DE538695C - Verfahren und Vorrichtung zur Tonwiedergabe von in Schallplatten o. dgl. eingegrabenen Tonaufzeichnungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Tonwiedergabe von Schallaufzeichnungen, die auf Platten o. dgl. eingegraben sind.

Bisher wurde die Wiedergabe von eingegrabenen Schallaufzeichnungen durch ein der Hauptsache nach mechanisches Verfahren vorgenommen. Das ist sowohl bei den mechanischen Schalldosen, den elektrostatischen und elektromagnetischen Tonabnehmern als auch bei dem noch neueren Verfahren der Fall, bei dem ein Stift durch Führung in einer Toneingrabung in Schwingungen versetzt wird und dadurch die Bewegung eines Blen-

denschiebers beeinflußt, so daß ein auf eine photoelektrische Zelle fallender Lichtstrahl in seiner Intensität verändert wird. In allen diesen Fällen beruht die primäre Übermittlung auf einer mechanischen Schwingung des

Stiftes, so daß die sich ergebende Tonwirkung von den Abmessungen und physikalischen Eigenschaften des verwendeten Stifts abhängig ist.

Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren

»5 und Vorrichtungen zur Wiedergabe von Tönen anzugeben, bei denen eine mechanische Berührung mit der die eingegrabenen Aufzeich-

nungen tragenden Platte o. dgl. ausgeschaltet ist.

Gemäß der Erfindung wird auf die in der 3» Platte o. dgl. eingegrabene Schallkurve ein Lichtbündel oder -strahl geworfen und das von der Kurve reflektierte Licht in an sich ■bekannter Weise mittels optischen Systems (Blende o. dgl.) und lichtelektrischer Zelle in entsprechende elektrische Schwankungen umgesetzt.

Die elektrischen Impulse werden darauf über einen Verstärker einem Lautsprecher oder einer ähnlichen Vorrichtung zugeführt, um sie in Schallschwingungen umzuwandelnd

Die Erfindung kann in Verbindung mit Schalläufzeichnungen mitBerlinerschrift oder Edisonschrift benutzt werden.

Die Erfindung soll in den Zeichnungen' näher erläutert werden.

Fig. ι zeigt in einer schnittähnlichen Dar; stellung die Anwendung der Erfindung bei einer Schallplatte mit Berlinerschrift,

Fig. 2 bei einer Schallplatte mit Edisonschrift.

Fig. 3 stellt eine Blendenform dar.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig^. J, 6 und 7 zeigen andere zu verwendende Blendenformen.

Fig. 8 zeigt im Schnitt eine praktische Ausführungsform der Erfindung. Fig. 9 ist der Schnitt einer abgeänderten Ausführung.

Wie in' Fig. 1 dargestellt, wird ein Lichtstrahl auf die Oberfläche der Platte mittels eines geeigneten nicht dargestellten Linsens}'stems geworfen. Die Vereinigung des Lichts im Brennpunkte eines solchen Systems soll dazu dienen, die Vertiefungen· von der übrigen Plattenoberfläche unterschiedlich zu machen.

X5 Die in die Schallplatte eingeschnittene Tonlinie 9 wirft ein Bild dieser Linie zurück. Das so reflektierte Licht wird von einem Linsensystem 11 aufgefangen, gesammelt und auf eine lichtempfindliche Vorrichtung 10, z. B. eine photoelektrische Zelle, gerichtet.

Vorzugsweise im Brennpunkt des zurückgeworfenen Lichts ist eine Blende 12 mit einer öffnung 13 (Fig. 3) angeordnet, durch welche das zurückgeworfene Licht vor seinem Auftreffen auf die lichtempfindliche Vorrichtung 10 hindurchgehen muß. Das durch die Blende gehende Licht kann außerdem durch eine Linse 14 gesammelt werden.

Die Blendenöffnung 13 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, von Dreieck- oder. Rautenform sein. Sie wird so angeordnet, daß die Grundlinie des Dreiecks der Hauptsache nach parallel zur Mittellinie des Kurvenbildes verläuft.

Beim Drehen der Schallplatte verursacht die Toneingrabung eine Folge von Bildern, die durch das Linsensystem 11 auf die Oberfläche der Blende reflektiert werden. Es ist leicht einzusehen, daß eine solche Aufeinanderfolge von Bildern auf der Blendenoberfläche parallel zu der kurzen Grundlinie des gleichschenkligen Dreiecks der öffnung hin und her wandert. Die Geschwindigkeit und Ausschlagsweite, mit der sich die Bilder auf der Blendenoberfläche bewegen, ist abhängig von der Amplitude und Frequenz der eingeschnittenen Tonlinie. Die Menge oder der Fluß des an einer Stelle durch die Öffnung tretenden Lichts wird im Vergleich zu der an einer anderen Stelle entsprechend der Formgebung der Blendenöffnung verschieden sein. Die Anordnung kann so getroffen werden, daß für eine große Amplitude einer Tonsch >wingun,g eine größere Lichtmenge durchgelassen wird als für eine verhältnismäßig kleine Amplitude.

Das auf die photoelektrische Zelle auftreffende Licht ist daher von der Kurvenform der sich drehenden Tonein.grabungen abhängig. Das Licht wird in der photoelektrischen Zeilein elektrischelmpulsetimgeforrnt. Diese elektrischen Impulse werden einem thermionischen Verstärker zugeführt und hierauf mitHilfe eines Lautsprechers o. dgl. in Schallschwingungen umgesetzt.

Nach Fig. 2 wird ein Lichtstrahl *mf eine Schallplatte mit in Berg- und Talform geschnittener Eingrabung (in der Figur in vergrößertem Maßstab wiedergegeben) geworfen und auf diese Eingrabung konzentriert, so daß die eingeschnittene Tonkurve von sich einBild zurückwirft, das mittels einesLinsensystems i 5 aufgefangen, gesammelt und auf eine Blende 16 geworfen wird, die eine kleine öffnung besitzt, groß genug, um dem renektierten Bild des beleuchteten Bergteils 17 der Eingrabung den Durchtritt nach der lichtempfindlichen Vorrichtung 10 zu gestatten.

Da sich die Platte dreht, wird nunmehr das Tal iy^a beleuchtet. Es spiegelt jetzt eine Stelle, die sich in größerer Entfernung vom Linsensystem 15 befindet als die Stelle 17.

Daher wird, sobald die reflektierende Stelle sich in einer größeren Entfernung von der Sammellinse 15 befindet, der Vereinigungspunkt des Bildes nach Durchgang durch die Sammellinse beträchtlich näher an die Linse gerückt, wie die schraffierten Linien der Fig. 2 zeigen. Der Erfolg ist der, daß an Stelle eines scharf zbgebildeten auf die Oberfläche der Blende 16 geworfenen Lichtstrahls (wie die ausgezogenen Linien der Fig. 2 zeigen) ein zerstreutes Lichlbüschel auf die Blende auftrifft. Es ist daher einleuchtend, daß der bergförmige Teil der Eingrabung einen größeren Lichtfluß durch die Blende auf die photoelektrische Zelle treten läßt, da in dem talförmigen Teil das Bild auf die Blendenoberfläche verstreut wird, also eine kleinere Lichtmenge durch die Öffnung tritt.

Wenn erwünscht, kann dieAnordnung auch so umgeformt werden, daß die einem Tal entsprechende Lichtmenge größer ist als die einem Berg entsprechende.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, worin das Bild einer Blende .von der Eingrabung an Stelle des Bildes der. Eingrabung selbst zurückgeworfen wird.

Eine Lichtquelle ϊ8 läßt einen Liehtstrahl auf eine Sammellinse 19 fallen, die das Licht sammelt und auf eine Blende 20 wirft, die eine öffnung von der Form, wie in Fig. 3 oder in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigt, aufweist..

Das von der Blende 20 aufgehende Licht wird durch ein total reflektierendes Prisma 21 auf ein Linsensystem 22 geworfen, das den Lichtstrahl in der Eingrabung 213 sammelt. Das Bild der Blende 20 wird durch das Linsensystem zurück auf eine weitere Blende 24 1*0 geworfen,- die im oder in der Nähe des Vereinigungspunkts des Lichtstrahls vor seinem

Auf treffen auf die lichtempfindliche Vorrichtung io aufgestellt ist.

Die Blende 24 ist vorzugsweise mit einem ausgedehnten senkrechten Schlitz 25, wie in Fig. 5 gezeigt, versehen.

Die bei der Drehung der Platte von der Eingrabung 23 zurückgeworfene. Bilderfolge wird in Abhängigkeit von der Amplitude der eingeschnittenen Linie seitwärts verschoben ίο und bewegt sich über den Schlitz 25 der Blende 24 in einer stetigen Art. Auf Grund der Gestalt des zurückgeworfenen Bildes wird die Lichtmenge, der ein Durchtritt auf die photoelektrische Zelle 10 ermöglicht wird, abhängig sein von der Verschiebung, die das Bild in bezug auf die öffnung der Blende 24 einnimmt. Zur gleichmäßigen Beleuchtung des Spaltes 20 kann dieser mit einem parallelen Lichtbüschel beleuchtet werden, indem

ao die Lichtquelle 18 in . den Brennpunkt der Sammellinse 19 gebracht wird.

Wenn erforderlich, kann ein größerer Fluß des zurückgeworfenen Lichts und dementsprechend eine größere Veränderung in der Spannung der photoelektrischenZelle dadurch erzielt werden, daß ein astigmatisches Linsensystem verwendet wird.

An Stelle einer Blendenöffnung in Form eines einfachen Dreiecks (wie in Fig. 3) kann, wenn gewünscht, eine öffnung von der Form eines Doppeldreiecks 26 (wie in Fig. 5 angegeben) verwendet werden. Die beiden Dreiecke berühren sich mit ihren Spitzen.

In manchen Fällen kann die Form der Blendenöffnung auch in einer nicht linearen Art ausgeführt werden. So kann die in Fig·. 3 • beispielsweise dreieckförmig dargestellte öffnung 13 konkav gekrümmte Seiten, wie in Fig. 6 gezeigt, aufweisen. Ebenso kann auch die in Fig. 5 wiedergegebene öffnung auf ähnliche Weise mit gekrümmten Seiten versehen werden, wie Fig. 7 zeigt, während die Schlitz-Öffnung 25 der Fig. 5 mit nicht parallelen Seiten, wie in Fig· 7 gezeigt, ausgebildet werden kann.

Es ist daher zu ersehen, daß bei den oben beschriebenen Einrichtungen das auf die photoelektrische Zelle fallende Licht nicht direkt proportional der Verschiebung des BiI-des in bezug auf die Blendenöffnung zu sein braucht. Durch geeignete Wahl der Blendenform kann vielmehr jedes gewünschte Verhältnis der Versohiebungsabhängigkeit erzielt werden.

Die obenerwähnte geeignete Blende kann einen der photoelektrischen Zelle (z. B. von der Anodenplattenart) zugeordneten Teil bilden, und an Stelle der dargestellten besonderen Formen kann die Blende auch mit einer oder mehreren öffnungen von irgendwelchen anderen gewünschten Formen versehen sein.

In manchen Fällen kann für die Beleuchtung der Schallplattenoberfläche auch ein System verwendet werden, das einen Spiegel oder ein einen Teil des Objektivs verdeckendes, spiegelndes Prisma enthält, welches das von einer geeigneten Lichtquelle kommende Licht auf die Platte wirft und das von der Platte reflektierte Licht durch den nichtabgedeckten Teil des Objektivs zurückgeworfen wird. Der Teil des Linsensystems, der zum Sammeln des Lichtes auf der Platte dient, braucht nicht so hoch korrigiert zu sein wie der andere Teil und kann infolgedessen eine größere öffnungsweite zur Erzielung einer großen Lichtstärke für die Beleuchtung der Schallplatteneingrabung bzw. anderer Teile besitzen. Ein solches System kann außerdem mit einer oder mit zwei geeigneten Blendenöffnungen versehen werden.

Es ist wichtig, daß der Abstand zwischen Linsensystem und Platte konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck kann das optische System, wie in Fig. 8 gezeigt, angebracht werden, worin das System dem der Fig. 4 im wesentlichen entspricht mit der Ausnahme, daß ein weiteres Prisma 27 zur Spiegelung des Lichts der Lichtquelle auf die Platteneingrabung vorgesehen ist. Das System kann in einem Gehäuse oder Arm 28 und _geeig- 90-neterweise in Berührung mit dem Plattenteller angeordnet und einem gewöhnlichen Tonarm entsprechend ausgebildet sein.

Die Entfernung zwischen Linsensystem und Platte kann mittels eines gegebenenfalls biegsamen Führungsstifts 29 konstant gehalten werden, der mit einem kleinen Rad oder einer Scheibe 30 versehen ist, die in der beleuchteten oder in einer Nachbarrille der Platte läuft. Der Arm 28 kann auch eine von einer leichten Feder gesteuerte Nadel o. dgl. tragen, die von einem Teil des Arms vorsteht, der über der Plattenoberfläche ruht, während die Nadel o. dgl. in der Plattenrille geführt wird.

Für den Fall, daß sich die Schallplatte nicht genau in einer Ebene dreht, wird sich das optische System gleichfalls so bewegen, kann aber beständig parallel zur Platte durch die Parallelführung 31 gehalten werden. Wenn die Plattenfehler nicht groß sind, dann kann ito es genügen, die. Einrichtung am Abstützpunkt 32 mit einem Scharnier anzuhängen.

Der gleichsinnige Lauf zwischen Plattenrille und optischem System wird mit Hilfe des oben beschriebenen biegsamen Stifts 29 ι ig (Nadel o. dgl.) gewährleistet, der nicht nur den genauen senkrechten Abstand von der Platte, sondern auch die waagerechte Bahnführung zwischen Plattenrille und optischem System aufrechterhält. iao

Es ist leicht ersichtlich', daß der Arm oder Stift 29 durch seine Beweglichkeit oder durch

das Vorhandensein des von ihm getragenen Rädchens (Scheibe) keine Schwingungen dem die Optik tragenden Armende mitteilt, so daß die Abnutzung der Platte auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Hinundherführung des optischen Systems über der Schallplatte oder auch umgekehrt unter Benutzung eines Systems aus Kämmen, Hebeln ader Getriebevorrichtungen erzielt werden, mit der das Aufnahmeende des Armes in dem gewünschten Schrittverhältnis quer über die Platte bewegt wird.

Um die Platte in der genauen Entfernung ¹S vom Linsensvstem zu halten, kann der das System tragende Arm abgestützt werden und auf einer Stange AB (Fig. 9) gleiten, die in einem bestimmten Abstand von der Platte mit Hilfe der Rollen D und E gehalten wird, die so auf den ebenen bzw. ungeschnittenen Plattenteilen rollen.

Die seitliche Exzentrizität der Platte kann mittels einer anderen Rolle korrigiert werden, die auf einer Erhöhung oder in einer Rille an der Plattenkante läuft. Diese Rolle wird so angebracht, daß sie entweder .der Platte oder dem sich drehenden Schraubengewinde (oder der Mutter), das die Richtungsführung des optischen Systems mit seiner Tonrille bewerkstelligt, eine kleine federgesteuerte Verschiebung erteilt, um irgendeine durch die exzentrische Lage hervorgerufene seitliche Bewegung der Platte aufzuheben. Umgekehrt kann die die Platte tragende Drehscheibe eine mehr oder weniger bewegliche Stütze besitzen, während die eigentlichen Tonrillen der Platte durch die feste Anordnung der Rollen oder Rädchen in der richtigen Lage gehalten werden, so daß die Platte in bezug auf das optische System frei von Exzentrizitätsfehlern und Plattenwerfungen ist.

Die Erfindung ist mic besonderem Nutzen beim Wiedergeben der in die Ausgangswachsplatten geschnittenen Tönschwingungen anzuwenden. Die Schwierigkeiten der richtigen Lichtstrahlenvereinigung und Linienführung werden dadurch beseitigt, daß das optische System als eindemTräger der Plattenschneidevorrichtung zugeordneter Teil angebracht wird. Das Arbeiten der Schneidevorrichtung kann dadurch elektrisch überwacht werden, daß man die Wiedergabe des optischen Wiedergabesystems, welches unmittelbar hinter dem Schneider angeordnet ist, abhört. Die Schallplatten, die im Zusammenhang mit dem Erfindungsgegenstand gebraucht werden, können, wie bereits oben erwähnt, von irgendeiner geeigneten Form sein. Sie können z. B., um ihnen eine besonders reflektierende Oberfläche zu erteilen, durch einen geeigneten Vorgang, z. B. durch chemischen Niederschlag, kathodische Ausfällung oder irgendein anderes Verfahren, metallisiert werden, so daß die Metallschicht in den Plattenrillen oder auf den anderen Plattenteilen (oder beiden) liegt.

Es ist natürlich einleuchtend, daß es nicht immer nötig zu sein braucht, die Oberfläche der Platte zu metallisieren, da sich in manchen Fällen die gewöhnliche Plattenoberfläche als hinreichend spiegelnd erweist, so daß sich die Notwendigkeit einer Metallisierung der Platte erübrigt.

Gewünschtenfalls kann an Stelle der obenerwähnten geeigneten Blende auch ein neutral gefärbter Spaltkeil zum Zweck der Lichtmengenveränderung verwendet werden, der mit einem Keil aus klarem Glas vereinigt sein kann, aber nicht zu sein braucht, zur Aufhebung der naturgemäßen Lichtablenkung in dem neutral gefärbten Keil.

In manchen Fällen können geeignete Mittel zur Veränderung der von der Platte zurückgeworfenen Lichtmenge zwecks Veränderung der wiedergegebenen Tonstärke vorgesehen sein.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren und Vorrichtung zur Tonwiedergabe von in Schallplatten o. dgl. eingegrabenen Tonaufzeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtbündel oder -strahl auf die Schallkurve (23) geworfen und das von dieser reflektierte Licht in an sich bekannter Weise mittels optischen Systems, Blende o. dgl. (22, 24) und lichtelektrischer Zelle (10) in entsprechende elektrische Schwankungen umgesetzt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes optisches System (18, 19, 21, 22, 27) zur Projektion eines Lichtstrahles auf die Schallkurve (23).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die richtige Lage der Optik (22) zur Schallkurve (23) durch einen an sich bekannten Führungsstift (29) aufrechterhalten wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System gleitend an einer Führungsstange (AB) angeordnet ist, deren Abstand von der Schallkurve (23) durch Rollen (D₁E), die auf den ungeschnittenen Teilen der Schallplatte laufen, konstant gehalten wird,
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (29) unter der Einwirkung iaa einer leichten Feder steht.
6. 6. Vorrichtung nach einem der An-

   sprüche i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (22) des optischen Systems sowohl für das einfallende als auch für das reflektierte Licht benutzt wird.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des reflektierten Lichts in an sich bekannter Weise eingestellt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDRUCKT IN DfJR RElCHSDItUCKEKEI