DE1537589C - Anordnung zum Messen von nichtlinearen Verzerrungen zur Bestimmung der Güte einer Tonaufzeichn ung - Google Patents

Description

Die Güte von Lichttonaufzeichnungen, vor allem die Güte der Kopien, müßte bei ihrer Herstellung ständig überwacht werden, weil die Kopier- und vor allem die Entwicklungsbedinguiigen sich unbemerkt so stark ändern können, daß die Qualität der Lichttonaufzeichnung merklich beeinträchtigt wird.

Ein Maß für die Originaltreue der Aufzeichnung ist die sogenannte Flächentreue der Positiv-Lichttonspur, und diese Flächentreue ist bekanntlich weitgehend gewährleistet, wenn der Dilferenztonfaktor zweiter Ordnung einen geringstmöglichen Wert hat.

Zur Messung des Diirerenztonfaktors ist ein aufwendiger Meßplatz erforderlich, vor allem aber ist diese Messung ziemlich langwierig und kann nur von einem Fachmann mit gründlicher Vorbildung ausgeführt werden. Zur routinemäßigen Überwachung im Betrieb ist dieses Verfahren deshalb nicht geeignet. .

In der Praxis bemüht man sich deshalb, einmal als günstig festgestellte Kopier-, und Entwicklungsbedingungen so gut wie möglich einzuhalten und verzichtet auf eine laufende Qualitätskontrolle.

Durch die Erfindung soll eine Möglichkeit geschaffen werden, Lichttonkopien betriebsmäßig auf die Einhaltung bestimmter Qualitätskriterien zu prüfen, ohne daß ein komplizierter Laboratoriums-Meßplatz und ein elektroakustischer Fachmann mit eingehender Grundausbildung erforderlich sind.

Zur Messung von nichtlineareii Verzerrungen sind eine Reihe von Verfahren bekannt, darunter auch das schon erwähnte Differenztonverfahren; Vt)Il durchentwickelte Meßgeräte gibt es auf diesem Gebiet jedoch nur wenige. Speziell zur Messung des Differenztonfaktors von Prüflingen wie Verstärkern oder Lautsprechern ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der ein von zwei Meßtönen gleicher Amplitude, die einen geringen Frequenzabstand haben, durch die Nichtlincarität des Prüflings hervorgerufenes Verzerrungsprodukt, nämlich die Dilferenzfrequenz der beiden Meßtöne, mit einem Filter ausgesiebt und mit einem Meßgerät gegen einen durch einen Regelverstärker eingestellten Bezugspegel gemessen wird. (Zeitschrift »Frequenz«, 9/Γ')55," Nr. 3, S. 84 bis ^l)4). Heim Messen eines Prüflings mit dieser bekannten Anordnung wird dieser zwischen einen Generator, tier die beiden Meßtöne erzeugt, und das Filter geschaltet, und es wird, wenn eingeschaltet und der Generator in Betrieb ist, abgewartet, bis der Regelverstiirker auf den gewünschten Bezugspegel eingeregelt hat. Sodann kann der zu messende Differenztonfaktor am Meßgerät abgelesen bzw. aufgezeichnet werden.

■ Diese bekannte Anordnung ist zur Bestimmung der Güte einer Tonaufzeichnung unmittelbar nicht geeignet, sondern muß entsprechend abgewandelt werden. Darüber hinaus ist dieser bekannten Literaturstelle auch nicht zu entnehmen, daß mit einer solchen Anordnung selbsttätig die Güte einer Tonaufzeichnung, vor allem Lichüonaufzeiclinuiig, ständig überwacht werden kann, um Einfluß auf die Herstellungsbedingungen zu nehmen, vor allem bei der Lichttonaufzeichnung die Kopier- und Entwicklungsbedingungen, für die eine betriebliche Überwachungsmöglichkeit praktisch nicht vorhanden ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird deshalb erfindungsgemäß von einer Anordnung zum Messen von nichtlinearen Verzerrungen, bei der ein von wenigstens einem Meßton durch die Nichtlinearitäl hervorgerufenes Verzerrungsprodukt mit einem Filter ausgesiebt und mit einem Meßgerät gegen einen durch einen Regelverstärker eingestellten Bezugspegel gemessen wird, wie sie oben als zur Messung des DifTerenztonfaktors bekannt beschrieben wurde, ausgegangen, und diese Anordnung dadurch verbessert, daß zur Bestimmung der Güte einer Tonaufzeichnung, insbesondere Lichttonaufzeichnung, der Aufzeichnungsträger vor dem Anfang und/oder

ίο nach dem Ende der Nutzaufzeichnung einen Bezugston, dessen Pegel in einem festen Verhältnis zum Pegel des Meßtons bzw. der Meßtöne steht und dessen Frequenz gleich der des auszusiebenden Verzerrungsproduktes ist, sowie im Anschluß daran den Meßton bzw. die Meßtöne aufweist, und daß das Filter zwischen den Ausgang des Abtasters und den Eingang des Regelverstärkers geschaltet ist und ein zusätzlicher Eingang des Stellgliedes des Regelverstärkers an den Ausgang des Filters angeschlossen

ist, welches' auf den Bezugston anspricht und die Regelung des Verstärkers einleitet. Eine solche Anordnung arbeitet in der Weise, daß bei der Wieder- sgabe der Aufzeichnung an einer bestimmten Stelle· (( der Bezugston auftritt, daraufhin das Stellglied die Regelung des Verstärkers einleitet, dieser, wie bei der bekannten Schaltung, sich so einstellt, daß am Ausgang der Bezugspegel auftritt, und anschließend der Meßton bzw. die Meßtöne, also im Falle des DifTerenztonverfahrens die beiden Primärtöne, auftreten. Das Verzerrungsprodukt, wieder im Falle des Differenztonverfahrens die Differenzfrequenz, wird durch das Filter ausgesiebt und am Meßgerät angezeigt und/oder aufgezeichnet.

Bei Messung der unsymmetrischen Verzerrungen durch Bildung des Differenztons zweiter Ordnung entsteht als Verzerrutigsprodukt neben dem eigentlichen Differenzton noch eine Gleichstromkomponente, deren Vorzeichen etwas über die Entstehung der Verzerrungen aussagt. Wenn nach diesem Verfahren gearbeitet wird, wird zweckmäßigerweise das Meßgerät bei der erfindungsgemäßen Anordnung so ausgelegt, daß es außer der Wechselstromkomponente auch wenigstens die Polarität einer eventuell vorhandenen Gleichstromkomponente des Verzer- (j.

rungsprodukts anzeigt. Dazu stehen bekanntlich verschiedene Möglichkeiten zur Verfugung: es sei nur an einen Gleichstrom-Kathodenstrahloszillographen

' oder an einen EfTektivwertmesser in Verbindung mit Stromrichtungsanzeigelampen erinnert, so daß die spezielle Ausführung eines solchen Meßgerätes dem Fachmann überlassen werden kann.

Bei der Prüfung von Tonaufzeichnungen, insbesondere Liclittonkopien, ist es natürlich erwünscht, neben einer Aussage über die Güte auch einen Hinweis darauf zu erhalten, wo Verbesserungsmöglichkeiten zu finden sind, d. h. auf welche Ursachen unzulässig hohe Verzerrungen zurückzuführen sind. Bei Laboruntersuchungen wird zu diesem Zweck ein Meßprotokoll geführt, bei Betriebsprüfungen wird jedoch, wie bekannt, zur Ausschaltung von Irrtümern eine objektive Arbeitsweise bevorzugt. Um das zu ermöglichen, wird zweckmäßigervveise an das Meßgerät eine Registriereinrichtung angeschlossen; beispielsweise wird es mit einem Pegelschreiber kombiniert.

Diese Registriereinrichtung kann ein analog arbeitender Speicher sein, wie etwa der Pegelschreiber, statt dessen kann jedoch auch ein digital arbeitender

Speicher verwendet werden, dem natürlich ein Analog-Digital-Wandler vorgeschaltet sein muß, weil die Anzeige der Verzerrungen bei der erfindungsgemäßen Anordnung analog erfolgt. Dieser Wandler kann natürlich bereits vor das Meßinstrument geschaltet werden, falls ein digital anzeigendes Meßinstrument verwendet wird. Eine digitale Registrierung bei einem solchen Prüfvorgang ist aus Rationalisierungsgründen außerordentlich erwünscht, weil dann die Qualität der Lichttonkopie oder einer anderen geprüften Tonaufzeichnung mit einer einzigen Angabe charakterisiert werden kann.

Dieser letztere Vorteil macht sich vor allem dann bemerkbar, wenn gemäß einer weitereif Ausbildung der Erfindung die Registriereinrichtung ein Druckwerk ist, mit dem gewissermaßen ein Etikett angefertigt werden kann, das der geprüften Kopie beigegeben wird und deren Qualität kennzeichnet. Es ist dabei natürlich im Grunde gleichgültig, ob die digital arbeitende Registriereinrichtung bzw. das Druckwerk beispielsweise den Wert des Differenztonfaktors angibt oder auf Grund eines entsprechenden Programms des Wandlers nur eine allgemeine Klassifizierung etwa in dem Sinne »gut«, »brauchbar« oder »mangelhaft«, je nach dem gemessenen Wert der Verzerrungen.

Es wurde bisher überwiegend von der Prüfung oder der Bestimmung der Güte von Lichttonaufzeichnungen gesprochen, weil die Anordnung im Zusammenhang mit dieser Prüfung entwickelt worden ist und dort auch am dringendsten gebraucht wird. Selbstverständlich lassen sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung sämtliche Tonaufzeichnungen auf Verzerrungen untersuchen.

Auf Grund der ermittelten bzw. gespeicherten Werte können die Kopier- und Entwicklungsbedingungen für eine Lichttonkopie abgeändert werden; in weiterer Entwicklung kann die Beeinflussung der Kopier- und Entwicklungsbedingungen natürlich auch automatisiert werden, so daß die erfindungsgemäße Anordnung zur Regelung der Kopier- und Entwicklungsbedingungen angewandt werden kann.

Es kann dann zur vollen Automatisierung der Prüfung dafür gesorgt werden, daß auch die Registriereinrichtung sich selbsttätig einschaltet, sobald eine Prüfung durchgeführt wird, also beispielsweise bei Verwendung eines Druckwerks als Registriereinrichtung dieses zum richtigen Zeitpunkt automatisch in Tätigkeit gesetzt wird. Das kann am einfachsten dadurch geschehen, daß ein Steuereingang der Registriereinrichtung an einen Ausgang des Stellgliedes angeschlossen ist; dieses gibt dann bei Auftreten des Bezugstones ein Betätigungssignal an die Registriereinrichtung.

In der Zeichnung ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung nach der Erfindung dargestellt.

Die dargestellte Anordnung besteht aus einem Fotozellenverstärker 1, durch den die zu prüfende Lichttonkopie läuft, einem Regelverstärker 3, einem Meßgerät 4 und einem Pegelschreiber 5 als Registriergerät.

Ein Bandpaß 8 liegt am Ausgang des Fotozellenverstärkers 1, und am Ausgang des Bandpasses 8 liegen der Regelverstärker 3 und ein Ausgang 9 eines Stellgliedes 10 parallel; ein weiterer Eingang 11 des Stellgliedes 10 ist über ein Referenzglied 12 mit dem Ausgang des Regelverstärkers 3 verbunden.

Die zu prüfende Lichttonkopie muß bei einer Differenztonmessung die beiden Meßtöne, die sogenannten Primärtöne, tragen; vorher muß der Differenzton allein aufgezeichnet sein, und zwar mit einem Pegel, der in einem bestimmten Verhältnis zum Pegel der Primärtöne steht, damit eine Eichung möglich ist. Die Prüfung läuft dann in der Weise ab, daß zunächst der Differenzton als Eichpegel im Fotozellenverstärker 1 abgetastet wird; dieser Differenzton schaltet das Stellglied 10 ein und durchläuft den Regel verstärker 3. Das Stellglied 10 steuert über seinen Ausgang 13 den Regelverstärker 3 so, daß der Eichton am Ausgang des Regelverstärkers 3 mit einem bestimmten Pegel steht; das Erreichen dieses bestimmten Pegels wird über das Referenzglied 12 an den Eingang 11 des Stellgliedes 10 gemeldet. Die Verstärkung des Regelverstärkers 3 wird dann nicht mehr geändert.

Die Länge der Aufzeichnung des Differenztones wird so gehalten, daß ausreichend Zeit zum Ausregeln des Verstärkers 3 besteht; daran schließt sich auf der Lichttonkopie die Aufzeichnung der beiden Primärtöne des Differenztonverfahrens an. Wenn diese abgetastet werden, läßt der Bandpaß 8 wieder nur den Differenzton durch, der durch die Nichtlinearitäten der Lichttonkopie aus den beiden Primärtönen gebildet wird. Dieser Differenzton erscheint dann mit einem bestimmten Pegel am Ausgang des Regelverstärkers 3. Im Meßgerät 4 wird dann die Größe des Differenztones angezeigt. Da der Bezugspegel immer auf den gleichen Wert geregelt wird, kann das Meßgerät 4 direkt in Differenztonfaktoren geeicht werden; das gleiche gilt selbstverständlich für die Registriereinrichtung 5.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Messen von nichtlinearen Verzerrungen, bei der ein von wenigstens einem Meßton durch eine Nichtlinearität hervorgerufenes Verzerrungsprodukt mit einem Filter ausgesiebt und mit einem Meßgerät gegen einen durch einen Regelverstärker eingestellten Bezugspegel gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Güte einer Tonaufzeichnung, insbesondere Lichttonaufzeichnung, der Aufzeichnungsträger vor dem Anfang und/ oder nach dem Ende der Nutzaufzeichnung einen Bezugston, dessen Pegel in einem festen Verhältnis zum Pegel des Meßtons bzw. der Meßtöne steht und dessen Frequenz gleich der des auszusiebenden Verzerrungsproduktes ist, sowie im Anschluß daran den Meßton bzw. die Meßtöne aufweist, und daß das Filter (8) zwischen den Ausgang des Abtasters (1) und den Eingang des Regelverstärkers (3) geschaltet ist und ein zusätzlicher Eingang (9) des Stellgliedes (10) des Regelverstärkers (3) an den Ausgang des Filters

(8) angeschlossen ist, welches auf den Bezugston anspricht und die Regelung des Regelverstärkers (3) einleitet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (4) außer der Wechselstromkomponente auch wenigstens die Polarität einer eventuell vorhandenen Gleichstromkomponente des Verzerrungsprodukts anzeigt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Meßgerät (4) eine Registriereinrichtung (5) angeschlossen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung (5) ein analog arbeitender Speicher ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung (5) ein digital arbeitender Speicher ist, dem ein Analog-Digital-Wandler vorgeschaltet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriereinrichtung (5) ein Druckwerk ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuereingang der Registriereinrichtung (5) an einen Ausgang des Stellgliedes (10) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen