgestuft und um eine Achse 22 drehbar angeordnet. welche die optische Achse schneidet und bei Drehung in der optischen Achse verbleibt. Die Drehung wird über ein Gestänge 20, 21 bewirkt, das mit einem Magnetsystem 18 zu sammenarbeitet, welches ähnlich wie das Magnetsystem 16 in Fig. 1 ausgebildet sein kann.
Mit diesem Magnetsystem 18 steht auch die Abdeckblend-e 19 in Verbindung, die hier als Dreieckblende ausgebildet ist. Der Graukeil 17 und die Abdeckblende 19 sind also mechanisch miteinander gekuppelt und werden von derselben Vorrichtung 18 angetrieben. Die Vorrichtung 18 wird ent sprechend der Lautstärke gesteuert, indem ihr beispielsweise .Ströme zugeführt werden,
die durch Gleichrichtung der aufzuzeichnen den Schwingungen in bekannter Weise ge wonnen werden. Ähnlich wie in Fig. 1 wird mit ,der Verkleinerung der wirksamen Spalt breite durch die Abdeckblende 19 durch Drehung des Greaukeils 17 die Steilheit der Lichtsteuerkennlinie grösser und umgekehrt.
Dementsprechend ist die Abstufung des Graukeils 17 derart auf die .Steuerkurve 20 abgestimmt, dass sich seine Transparenz im Bereiche der optischen Achse entsprechend der Bewegung der Blende 19 linear ändert.
Mit dieser Anordnung wird somit im Prinzip die .gleiche Aufzeichnung erzielt wie mit der Anordnung nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Damstellung bei Verwendung eines nichtlinear Agestuf- ten Graukeils zur Erzeugung eines Lichi- steuergebietes. Dieser Graukeil 28 ist im Lichtweg zwischen der Tonlampe 1 und dem Spiegel 3 angeordnet und wird durch das Magnetsystem 24 senkrecht zur optischen Achse verschoben. Die übrige optische An ordnung,
insbesondere -die Abdeckvorrichtung für den Spalt, kann ähnlich wie in Fig. 1 ausgebildet sein. Wenn die wirksame Breite des Spaltes verkleinert wird, so wird der Graukeil 27 in Richtung des Pfeils. F be wegt. Da der Graukeil nichtlinear abgestuft ist, z. B. entsprechend der Kurve nach Fig. 4.
wird mit dem Bewegung die ;Steilheit der Lichtsteuerkennlinie .geändert, indem auf ver hältnismässig begrenzten Stücken a, b oder c der Kennlinie ,gearbeitet wird, die in sich als linear betrachtet werden können.
Fig. 5 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Aufzeichnungseinrichtung mit einer Vielzackenblende B, die zwischen der Ton lampe 1 und dem Spiegel 3 angeordnet ist und zur Erzeugung des von :
dem Schwing spiegel 3 gesteuerten Lichtsteuemgebietes dient, das der Spiegel, ähnlich wie in den vorangegangenen Figuren, gegenüber dem Spalt erzeugt. Der ,Spalt und die A.bdeck- vorrichtung können beispielsweise so ausgebil det sein, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Blende B besitzt eine grössere Anzahl Zacken, deren Form sich aus der seitlichen Projek tion, die schraffiert ist, ergibt. Wenn der Spiegel 3 das Liohtsteuergebiet, welohes durch die Blende B erzeugt wird, gegenüber dem Spalt bewegt, so wird der ,Spalt in den einzelnen Zackenbereichen mehr oder weniger breit ausgeleuchtet,
so dass auf diese Weise auf dem Film eine Aufzeichnung in Viel zackenschTift entsteht. Die Blende Bist nun drehbar im ?Strahlengang angeordnet, und zwar erfolgt die Drehung in Richtung des eingezeichneten Pfeils um eine Achse, die durch die Mitte der Zacken ;
geht und die optische Achse A-A im Punkte M S@.\hnei- det. Die Drehachse verbleibt bei der Dre hung in der optischen Achse. Die Drehung ist hierbei, ähnlich wie in Fig. 2. bei dem Crra#u,keil 17, mit der Bewegung :der Abaeoh- blende gekuppelt;
hierbei ändert sich mit dem Drehwinkel a, in Richtung der optischen Achse :gesehen, die wirksame Zael@enhölie. die über dem Spiegel 3 auf den Spalt a1) gebildet wird. Wenn die Zackenblende selbst die Zackenhöhe H besitzt und ihre Projek- tion, in Richtung der optischen Achse @@e- sehen, mit h bezeichnet wird, so folgt die i_nderung der wirksamen Zackenhöhe dem.
Gesetz: h = H . ein. <I>a.</I> Wenn a =<B>90'</B> isst. so wird die Zackenhöhe = H, das heisst die Blende steht senkrecht zur optischen Achse.
Wenn a sich dem Werte 0 nähert, ao wird die wirksame Zackenhöhe h immer kleiner, und sie würde theoretisch den Wert 0 er reichen, wenn die Blende B so weit gedreht würde, dass sie in der optischen Achse läge. Mit dem Kleinerwerden .des Winkels a oder mit andern Worten, mit dem Kleinerwerden der wirksamen Zaekenhöhe h wird die Steil.
heut der Liehtsteuerkennlinie vergrössert. Auch hier erfolgt die Steuerung derat, dass gleichzeitig mit der Verkleinerung der wirk samen Spaltbreite durch die Abdeckbleiide die Steilheit der Lichtsteuerkenalinie vergrössert wird und umgekehrt.
In Fig. 6 sind reu Lichtsteuerkenalinien dargestellt, welche die Abhängigkeit d@.s durch .den Spalt tretenden Lichtstromes L in Abhängigkeit vom Drehwinkel (p des Spie gels zeigen.
Die Kennlinien sind mit d, und f bezeichnet und entsprechen den ver- schiedenen Zackenhöhen hl, h. und h.;. Es zeigt sich, dass die Steilheit um so grösser ist, je kleiner die wirksame Zackenhöhe h. isl, und dass die zur vollen Aussteuerung erfor derlichen Drehwinkel des Spiegels je nach der Steilheit verschieden sind.
Die penn linien schneiden sich alle in einem Punkte dl, Da der Drehpunkt M der Blende B in der optischen Achse verbleibt und infolge der Abbildung des Spiegels in der Mitte des Spaltes liegt, liegt der Schnittpunkt M der Kennlinien in der Mitte einer jeden Kenn linie, so dass für alle Kennlinien, bei der Nullstellung des ,Spiegels, das mittlere Licht Tmz das gleiche ist.
Bei der bisherigen Beschreibung isst davon ausgegangen, class die Abhängigkeit zwischen der Tonspurbreite bezw. der auf- gezeichneten Lautstärke und der Original- lau=tstärke linear verläuft,
das heisst dass die in der Aufzeichnung erzielte Dynamik der ursprünglichen Dynamik entspricht. Die Er findung ist aber auch dann verwendbar. wenn dieser Verlauf nicht linear isst, so kann zum Beispiel eine Über- oder Unterkompen- z,.ition bewirkt werden, was einer Dynamik erweiterung oder einer Dynamikeinengung Gleichkommt.
Zu diesem Zweck können zum Beispiel die Führungen der Organe, die das Liclitsteuergebiet auf dem Spalt erzeugen, entsprechend ausgestaltet werden.
Die Steuerglieder für die Abdeckblende und die Änderung der Steilheit können mechanisch verbunden und von dem gleichen Antriebssystem 18 angetrieben sein, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, oder - zwar meeha- nisch unabhängig über getrennte Antriebs systeme 13, 16 angetrieben sein -wie in Fug. 1 - aber elektrisch verbunden sein, indem sie an die gleiche Stromquelle hinter einander oder parallel geschaltet sind. Es können auch getrennte Stromquellen vorhan den sein.
Im Falle der Fig. 1 ist das An triebssystem ein Tauchspufensystem. Zweck mässig erfolgt der Antrieb der Steuerglieder durch einen Gleichstrom, der durch Gleich- rielitung der aufzuzeichnenden Schwingun gen gewonnen wird.