DE2734402A1

DE2734402A1 - Verstaerkungsregelung fuer tonfilmkamera

Info

Publication number: DE2734402A1
Application number: DE19772734402
Authority: DE
Inventors: Yutaka Kohtani
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1976-07-30
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1978-02-02
Also published as: FR2360101B1; FR2360101A1; US4134079A; JPS5317333A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verstärkungsregelschal" tung im Tonaufzeichnungsteil einer Ton-Laufbildkamera, die in Verbindung mit einem Film verwendet wird, der eine Nagnetspur zur Aufzeichnung von die Laufbilder begleitendem Ton aufweist.

Auf dem Markt ist kürzlich eine neue Art einer Ton-

Laufbildkamera (im folgenden vereinfacht: Tonfilmkamera) (insbesondere im Bereich der 8-mm-Kameras) aufgetaucht, die sich durch Verwendung eines zusammengesetzten Aufzeichnungsmediums auezeichnet, das aus einem fotografischen Rollfilm besteht, auf den eine Spur aus magnetischem Material aufgebracht ist. Diese neue Kamera macht für den Tonaufzeichnungsteil von einer Schaltung Gebrauch, deren Aufbau aus der Tonbandgerätetechnik bekannt 1st. Im einzelnen umfaßt der Tonaufzeichnungsteil einen Verstärker, der auf ein Tonsignal von einem Mikrofon anspricht und ein Ausgangssignal erzeugt, welches zusammen mit einem Vorspannungssignal zur Beeinflussung der Magnetspur an einen Magnetkopf bzw. Tonkopf angelegt wird. Damit das Ansprechverhalten bzw. die Empfindlichkeit des Verstärkers auf einem

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richtigen Wert gehalten wird/ muß die Verstärkung in zufriedenstellender Weise entweder von Hand gesteuert oder automatisch gesteuert, d.h. geregelt werden. Wegen der extremen Schwierigkeit der manuellen Verstärkungssteuerung bei Tonfiimkameras, insbesondere bei 8-mm-Kameras, ist die Verwendung einer (automatischen) Verstärkungsregelschaltung weit verbreitet.

Bei Verstärkungsregelschaltungen unterscheidet man die "Ansprechzeit" (englisch: attack time) von der "Erholzeit" (englisch: recovery time). Die Ansprechzeit ist die Zeitspanne vom Auftreten eines großen Eingangssignals bis'zu dem Moment, zu dem der Regelvorgang zur Änderung der Verstärkung auf einen geringeren Wert als vorher abgeschlossen ist. Die Erholzeit ist die Zeitspanne vom Verschwinden des großen Eingangssignals bis zum Moment, zu dem die Verstärkung wieder ihren anfänglichen Wert angenommen hat.

Allgemein arbeiten die üblichen Tonbandgeräte mit Ansprechzeiten und Erholzeiten, die unter Berücksichtigung der folgenden Tatsachen festgelegt werden. Wenn die Ansprechzeit zu lang ist, dann kann die Tonaufzeichnung am Beginn verzerrt sein, so daß es vorzuziehen ist, die Ansprechzeit soweit wie möglich zu verkürzen. Ist diese Verkürzung jedoch zu stark, dann verursacht ein momentaner Ton, etwa ein Klicken oder Knacken, eine unabsichtliche Betätigung der Verstärkungsregelschaltung. Der allgemein übliche Wert der Ansprechzeit liegt daher in der Größenordnung von o,1 Sekunde. Für die E holzeit ist es schwieriger als für die Ansprechzeit, einen einzigen Wert feszulegen, da der erforderliche Wert der Erholzeit davon abhängt/ welcher Art der am meisten interessierende aufzuzeichnende Ton ist. So muß beispielsweise jene Art von Tonbandgerät, die für Musikaufzeichnungen vorgesehen ist, über einen großen Dynamikbereich arbeiten, da die Musik andernfalls mit einem erheblichen Dynamikverlust aufgezeichnet würde. Darüber-

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hinaus muß die Erholzelt so lang wie möglich sein, gewöhnlich In der Größenordnung von 2 bis 3 Minuten, da Musikaufzeichnungen Im allgemeinen eine lange Zelt andauern. Im Gegensatz zu Tonbandgeräten für Musikaufzeichnung sind Tonbandgeräte für Sprachaufzeichnung mit einer vergleichsweise kurzen Erholzeit von etwa 2 bis 3 Sekunden ausgelegt, da es bei ihnen mehr auf die Klarheit der Sprache als auf einen großen Dynamikbereich an kommt und es so möglich wird, laute und leise Sprache mit nahezu demselben Pegel aufzunehmen.

Solange es sich nur um Tonbandgeräte handelt, besteht keine Notwendigkeit, zur Tonaufzeichnung eine Regelung von Ansprechzeit und Erholzeit vorzunehmen. Dies liegt daran, daß, wenn ein für Musikaufnahmen gedachtes Tonbandgerät in Verbindung mit einer Tonquelle verwendet wird, die einen schon vorher geschmälerten Dynamikbereich besitzt, wie ein Radio, ein Tuner, ein Fernsehgerät und ein Tonwiedergabegerät, ohne daß auf ein Mikrofon zurückgegriffen wird, daß dann Tonaufzeichnungen ausreichend guter Qualität gemacht werden, vorausgesetzt daß der gewählte Wert der Erholzeit angemessen lang ist. Wenn Ton, etwa Musik, in Live-Aufführung direkt über ein Mikrofon aufgezeichnet werden soll, wenn also ein Ton mit einem großen Dynamikbereich über diesen großen Dynamikbereich aufgezeichnet werden soll, dann wird man keine Verstärkungsregelschaltung, sondern ein Pegelmesser verwenden, mit dessen Hilfe eine manuelle Einstellung des Tonpegels zur Erzielung hochqualitativer Tonaufzeichnungen erfolgt. Dies beruht darauf, daß die Bedienungsperson ihre ganze Aufmerksamkeit der Tonaufzeichnungssteuerung widmen kann und diese manuelle Steuerung zu besseren Möglichkeiten zufriedenstellender Ergebnisse führt.

Besteht keine Notwendigkeit der Sicherstellung eines großen Dynamikbereichs, wie bei Sprach- oder Konversationsaufzeichnungen, oder wenn laute und leise Sprache mit nahezu demselben Pegel aufgenommen werden soll, kann ein zufriedenstellendes Ergebnis dadurch sichergestellt werden, daß die Erholzeit auf

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einen kleinen Wert eingestellt wird. Außer diesen Arten von Tonbandgeräten ist es bekannt, einen anderen Tonbandgerätetyp mit einer manuell auswählbaren Steuerung der Erholzeit vorzusehen.

Bei der Aufzeichnung von Tonbegleitungen für

Laufbilder ist die manuelle Steuerung des Tonpegels schwierig, da der Fotograf den Hauptteil seiner Aufmerksamkeit der Bildaufnahme widmen muß, weshalb der Einsatz einer Verstärkungsregelschaltung vorgezogen wird. WO für Laufbilder die Live- Tonaufzeichnung über ein Mikrofon vorherrscht, wird die Auswahl eines geeigneten Werts der Erholzeit für den Einsatz in der Verstärkungsregelschaltung sehr schwierig, da Musik und Konversation als Begleitung von Laufbildern sowie andere verschiedene Töne, die in der Natur vorhanden sind, einen großen Dynamikbereich aufweisen. Die Ansprechzeit könnte unter Berücksichtigung des Auftretens von Verzerrungen in der Tonaufzeichnung am Beginn ähnlich wie bei Tonbandgeräten auf o,1 Sekunden oder weniger eingestellt werden.

Bei einer 8-mm-Kamera beispielsweise kann jedes

Magazin mit einer Filmrolle von 15,25 Metern eine durchgehende Serie von Einzelbildern mit einer Filmgeschwindigkeit von 18 Bildern pro Sekunde während ungefähr 3 Minuten und 16 Sekunden aufnehmen. Da der Film im Bereich der Bildaufnahmestation, d.h. des Bildfensters, intermittierend vorgerückt wird/ werden Geräusche erzeugt, was Schwierigkeiten für den Einbau des Mikrofons im Kameragehäuse herbeiführt, so daß das Mikrofon von der Kamera getrennt sein muß. (Im Fall des Tonbandgeräts ist das Mikrofon nicht notwendigerweise getrennt vom Tonbandgerät, da der Tonbandantrieb nur einen geringen Geräuschpegel verursacht.) Wenn die Erholzeit zwei bis drei Minuten lang ist, kann aus diesen Gründen ein von einem leisen Ton gefolgter lauter Ton in einem entsprechenden Dynamikbereich aufgezeichnet werden, um den Eindruck einer

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großen und einer geringen Entfernung zu geben, da die lange Erholzeit sicherstellt, daß die Verstärkung unverändert auf einem geringen Wert bleibt. Selbst wenn die Tonaufzeichnung in einer geräuschvollen Umgebung erfolgt, ist es möglich, das Geräusch relativ zun hauptsächlich interessierenden Ton zu verringern, vorausgesetzt, daß der Ton ausreichend laut ist. Wenn jedoch ein krachender Ton in das Mikrofon gelangt, etwa durch Antippen des Mikrofons an einen festen Gegenstand, dann wird die Verstärkung danach für zwei bis drei Minuten auf einem geringeren Wert gehalten, so daß es unmöglich ist, den hauptsächlich interessierenden Ton mit einem geeigneten Pegel aufzuzeichnen. Im Fall, daß ein unnötig lauter Ton am Beginn der tonbegleiteten Filmaufnahmefolge auftritt, kann die gesamte Aufzeichnung eines Magazins nicht unter den richtigen Bedingungen erfolgen. Wenn andererseits die Erholzeit um zwei bis drei Sekunden beträgt, wird die Verringerung der Verstärkung aufgrund eines lauten Tons bei der nachfolgenden Aufzeichnung eines leisen Tons rasch kompensiert, so daß die Tonaufzeichnung von dem krachenden Ton nicht ernsthaft beeinflußt wird. Wegen der raschen Zurückhaltung der Verstärkung wird ein leiser Ton nach einem lauten Ton mit nahezu demselben Pegel wie der laute aufgezeichnet, so daß bei der späteren Wiedergabe der Betrachter nahezu keinen Eindruck einer großen und einer geringen Entfernung erhält. Wenn die Tonaufzeichnung in einer geräuschvollen Umgebung vorgenommen wird, gibt die spätere Tonwiedergabe dem Betrachter einen geräuschverstärkten Eindruck. Bei Laufbildkameras mit gleichzeitiger Wiedergabe der Tonbegleitung ist es wichtig, daß ein richtiges Verhältnis zwischen den Bildern und der Tonbegleitung hergestellt wird. Eine Tonwiedergabe, bei der das Fern-Nah-Empfinden und das Heranholen des hauptsächlich interessierenden Tones fehlt und das Geräusch vorherrscht sowie die richtige Steuerung des Tonpegels fehlt, vermittelt dem Bildbetrachter einen besondere unbefriedigenden Eindruck.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verstärkungsregelschaltung zu schaffen, die für die Verwendung bei einer Tonfilmkamera der beschriebenen Art optimiert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäe durch die Merk-

male des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Mit der Erfindung wird eine Verstärkungsregelschaltung für eine Tonfilmkamera geschaffen, bei der die Erholzeit automatisch mit Änderungen im Spektrum des aufzunehmenden Tons verändert wird. Insbesondere wird die Erholzeit kürzer, wenn ein lauter Ton für eine kurze Zeit anliegt, während sie länger wird, wenn ein lauter Ton für eine relativ lange Zeit anliegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 ein Schaltbild als Beispiel der üblichen Verstärkungsregelschaltung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verstärkungsregelschaltung in Verbindung mit einer Verstärkerschaltung zur Benutzung in einer Tonfilmkamera,

Fig. 3 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 4 ein Schaltbild, teilweise in Blockform, einer verallgemeinerten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verstärkungsregelschaltung.

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Fig. 1 zeigt eine typische herkömmliche Verstär kungsregelschaltung aus der Tonbandgerätetechnik. Bei dieser Schaltung tritt ein Tonsignal von einem Mikrofon an einem Eingangsanschluß 1 auf und wird von einem Verstärker 4 mit einem AusgangsanschluB 5 verstärkt, nachdem es im Verhältnis einer festen Impedanz, etwa in Form eines Widerstands 2, zu einer veränderlichen Impedanz, etwa in Form eines Transistors 3, abgeschwächt wurde.. Eine Verstärkungsregelschaltung für diese Verstärkerschaltung umfaßt gemäß Darstellung einen Widerstand 6, einen Kondensator 8, der über eine Diode 7 mit dem Widerstand in Reihe geschaltet und an den Ausgangsanschluß 5 des Verstärkers 4 angeschlossen ist, und einen Widerstand 9, der mit einem Anschluß an den Kondensator 8 und mit dem anderen Anschluß an die Basiselektrode des Transistors 3 angeschlossen ist, so daß dl Impedanz des Transistors 3 abhängig vom Ausgangssignal des Verstärkers 4 verändert wird. Wenn der Eingangssignalpegel am Eingangsanschluß 1 größer wird, wird daher die Impedanz des Transistors 3 als Element mit veränderlicher Impedanz kleiner, während sie bei kleinerem Eingangssignalpegel größer wird, so daß der resultierende Ausgangssignalpegel des Verstärkers 4 konstant gehalten wird.

Bei dieser VerstärJcungsregelschaltung wird die Ansprechzeit vom Widerstand 6 und vom Kondensator 8 bestimmt, während die Erholzeit vom Kondensator 8 und vom Widerstand 9 und der Basisimpedanz des Transistors 3 bestimmt wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung weist einen Eingangsanschluß 1, einen Widerstand 2 als festes Impedanzelement, einen Transistor 3 als veränderliches Impedanzelement, einen Verstärker 4, dessen Eingang sowohl mit dem Widerstand 2 als auch mit der Kollektorelektrode des Transistors 3, dessen Emitterelektrode geerdet ist, verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß 5, an dem die Ausgangsleitung des Verstärkers endet, auf.

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Die erfindungsgemäße Verstärkungsregelschaltung kann so betrachtet werden, als umfasse sie einen ersten und einen zweiten Abschnitt, die im Aufbau und der Anordnung der Komponenten einander ähnlich sind. Der erste Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung umfaßt einen festen Widerstand 1o, eine Diode 11, deren Anode über den Widerstand 1o mit dem Ausgang des Verstärkers 4 verbunden ist, einen Kondensator 12, dessen eine Platte mit der Kathode der Diode 11 verbunden und dessen andere Platte geerdet ist, einen zweiten Widerstand 13, dessen einer Anschluß an den Verbindungspunkt zwischen der Diode 11 und dem Kondensator 12 angeschlossen ist, und dessen anderer Anschluß über eine Diode 18 mit der Basiselektrode des Transistors 3 verbunden ist. Der erste Widerstand 1o und der Kondensator 12 bilden eine Zeitkonstantenschaltung zur

Bestimmung einer ersten Ansprechzeit, während die Impedanz

zwischen Basis und Emitter des Transistors 3, der zweite Widerstand 13 und der Kondensator 12 eine Zeitkonstantenschaltung für die Bestimmung einer ersten Erholzeit darstellen. Der erforderliche Wert der ersten Ansprechzeit ist sehr kurz, zum Beispiel o,1 Sekunden oder weniger. Der erforderliche Wert der ersten Erholzeit ist kurz verglichen mit dem bei Tonbandgeräten, z.B. zwei bis drei Sekunden.

Der zweite Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung umfaßt einen ersten Widerstand 14, der über eine mit dem ersten Abschnitt gemeinsame Leitung mit dem Ausgang des Verstärkers 4 verbunden ist, einen Kondensator 16, dessen eine Platte geerdet und dessen andere Platte über eine Diode 15 mit dem ersten Widerstand 14 und außerdem mit einem zweiten Widerstand 17 verbunden ist, und eine Diode 19, deren Anode mit dem zweiten Widerstand 17 und deren Kathode über eine mit dem ersten Abschnitt gemeinsame Leitung mit der Basiselektrode des Transistors 3 verbunden ist. Der erste Widerstand 14 und der Kondensator 16 bilden eine Zeitkonstantenschaltung zur Bestimmung einer zweiten Ansprechzeit. Die Impedanz zwischen dem Emitter

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und der Basis des Transistors 3, der zweite Widerstand 17 und der Kondensator 16 bilden eine Zeltkonstantenschaltung zur Bestimmung einer zweiten Erholzelt. Der erforderliche Wert der zweiten Ansprechzelt 1st beträchtlich länger als der der ersten Ansprechzeit, z.B. 2o bis 3o mal so lang wie die erste Ansprechzeit/ d.h. 2 bis 3 Sekunden. Der erforderliche Wert der zweiten Erholzeit für eine Bildfrequenz von 18 Bildern pro Sekunde mit einem Magazin, das einen 15,25-m-Film enthält» ist ebenfalls zwanzig- bis dreißigmal so lang wie die erste Erholzeit, d.h. 6o bis 9o Sekunden.

Die Arbeitsweise der Schaltung von Fig. 2 ist folgende: Es sei angenommen, daß am Eingangsanschlufi 1 plötzlich ein Tonsignal hohen Pegels mit einer Dauer von etwa einer Sekunde auftritt. Dieses Signal wird dann, wegen der großen Kollektro-Emitter-Impedanz des Transistors 3, durch diesen und den Widerstand 2 kaum bedämpft, an den Verstärker 4 angelegt. Das verstärkte Signal vom Verstärker 4 erscheint am Ausgangsanschluß 5 und wird gleichzeitig an die ersten beiden Widerstände 1o und 14 angelegt. Das Signal aus dem Widerstand 1o wird durch die Diode 11 gleichgerichtet und dann in Form einer zeitveränderlichen Spannung im Kondensator 12 gespeichert. Die zeitveränderliche Spannung ist in Form einer Rampe, die eine sehr starke Neigung aufweist, da die Zeitkonstante aus dem Widerstand Io und dem Kondensator 12 sehr kurz ist, d.h. o,1 Sekunden oder weniger beträgt. Da die Spannung am Kondensator 12 Ober den zweiten Widerstand 13 und die Diode 18 an die Basis des Transistors 3 angelegt wird, wird,nachdem diese Spannung einen für den Transistor 3 kritischen Wert erreicht hat, die Impedanz zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors 3 vermindert auf einen Wert, der für eine minimale Verzerrung der Tonaufzeichnung geeignet ist. Sobald also ein Tonsignal hohen Pegels am Eingangsanschluß 1 erscheint, beeinflußt der erste Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung die Verstärkerschaltung in einer solchen Weise, daß die Ver-

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Stärkung vermindert wird und eine minimale Verzerrung sichergestellt wird.

Auf der anderen Seite wird das vom Verstärker 4 an den Widerstand 14 gelieferte Signal von der Diode 15 gleich gerichtet und im Kondensator 16 gespeichert. Wie oben beschrie ben, bedingt die Zeitkonstante aus Widerstand 15 und Kondensator 16 eine relativ lange Ansprechzeit von 2 bis 3 Sekunden, so daß die Dauer des starken Signals von etwa einer Sekunde nicht zu einer Beeinflussung des Transistors 3 führt, wenn die Spannung am Kondensator 16 über den zweiten Widerstand 17 und die Diode 19 an die Basis des Transistors 3 angelegt wird. Unter der Voraussetzung, daß die Dauer des Tonsignals kürzer als 2 bis 3 Sekunden ist, bleibt daher der zweite Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung unwirksam.

Nimmt man weiter an, daß einem solchen starken Ton

signal relativ kurzer Dauer ein relativ leises Tonsignal folgt, dann kann die Verstärkung während eines Zeitintervalls von etwa 2 bis 3 Sekunden, das von der Zeitkonstanten vom Kondensator 12, dem Widerstand 13 und der Basis-Emitter-Impedanz des Transistors 3 bestimmt wird, den Anfangswert wieder annehmen. Nachdem die Dauer der zweiten Ansprechzeit von der Ankunft des Tonsignals mit hohem Pegel verstrichen ist, beginnt erneut die Steuerung der Verstärkung der Schaltung durch den ersten und den zweiten Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung. Selbst wenn daher zu Beginn einer tonbegleiteten Bildfolge ein krachender Ton, etwa vom unabsichtlichen Anstoßen des Mikrofons herrührend, auftritt, dann wird die Verstärkung von diesem krachenden Ton nicht solange beeinflußt, sondern es kann vielmehr kurz darauf der hauptsächlich interessierende Ton mit einem geeigneten Pegel aufgezeichnet werden.

Es sei alternativ angenommen, daß ein Tonsignal hohen Pegels plötzlich für eine relativ kurze Zeit auftritt,

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beginnend alt einem Zeltpunkt während einer Tonfolge relativ geringen Pegels, und daß danach ein Tonsignal relativ geringen Pegels folgt. Die Verstärkungsregelung findet in einer der beschriebenen ähnlichen Weise statt, so daß der erste Ab schnitt der Verstärkungsregelschaltung fast die Führungsrolle für die Verstärkungsregelung bei einem Tonsignal hohen Pegels mit relativ kurzer Dauer übernimmt und daß automatisch die kürzere Erholzeit ausgewählt wird. Daher kann nach dem Auftreten eines krachenden Tons am Mikrofon der hauptsächlich interessierende Ton ohne große Verzögerung mit dem richtigen Pegel aufgezeichnet werden.

Es sei nun angenommen, daß ein Tonsignal relativ großen Pegels mit relativ langer Dauer von etwa 5 bis Io Sekunden von einem Tonsignal relativ geringen Pegels langge zogener Dauer gefolgt wird, worauf sich dann ein Tonsignal relativ hohen Pegels anschließt. Eine solche Tonsignalfolge soll in vielen Fällen in einem großen Dynamlkbereich aufgezeichnet werden. In diesem Fall wird das Signal hohen Pegels, das an den Eingangsanschluß 1 angelegt wird, vom Wider— stand 2 und vom Transistor 3 kaum bedämpft, da die Kollektor-Emitter-Impedanz des Transistors 3 beim Beginn des Signals groß ist. Das Signal wird vom Verstärker 4 verstärkt, erscheint als verstärktes Signal am Ausgangsanschluß 5 und wird den Widerständen Io und 14 zugeführt. Das dem Widerstand Io zugeführte Signal wird von der Diode 11 gleichgerichtet und lädt dann den Kondensator 12 auf. Wie zuvor beschrieben, ist die Zeitkonstante aus Widerstand 1o und Kondensator 12 sehr kurz, z.B. o,1 Sekunden oder weniger, so daß das Gleichstrompotential des Kondensators 12 in einer sehr kurzen Zeit an- steigt. Dieses Potential wird über den Widerstand 13 und die Diode 18 an die Basis des Transistors 3 angelegt, woraufhin die Kollektor-Emitter-Impedanz des Traneistors 3 etwas geringer wird. Sobald also das Tonsignal hohen Pegels angelegt wird, beginnt der erste Abschnitt der Verstärkungsregel-

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schaltung zu arbeiten, so daß die Verstärkung auf einen für minimale Verzerrung geeigneten Wert eingestellt wird.

Das dem Widerstand 14 zugeführte Signal wird von der Diode 15 gleichgerichtet und lädt dann den Kondensator

S auf. Wie zuvor beschrieben, ist die Zeitkonstante aus Widerstand 14 und Kondensator 16 für die Ansprechzeit relativ lang, in der Größenordnung von etwa 2 bis 3 Sekunden, jedoch hält auch das Tonsignal hohen Pegels relativ lang an. Am Ende der Dauer der zweiten Ansprechzeit steigt das Gleichstrompotential des Kondensators 16 an. Während das Potential des Kondensators 16 ansteigt, liegt es über den Widerstand 16 und die Diode an der Basis des Transistors 3, so daß die Kollektor-Emitter-Impedanz des Transistors 3 im Zusammenwirken mit dem ersten Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung gesteuert wird und das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 5 auf einen richtigen Pegel geregelt wird.

Nach der relativ langen Dauer des Tonsignals hohen Pegels wird ein Tonsignal relativ geringen Pegels angelegt. In einer gewissen ausgedehnten Zeitspanne bewirkt die im Kondensator 16 gespeicherte Ladung einen Anstieg der Verstärkung, was eine lange Zeit von beispielsweise 6o bis 9o Sekunden oder die zweite Erholzeit dauert, die von der Zeitkonstanten von Widerstand 17, Kondensator 18 und Basis-Emitter-Impedanz des Transistors 3 bestimmt wird. Aus diesem Grund kann das Tonsignal geringen Pegels mit einem geringeren Pegel aufgezeichnet werden. Es sei angemerkt, daß sich der Kondensator 16 entsprechend der ersten Erholzeit entladen möchte, die von der Zeitkonstanten von Kondensator 12, Widerstand 13 und Basis-Emitter-Impedanz des Transistors 3 bestimmt wird.

Wegen der langen zweiten Erholzeit wird jedoch das Basispotential des Transistors 3 vom zweiten Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung bestimmt, so daß sich die Entladung des Kondensators 12 über die zweite Erholzeit hinzieht.

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Danach wird wieder ein Tonsignal hohen Pegels angelegt, so daß die Verstärkung erneut vom ersten und zweiten Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung geregelt wird.

Wenn also die Zeitdauer des Eingangssignals relativ geringen Pegels kürzer als die zweite Erholzeit ist, bleibt die Verstärkung nahezu unverändert/ so daß der Pegel des aufgezeichneten Tons dem Pegel des Eingangssignals entspricht. Daher ist es möglich, eine Tonaufzeichnung über einen großen Dynamikbereich vorzunehmen und bei der späteren Wiedergabe den Eindruck großer und geringer Entfernung hervorzurufen.

Wenn nun Töne nahezu desselben Pegels in einer Folge auftreten, arbeiten der erste und der zweite Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung parallel, so daß die kürzere Ansprechzeit und die längere Erholzeit automatisch ausgewählt werden.Dies 1st aus der vorstehenden Beschreibung leicht verständlich.

Die Dioden 18 und 19 von Fig. 2 halten die gegenseitige Beeinflussung von erstem und zweitem Abschnitt der Verstärkungsregelschaltung minimal und erleichtern die Auslegung der Schaltung in bezug auf die Berechnung der ersten Erholzeit, der zweiten Ansprechzeit und der zweiten Erholzeit. Diese Dioden 18 und 19 können daher gemäß Fig. 3 entfallen, ohne daß das mit einem Verlust einer der Wirkung von Fig. 2 äquivalenten Wirkung verbunden wäre.

Die vorangegangene Beschreibung zeigt, daß mit der

vorliegenden Erfindung eine Verstärkungsregelschaltung geschaffen wurde, die eine automatische selektive Steuerung der Ansprech- und Erholzeiten aufweist, so daß, wenn ein Tonsignal hohen Pegels-mit einer kurzen Dauer angelegt wird, eine kurze

Erholzeit ausgewählt wird. Wenn ein Tonsignal hohen Pegels

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mit einer relativ langen Dauer angelegt wird, wird eine lange Erholzeit ausgewählt. Wenn ein unnötiges Tonsignal plötzlich an das Mikrofon gelangt, kann der hauptsächlich interessierende Ton bald mit einem geeigneten Pegel aufgezeichnet werden. Wenn die Tonaufzeichnung in einer geräuschvollen Umgebung erfolgt, kann der hauptsächlich interessierende Ton mit reduziertem Geräusch aufgezeichnet werden, sofern der Ton ausreichend stark ist. Es ist möglich, die Aufzeichnung mit einer ausreichenden Dynamik zu machen. Wo Live-Ton zusammen mit Bildern natürlicher aufgenommen werden soll, ist die erfindungsgemäße Verstärkungsregelschaltung außerordentlich geeignet für eine Tonfilmkamera einer solchen Art, bei der eine Periode der Aufzeichnungszeit kürzer als die eines gewöhnlichen Tonbandgeräts ist, wobei die Verstärkungsregelschaltung wegen der Schwierigkeit der Aufzeichnungssteuerung für tonbegleitete Laufbildfolgen unverzichtbar ist.

Bei den obigen Ausführungsformen der Erfindung ist die Verstärkungsregelschaltung aus zwei Abschnitten aufgebaut. Wie in Fig. 4 gezeigt, können zusätzlich ein dritter und ein vierter Abschnitt mit unterschiedlichen Anpsrech- und Erholzeiten eingesetzt werden, um eine weitere Verbesserung der Verstärkungsregelschaltung zu erzielen.

Zusammengefaßt wird mit der Erfindung eine Tonfilmkamera mit einem Tonaufzeichnungsteil geschaffen, der es ermöglicht, Tonbegleitungen mit Hilfe einer Magnetspur auf einem fotografischen Film aufzuzeichnen, und der mit einer automatischen Verstärkungssteuerschaltung versehen ist, die mit Ansprech- und Erholzeiten arbeitet, welche automatisch entsprechend einer Veränderung des Dynamikbereichs der

Tonbegleitung gesteuert werden.

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Leerseite

Claims

TlEDTKE - BOHLING - KlN** - GrIJPE

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. P. Grupe

Bavarlarlng 4, Postfach 8000MOnGhMi 2

Tel.:(089)53 9653 Telex: 5-24845 Upat cable: Germaniapatent Münc

29.JuIi 1977 B 8371 case f.5251

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Verstärkungsregelung für Tonfilmkamera Patentansprüche

_; 1.- Verstärkungs-Regelschaltung für eine Tonfilmkamera, umfassend eine Verstärkerschaltung zur Verstärkung eines Tonsignals von einem Mikrofon oder ähnlichem, eine Verst£rkungssteuersignalerzeugerschaltung, die mit dem Ausgangs- anschluß der Verstärkerschaltung verbunden ist und eine Zeitkonstantenschaltung zur Bestimmung von Ansprechzeit und Erholzeit aufweist, und ein veränderliches Impedanzelement, dessen Impedanz vom Ausgangssignal der Verstärkungssteuersignalerzeugerschaltung geändert wird, so daß die Impedanz des verän- darliehen Impedanzelements auf der Basis der Ansprechzeit und der Erholzeit gesteuert wird, um die Verstärkung der Verstärker' schaltung zu regeln, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Verstärkungssteuersignalerzeugerschaltungen (1o - 13, 18; 14 - 17, 19) mit dem Ausgangsanschluß (5) der Verstärkerschaltung (2, 4) parallel zueinander verbunden sind, und daß jede Verstärkungssteuersignalerzeugerschaltung jeweilig« Zeitkonstantenschaltungen unterschiedlicher Zeitkonstanten aufweist, so daß die Ansprechzeit und die Erholzeit jeder Verstärkungssteuersignalerzeugerschaltung unterschiedlich voneinan- dar sind.

HO/ba Odiwf Bank (MOndtwi) Kto. 38» «44 odwdi (IMndMn) Kto. OIMH04

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2. Verstärkungsregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die mit der Verstärkungsschaltung (2, 4) verbundene Verstärkungsregelschaltung aus einer ersten Verstärkungsregelschaltung und einer zweiten Verstärkungsregelschaltung aufgebaut ist und daß die Zeitkonstanten der ersten Verstärkungsregelschaltung und der zweiten Verstärkungsregelschaltung unterschiedlich voneinander sind, so daß die Ansprechzeit der ersten Verstärkungsregelschaltung länger als die Ansprechzeit der zweiten VerStärkungsregelschaltung ist, während die Erholzeit der ersten Verstärkungsregelschaltung länger als die Erholzeit der zweiten Verstärkungsregelschaltung ist.
3. Verstärkungsregelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ansprechzeit der ersten Verstärkungsregelschaltung nahezu gleich der Erholzeit der zweiten Verstärkungsregelschaltung ist.
4. Verstärkungsregelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie mit einem Zeitkonstantenkreis aufgebaut ist, der wenigstens einen Kondensator (12, 16), welcher an den Ausgangsanschluß

(5) der Verstärkerschaltung (4) zur Bildung eines Ladungswegs für den Kondensator angeschlossen ist, und ein Zeitkonstantenelement (13, 17) zur Bildung eines Entladewegs fUr den Kondensator aufweist, so daß die Impedanz des veränderlichen Impe- danzelements (3) vom Ausgang des Kondensators reguliert wird.

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