DE1522269C3 - Magnettongerät für perforiertes Magnetband - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnettongerät für perforiertes Magnetband mit einer Beruhigungsstrecke für den Tonkopfbereich aus Schwungbahnen und Filtersystemrollen und einem mit einem Bildband synchronen Antrieb.

Es ist allgemein bekannt, für die Aufnahme von Steuer- und hauptsächlich Tonsignalen bei der Herstellung von Tonfilmen ein im mechanischen Aufbau dem Bildband analoges Tonband zu verwenden, das synchron zum Bildband abläuft. Ein derartiges Tonband kann bei der sogenannten Montage parallel zum Bildband geschnitten werden, da einer bestimmten Filmlänge genau die gleiche Tonbandlänge entspricht. Bedingung ist, daß sowohl bei der Aufnahme als auch bei der Wiedergabe der beiden Bänder Laufwerke zur Verfügung stehen, die drehsynchron zueinander laufen.

In der Praxis sind nun verschiedene Verfahren bekannt, das Tonband-Laufwerk mit dem Bildband-Laufwerk zu synchronisieren. Sämtliche bis heute angewandten Verfahren sind jedoch nur für einen ganz bestimmten, schmalen Einsatzbereich geeignet, so daß von der Aufnahme bis zur Wiedergabe nacheinander mehrere verschiedene Verfahren gewählt werden müssen.

Bei der Aufnahme wirken sich die ungleichen spezifischen Anforderungen, welche an das Bild- bzw. Tonband-Laufwerk gestellt werden, sehr nachteilig aus. Das Bildband-Laufwerk muß unmittelbar starten und anhalten können. Das Bildband selbst wird durch einen Greifer ruckweise bewegt, das Tonband andererseits muß möglichst gleichförmig an den Tonköpfen vorübergleiten; die für den Gleichlauf erforderlichen Schwungmassen bedingen eine relativ lange An- bzw. Auslaufzeit. Bei gleichzeitiger Ton- und Bildaufnahme müssen daher gewisse Kompromisse eingegangen werden. Beim bekannten Pilottonverfahren wird der Umweg über ein unperforiertes Tonband in Kauf genommen. Dieses Band startet zeitlich vor der Filmkamera, ίο Nebst den Tonsignalen nimmt es Impulse auf, welche die Filmkamera im Rhythmus ihrer Bildaufnahmen abgibt. Diese Impulse werden beim späteren Überspielen der Tonaufnahme auf ein perforiertes Band derart verstärkt, daß damit der Synchronmotor des Tonband-Laufwerks gespeist und angetrieben wird. Die Film-Industrie arbeitet im Gegensatz zum Fernsehen vorwiegend mit der sogenannten »Klappe«. Hier können BiId- und Tonbandkamera gleichzeitig gestartet werden. Eine vor dem Kameraobjektiv zugeschlagene Klappe ergibt das optische und akustische Signal. Ab diesem Zeitpunkt laufen beide Bänder synchron, vorzugsweise je durch einen am Netz arbeitenden Synchronmotor angetrieben. Bei der Montage der Bänder wird nach dieser Synchronmarke synchron geschnitten.

Bei der Nachsynchronisation und bei der Wiedergabe stellt sich das Problem insofern anders, als dort das Magnetband-Laufwerk mit einem Filmprojektor synchron gekuppelt werden muß. Da die gebräuchlichen Filmprojektoren wie die Magnetband-Laufwerke eine lange Hochlaufzeit haben, können hier beide gleich behandelt werden.

Es haben sich für diesen Zweck verschiedene Starkstrom-Synchronhaltesysteme bewährt, von denen die beiden wichtigsten wie folgt arbeiten:

Bei dem ersten System werden zwei oder mehrere (handelsübliche) Drehstrom-Schleifringankermotoren parallel geschaltet. Die Einspeisung erfolgt meist über die Statorwicklung. Die Motoren wirken derart als »Drehfeld-Transformatoren«, daß sie je ein eigenes Drehfeld entwickeln, also auch unter Spannung still stehen. Wird nun der eine dieser Schleifringankermotoren, z. B. durch einen Asynchronmotor, angetrieben, so folgen der oder die andern verdrehsicher bis zur maximalen Last des Kippmoments. Dieses System, auch als SeI-synsystem® bekannt, ist einfach und billig, eignet sich aber vorwiegend zum synchronen Lauf von 2 bis 4 Triebwerken gleichzeitig. Für einwandfreie Funktion benötigt dieses System eine Hochlaufzeit von etwa 4 Sekunden.

Bei dem zweiten System, das unter Interlock® bekannt ist, wird entweder bei dem vorerwähnten ersten System im »Geber« der Schleifringankermotor mit dem z. B. antreibenden Asynchronmotor als eine Einheit zusammengebaut. Es ist aber auch der Betrieb mehrerer Dreiphasen-Synchronmotore möglich, die durch einen Leistungsgenerator mit variabler Frequenz (z. B. von 0 bis 100 Hz) ebenfalls verdrehsicher angetrieben werden. Dabei werden also sämtliche synchron zu betreibenden Laufwerke auf ein separates Dreiphasennetz geschaltet. Im Stillstand gibt dieses Netz eine Gleichspannung ab, die für den Betrieb langsam auf 50 Hz und beim Anhalten wieder zurückgewandelt- wird. Sofern alle Laufwerke mit einem Dreiphasen-Synchronmotor ausgerüstet sind, können sie beliebig oft vor- und zurückgefahren werden, ohne daß der Synchronismus gefährdet wäre. Die Hochlaufzeit beträgt etwa 6 Sekunden.
Voll ausgebaute Studioanlagen müssen also meist für

vier Betriebsarten ausgerüstet werden:

1. Betrieb am Ortsnetz

2. Pilottonbetrieb

3. Betrieb mit zwei oder mehreren Dreh strom-Schleifringankermotoren '

4. Betrieb mit kombiniertem Schleifringanker-Asynchronmotor oder Dreiphasen-Synchronmotoren.

Die sich daraus ergebende Zusammenschaltung und Steuerung führt zu einem außerordentlich komplizierten Aufbau. Trotzdem können mehrere Forderungen nicht erfüllt werden:

Ein Sofortstart, der allein die volle Ausnutzung hochwertiger TV-Filmabtastgeräte zuläßt, bei denen eine Startzeit von wenigen Millisekunden erreicht wird, ist unmöglich. Ein Sofortstart würde eine wesentliche Vereinfachung im Sendebetrieb bedeuten, indem vom Regisseur ein Film wirklich dann gestartet werden könnte, sobald er im Bildschirm erscheinen soll, und nicht bereits etwa 8 Sekunden vorher.

Eine Korrekturmöglichkeit, nämlich das »Aufholen« und »Verlieren« einiger Bilder im Ton gegenüber dem Bild (für die Kompensation allfälliger Störungen im Bandtransport), bedingt den Einbau eines — weiteren — komplizierten Mechanismus (Planetengetriebe oder Zusatzmotor).

Im Taktgeberbetrieb, sei es Pilottonbetrieb ab Band oder direkt ab Kamera, oder im Synchronbetrieb mit einer Videotape-Aufzeichnungsanlage für TV-Bilder ist wohl ein synchroner Lauf, nicht aber synchroner An- bzw. Auslauf möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und ein Magnettongerät vorzusehen, das in seinem Aufbau einfach und in seiner Funktionsweise weitestgehend trägheitslos ist, so daß einwandfrieer Synchronbetrieb erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Magnettongerät der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Antrieb durch einen Schrittmotor erfolgt und die Schritte durch Synchronimpulse der Bildbandantriebseinrichtung steuerbar sind. Es wird also ein Schrittmotor von einer elektronischen Einrichtung mittels Impulsen derart gesteuert, daß er sowohl im Stillstand als auch im Betrieb praktisch die gleiche Leistung auf ein Bandantriebsorgan abgibt. Halte- und Drehmoment des Motors sind also praktisch gleich groß, d. h. der Motor startet und stoppt trägheitslos und führt genau die jeweils gewünschte Anzahl Schritte aus, wodurch er das Magnetband synchron zu den ihm von der elektronischen Einrichtung zugeführten Impulsen bewegt.

Voraussetzung für den Antrieb eines Magnetton-Laufwerks durch einen Schrittmotor sind eine genügend gute mechanische Filter- und Dämpfungs-Vorrichtung zum Aussieben der ruckweisen Bandbewegung sowie eine spezielle Hochlaufart der Schwungmassen. Ein aus der CH-PS 3 53 547 bekanntes Triebwerk erfüllt beide Anforderungen in weitem Maße. Dabei liegt auch im Schrittbetrieb der Bandgleichlauf innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen, während die bekannte Schwungmassen vorbeschleunigung auf synchrone Drehzahl den Sofortstart des Bandes gestattet.

Der Bandantrieb kann zum Zwecke schlupffreien Laufs eine an sich bekannte Zackenrolle sein, jedoch kann er ebensogut, und zwar zwecks Schonung des Bandes, aus einer Antriebstrommel bestehen, die min-Jestens an einem Teil ihres Umfangs eine Zone großer Adhäsion aufweist. In letzterem Fall können vorteilhaft.

um Schlupffreiheit zu erreichen, Hilfsrollen zum Andrücken des Magnetbandes an die Antriebstrommel vorgesehen sein. Eine solche zahnlose Antriebseinrichtung gewährleistet optimale Bandschonung trotz des wesentlich erhöhten Bandzugs bei sofortigem Start und unverzögertem Halt des Bandes.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Schrittmotor mit 250 Impulsen pro Sekunde gespeist, was der 5fachen Normalfrequenz entspricht. Dabei wird vorteilhaft jeder eingehende Impuls oder jede Sinusschwingung in 5 identische Rechteckimpulse umgewandelt. Im 250-Hz-Betrieb synchron zu Videotape-Aufzeichnungsanlagen wird jedoch der Frequenzverfünffacher abgeschaltet.

Die Eingangsempfindlichkeit entspricht vorzugsweise der internationalen Pilottonnorm. Es können verschiedene wählbare Eingänge, teils direkt, teils induktiv oder kapazitiv angekoppelt, vorgesehen sein, die den absolut drehsynchronen Betrieb zu jedem Taktgeber (Kamera, Pilottonband) und zu jedem Netz (Ortsnetz, Interlock® -Netz) gestatten, wobei der Start und der Halt ebenfalls fehlerfrei erfolgen. Vorteilhaft kann ein einfacher Taktgebergenerator auf dem Filmprojektor angebracht sein und den Synchronbetrieb zwischen dem Projektor und dem Magnetband-Laufwerk sichern. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel arbeitet der Taktgebergenerator kontaktlos und gibt neben den Impulsen für drehsynchronen Lauf auch das Kriterium für vor- oder rückwärts-Drehsinn Bild pro Bild ab. Ein einzelner Taktgebergenerator kann dabei über beliebig lange Anschlußkabel eine beliebige Anzahl Magnetband-Laufwerke steuern. Der Impulsgeber kann so ausgebildet sein, daß zusätzliche Impulse abgegeben oder aber Impulse unterdrückt werden können, wodurch das Vor- oder Zurückschieben des Tonbandes gegenüber dem Film im Lauf (»Aufholen« oder »Verlieren« von Bildern) ermöglicht wird.

Die insgesamt mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß das derart betriebene Magnetton-Laufwerk nicht nur auf alle komplizierten Starkstromvorwahlen und Verriegelungen verzichten kann, sondern vielmehr alle Synchronhalteeinrichtungen, Pilottonverstärker, Planetengetriebe usw. entbehrlich werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Magnettonanlage mit Zackenrollenantrieb,

F i g. 2 eine Magnettonanlage mit Trommelantrieb,

F i g. 3 eine Antriebstrommel im Schnitt.

In F i g. 1 erkennt man Tonköpfe 1. Ein perforiertes Magnetband 5 wird durch Zackenrollen 4 angetrieben und läuft über Filtersystemrollen 3 und Schwungbahnen 2. Ein nicht dargestellter Schrittmotor wird von einer elektronischen Einrichtung mittels Impulsen derart gespeist, daß er sowohl im Stillstand als auch im Betrieb praktisch die gleiche Leistung auf die Zackenrollen 4 abgibt.

In F i g. 2 ist eine ähnliche Anlage dargestellt, in der jedoch der nicht dargestellte, impulsgespeiste Schrittmotor eine große Trommel 4' antreibt, die das perforierte Magnetband 5 bewegt. Auch hier sind Tonköpfe 1 vorgesehen, und das Magnetband wird über Schwungbahnen 2 und Filtersystemrollen 3 geführt. Diese Trommel 4' weist zumindest auf einem Teil ihrer Oberfläche eine Zone großer Adhäsion auf. Das Magnetband 5 wird zusätzlich durch Hilfsrollen 6 auf die

antreibende Trommel 4' gedruckt. Die Trommel 4' bewegt das Band damit schlupffrei. Der erforderliche große und konstante Bandzug wird einesteils durch die durchmesserabhängig gesteuerten Wickeleinheiten und andererseits durch die große Filterspannung erreicht.

In F i g. 3 ist ein Schnitt durch eine Antriebstrommel 4' dargestellt. Mit 4'a ist eine schmale Adhäsionsschicht, mit 4'b eine Adhäsionsschicht auf voller Trommelbreite dargestellt.

Der Schrittmotor wird digital, d. h. mit Rechteckimpulsen gesteuert. Im Stillstand herrscht Gleichspannung, also Frequenz 0, und es ergibt sich ein Haltemoment von etwa 10 cm/kg. Der am häufigsten eingesetz-

te Motor hat einen Drehwinkel von 1,8°. Das heißt, für eine volle Umdrehung werden 200 Steuerimpulse benötigt. Der Motor kann gut bis etwa 3000 Hz angesteuert werden, was der 15fachen Normalgeschwindigkeit entspricht.

Es ist aber auch eine kleine, tragbare Magnettonanlage der beschriebenen Art mit eigenem 50-Hz-Taktgeber möglich.

Somit können alle bis jetzt nur über kostspielige Umwege oder gar nicht realisierbaren Betriebsmöglichkeiten mit einem einzigen, relativ einfach aufgebauten Gerät erfüllt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Magnettongerät für perforiertes Magnetband mit einer Beruhigungsstrecke für den Tonkopfbereich aus Schwungbahnen und Filtersystemrollen und einem mit einem Bildband synchronen Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch einen Schrittmotor erfolgt und die Schritte durch Synchronimpulse der Bildantriebseinrichtung steuerbar sind.

2. Magnettongerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandantrieb eine an sich bekannte Zackenrolle (4) ist.

3. Magnettongerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandantrieb eine Antriebstrommel (4') ist, die mindestens an einem Teil ihres Umfangs eine Zone großer Adhäsion aufweist.

4. Magnettongerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsrollen (6) vorgesehen sind, die das Magnetband (5) an die Antriebstrommel (4') drücken.

5. Magnettongerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor mit 250 Impulsen pro Sekunde gespeist wird.

6. Magnettongerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder eingehende Impuls oder jede Sinusschwingung in fünf identische Rechteckimpulse umgewandelt wird.

7. Magnettongerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Synchronimpulse ein Taktgebergenerator vorgesehen ist, der nebst den Impulsen für drehsynchronen Lauf auch das Kriterium für Vor- oder Rückwärts-Drehsinn Bild pro Bild abgibt.