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Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Tonfilmen
Es ist bekannt, bei der Aufnahme von Tonfilmen, um die Übersteuerung des Films zu
vermeiden, die Beeinflussungsvorrichtung so einzurichten, z. B. durch derartige
Formgebung der Blende oder durch Einschaltung eines optischen Keils in den.. Strahlengang,
daß beim Anwachsen der Amplituden die Beeinflussung des Films nicht proportional,
sondern im geringeren Maße zunimmt. Dieses Vorgehen hat zwar den Vorteil, daß die
stoßartigen Störungen, die beim Aufzeichnen des Films durch das Abschneiden der
Spitzen entstehen, vermieden werden. jedoch werden die verschieden großen Ausschläge
nicht in ihrem natürlichen Größenverhältnis aufgezeichnet, so daß bei der Wiedergabe
die Sprache oder Musik verzerrt erscheint.
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Es ist ferner unter Schutz gestellt worden, durch elektrische Mittel
die Amplituden eines bestimmten Frequenzbereiches (unter 3oo Hz) bei der Aufnahme
zugunsten des übrigen aufzuzeichnenden Frequenzbereiches in Abhängigkeit von der
Frequenz zu dämpfen und dann bei der Wiedergabe des so aufgezeichneten Films diese
zu bevorzugen. Hierbei werden aber naturgemäß nur diejenigen Amplituden erfaßt,
die dem betreffenden Frequenzbereich angehören, während es wünschenswert ist, jede
eine Überzeichnung des Films ergebende Amplitude des gesamten Frequenzbereichs zu
berücksichtigen und dabei - kleine Amplituden auch der tiefen Frequenzen unberührt
zu lassen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die bei
der Aufnahme in Abhängigkeit von der Amplitude absichtlich erzeugten und auf den
zur Wiedergabe benutzten Film vorhandenen Verzerrungen bei der Wiedergabe durch
im umgekehrten Sinne wirkende Mittel entzerrt werden, welche lediglich amplitudenabhängig
und über den ganzen Frequenzbereich wirksam sind.
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Dies Entzerren kann elektrisch erzielt werden. Für den gewöhnlich
vorliegenden Fall, daß die stärkeren Schallamplituden mit geringerer Empfindlichkeit
auf den Film aufgezeichnet - wurden, fällt der elektrischen Entzerrung die Aufgabe
zu, die stärkeren Lichtschwankungen verhältnismäßig -stärker wiederzugeben als die
geringen. Diese Aufgabe kann man beispielsweise einem Verstärker zuweisen, der zwei
Röhren in Gegentaktschaltung enthält. Wählt man hierbei die Ruhespannungen so, daß
beide Rohre auf den
unteren Knick der Kennlinie arbeiten, so ergibt
sich für größere Amplituden die relativ größere Verstärkung.
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Die Zeichnung zeigt an Ausführungsbeispielen in Abb. i eine Schaltungsanordnung
für das Verfahren gemäß der Erfindung, Abb. z eine Darstellung der Arbeitskurven
u. dgl. und Abb. 3 bis 6 verschiedene Einrichtungen zum Entzerren.
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Der Verstärker (Abb. i) besteht aus zwei Röhren r, und r2 mit einer
gemeinsamen Anodenbatterie a und einer Gitterbatterie b,
die an den
Mitten je einer Wicklung des Vorübertragers vu und Nachübertragers nu angeschlossen
sind. Die Arbeitskurven c, und c. der beiden Röhren sind in Abb. 2 dargestellt.
Durch eine Spannung v, die an der Primärwicklung von vu wirkt, wird das Gitter des
einen Rohres ins Positive, das des anderen ins Negative gesteuert. Die Anodenströme
der beiden Rohre wirken in entgegengesetztem Sinne auf die Sekundärwicklung des
Nachiibertragers mit. Für die Arbeitskurve c sind daher die Spannungen v und die
Ströme i im umgekehrten Sinne aufgeträgen wie für c, Zur Wirksamkeit gelangt die
Summe i der Ströme in der Ausgangswicklung des Nachübertragers. Für den Gegentaktverstärker
im ganzen erhält man also die Arbeitskurve c.
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Es ist bekannt, wie man mit Hilfe einer solchen Arbeitskurve aus dem
zeitlichen Verlauf v' der Spannung den zeitlichen Verlauf i des Stromes konstruieren
kann. Die Konstruktion ist in der Abbildung für ein Beispiel durchgeführt und zeigt
deutlich, in welcher Weise das Entzerren zustande kommt.
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Vorzugsweise geschieht das Entzerren auf optischem Wege. Nach , Abb.
3 gleitet der Film f hinter der Blende g vorbei. Der geschwärzte Teil des Films,
der in der Abbildung schraffiert gezeichnet ist, wird durch die Kurve k begrenzt,
die um die strichpunktierte Mittellinie schwankt. Der Schlitz la der Blende ist
in der Mitte schmaler als an den Enden. Hierdurch wird erreicht, daß beim Verschieben
der Kurve k in der Längsrichtung des Schlitzes, falls die Kurve k in der Nähe der
Mittellinie liegt, weniger Licht freigegeben oder gesperrt. wird, als wenn sie sich
am Rande des Filmstreifens befindet. Wird die Form des Lichtspaltes entsprechend
gewählt, so kann die bei der Aufnahme hervorgerufene Verzerrung rückgängig gemacht
werden. Die Breite des Spaltes ist in der Abbildung der Deutlichkeit wegen übertrieben
gezeichnet, in Wirklichkeit werden vorwiegend schmale Spalte und infolgedessen sehr
schwach gekrümmte Kanten in trage kommen. Solche Krümmungen mit großer Genauigkeit
herzustellen, ist schwierig. Man kann die Herstellung dadurch erleichtern, daß man
ein Modell in vergrößertem Maßstab herstellt und photographisch verkleinert, wobei
entweder das photographische Bild selbst oder ein galvanisch darauf erzeugter Niederschlag
als Blende dienen kann. Oder man kann in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer
Zylinderlinse den Strahlengang verbreitern und an der verbreiterten Stelle eine
Blende mit größerer Spaltbreite benutzen.
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Weiter lassen sich gebogene Stäbchen verwenden, wie in Abb. q. erläutert
ist. Die Blende g ist mit einem rechteckigen Ausschnitt versehen und ein Stäbchen
m wird durch eine Anzahl zweckmäßig fein einstellbarer Schneiden n nach Art eines
Kurvenlineals durchgebogen. Da die Arbeitskante des Stäbchens vorher ganz eben poliert
werden kann, lassen sich auf diese Weise sehr mannigfaltige Kurven ohne Unstetigkeiten
herstellen.
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Die Arbeitskante der Wiedergabeblende hat häufig eine kreisähnliche
Kurvenform. Es wird daher oft zweckmäßig sein, nicht von einer vorgegebenen Aufnahmeverzerrungs'kurve
auszugehen, sondern der Wiedergabeblende die Gestalt eines Kreisabschnitts zu geben,
die sich technisch leicht und genau herstellen läßt und die Aufnahmeblende mit Rücksicht
auf die Wiedergabeblende einzurichten. Hierzu kann ebenfalls ein Stäbchen dienen,
das nach Art eines Kurvenlineals in beliebiger Weise deformiert ist und dessen eine
Kante als Arbeitskante dient.
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Kurven, wie sie für die beiden Blenden notwendig sind, ergeben sich
ferner in einfacher Weise durch Verwendung von Linsen. Wenn man einen geradlinig
begrenzten Spalt mit einem optischen System abbildet und in den Strahlengang eine
Zylinderlinse derart hineinstellt, daß ihre Fläche senkrecht zur Strahlrichtung
und ihre Achse schräg zur Spaltrichtung liegt, so ergibt sich bekanntlich ein verzerrtes
Bild des Spaltes von etwa der in Abb. 5 dargestellten Form. .Diese Form ist sehr
geeignet für einen Aufnahmelichtzeiger,weil sie in der Mitte geringe und zu beiden
Seiten große Steigung hat. Unter Benutzung der Randstrahlen einer sphärischen Linse
kann man andererseits das Bild eines geradlinigen Spaltes nach Art der . Abb. 6
verzerren. Diese Form ist für Wiedergabespalte ähnlich dem in Abb. 3 und q. gezeigten
verwendbar.
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Anstatt den Schlitz mit in seiner Längsausdehnung verschiedener Breite
zu wählen, kann auch ein Absorptionskörper in den
Strahlengang eingeschaltet
werden, der infolge seiner Form oder verschiedenen Trübung oder Schwärzung in der
Mitte mehr Licht abblendet als an den Rändern. Ebenso können beide Mittel zusammen
verwendet werden, so daß z. B. durch einen Absorptionskörper eine durch die besondere
Formung des Spaltes noch nicht genügend bestimmte Entzerrung verbessert wird.