Verfahren zur Aufzeichnung von Tönen unter Änderung der Breite der Tonspur. Es ist bekannt, Töne unter Änderung der Breite der Tonspur aufzuzeichnen, wobei sich die Breite nach dem Schalldruck richtet, und zwar wird hierbei die Breite um so kleiner gemacht, je kleiner die aufzuzeichnenden Amplituden sind (Schnürschrift). Die Ein- schnürung der Tonspur wird hierbei durch eine Abdeckung hervorgerufen, die im Vor führfilm als vollkommen geschwärzte Auf zeichnung erscheint.
Dadurch wird insbeson dere an den Stellen kleiner Amplituden das Grundgeräusch herabgesetzt; wenn aber an den Stellen kleiner Amplituden die Spur ver schmälert wird, so hat diese Verschmälerung eine erhebliche Herabsetzung des Schalldruk- kes bei der Wiedergabe zur Folge, so dass die Dynamik verzerrt wird. Diese Verhältnisse sollen an Hand der Fig. 1 bis<B>3</B> erläutert werden.
In. Fig. 1 ist der Verlauf der Trans parenzdifferenz<I>d T</I> einer gewöhnlichen Auf zeichnung in der gestrichelten Kurve in Ab- hängigkeit vom Schalldruck p der aufzu zeichnenden Töne dargestellt. Unter der Transparenzdifferenz wird dabei der Unter schied der mittleren Transparenz des Filmes an zwei aufeinanderfolgenden Stellen, die dem Maximum und dem Nullpunkte des Druckes einer Schallwelle .entsprechen, ver standen; hierbei wird vorausgesetzt, dass der photographische Prozess in sich linear ist.
Fig. 2 zeigt den Verlauf der Breite bei der Schnürschrift ebenfalls in Abhängigkeit vom Schalldruck p. Die Kombination dieser beiden Kurven würde bei der Wiedergabe eine Ver zerrung ergeben, da die Lichtschwankung bei der Durchleuchtung des Films dem Produkte dieser Kurven bei einer Sprossenschrift pro portional, bei einer Vielzackenschrift mit guter Annäherung proportional ist; hierbei wird vorausgesetzt, dass die Verstärkung linear erfolgt.
Diese Verzerrung wird ver mieden, wenn die Transparenzdifferenz nach der horizontalen Geraden in Fig. 1 verläuft. Dieser Verlauf kann dadurch bewirkt werden, dass der Verstärkungsgrad des Aufzeich nungsverstärkers entsprechend der Einschnü- rung mit abnehmender Amplitude vergrössert wird. Diese horizontale Gerade ergibt mit der Geraden in Fig. 2 kombiniert den gewünsch ten linearen Verlauf des Wiedergabe-Schall- druckes p.
Soll eine Verzerrung bei der Wie dergabe vermieden werden, so sind die Kur ven in Abhängigkeit vom Schalldruck p ge mäss Fig. 3 und damit die unverzerrte <B>Dy-</B> namik. Diese geradlinige Abhängigkeit des Wiedergabe-Schalldruckes kann also bei ge radliniger Funktion für die Breite gemäss Fig. 2 bei linearem Wiedergabeverstärker nur dann erreicht werden, wenn die Transparenz differenz für alle Amplituden einen kon stanten Wert annimmt; wenn die grösste Am plitude voll ausgesteuert wird, was bekannt lich zu fordern ist, so sind auch alle an dern, insbesondere die kleinen Amplituden, ebenfalls voll auszusteuern.
Eine derartige 100 % ige Aussteuerung aller Amplituden hat nun den Nachteil, dass sehr leicht Übersteue rungen und damit nichtlineare Verzerrungen in der Aufzeichnung entstehen, weil die Auf zeichnung aller Amplituden an der Grenze der Aussteuerung erfolgt; auf der andern Seite würde aber eine Herabsetzung der Aus steuerung zwar die Gefahr der Verzerrung verringern, aber dafür die Nutzlautstärke herabsetzen. Dieser Nachteil kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren zum Aufzeich nen von Tönen vermieden werden, jedoch wird durch dasselbe nicht immer die Erzie lung einer unveränderten Dynamik ange strebt.
Gemäss der Erfindung wird vorgeschla gen, die Breite b der Aufzeichnung nach einer Funktion des Schalldruckes p zu ändern, die mit einer Geraden b1 = const. p den Punkt grösster Aussteuerung gemeinsam hat und im übrigen mindestens teilweise oberhalb dieser Geraden verläuft, und die Transparenzdiffe- renz <I>d T</I> der Aufzeichnung nach einer Funk tion des Schalldruckes p zu ändern, die mit einer Geraden<I>d</I> T1 = const. <I>p</I> den Punkt grösster Aussteuerung gemeinsam hat und im übrigen mindestens teilweise oberhalb dieser Geraden verläuft. Die beiden Kurven kön nen hierbei auch die entsprechenden Null punkte gemeinsam haben.
Besonders vorteil haft ist es, wenn die beiden Kurven der Breite und Transparenzdifferenz nirgends unterhalb der ihnen zugeordneten Geraden verlaufen. Der Verlauf der beiden Kurven selbst kann stetig, beispielsweise gekrümmt sein; die Kurven können aber auch aus geradlinigen, unter einem Winkel zueinander stehenden Asten bestehen. Soll eine Verzerrung bei der Wiedergabe vermieden werden, so sind die Kurven so aufeinander abzustimmen, dass ihr Produkt, welches dem Wiedergabe-Schall- druck p* proportional ist, eine lineare Funk tion des Schalldruckes p ist.
(In diesem Falle werden wiederum linearer photographischer Prozess und linearer Wiedergabeverstärker vorausgesetzt.) Als zweckmässig hat sich er wiesen, wenn sich die beiden Kurven nach einer'Wurzelfunktion, vorzugsweise der Quar dratwurzel des Schalldruckes p ändern. Die sich nach dieser Regel ergebenden Kurven sind in Fig. 4 dargestellt; hierbei sind ebenso wie in den vorhergehenden Fig. 1 und 2 bei der Maximalamplitude p = 100 % des Schall druckes sowohl die Breite b als die Trans parenzdifferenz 4 T voll ausgesteuert.
Die vom Nullpunkt zu diesen Punkten maximaler Aussteuerung führenden Geraden b1 und d Tl sind gestrichelt gezeichnet. Eine Abhängig keit mit gerade verlaufenden Ästen in den beiden Kurven zeigt Fig. 5 ; die b-Kurve er reicht bereits ihren höchsten Wert, bevor eine Maximalamplitude auftritt, und verläuft dann horizontal; anderseits beginnt die b-Kurve bei einem endlichen kleinen Wert, das heisst unterhalb eines bestimmten Schalldruckes ändert sich die Breite nicht.
Die geraden Äste können hierbei teilweise mit der hier zusammenfallend gezeichneten Geraden b, = const. <I>p</I> bezw. <I>d</I> TZ <I>=</I> const. <I>p</I> zusammen fallen. Die geraden und schrägen Kurven äste können auch stetig ineinander übergehen. Die dargestellten Kurven, die man je nach den Erfordernissen leicht abwandeln kann, ergeben über den grössten Teil des Ampli- tudenbereiches eine geringere als 100%ige Aussteuerung, so dass auch die damit verbun denen Nachteile ausgeschaltet werden.
Der Wiedergabe-Schalldruck p' ist nach den Fig. 4 und 5, unter den oben erwähnten Vor aussetzungen, eine lineare Funktion des Schalldruckes p bei der Aufzeichnung. Die Kurven b und<I>d T</I> können auch je nach einer Sinusfunktion verlaufen. Es kann auch die eine Kurve = const. sin p, die andere = const.
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sein, so dass das Produkt = const. p ist, wobei zu beachten ist, dass für <I>p =</I> 100 % sowohl b als<I>d T</I> maximal aus gesteuert sein müssen.
Der Kurvenverlauf für die Breitenände- rung und Änderung der Transparenzdifferenz kann unter Umständen auch so gewählt wer den, dass das Produkt aus den beiden Kurven und damit der aus der Aufzeichnung gewon nene Wiedergabe - Schalldruck nach einer nichtlinearen Funktion verläuft, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
Gegebenenfalls kann die nichtlineare Funktion eine Potenzfunk- tion sein, so dass man hat: pk = const. <I>(b . d T)</I> = const. <I>p</I> E Wenn der Exponent a grösser als 1 ist, so wird eine Dynamikerweiterung erzielt; wenn der Exponent kleiner als 1 ist, so entsteht eine Dynamikeinengung; bei einem Exponen ten gleich 1 werden die Originalverhältnisse erreicht.
Durch die angegebenen Steuerkur ven können unter Umständen auch die Schwierigkeiten verringert bezw. beseitigt werden, die bei der Bewegung der Abdeck- blende infolge des Ein- bezw. Ausschwing- vorganges auftreten.
Die gewünschten Steuerkurven für die Einschnürung können durch die Formgebung der Blende und/oder durch eine entsprechende Abhängigkeit des Steuerstromes erzielt wer den, der zum Antrieb der Blende dient. Die Kurven für die Transparenzdifferenz können durch entsprechende Steuerung des Verstär- kungsgrades des Aufzeichnungsverstärkers erreicht werden oder auch durch die Steue- rung der Empfindlichkeit der Li.chtsteuerein- richtung.
Das Verfahren nach der Erfindung kann auch bei grundgeräuschfrei abspielbaren Ne gativen angewendet werden. indem unmittel bar bei der Aufnahme die durch die Schnür blende abgedeckte Zone auf dem Film zu sätzlich geschwärzt wird. Dies kann bei spielsweise durch einen zweiten Strahlengang erreicht werden, der eine zweite Spaltabbil dung auf dem Film erzeugt, die so durch eine im Rhythmus der mittleren Lautstärke ge steuerte Blende abgedeckt wird, dass jeweils nur die durch die Schnürblende abgedeckten Filmteile geschwärzt werden.
Es ist dabei er forderlich, dass beide Spaltabbildungen des Haupt- und Zusatzstrahlenganges auf die gleiche Filmstelle abgebildet werden; der Spalt des Zusatzstrahlenganges kann jedoch breiter sein als der Hauptspalt, so dass eine möglichst grosse Abdeckschwärzung erzielt wird. Es ist zweckmässig, hierbei die Schnür blende mit der Zusatzblende mechanisch oder elektrisch zu kuppeln.
Die Aufzeichnung selbst kann in Spros senschrift oder in Vielzackenschrift, vorzugs weise in Vielfachdoppelzackenschrift erfol- gen.
Method of recording sound while changing the width of the sound track. It is known to record tones while changing the width of the sound track, the width depending on the sound pressure, and in this case the width is made smaller, the smaller the amplitudes to be recorded are (cord writing). The constriction of the sound track is caused by a cover that appears in the demonstration film as a completely blackened recording.
As a result, the background noise is reduced in particular at the points of small amplitudes; but if the track is narrowed at the points of small amplitudes, this narrowing results in a considerable reduction in the sound pressure during playback, so that the dynamics are distorted. These relationships are to be explained with reference to FIGS. 1 to 3.
In. 1 shows the course of the transparency difference <I> d T </I> of an ordinary recording in the dashed curve as a function of the sound pressure p of the tones to be recorded. The transparency difference is the difference between the mean transparency of the film at two successive points that correspond to the maximum and zero point of the pressure of a sound wave; it is assumed here that the photographic process is inherently linear.
Fig. 2 shows the course of the width in the corduroy also as a function of the sound pressure p. The combination of these two curves would result in a distortion during reproduction, since the light fluctuation when the film is transilluminated is proportional to the product of these curves in a sprout font, and proportional to a good approximation in a multi-point font; it is assumed here that the amplification is linear.
This distortion is avoided if the transparency difference runs along the horizontal straight line in FIG. This course can be brought about by increasing the gain of the recording amplifier in accordance with the constriction as the amplitude decreases. This horizontal straight line, combined with the straight line in FIG. 2, results in the desired linear course of the reproduction sound pressure p.
If a distortion in the reproduction is to be avoided, the curves are dependent on the sound pressure p ge according to FIG. 3 and thus the undistorted dynamics. This straight-line dependence of the reproduction sound pressure can only be achieved with a linear reproduction amplifier with a linear function for the width according to FIG. 2 if the transparency difference assumes a constant value for all amplitudes; if the largest amplitude is fully controlled, which is known to be required, then all others, especially the small amplitudes, must also be fully controlled.
Such a 100% modulation of all amplitudes now has the disadvantage that oversteer ments and thus non-linear distortions in the recording very easily arise because the recording of all amplitudes takes place at the limit of modulation; On the other hand, reducing the level control would reduce the risk of distortion, but it would reduce the usable volume. This disadvantage can be avoided by the method according to the invention for recording sounds, but it does not always aim to achieve unchanged dynamics.
According to the invention it is proposed to change the width b of the recording according to a function of the sound pressure p, which with a straight line b1 = const. p has the point of greatest modulation in common and otherwise runs at least partially above this straight line, and the transparency difference <I> d T </I> of the recording can be changed according to a function of the sound pressure p, which with a straight line <I> d </I> T1 = const. <I> p </I> has the point of greatest modulation in common and otherwise runs at least partially above this straight line. The two curves can also have the corresponding zero points in common.
It is particularly advantageous if the two curves of width and transparency difference do not run anywhere below the straight lines assigned to them. The course of the two curves themselves can be continuous, for example curved; the curves can also consist of straight branches at an angle to one another. If distortion is to be avoided during playback, the curves must be coordinated with one another in such a way that their product, which is proportional to the playback sound pressure p *, is a linear function of the sound pressure p.
(In this case, again, a linear photographic process and a linear reproduction amplifier are assumed.) It has proven to be useful if the two curves change according to a root function, preferably the square root of the sound pressure p. The curves resulting from this rule are shown in FIG. 4; here, as in the previous FIGS. 1 and 2, at the maximum amplitude p = 100% of the sound pressure, both the width b and the trans parenzdifferenz 4 T are fully controlled.
The straight lines b1 and d Tl leading from the zero point to these points of maximum modulation are shown in dashed lines. A dependency with straight branches in the two curves is shown in FIG. 5; the b-curve already reaches its highest value before a maximum amplitude occurs, and then runs horizontally; on the other hand, the b-curve begins at a finite small value, i.e. below a certain sound pressure the width does not change.
The straight branches can be partially combined with the coincident straight line b, = const. <I> p </I> resp. <I> d </I> TZ <I> = </I> const. <I> p </I> fall together. The straight and inclined curve branches can also merge continuously. The curves shown, which can easily be modified depending on the requirements, result in a lower than 100% modulation over most of the amplitude range, so that the disadvantages associated therewith are also eliminated.
The playback sound pressure p 'is according to FIGS. 4 and 5, under the conditions mentioned above, a linear function of the sound pressure p during the recording. The curves b and <I> d T </I> can also run according to a sine function. There can also be one curve = const. sin p, the other = const.
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be so that the product = const. p, whereby it should be noted that for <I> p = </I> 100%, both b and <I> d T </I> must be controlled to the maximum.
The course of the curve for the change in width and change in the transparency difference can under certain circumstances also be selected such that the product of the two curves and thus the reproduction sound pressure obtained from the recording runs according to a non-linear function, as shown in FIG. 6 is shown.
If necessary, the non-linear function can be a power function, so that one has: pk = const. <I> (b. D T) </I> = const. <I> p </I> E If the exponent a is greater than 1, a dynamic expansion is achieved; if the exponent is less than 1, the dynamic range is narrowed; if the exponent equals 1, the original ratios are achieved.
Ven by the specified control curves may also reduce the difficulties or. are eliminated, which when moving the cover panel as a result of the Ein or. The decay process occur.
The desired control curves for the constriction can be achieved by the shape of the diaphragm and / or by a corresponding dependence of the control current who is used to drive the diaphragm. The curves for the transparency difference can be achieved by appropriate control of the gain of the recording amplifier or by controlling the sensitivity of the light control device.
The method according to the invention can also be used for negative playable Ne without background noise. by immediately blackening the area on the film that is covered by the cord screen when recording. This can be achieved, for example, by a second beam path that generates a second gap image on the film, which is covered by a diaphragm controlled in the rhythm of the medium volume so that only the film parts covered by the lace diaphragm are blackened.
It is necessary that both slit images of the main and additional beam path are imaged on the same film location; however, the gap in the additional beam path can be wider than the main gap, so that the greatest possible blackout is achieved. It is useful here to couple the cord screen with the additional screen mechanically or electrically.
The recording itself can be made in rung or multi-pointed script, preferably in multiple double-pointed script.