DE1965261A1

DE1965261A1 - Verfahren und Vorrichtung zur optischen Tonaufnahme und-wiedergabe

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Publication number: DE1965261A1
Application number: DE19691965261
Authority: DE
Inventors: Hans Dr-Ing Marko
Original assignee: Krone KG
Current assignee: Krone KG
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1969-12-29
Publication date: 1971-07-15
Also published as: FR2133198A5; DE1965261B2; GB1351202A; US3848096A; DE1965261C3

Description

Patentanwälte

Dlpl.-ln-;.~. Baste U. 125-13.250P 29.12.1969

Dipl.- !ng, t mprecht München 22, Steinsdorfelf. 10

KRONE Kommanditgesellschaft, Berlin 57

Verfahren und Vorrichtung zur optischen Tonaufnahme und -wiedergabe

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Tonaufnahme und -wiedergabe mittels einer Fotoplatte oder dergleichen«,

Die optische Tonaufnahme und -wiedergabe wird bekanntlich schon seit langem beim Tonfilm verwendet»

Es ist auch bereits bekannt (vgl. GB-PS 1 O38 593), für die optische Tonaufnahme und -wiedergabe einen Laserstrahl zu verwenden,, um unter Ausnutzung des geringen

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Laserstrahldurchmessers von weniger als 10 mm Schallplatten mit einer vertretbaren Schallrillendichte herzustellen, do h„ mit einer Rlllenbreite von etwa 0₉1 mm«

I25-XI513 Hd-r (8)

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Es ist ferner nicht mehr neu (vgl« US-PS 3 138 669) , eine Schallplatte mit mechanisch eingeschnittenen Rillen durch einen Lichtstrahl abzutasten und dadurch die Tonwiedergabe vorzunehmen^

Ein anderes bekanntes Verfahren (vgl. DT-OS 1 ΚΗή 12ü) zur Tonwiedergabe besteht darin₈ daß die als optisch verschlüsselte Informationen in Form einer Reihe digitaler Zahlen auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Töne von dem mit vorgegebener Geschwindigkeit sich bewegenden Aufzeichnungsträger optisch abgetastet, entschlüsselt und in Töne umgewandelt werden_o

Allen diesen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß bereits geringfügige Beschädigungen der Tonaufzeichnungsträger eine beträchtliche Verschlechterung der Tonwiedergabe mit sich brlngen_o Das ist um so nachteiliger, als Schallplatten meistens in großer Stückzahl auf den Harkt gebracht werden, also auch von Personen gekauft werden, die über keine hinreichende Sachkenntnis für eine sorgfältige Pflege der Schallplatten verfügen,,

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so abzuwandeln, daß die Tonwiedergabe durcli die in der Praxis vorkommenden Beschädigungen des Tonaufzeichnungsträgers im wesentlichen keine für den Hörer wahrnehmbare Verschlechterung erfahr b.

Das erfinduii_f,sgemäße Verfahren zur optischen Tonaufnehme und -wiedergabe mittels einer Photoplatte oder der- ;;leicheu ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Toriaufnahine die Toninf ormat Lon durch Überlagerung des dia Toninf ortna-

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19 b b 2

tion enthaltenden kohärenten Rauptlichtbtindels und eines kohärenten I'enugslichtbündels in einem Hologramm gespeichert wird, und daß xur Wiedergabe das Hologramm mit einem ¥ieder,-;abelich.tbündel bestrahlt wird, das nach Wechselwirkung· mit dem Hologramm die Toninformation wieder erzeugt.

Das erfindun^sgemäße Verfahren zur optischen Tonaufiicih ^;iO und -wiedergabe-hat den großen Vorteil;, daß im Extremfall ein beliebiges Teilstück des Hologramms, z. B₀ einer das Hologramm tragenden Photoplatte_s das gleiche PiId der die Toninformation aufweisenden TonaufZeichnung bis auf eine geringfügige Minderung der Auflösung wie das vollständige Hologramm bzw. die vollständige Photoplatte erzeugt. Das trifft erst recht zu, wenn die Photoplatte irgendwie beschädigt ist, z. B₀ Kratzer aufweist_c

Die Ursache dafür ist, daß in jedem Punkt des Hologramms (anders als bei einer Photographischen Aufnahme) Informationen von allen Teilen'des aufgenommenen Gegenstands, hier der Tonaufzeichnung, gespeichert sind₀ Da also trotz größerer Beschädigung des Hologramms praktisch ein genaues Bild der Tonaufzeichnung erhalten wird, ist auch die durca Abtastung des Bildes vorgenommene Tonwiedergabe praktisch unabhängig von Beschädigungen des Hologramms <,

iiine erste vorteilhafte T/eiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zur zeitabhängigen Tonaufnahme und -Wiedergabe das Bezugslichtbündel bei seiner Überlagerung mit dem Tlauptlichtbündel und entsprechend das Wiedergabelichtbündel zeitabhängig beeinflußt werden«

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Dabei ist es zweckmäßig, daß das Eezugsliclitbündel unter zeitlich variierendem Winkel dem Hauptlichtbündel überlagert wird, und daß das Hologramm vom Wiedergabelichtbündel unter entsprechend zeitlich variierendem Winkel bestrahlt wird.

Insbesondere ist es vorteilhaft, daß die Beeinflussung bzw. zeitliche Variation des Winkels entsprechend der auf einer spiralförmigen Tonspur vorliegenden Toninforraatiori erfolgte

Eine Vorrichtung zur Durchführung des in erster Weise vorteilhaft weitergebildeten Verfahrens ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugslichtbündel und das Wiedergabelichtbündel von einem Taumelspiegel projiziert werden«

Um den gerätetechnischen Aufwand zu verringern, besteht eine zweite vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß das Bezugslichtbündel örtlich und zeitlich moduliert wird.

Dabei ist es · zweckmäßig, daß die Modulation durch statistisches Rauschen hervorrufende Funktionen erfolgt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des in zweiter Weise vorteilhaft weitergebildeten Verfahrens ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Punktionen auf dem Mantel eines drehbaren und in Längsrichtung verschiebbaren Zylinders aufgebracht sind, der vom Bezugs- bzw. Wiedergäbelichtbündel durchsetzbar

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigens

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Fig. 1 a das Prinzip der erfindungsgemäßen Tonaufnahme ;

Fig. 1 b das Prinzip der erfindungsgemäßen Tonwiedergabe;

Figo 2 ein erstes abgewandeltes Prinzip der erfindungsgemäßen Tonaufnahme und -wiedergabe;

Fig« 3 - 10 Ausführungsbeispiele gemäß dem ersiai abgewandelten Prinzip; nämlich

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tonaufnahmevorrichtung;

Figo h ein Ausführungsbeispiel des in den Vorrichtungen von Fig. 2 und 4 verwendeten Taumelspiegels in größerem Haßstab;

Fig. 5 ein erstes AusfUhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tonwiedergabevorrichtung;

Figo 6 das Blockschaltbild einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Bewegung des Taumelspiegels;

Fig. 7 die Schwärzungsverteilung über den Radius des Tonaufzeichnungsbildes 8 von Fig. 1 b bzw. allgemein von Tonspuren bei der Wiedergabe;

Fig. 8 das Blockschaltbild einer Regeleinrichtung zur Regelung der Bewegung des Taumelspiegels;

Fig. 9 und 10 AusfUhrungsbeispiele gemäß dem zweiten

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abgewandelten erfindungsgemäßen Prinzip, nämlich

Fig. 9 eine Tonaufnahmevorrichtung; und Fig_o 10 eine Tonwiedergabevorrichtung,

In Fig. 1 a und b wird das Prinzip der erfindunysgemäßen holographischen Tonaufnahme und -wiedergabe erläuterto

Eine Tonaufzeichnung 1 (auf einer photographischen Platte oder einem photοgraphischen Film) (vgl. Figo 1 a) mit einer spiralförmigen Tonspur 2 wird von links von einer nicht abgebildeten Lichtquelle mit kohärentem Licht bestrahlt und befindet sich in der objektseitigen Brennebene einer Linse 3» die die von beliebigen Punkten der Tonspur 2 ausgehenden Lichtbündel in Bündel paralleler Lichtstrahlen umwandelt. Diese Lichtbündel fallen anschließend auf eine Photoplatte h (oder photographischen Film), die gleichzeitig von einer Bezugslichtquelle 5 mit kohärentem Licht gleicher Wellenlänge bestrahlt wird» Die belichtete Photoplatte k bildet ein sogenanntes Hologramm, das die gesamte Information der Tonaufzeichnung 1 enthält.

Wird die das Hologramm enthaltende Photoplatte h (vglo Fig_o 1 b) von einer Wiedergabelichtquelle ό bestrahlt, so erhält man über eine Linse 7 ein Bild 8 der Tonaufzeichnung 1 mit einer Tonspur S^, das dann spiralförmig abgetastet werden kann, um die Tonwiedergabe vorzunehmen.

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Gegenüber dem oben beschriebenen bekannten Verfahren ist zwar der Aufwand bei der Aufnahme insofern größer, als kohärentes Licht und die davon abgeleitete Bezuß'slichtquelle 5 verwendet werden muß_c Ebenso muß zur Wiedergabe die Wiedergabelichtquelle 6 kohärentes Licht ausstralilen. Dem steht jedoch der große Vorteil gegenüber, daß im Extremfall ein beliebiges Teilstück des Hologramiis und damit der das Hologramm tragenden Photoplatte h das gleiche Bild 8 der Tonaufzeichnung 1 bis auf eine geringfügige Minderung der Auflösung wie die vollständige Photoplatte k bildet. Das trifft erst recht zu₅ wenn die Photoplatte h nur irgendwie beschädigt ist, z_o B₀ Kratzer aufweist. Die Ursache dafür ist, daß in jedem Punkt des Hologramms (anders als bei einer photographischen Aufnahme) Informationen von allen Teilen des aufgenommenen Gegenstands, hier der Tonaufzeichnung·: 1 _s gespeichert sindo

Da also trotz größerer Beschädigungen der Photoplatte 4 praktisch ein genaues Bild 8 der Tonaufzeichnung 1 erhalten wird, ist auch die durch Abtastung des Bildes vorgenommene Tonwiedergabe praktisch unabhängig von Beschädigungen der Photoplatte k.

¥ie bereits erwähnt, kann die Tonwiedergabe durch Abtastung der Tonspur 9 des Bildes 8 vorgenommen werden, inc3em durch ein Linsen- oder Spiegelsystem ein Punkt der Tonspur 9 auf einen Photοempfänger abgebildet wird, der das Lichtsignal in ein elektrisches Signal umwandelt₅ das einem Lautsprecher zugeführt wird. Ein derartiges Vorgehen dürfte jedoch einen verhältnismäßig großen gerätetechnischen Aufwand bedingen, da das Linsen- oder Spiegelsystem sich zeitlich ändern muß, um alle Punkte der Tonspur 9 auf den Photoempfänger zeitlich nacheinander abzubilden,,

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Eine vorteilhafte erste Abwandlung des eben geschilderten erfindungsgemäßen Prinzips der Tonwiedergabe besteht daher darin, daß das Lichtbündel von der Wiedergabelichtquelle 6' unter einem zeitlich so variierenden Winkel auf die das Hologramm enthaltende Photoplatte 4 fällt, daß bei der holographischen Abbildung der Lichtquelle 6^S durch die Linse 7 auf einen Punkt 11, an dem sich eine Photozelle befindet, die vom die Photoplatte durchsetzenden Lichtstrahl zum Punkt 11 übertragene Information einer Abtastung der Tonspur 9 entspricht_o Analog zur Tonwiedergabe wird dann bei der Tonaufnahme ein Bezugslichtbündel verwendet, das von der Bezugslichtquelle 5 (vgl. Fig. 1 a) unter zeitlich variierendem Winkel auf die Photoplatte 4 zur Bildung des Hologramms fällt, während anstelle der spiralförmigen Tonspur 2 eine Punktlichtquelle, die mit dem Ton moduliert ist, Verwendung findet.

Es soll jetzt anhand von Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Tonaufnahme nach dem ersten abgewandelten Prinzip erläutert werden.

Von einem (bekanntlich kohärentes Licht erzeugenden) Laser 21 fällt Licht auf einen halbdurchlässigeii Spiegel 22, der einen Teil des Lichtes zu einer Linse 23 und einem optischen Modulator 24 durchläßt, von dem es auf eine Photoplatte 25 fällt. Der optische Modulator 24 kann eine Modulation der Intensität oder der Phnse des Lichtbündels vornehmen. Das vom halbdurchlässigen Spiegel 22 reflektierte Licht fällt auf einen Taumelspiegel 26, der sich entsprechend dem Verlauf der aufzuzeichnenden Tonspur bewegt, so daß das von ihm reflektierte Licht unter verschiedenem Winkel auf die Pliotoplatte 23 trifft und auf

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dieser durch Überlagerung des vom halbdurchlässigen Spiegel 22 durchgelassenen und reflektierten Lichts ein Tonhologramm entstehto Der Taumelspiegel 26 ist genauer in Figur 4 abgebildete

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist der Taumelspiegel eine in der Mitte auf einer Stütze 31 gelagerte Spiegelscheibe 32, die am Umfang um 90 gegeneinander versetzt an zwei Tauchspulen 33 bzw. 34 befestigt 1st, in die je ein Magnet 35 bzw_o "}6 eingetaucht ist_o In die Anschlüsse ™ 37 bzw. 38 der Tauchspulen 33 bzw_o 34 wird eine Spannung u=u. cos 'Γ t bzw» u = ύ . sin ο t eingespeist. Entsprechend dem spiralförmigen Verlauf der Tonspur wird die Amplitude ύ abnehmend bzw„ zunehmend gesteuert oder geregelt, wie weiter unten noch ausführlicher erläutert werden wird.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Tonwiedergabevorrichtung mit der in Fig. 2 prinzipiell dargestellten Arbeitsweise.

Von einem Laser 4i fällt Licht auf einen Taumelspie- { gel 42 und von diesem entsprechend seiner momentanen Stellung unter unterschiedlichem ¥inkel auf eine ein Tonhologramm enthaltende Photoplatte 43 und von dort durch eine Linse 44 auf einen Photοempfänger 45. Der Photoempfänger 45 kann entsprechend der Art des bei der Tonaufnahme (vgl. Fige 3) verwendeten optischen Modulators 24 auf eine Intensitäts- oder Phasenmodulation ansprechend An den Photoempfänger 45 ist noch ein Verstärker 46 angeschlossen!, der mit einem hier nicht abgebildeten Lautsprecher verbunden ist.

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Fig. 6 zeigt eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Bewegung des Taunielspiegelso Ein 0,5-Hz-Signalgenerator 51 speist einen Regelverstärker 52, dessen Verstärkung durch eine mechanische oder elektrische lineare Steuerung 53 für einen Zeitraum von etwa 3° min (entsprechend der .Spieldauer einer üblichen Schallplatte) steuerbar isto Zur Erzeugung der beiden. Spannungen U₁ und u„ ist der "Ausgang des Regelverstärkers 52 an eines der Anschluftpaare 37 und 38 (vglo Fig. h) des Taumelspiegels 5^i unmittelbar und an das andere mittelbar über einen 90 -Phasenschieber 35 und eine Amplitudenregelung 56 zur genauen Justierung der Kreisbahn angeschlossen.

Figo 8 zeigt eine Regeleinrichtung zur Regelung· der Bewegung des Taumelspiegeis, deren Betrieb in Zusammenhang mit Figo 7 erläutert werden soll, in der die Schwärzungsverteilung· über den Radius des Bildes 8 von Figo 1 b bzw. allgemein von Tonspuren bei der Wiedergabe abgebildet ist.

Die Abszisse bedeutet also den Radius, wobei der Nullpunkt willkürlich in die Mitte irgendeiner Tonspur 9 gesetzt worden ist« Die Ordinate S bedeutet die Schwärzung.

Die beiden parabelfürmigen Täler stellen jeweils eine Tonspur dar, für die näherungsweise gilt?

S = r² (1)

Die Sollage des Abtastpunktes ist für die betrachtete Tonspur r = 0„ Zur Regelung wird jedoch dem Abtastlichtstrahl in r—Richtung eine harmonische Schwingung r überlagerte CO mutf dabei! so groß gowähl fc werden, daß es nicht

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in don menschlichen Hörbereich fällt; CO kann z_o B₀ 20 kllz betragen. Wenn nun weiter angenommen wird, daß aus irgendeinem Grund eine Regelabweichung Δ r der mittleren Istlaße des Abtastpunktes eingetreten ist, gilt für den Ort des Abtastpunktess

r = Ar + r_Q . sin COt₁
und deshalb wegen (l) i

t) = (Ar + r sino>t) = Ar + 2 Ar ο r sin

r_o ² sin² Cut = (3)

'² + 2 A r ο r . sin Cut + r ² (i/2 - 1/2 cos 2 COt) ·— _o ο

j£in der Schwärzungskurve S (r) entsprechendes Signal wird im Photoempfänger erzeugt. Wenn also das vom Photoempfänger erzeugte Signal eine Komponente mit der Frequenz CO aufweist, folgt daraus zwingend wegen des mittleren Terms in Gleichung (3) ρ daß eine Abweichung- A r des Abtastlichtstrahls von der Tonspurbildmitte vorliegt, da der mittlere Term nur bei A r ^ 0 auftritt_e Dieser Umstand wird zur Regelung der Lage des Taumelspiegels und damit der Lage des Abtastlichtstrahls in der Regeleinrichtung von Fig. 8 ausgenutzt, wie jetzt erklärt werden wirdo

Der Verstärker h6 von Figo 5» ^an dem das Signal S (t) abgenommen wird, ist an eine Selektivverstärkereinheit 71,

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72 für die Frequenz Cü angeschlossen, so daß am Ausgang der Selektiwerstärkereinhext 71» 72 vom Signal S (t) nur die Komponente S (t) = 2 ,Δ r · r sin COt auftritt. Das Signal S₁ (t) gelangt in einen phasenempfindliclaen Demodulator 73» in den auch von einem Sinuswellengenerator 7^s der die Frequenz ^O erzeugt, die harmonische Schwingung r · sin £j * eingespeist wird. Wegen der Beziehung

sin Cot · sin

= ~ö ( 1 ~ ^cos

tritt am Ausgang des phasenempfindlichen Demodulators 73 das Signal Δ τ ο r (1 - cos 2 COt) auf» Dieses Signal wird anschließend einem Tiefpaß 75 zugeführt, an dessen Ausgang nur noch das Signal Δγ β r erscheint» Das vom Tiefpaß 75 durchgelassene Signal wird in einen Regelverstärker 76 analog dem Regelverstärker 52 der Steuereinrichtung von Fig. 6 eingespeist. Ähnlich der Steuereinrichtung von Fig. 6 mit dem O₉ 5-Hz-Signalgenerator 51» dem 90 -Phasenschieber ^rj5₉ der Amplitudenregelung 56 und dem Taumelspiegel 5^ sind auch bei der Regeleinrichtung von Fig,, 8 ein Ö, 5-Hz-Signalgenerator 77» ^ßiu 90 -Phasenschieber 78, eine Amplitudenregelung 79 und ein Taumelspiegel vorhandene

Es folgt jetzt eine Abschätzung über die mit dem erfindungsgemäß en Verfahren zur Tonaufnahme auf dem Tonträger erzielbare Punktdichte.

Die üblichen Schallplatten werden mit 33 U/min abgespielt, was etwa 2 sec/U entspricht., Eine Langspielplatte mit einer Wiedergabedauer von 0,5 Ii = 30 min = I8OO see entspricht daher QOO U und damit etwa 1000 Rillen, Diese

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ί y b b 2

1000 Rillen müssen auf einem Gesamtradius von etwa 70 mm verteilt werden, so daß auf 1 mm etwa 13 Rillen entfallen«,

Die größte Punktdichte berechnet sich folgendermaßen:

Die Rillenlänge beträgt etwa ']kO mm ° JL = #4-0 mm, welcher Wert einer Wiedergabedauer von 2 see zugeordnet ist» 220 mm Rillenlänge entsprechen also einer Wiedergabedauer von 1 see, was bei einer höchsten übertragenen Fre-

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quenz von 10 kHz wiederum 2 ο 10 Punkten entspricht₀ Auf 1 mm Rillenlänge entfallen daher etwa 100 Punkte_o Für eine Langspielplatte mit einer Wiedergabedauer von JO min = 1800 see ergibt sich also eine Gesamtpunktzahl von 2 « 10 1,8 «■ 10 = 40 c 10 , Um die gleiche Gesamtpunktzahl mit einer Photoplatte bzw« einem photographischen Film zu erreichen, genügen etwa um einen Faktor 10 kleinere Abmessungen der Platte bzw, des Films im Vergleich zu den Abmessungen der Schallplattee

Eine zweite Abwandlung des in Fig, 1 angegebenen erfindungsgeinäßen Prinzips der holographischen Tonaufnahme und -Wiedergabe besteht darin, daß zur Vermeidung einer spiralförmigen oder ähnlichen Bewegung des Abtastlichtstrahls entsprechend dem Verlauf einer Tonspur der Bezugslichtstrahl bei der Aufnahme örtlich und zeitlich moduliert wird.

Fig. 9 zeigt eine Aufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten abgewandelten erfindungsgemäßen Prinzip«, Von einer Lichtquelle 81 in Form eines Lasers L fällt ein Lichtbündel auf einen halbdurchlässigen Spiegel 82, von dem ein Teil des Lichtbündels über einen optischen Modulator 83, der eine Intensitäts- oder Phasenmodulation vornimmt_s auf

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eine Photoplatte 84 geworfen wird. Der vom halbdurchlässigen Spiegel 82 durchgelassene Teil des Lichts gelangt auf einen Spiegel 85. Der Spiegel 85 befindet sich in einem Zylinder 86, dessen Mantel aus Milchglas besteht oder einen speziellen Funktionscode aufweist,, Der Zylinder 86 ist einerseits um seine Achse 87 drehbar und andererseits in Längsrichtung der Achse hin- und herschiebbar» Durch die Kombination von Drehung und Hin- und Herbewegung wird eine Modulation des Bezugslichtbündels vom Spiegel 85 erreicht, da dieses unterschiedliche Stellen des Mantels des Zylinders 86 im Laufe der Zeit durchsetzte

Bei Verwendung von Milchglas für den Mantel des drehbaren Zylinders 86 entspricht die Modulation einem statistischen Rauschen;, Wenn dagegen ein spezieller Funktionscode benutzt wird, sollten vorzugsweise die den Code bildenden Funktionen mindestens im wesentlichen orthogonal sein. Eine besonders vorteilhafte Lösung besteht darin, daß die speziellen Funktionen zyklischen binären Codes bezüglich X und Y entsprechen»

iis kann auch daran gedacht werden, die Walsh-Funktion riadamard-Transformation zu verwenden.

Das in Figo 9 abgebildete Ausführungsbeispiel der Tonaufnahmevorrichtung hat gegenüber dem Ausführun^sbelspiel von Fig. 3 den Vorteil, daß die aus Drehung und Längsverschiebung zusammengesetzte Bewegung des Zylinders 86 leichter als die Taumelbewegung des Taiimelspiegeis 2.6 herzustellen isto

Figo 10 zeigt eine Vorrichtung zur Wiedergabe nach dem zweiten abgewandelten Prinzip gemäß der Erfindung«, Eine

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Lichtquelle 91 in Form eines Lasers L strahlt ein Lichtbündel auf einen Spiegel 92» der sich innerhalb eines rotierenden /flinders 93 befindet, dessen Mantelfläche mit einem statistischen Rauschen oder mit einem speziellen Code entsprechend der liantelflache des Zylinders 86 der Aufnahmevorrichtung versehen ist. Das vom Spiegel 9?. reflektierte Licht durchsetzt die Mantelfläche des Zylinders ^3 und fällt auf eine das Tonhologramm tragende Photo— platte Sh und von dort über eine Linse 95 auf einen Photo- ä verstärker 9ö_o Um eine richtige Wiedergabe zu gewährleisten, muß der Zylinder 93 entsprechend dem Zylinder 86 bewegt, d. lic gedreht und in Längsrichtung verschoben werden« Dor Photoempfänger 9b nimmt entsprechend dem optischen iiOdulator 93 der Aufnahmevorrichtung eine Intensitätsdewodulation oder Phasendemodulation vor«

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Claims

Patentansprüche

fly Verfahren zur optischen Tonaufnahme und -wiedergabe mittels einer Photoplatte oder dergleichen^ dadurch gekennzeichnet j daß zur Tonaufnahme die Toninformation durch Überlagerung des die Toninformation enthaltenden kohärenten Hauptlichtbündels und eines kohärenten Bezugslichtbündels in einem Hologramm gespeichert wird, und daL5 zur Wiedergabe das Hologramm mit einem Wiedergabelichtbündel bestrahlt wird, das nach Wechselwirkung mit dem Hologramm die Toninformation wieder erzeugt.

2o Verfahren nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet, daß zur zeitabhängigen Tonaufnahme und -wiedergabe das Bezugslictj.tbündel bei seiner Überlagerung mit dem Hauptlichtbündel und entsprechend das Wiedergabelichtbündel zeitabhängig beeinflußt werden.

3. Verfahren, nach Anspruch 2_t dadurch gekennzeichnet_s daß das Bezugslichtbündel unter zeitlich variierendem Winkel dem Ilauptlichtbündel überlagert wird, und daß das Holo· gramni vom Wiedergabelichtbündel unter entsprechend zeitlich variierendem Winkel bestrahlt wird.

k. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dafj die Beeinflussung bzw, zeitliche Variation des Winkels entsprechend der auf einer spiralförmigen Tonspur vorliegenden Toninformation erfolgt»

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5ο Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stereo-Aufnahme das Hauptlichtbundel zweifach moduliert wirdo

6, Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet _s daß die Modulation hinsichtlich Intensität und Phase erfolgt O

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-5» dadurch gekennzeichnet,, daß zur Stereo-Aufnahme zwei Ilauptlichtbündel an verschiedenen Orten verwendet werden,, und daß die Stereo-Wiedergabe über zwei Photoempfänger an verschiedenen Orten erfolgt.

8» Verfahren nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugslichtbündel örtlich und zeitlich moduliert wirdo

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation durch statistisches Rauschen hervorrufende Funktionen erfolgt.

10c Verfahren nach Anspruch 8_P dadurch gekennzeichnet ₉ daß die Modulation durch einen Code spezieller Funktionen vorgenommen wird.

11_O Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die funktionen im wesentlichen orthogonal sind«

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12o Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionen zyklischen binären Codes bezüglich X und Y entsprechen«

13° Verfahren nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte Walsh-Funktion bzw. Iladamard-Transformation verwendet wird_o

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 - 13_f dadurch gekennzeichnet, daß zur Stereo-Aufnähme zwei unterschiedliche Modulationen des Hauptlichtbündels erfolgen,,

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daO die Modulationen hinsichtlich Intensität und Phase vorgenommen werden.

16, Verfahren nach einem der Anspräche 8 - 13y dadurch gekennzeichnet j daß zur Stereo-Aufnahme zwei Ilauptlichtbuii'iel an verschiedenen Orten verwendet werden, und daL die 3tereo-V/iedergabe über zwei Photoempfanger an zwei verschiedenen Orten erfolgt.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 - f>> dadurch gekennzeichnet, daß das ijezugslichtbündel und das Wiedergabelichtbiiiitiel von einem TaumeLspiegel (32) projiziert werden.

18. Vorrichtung nach Anspruch I7» gekennzeichnet durch

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eine Steuereinrichtung· für die abnehmende Steuerung der Stromzuführung· des Taumelspiegels.

19. Voiriclitung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine der Steuereinrichtung für den das Wiedergabelichtbündel projizierenden Taumelspiegel vorgeschaltete Regeleinrichtung»

2Oo Vorrichtung- nach Anspruch 19_t dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Tonspurrichtung sinusförmige Bewegungen mit einer außerhalb des menschlichen Hörbereichs liegenden Frequenz vom das Bezüglich tbündel projizierenden TaumelspieGel ausgeführt werden, und daß diese Frecmenz von der Regeleinrichtung zur Regelung ausgenutzt wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20_P dadurch gekennzeichnet, daß diese Frequenz etwa 20'kHz beträgt.

ή,2ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 - 21 _s dadurch gekennzeichnet, daß zur Stereo-Aufnahme zwei modulierte Ilauptlichtbüiidel und zur Stereo-Wiedergabe zwei Photoempfänger verwendet werden_o

23· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 - 1ö» dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionen auf dem Mantel eines drehbaren und in Längsrichtung verschiebbaren Zylinders (86; 93) aufgebracht sind, der vom Bezugs- bzw* Wiedergabelichtbündel durchsetzbar ist (Fig. 9; 10)_o

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24. Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet} daß zur Entstörung bei speziellen Funktionen am Ausgang,- des Empfängers des durch das Hologramm entstehenden Lichtbündels eine Torschaltung vorgesehen ist₈ die mit (schmalen) ca„ 20-kHz-Impulsen jeweils nur das Korrelationsmaximum durchläßt und während der übrigen Zeit gesperrt ist_p daß an die Torschaltung ein Glättungs· tiefpaß angeschlossen ist, und daß die 20-kHz-lmpulse mit der Bewegung des Zylinders synchronisiert sind»

25 β Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufnahme und bei der Wiedergabe ein Impulslaser verwendet wird, der kurze Impulse einer Impulsfrequenz von ca. 20 kHz abgibt, die mit der Bewegung des Zylinders synchronisiert ist, und daß am Ausgang des Photoempfängers ein Glättungstiefpaß angeschlossen istt,

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