DE148628C

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Publication number: DE148628C
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Description

Es ist bekannt,, wie Phonographemvalzen, Grammophonscheiben und dergl. auf rein mechanischem Wege hergestellt werden und welche Nachteile die so hergestellten Walzen, Platten und dergl. infolge ihrer Herstellungsart zeigen. Vor allen Dingen ist es der Widerstand der zu den Walzen erforderlichen Materialien, welcher eine ganz genaue Wiedergabe besonders weniger lauter Töne und feinerIt is known, like phonograph malting, Gramophone disks and the like. Are produced in a purely mechanical way and the disadvantages of the rolls, plates and the like produced in this way. As a result of their method of manufacture demonstrate. Above all, it is the resistance of the materials required for the rollers that ensures a very accurate reproduction especially less loud tones and finer

ίο Nuancen der Tonbildung verhindert.ίο prevents nuances of tone formation.

Man hat versucht, die Photographic zur genauen Wiedergabe von Tönen nutzbar zu machen.. Dies geschah z. B. bei Telephonapparaten, indem man fortbewegtes lichtempfindliches Material dem Einfluß von durch Spiegel reflektierten Lichtstrahlen aussetzte. Die Spiegel wurden durch die vom Sprechenden erzeugten Schallwellen mehr oder minder abgelenkt und schwärzten das lichtempfindliehe Material mehr oder weniger. Unter Zuhilfenahme von Selenzellen, auf welche man ein Bild der erzeugten Lichtflecke oder -Kurven warf, konnte man wiederum eine Telephonmembran zum Schwingen bringen.Attempts have been made to use photographic technology for the precise reproduction of tones make .. This happened z. B. in telephone sets by moving photosensitive Exposed material to the influence of light rays reflected by mirrors. The mirrors were made by the speaker's generated sound waves are more or less distracted and blackened the light-sensitive Material more or less. With the help of selenium cells, on which you can get an image of the light spots or -Curves, you could make a telephone membrane vibrate again.

Die Wiedergabe von Tönen erfolgt hier elektrisch, nicht mechanisch. Man hat zwar auch versucht, eine rein mechanische Wiedergabe in Verbindung mit photographischer Darstellung der Kurven zu geben, schlug dabei aber falsche Wege ein; man ließ z. B. Lichtstrahlen durch ein in einer Membran angeordnetes Loch fallen. Die Membran stand parallel zu einer lichtempfindlichen rotierenden Scheibe. Wurde die erste durch die Schallwellen in Schwingung versetzt, so entstanden auf der Scheibe breitere oder schmälere Kurven, je nachdem der Abstand der Membran und der Scheibe sich vergrößerte oder verkleinerte. Diese Kurven eigneten sich keineswegs zu guter Wiedergabe von Tönen.The reproduction of sounds takes place here electrically, not mechanically. One has also tried a purely mechanical reproduction in conjunction with photographic To give a representation of the curves, however, took the wrong path; one let z. B. Light rays fall through a hole arranged in a membrane. The membrane stood parallel to a light-sensitive rotating one Disc. If the first was made to vibrate by the sound waves, so wider or narrower curves emerged on the disk, depending on the distance the membrane and the disc enlarged or decreased in size. These curves were by no means suitable for a good reproduction of sounds.

Durch die vorliegende Erfindung wird, wie aus dem Folgenden ersichtlich ist, eine äußerst große Empfindlichkeit und Genauigkeit bei der Aufnahme und Wiedergabe von Tönen erreicht, so daß man die Erfindung auch bei Gerichtsverhandlungen, in Parlamenten und dergl. anwenden kann, wobei die Schalltrichter 20 und mehr Meter von den Rednern entfernt sein können. Andererseits wird auch eine Massenherstellung dauerhafter Walzen auf genaueste Weise ermöglicht, die unabhängig von größerer oder geringerer Handfertigkeit der mit der Herstellung betrauten Personen ist.As will be seen from the following, the present invention makes one extreme great sensitivity and accuracy achieved in the recording and reproduction of sounds, so that the invention is also at Court hearings, in parliaments and the like. Can use the trumpet Can be 20 or more meters away from the speakers. On the other hand, there is also mass production of durable rolls in the most precise way possible, regardless of greater or lesser manual dexterity of the persons entrusted with the production.

Der vorliegende, zur Aufnahme von Schallwellen bestimmte Apparat ist in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht; Fig. 2 ist eine Sonderdarstellung der Membrankonstruktion und Fig. 3 ist eine Einzelheit.The present apparatus intended for recording sound waves is shown in FIG accompanying drawing illustrates; Fig. 2 is a special illustration of the membrane construction and Fig. 3 is a detail.

In einem lichtdicht abgeschlossenen Kasten a (Fig. 1) befindet sich eine mit lichtempfindlicher Schicht überzogene Trommel b, welche der einen Wand c des Kastens so dicht wie möglich genähert ist. Diese Trommel b wird durch ein Triebwerk, z. B. vermittels der Rolle oder eines Zahnrades d in eine gleichmäßig rotierende Bewegung gesetzt. Zu gleicher Zeit vollführt die Trommel aber auch eine abwärts gehende Bewegung an der Welle e, die zweckgemäß mit einer Nut versehen ist. Die abwärtsgehende BewegungIn a light-tight box a (FIG. 1) there is a drum b which is coated with a light-sensitive layer and which is as close as possible to one wall c of the box. This drum b is driven by an engine, e.g. B. by means of the roller or a gear d set in a uniformly rotating movement. At the same time, however, the drum also performs a downward movement on the shaft e, which is appropriately provided with a groove. The downward movement

wird dadurch erzeugt, daß ein Kettchen / von einer Rolle g gleichmäßig abgewickelt wird. Dadurch senkt sich (das Kettchen ist noch über eine obere Rolle geführt) eine durch eine Führüngsstange geführte Hülse b, von der senkrecht ein mit einem Röllchen i versehener Arm fortführt. Dies Röllchen trägt die Last der Trommel. Das Triebwerk besteht in bekannter Weise aus Feder, Zahngetriebe, Regulierung und Hemmvorrichtung, sowie aus der das Kettchen aufnehmenden Achse. Die Maßverhältnisse des Triebwerkes und die Stärke der Feder sind so angeordnet, daß die die Trommel tragende Hauptachse zwischen 70 und 100 Umdrehungen in der Minute vollführt.is produced in that a chain / is unwound evenly from a roller g. As a result, a sleeve b, guided by a guide rod, descends (the chain is still guided over an upper roller), from which an arm provided with a roller i continues vertically. This roller carries the weight of the drum. The drive mechanism consists in a known manner of a spring, toothed gearing, regulation and locking device, as well as the axle that receives the chain. The proportions of the engine and the strength of the spring are arranged so that the main axis carrying the drum rotates between 70 and 100 revolutions per minute.

Wo die Trommel·" am dichtesten an die Wand c herantritt, hat diese eine viereckige Öffnung k (Fig. 3 punktiert angedeutet). Vor derselben, im Innern des Kastens liegt ein dieselbe lichtdicht überdeckendes Plättchen / mit einem sehr feinen Schlitz m. Durch Anordnung von Mikrometerschrauben oder dergl. kann dieser Schlitz sehr genau und fein eingestellt werden.Where the drum "" comes closest to the wall c , it has a square opening k (Fig. 3 indicated by dotted lines). In front of it, in the interior of the box, there is a light-tight covering plate / with a very fine slot m. By arrangement This slot can be adjusted very precisely and finely by means of micrometer screws or the like.

Dicht vor diesem Schlitz m und möglichst nahe an ihn herangerückt ist der aufwärts gebogene Teil ο der noch näher zu beschreibenden Membran n_t welche über dem Schalltrichter bezw. Schalltrichteraufsatze ρ (ρ¹ stellt eine Vergrößerung dar; am unteren Teile von ρ können auch verschiedene nach mehreren Richtungen gehende Schallröhren angeschlossen sein) angebracht ist. Der Teil 0 hat ein sehr feines Loch, durch welches beispielsweise durch eine Linse q Lichtstrahlen gesendet werden, die auf der lichtempfindlichen Schicht b beim Be\vegen der Trommel einen fortlaufenden wellenförmigen Schraubengang erzeugen. Die Wellen entsprechen dabei genau' den einzelnen SchwingungsausschlägenJust in front of this slot m and as close as possible to it is the upwardly curved part ο of the membrane to be described in more detail n _t which over the horn or. Horn attachments ρ (ρ ¹ represents an enlargement; various sound tubes extending in several directions can also be connected to the lower part of ρ). Part 0 has a very fine hole through which light rays are sent through a lens q, for example, which produce a continuous, undulating helical path on the photosensitive layer b when the drum is moved. The waves correspond exactly to the individual oscillations

' der Membran. Das Plättchen / ist natürlich so eingestellt worden, daß die Lichtstrahlen direkt durch das sehr kleine Loch und diesen sehr schmalen Schlitz fallen. Natürlich ist der Abstand zwischen lichtempfindlicher Schicht und Membranteil 0 so klein bemessen, wie es irgend geht. Die Linse q ist vorteilhaft in der .Wand eines besonderen, der Wand c vorgelagerten Kastens angeordnet, denn es muß dafür -gesorgt werden, daß die Trommel b nur durch das ganz kleine Loch in 0 von Lichtstrahlen getroffen wird.'the membrane. The plate / has of course been adjusted so that the light rays fall directly through the very small hole and this very narrow slit. Of course, the distance between the light-sensitive layer and the membrane part O is as small as possible. The lens q is advantageously arranged in the wall of a special box upstream of the wall c , because it must be ensured that the drum b is only hit by light rays through the very small hole in 0.

Über die einzelnen Teile des Apparates ist noch folgendes zu sagen.The following should also be said about the individual parts of the apparatus.

Die Membran soll derart beschaffen sein, daß sie die leisesten Tonschwingungen der Luft aufnimmt. Dies wird eine solche Membran am besten tun, deren Gewicht dem Ge-" wicht der schwingenden Luft möglichst gleichgestellt ist, ja die leichter ist wie die Luft.The membrane should be designed in such a way that it emits the softest sound vibrations of the Absorbs air. This is best done by such a membrane, the weight of which corresponds to the The weight of the vibrating air is as equal as possible, yes, which is lighter than the air.

Da eine solche Membran kaum auszuführen sein wird, kann man auch eine Membran aus schwererem Material so ausbalancieren, daß schon der geringste Anstoß, wie ihn eine schwache Schallwelle erzeugen kann, dieselbe in Bewegung setzt. Bei einer solchen feinen Empfindlichkeit einer Membran muß aber die Aufmerksamkeit darauf gerichtet sein, Eigenschwingungen derselben zu vermeiden. Aus letztem Grunde eignen sich zur tadellosen Wiedergabe der Schallwellen elastische, an ihren Rändern eingespannte Membranen nicht so gut. Die Membran kann aus sehr dünnem Glas, Holz, Glimmer, Zelluloid, Aluminium und dergl., vorteilhaft aus Aluminium bestehen; sie wird folgendermaßen gestaltet (Fig. 2). An der eigentlichen, etwa 4 cm im Durchmesser haltenden Membran η ,befindet sich ein längerer Fortsatz r. Dieser ist in einem Schwingzapfen s in Spitzen sehr fein gelagert; der Schwingzapfen ruht in zwei am Schalltrichter ρ befestigten Böckchen t. Das andere Ende der Membran zeigt die schon beschriebene Aufbiegung 0. Am Schwingzapfen s ist ein Hebel u befestigt. Die Membran wird auf die Öffnung des Schalltrichters bezw. Schalltrichteraufsatzes ρ aufgelegt. Der Hebel u trägt eine Stellschraube, welche mit einer kleinen, am Schalltrichter oder an einem Verbindungsteil der Böckchen t befestigten Schraubenfeder in Verbindung steht; durch Anziehung dieser Stellschraube kann die Membran mehr oder minder fest auf den Schalltrichteraufsatz ρ angedrückt werden. An den Schalltrichteraufsatz p, welcher konisch ist, können sich, wie schon erwähnt, beliebig viel, z. B. drei Röhren von Schalltrichtern bezw. Trompeten anschließen.Since such a membrane will hardly be able to be implemented, a membrane made of heavier material can also be balanced in such a way that even the slightest impact, such as a weak sound wave can generate, sets it in motion. With such a fine sensitivity of a membrane, however, attention must be directed to avoiding natural oscillations of the same. For the last reason, elastic membranes that are clamped at their edges are not so suitable for flawless reproduction of the sound waves. The membrane can be made of very thin glass, wood, mica, celluloid, aluminum and the like, advantageously made of aluminum; it is designed as follows (Fig. 2). On the actual membrane η , which is about 4 cm in diameter, there is a longer extension r. This is very finely supported in tips in a pivot s; the pivot rests in two brackets t attached to the bell ρ. The other end of the membrane shows the bending 0 already described. A lever u is attached to the pivot s. The membrane is BEZW on the opening of the bell. Horn attachment ρ placed. The lever u carries an adjusting screw which is connected to a small helical spring attached to the bell or to a connecting part of the lugs t; By tightening this set screw, the membrane can be pressed more or less firmly onto the bell jar attachment ρ. P to the bell tower, which is conical, can, as already mentioned, any amount of such. B. bezw three tubes of horns. Connect trumpets.

Eine noch viel größere Empfindlichkeit für die Wellenbewegung der Luft bietet eine Anordnung, welche als Pendel oder Wagmembran bezeichnet werden könnte. Verlängert man den kurzen Fortsatz r über die Achse s, so kann dieser so gewonnene Fortsatz derart belastet werden, daß die Membran sehr genau in ihrem Gleichgewichtszustand abgestimmt werden kann. Das Gleiche kann auch erreicht werden, wenn man unter völliger Entfernung des kurzen Fortsatzes r die Membranvorrichtung bei ^ an einem Faden pendelnd aufhängt oder an derselben eine in möglichst reibungsfreien Lagern laufende Achse oder unter derselben einen mit sehr feiner Kante versehenen Keil anbringt, auf welchen die Membranvorrichtung im Gleichgewicht schwingt. Wenn man unter Benutzung eines sehr empfindlichen Telephons an Stelle des Empfangsapparates einen Elektromagneten vorlegt, der in irgend einer Weise mit einem durchlochten Fähnchen in Verbindung gesetzt- wird, soAn arrangement which could be referred to as a pendulum or a wagon membrane offers an even greater sensitivity to the wave movement of the air. If the short extension r is lengthened beyond the axis s, this extension obtained in this way can be loaded in such a way that the membrane can be adjusted very precisely in its state of equilibrium. The same can also be achieved if, with complete removal of the short extension r, the membrane device is suspended pendulum at ^ on a thread or an axle running in bearings with as little friction as possible is attached to it or a wedge provided with a very fine edge is attached under it, on which the Membrane device oscillates in equilibrium. If, using a very sensitive telephone, instead of the receiver, an electromagnet is presented, which is connected in some way to a pierced flag, so

kann auch auf diese Art die Photographic^l der Schallwellen ermöglicht werden. -In this way, the photographic ^{l of} the sound waves can also be made possible. -

Es muß besonders erwähnt werden, daß für die günstige Funktion der Vorrichtung die Leitung der Lichtstrahlen von der größten Bedeutung ist. Die. durch die sehr kleine . Öffnung des Membranfortsatzes fallenden Strahlen entwerfen auf der ihr gegenüberliegenden Stelle der Trommel ein Bild,It must be particularly mentioned that for the favorable function of the device the direction of the rays of light is of the greatest importance. The. by the very small . Opening of the membrane process falling rays design on the opposite to it Put a picture on the drum,

ίο Dieses Bild wird bei jeder Richtung der Strahlen genau die Form und Größe der kleinen Öffnung haben, wenn die Trommelfläche dem kleinen Loche vollkommen anliegt, eine Forderung, die nicht erfüllt werden kann, weil dadurch die freie Bewegung von Membran und Trommel behindert würde. Bei parallelen Strahlen wird das Bild keine Änderung erfahren, wenn die Trommel um ein gutes Stück von der kleinen Öffnung entfernt ist. Konvergierende Strahlen werden das Bild verkleinern, aber schärfer gestalten, sofern dieselben von einer Lichtquelle kommen, die von sehr geringer räumlicher Ausdehnung ist. Divergierende Strahlen geben ein vergrößertes und lichtschwaches Bild, das für unseren Zweck, der Darstellung sehr feiner Linien, am wenigsten zu gebrauchen ist. Die beste Art der Lichtquelle sowohl wegen der parallelen Richtung der Strahlen als auch wegen ihrer großen Intensität stellt' das direkte Sonnenlicht dar; wird dasselbe noch durch eine Konvexlinse konzentriert, so wird eine besonders starke chemische Wirkung erzielt und die dadurch erhaltenen Linien sind intensiv schwarz. Für letzteren ' Fall jedoch muß bedacht werden, daß die Fläche der Trommel innerhalb des Brennpunktes der Linse gelegen sein muß und daß sich dann der Ausschlag des Membranfortsatzes nur in verminderter Größe abzeichnen wird. Von den künstlichen Lichtquellen sind jene am geeignetsten, die mit der geringsten räumlichen Ausdehnung die größte Stärke vereinigen, also das elektrische Bogenlicht und das Kalklicht. Da eben diese künstlichen Lichtquellen divergierende Strahlen aussenden, müssen diese Strahlen durch Vorlagerung einer oder zweier Konvexlinsen parallel gerichtet werden; · das ist für die zentralen Teile der künstlichen Lichtquelle und für ihre peripheren Teile zugleich nicht möglich. Bei einer Konvexlinse wird die Lichtquelle in dem Brennpunkt derselben aufgestellt; bei zwei Konvexlinsen ist die Anordnung derart, daß der Bildpunkt der äußeren Linse im Brennpunkt der inneren Linse gelegen ist.ίο This picture is taken at every direction of the Blasting exactly the shape and size of the small opening if the drum surface fits perfectly to the small hole, a requirement that cannot be met because it allows the free movement of The membrane and drum would be obstructed. If the rays are parallel, the image will not be Change when the drum is well removed from the small opening. Converging rays become reduce the image, but make it sharper, provided they come from a light source, which is of very small spatial extent. Diverging rays give an enlarged and faint image, the Least of all use for our purpose of depicting very fine lines is. The best type of light source both because of the parallel direction of the rays as well as because of its great intensity 'represents direct sunlight; will be the same still concentrated by a convex lens, it becomes a particularly strong chemical Effect achieved and the lines obtained are intensely black. For the latter ' In this case, however, it must be borne in mind that the area of the drum is within the focal point the lens must be located and that then the rash of the membrane process will only appear in reduced size. From the artificial light sources are those most suitable, those with the smallest spatial extent the greatest strength unite, i.e. the electric arc light and the lime light. Since these are artificial Light sources emit diverging rays, these rays have to be pre-stored one or two convex lenses are directed parallel; · This is for the central Parts of the artificial light source and its peripheral parts are not possible at the same time. In the case of a convex lens, the light source is set up in the focal point of the same; in the case of two convex lenses, the arrangement is such that the image point of the outer lens is located at the focal point of the inner lens is.

Durch die so beschriebene Anordnung gelingt es, Schallwellen in intensiv schwarzen, exakten Wellenlinien auf hellem Grunde darzustellen ; eine Seitenbelichtung der den Schallwellen benachbarten Partien der empfindlichen Schicht findet nicht statt. Die Weiterbehandlung der so graphisch dargestellten Schallwellen kann auf beliebige Weise, z. B. auf photomechanischem Wege erfolgen.The arrangement described in this way makes it possible to generate sound waves in intensely black, to represent exact wavy lines on a light background; a side exposure of the sound waves adjacent parts of the sensitive layer does not take place. The follow-up the so graphically represented sound waves can in any way, z. B. be done photomechanically.

Bei Verwendung der so hergestellten Walzen (bezw. Platten) kann man natürlich nicht Membranen gewöhnlicher Ausrüstung verwenden, sondern 'muß solche wählen, die einen rechtwinklig umgebogenen Membranstift besitzen , denn die Schallwellen machen sich auf den neuen Walzen nicht als Erhöhungen oder Vertiefungen senkrecht zur Rollenachse bemerkbar, sondern können als vertiefte Wellen dargestellt werden, die in zur Rollenachse parallelen Ebenen liegen. Es ergibt sich damit die Notwendigkeit eines kleinen Umbaues gegenüber den bestehenden Phonographen ; die Membranfläche wird nicht mehr parallel zur Rollenachse, sondern senkrecht dazu stehen.Of course, you cannot use the rollers (or plates) produced in this way Use membranes of ordinary equipment, but 'must choose those that have one Have a diaphragm pin bent at right angles, because the sound waves make themselves on the new rollers not as elevations or depressions perpendicular to the roller axis noticeable, but can be represented as recessed waves leading in to the roll axis parallel planes. This results in the need for a small modification compared to the existing phonograph ; the membrane surface will no longer be parallel to the roller axis, but perpendicular to it.

Eine solche Darstellung der Wellen bietet der bisherigen Darstellung gegenüber den großen Vorteil, daß der Membranstift zwangläufig in einer Rinne geführt ist. Die Membran jnuß unbedingt der genauen Wellenform folgen. Bei den bisherigen Phonographenwalzen dagegen ist nur eine kraftschlüssige Verbindung vorhanden, Avas zur Folge hat, daß die Membran noch Eigenschwingungen ausführen kann, wodurch die Reinheit der Töne beeinträchtigt wird.Such a representation of the waves offers the previous representation compared to the great advantage that the membrane pin is inevitably guided in a channel. The membrane Make sure to follow the exact waveform. With the previous phonograph cylinders on the other hand, there is only a force-fit connection, Avas has the consequence, that the membrane can still run natural oscillations, which increases the purity of the Tones is impaired.

Es ist natürlich nicht unbedingt notwendig, gerade eine Walze b zu verwenden. Statt derselben kann (z. B. für Grammophone) auch eine Scheibe vor dem Spalt m liegen, wobei irgend ein Mechanismus eine solche Führung bewerkstelligt, daß die einzelnen Schallwellen eine Spirale erzeugen. Am einfachsten kann dies dadurch geschehen, daß die Membran mit ihrem feinen Löchelchen langsam und gleichmäßig gehoben wird. In diesem Fall stehen die Wellenvertiefungen und Erhöhungen senkrecht zur Achse; früher standen sie hierbei stets parallel dazu.It is of course not absolutely necessary to use a roller b straight. Instead of the same (e.g. for gramophones) a disk can also be located in front of the gap m , some mechanism bringing about such a guide that the individual sound waves generate a spiral. The easiest way to do this is to lift the membrane with its fine holes slowly and evenly. In this case, the wave depressions and ridges are perpendicular to the axis; in the past they always stood parallel to it.

Statt der Mebrananordnung nach Fig. 2 kann natürlich auch eine gewöhnliche eingespannte Membran verwendet werden, die in der Mitte einen rechtwinkig abgebogenen Hebelarm trägt, an dessen Ende das Plättchen ο befestigt ist.Instead of the membrane arrangement according to FIG. 2, an ordinary clamped one can of course also be used Membrane used, which is bent at right angles in the middle Carrying lever arm, at the end of which the plate ο is attached.

Claims

Patent Claims:

Ί. Process for the production of phonograms and the like., The Sound waves can be represented photographically as curves on a light-sensitive layer by on the last rays of light through one with the. Membrane of a speaking machine or

a telephone swinging hole drops, characterized in that the very finely designed hole in a plane (o) perpendicular to the vibrating membrane (s ) and the photosensitive layer on a drum (b) respectively. Disc is attached, with BEZW between level (o) and drum. Disc such a relative movement exists that the point of light describes a helical curve in a known manner, which can be permanently fixed and raised by any method.

2. An embodiment of the method according to claim I, characterized in that the membrane ( s) is mounted to oscillate about an external, frictionless as possible axis of rotation (s) and at the end opposite the axis of rotation has a right-angled extension (o) with the has a very fine hole used to guide the light rays; whereby the diaphragm can be pulled against the horn opening by a spring or weight load acting on the axis of rotation fs) with greater or lesser force, or it can be completely balanced by spring action, weight action or corresponding support.

1 sheet of drawings.