DE614773C - Verfahren und Vorrichtungen zur Veraenderung des Verhaeltnisses "Tonhoehe zu Ablaufgeschwindigkeit" von Tonaufzeichnungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM^J 18.^cJUNli935'°

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42 g GRUPPE 9o4

Tobis Tonbild-Syndikat Akt.-Ges. in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juni 1930 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veränderung des normalen Verhältnisses zwischen Tonhöhe und Ablaufgeschwindigkeit von Tonaufzeichnungen.
Die Erfindung bezweckt beispielsweise die Anpassung der Abspieldauer einer Tonaufzeichnung· und/oder der Tonhöhe bei der Wiedergabe einer Tonaufzeichnung an eine andere akustische oder optische Darbietung oder Aufzeichnung. Die Erfindung ermöglicht aber auch die Anpassung der Abspieldauer einer Tonaufzeichnung auch ohne Veränderung der Tonhöhe an ein gewünschtes Zeitmaß oder die Anpassung der Tonhöhe auch ohne Veränderung der Abspieldauer an eine gewünschte Tonlage u. dgl. m.

Erfindungsgemäß wird die Veränderung des normalen Verhältnisses zwischen Tonhöhe und Ablaufgeschwindigkeit von Tonaufzeichnungen dadurch erreicht, daß Abschnitte oder Teile von Abschnitten der Tonaufzeichnung wiederholt werden, oder daß Abschnitte oder Teile von Abschnitten der Tonaufzeichnung übersprungen werden. Die Wiederholung von Teilen der Tonaufzeichnungsabschnitte kann insbesondere in der Weise erfolgen, daß die Tonaufzeichnung in Abschnitten abgetastet wird, die sich überlappen.

Durch die Erfindung wird es u. a. mög-Hch, die Abspieldauer von Tonaufzeichnungen nach Belieben zu verändern, ohne die Tonhöhe notwendigerweise zu beeinflussen. Ebenso ermöglicht sie aber auch, unter Bei- _ behaltung der Abspieldauer der Tonauf zeichnungen, die Tonhöhe nach Belieben höher oder tiefer zu legen oder sowohl Abspieldauer als auch Tonhöhe unabhängig voneinander abzuändern.

Durch die Erfindung wird es daher möglieh, sowohl Korrekturen und Veränderungen an Tonaufzeichnungen vorzunehmen als auch eine Art Tonzeitlupe bzw. Tonzeitraffer zu erhalten, ebenso besondere akustische Effekte zu erzielen, akustische Trickaufnahmen herzustellen u. a. m.

Die Länge der abzutastenden Tonaufzeichnungsabschnitte muß sehr klein gehalten werden; sie muß beispielsweise Bruchteile der Aufzeichnungslänge eines Lautes oder eines Tones betragen. Für einfache Kontrollzwecke mittels Tonzeitlupe, wo es nicht besonders auf Qualität der Wiedergabe ankommt, können die Abschnitte relativ groß gewählt werden.

Die erfindungsgemäße Veränderung des normalen Verhältnisses zwischen Tonhöhe und Ablaufgeschwindigkeit von Tonaufzeich-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Berthold Freund in Berlin.

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nungien kann sowohl bei der Aufnahme als auch beim Kopieren als auch bei der Wiedergabe von Tonaufzeichnungen erfolgen. Bei der Aufnahme kann die gewünschte Veränderung beispielsweise dadurch erhalten werden, daß die aufzuzeichnenden Tonwirkungen zunächst auf einem Zwischentonträger, z. B. auf einem an sich bekannten Magnettonträger, vorübergehend festgehalten und von diesem ίο dann in erfindungsgemäßer Weise abgetastet und auf den eigentlichen Aufzeichnungsträger übertragen werden.

Bei Anwendung der Erfindung beim Kopieren von Tonaufzeichnungen erfolgt eine Wiederaufzeichnung der beim erfindungsgemäßen Abtasten der vorhandenen Tonaufzeichnungen gewonnenen Modulationen auf dem Kopiefilm. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Wiedergäbe von Tonaufzeichnungen werden die beim erfindungsgemäßen Abtasten der Tonaufzeichnungen gewonnenen Modulationen zum Betätigen von Tonwiedergabeeinrichtungen benutzt.

as Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einiger ■ Beispiele in schematischer Weise veranschaulicht.

Abb. ι zeigt beispielsweise einen normalen Tonaufzeichnungsträger I, der die Tonaufzeichnungen in Form einer Transversalschrift enthält. Ebensogut könnte es aber auch Intensitätsschrift oder eine beliebige andere Schrift sein.

Abb. 2 zeigt die in Abb. 1 dargestellte Tonaufzeichnung, die erfindungsgemäß in z. B. gleichmäßige Abschnitte 2, 3, 4, 5 usw. zerlegt wird.

Abb. 3 zeigt das Auseinanderziehen der in Abb. 2 dargestellten Aufzeiehnungsabschnitte in der Weise, daß zwischen den Aufzeichnungsabschnitten die Zwischenräume ίο, 11, 12 usw. entstehen. Dadurch wird eine Verlängerung des Aufzeichnungsträgers bewirkt, ohne die vorhandene Aufzeichnungsfrequenz +5 zu verändern.

Abb. 4a zeigt in umgekehrter Weise die Verkürzung der Aufzeichnungen dadurch, daß etwa jeder zweite Abschnitt der Abb. 2 fortgelassen wird und die verbleibenden Abschnitte zusammengeschoben werden, so daß gemäß Abb. 4b ein verkürzter Aufzeichnungsträger unter Beibehaltung der Aufzeichnungsfrequenz erhalten wird.

Abb. 5 zeigt die Zerlegung der Aufzeich-SS nungen in ungleiche Abschnitte, indem beispielsweise die zu verbleibenden Abschnitte 2, 3, 4, 5, 6 usw. größer sind als die fortzu-■ lassenden Abschnitte bzw. zu erzeugenden Zwischenräume 10, 11, 12 usw. Abb. 6 zeigt ein Beispiel einer ganz wesentlichen Vergrößerung der Aufzeichnungslänge.

Die Zwischenräume 10, 11 usw. sind hier wesentlich größer als in Abb. 3 und S gezeichnet. Um infolge dieser größeren Abstände keine hörbaren Lücken bei der Tonwiedergabe zu erhalten, können diese Zwischenräume durch Wiederholungen der einzelnen Tonaufzeichnungsabschnitte ausgefüllt werden.

Abb. 7 zeigt eine solche Ausführung der Abstände durch mehrfache Wiederholung der sich ergebenden. Tonaufzeichnungsabschnitte. Abb. 8 zeigt eine andere Art der Ausfüllung der Zwischenräume, indem die aufeinanderfolgenden Wiederholungen nicht miteinander identisch sind, sondern eine gleitende Verschiebung der Aufzeichnungsabschnitte enthalten. So enthält die Wiederholung 1' nur noch ³/₄ des Abschnittes 1 und bereits ¹Z₄ des Abschnittes 2. Die nächste Wiederholung 1" enthält bereits nur noch die Hälfte vom Abschnitt 1 und bereits die Hälfte vom Abschnitt 2. Die folgende Wiederholung enthält nur noch */₄ des Abschnittes 1 und ³J₄ des Abschnittes 2, so daß diese Wiederholungen gleitend in den darauffolgenden Abschnitt 2 überführen. In gleicher Weise geht der Abschnitt 2 allmählich in Abschnitt 3 über usw. Dadurch wird es ,möglich, störende Sprünge zu vermeiden und die Tondehnung in gleichmäßiger Weise vorzunehmen.

Abb. 9 zeigt ein Beispiel einer Einrichtung ■ zur Gewinnung von erfindungsgemäßen. Veränderungen der Tonaufzeichnungslänge gemäß Abb. 3 oder 5. 1 ist wieder der Aufzeichnungsträger, 20 eine umlaufende Blende mit den Blendenschlitzen 21', 21", 21"' usw. 22 ist ein Blendenfenster mit der Öffnung 23. Die Breite dieser Öffnung entspricht genau dem Abstand zweier Blendenschlitze. Fällt 1°° nun Licht durch dieses Blendenfenster 23 und durch die Blendenschlitze 21 auf die Tonaufzeichnung ι, so wird bei der bezeichneten Drehrichtung der Blendenscheibe ein fortlaufendes Abtasten des Aufzeichnungsträgers stets von links nach rechts erfolgen. Steht nun der Aufzeichnungsträger 1 still, so wird ein der Fensterbreite entsprechender Abschnitt des Tonaufzeichnungsträgers in ununterbrochener Wiederholung abgetastet, so daß, falls dieser Abschnitt genügend klein gewählt wird, ein stehender Ton gewonnen werden kann. Wird nun der Aufzeichnungsträger ι beispielsweise von links nach rechts bewegt, so kommen stets neue Tonaufzeichnungsabschnitte hinter dem Fenster 23 zu stehen. Bewegt sich der Aufzeichnungsträger ι langsamer als die Blendenschlitze 21, so wird die Tonaufzeichnung von links nach rechts, also infolge der höheren Geschwindigkeit der Schlitze in der Fortbewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers abgetastet.

Jeder folgende Blendenschlitz tastet jedoch einen anderen, und zwar etwas verschobenen Aufzeichnungsabschnitt ab. Es wird in diesem Falle eine der Abb. 8 entsprechende Tonabtastung vorgenommen. Entsprechend der langsamen Bewegung des Tonaufzeichnungsträgers erfolgt eine Dehnung der Tonwiedergabelänge, infolge der höheren Geschwindigkeit der Abtastblende jedoch wird zugleich die

ίο gewünschte· Tonhöhe erreicht. Wird jedoch der Aufzeichnungsträger ι mit höherer Geschwindigkeit fortbewegt als die Blendenschlitze, so verändert sich entsprechend der Vorgang. Die Tonaufzeichnungen werden in diesem Falle nicht von links nach rechts, sondern von rechts nach links abgetastet. Jedesmal, wenn ein Blendenschlitz 21'" aus dem Bereich des Fensters 23 hinaustritt, tritt der Blendenschlitz 21" gerade in den Bereich

ao des Fensters hinein, um seinerseits die Abtastung der Tonaufzeichnung gleichfalls von rechts nach links vorzunehmen. Dadurch wird ein der Fensterbreite 23 bzw. dem Abstand zweier Schlitze entsprechender Abschnitt der Tonaufzeichnung übersprungen, während sich die verbleibenden abzutastenden Abschnitte zeitlich aneinander anschließen. Es wird somit eine Tonabtastung gemäß Abb. 4b gewonnen. Wird umgekehrt der Tonaufzeichnungsträger 1 statt von links nach rechts von rechts nach links bewegt, während die Blendenscheibe 20 ihren Umlaufsinn beibehält, so addieren sich die Geschwindigkeiten der beiden, während sie sich im vorher beschriebenen Beispiel subtrahieren. Die Folge hiervon ist, daß die Tonaufzeichnung mit höherer Geschwindigkeit abgetastet wird, als sie am Fenster vorbeiwandert, so daß die Tonhöhe erhöht wird. Ist hierbei die Geschwindigkeit des Tonaufzeichnungsträgers kleiner als diejenige der Blende, so wird ein der Abb. 8 ähnlicher Vorgang gewonnen. Ist die Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers gleich derjenigen der Blenden, so wird stets die Hälfte des vorhergehenden Abschnittes wiederholt. Ist die Geschwindigkeit dagegen größer, so wird nur ein Bruchteil des vorhergehenden Abschnittes wiederholt.

Abb. 10 zeigt eine besondere Ausgestaltung des Fensters 23. Dieses erhält hier eine rotnboidartige Form, deren Basis dem Abstand zweier Blendenschlitze entspricht. Dadurch wird erreicht, daß das Einsetzen bzw. Aussetzen der Abtastung durch die einzelnen Schlitze ganz allmählich erfolgt, ferner eine Überblendung des abklingenden und einsetzenden Teiles erzielt wird, so daß eine konstante Intensität wie auch ein lückenloses Aneinanderschließen der Abschnitte erreicht wird.

Abb. 11 zeigt verschiedene andere Formen von Fensteröffnungen 23; -die-alle demselben Zweck dienen.

Abb. 12 zeigt eine Fensteröffnung mit gekrümmten Eintritts- bzw. Austrittskanten 40, 41, die den Zweck haben, die Intensitäten so zu bemessen, daß eine größtmögliche Störungsfreiheit in der Abtastung erreicht wird.

Abb. 13 zeigt ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung zur Ausübung des erfmdungsgemäßen Verfahrens. 50 ist ein Tonaufzeichnungsträger, 51 eine Optik, die ein vergrößertes Bild der Tonaufzeichnungen auf dem endlosen umlaufenden Bande 52 abbildet. 53 ist eine z. B. den Abb. 9 bis 12 entsprechende Fensterblende. Am Bande 52 sind in gleichmäßigen Abständen Schlitzöffnungen 2', 2", 2'", 2"" usw. vorgesehen. Hinter diesen Schlitzöffnungen befindet sich die Optik 54 und die Photozelle 55, die erforderlichenfalls über eine Verstärkereinrichtung 56 auf die Tonwiedergabeeinrichtung 57 einwirkt. Letztere kann sowohl aus Kopfhörern wie auch aus Lautsprechern o. dgl. bestehen. Wird nun das endlose Blendenband 52, das mit einer Schwungmasse 58 gekuppelt ist, durch den Motor 59 in gleichmäßige Umdrehung versetzt und zugleich der Aufzeichnungsträger 50 gleichmäßig vorwärts bewegt, so werden durch die Tonwiedergabeeinrichtung 57 Veränderungen des zeitlichen Ablaufs der Tonaufzeichnungen im Sinne der Abb. ι bis 12 bewirkt. Das Band 52 kann gemäß obigen Darlegungen in dem einen oder anderen Drehsinne bzw. mit kleinerer oder größerer Geschwindigkeit bewegt werden. Die beschriebene Einrichtung kann unter anderem mit besonderem Vorteil für die Zwecke der Kontrolle des Tonablaufs, beispielsweise für die Zwecke der Tonzeitlupenkontrolle von nachsynchronisierten Tonbildfilmen benutzt werden, da bei verlangsamter Bild- und Tonwiedergabe die Fehler der Übereinstimmung leicht festgestellt werden können.

Abb. 14 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Zwecke der Aufnahme. 70 ist ein Mikrophon,-das-über entsprechende Verstärker 71 auf eine umlaufende magnetische Zwischentonaufzeichnungseinrichtung einwirkt. 73 ist der Schreibmagnet, 74 der Löschmagnet. Auf der endlosen Kette 75 sitzen z. B. in gleichen Abständen mehrere Abtastmagnete 76', 76", 76"' usw. Werden nun diese ähnlich wie das Band 52 in Abb. 13 fortbewegt, so gelangen die Tonaufzeichnungen am Zwischenträger 72 in erfindungsgemäßem Sinne zur Abtastung. Die in den Abtastmagneten erregten Tonmodulationen werden einem Verstärker 77 einer Tonwiedergabeeinrichtung 78 zugeführt. Statt magnetisierbarer Zwi-

schenträger können auch mechanische oder andere Zwischenträger benutzt werden.

Abb. 15 zeigt die Gewinnung erfindungsgemäßer Tonaufzeichnungen aus normalen Tonaufzeichnungen. 50 ist eine normale Tonaufzeichnung, 52 eine der Abb. 13 entsprechende Abtasteinrichtung, 55 die Abtastzelle. Der Strom der Zelle wird über den Verstärker 85 der Aufzeichnungseinrichtung 86 zugeführt, die den Aufzeichnungsträger 87 beschreibt. Der Aufzeichnungsträger 87 ist mit dem Aufzeichnungsträger 50 durch das Übertragungsorgan 88 gekuppelt. Je nachdem, ob eine Verlängerung oder Verkürzung der Tonaufzeichnungsstrecke ausgeführt werden soll, ist ein Übersetzungsverhältnis in der Weise gewählt, daß der Aufzeichnungsträger 87 mit größerer oder kleinerer Geschwindigkeit als der Aufzeichnungsträger 50 fortbewegt wird. Es können hierbei alle bekannten Tonaufzeichnungsarten benutzt werden, beispielsweise photographische, mechanische, magnetische o. dgl.

Abb. 16 zeigt die Gewinnung von Zeitlupen- oder Zeitraffertonfilmen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. 95 ist ein Zeitlupenbildfilm, also ein solcher, der eine wesentlich erhöhte Bil'dzahl besitzt. 96 ist die z. B. auf einem getrennten Tonträger aufgenommene Tonaufzeichnung, die beispielsweise mit normaler Aufzeichnungsgeschwindigkeit hergestellt wurde. Um nun aus diesen beiden verschieden langen Aufzeichnungsträgern einen gemeinsamen Bild- und Tonfilm zu gewinnen, muß der Tonaufzeichnungsstreifen 96 auf die Länge des Bildaufzeichnungsstreifens gebracht werden. Das kann beispielsweise mit Hilfe der in Abb. 15 dargestellten Mittel erfolgen. Zu diesem Zweck wird das Über-.Setzungsverhältnis zwischen dem die normalen Tonaufzeichnungen tragenden Aufzeichnungsträger 50 und dem die Zeitlupentonaufzeichnungen aufnehmenden Träger 87 entsprechend gewählt. Das Band 87 wird, der Länge des Aufzeichnungsträgers entsprechend, mit größerer Geschwindigkeit weiterbewegt als der Aufzeichnungsträger 50, so daß eine Verlängerung der Aufzeic'hnungsstrecke erfolgt, während zugleich mittels des Schlitzbandes 52 für die Gewinnung der der richtigen Tonhöhe entsprechenden Frequenzzahl gesorgt ist. Stimmt die Länge des Aufzeichnungsträgers 87 mit der Länge des BiIdfilmbandes überein, so können dieselben in an sich bekannter Weise auf einem gemeinsamen Träger vereinigt werden. Umgekehrt kann auch für die Zwecke eines Tonbildraffers eine Verkürzung der Tonaufzeichnüngsträger vorgenommen werden.

Abb. .17 zeigt eine solche Verkürzung der Toflaufzeichnungen. 100 ist ein Bildfilm, 101 der Tonaufzeichnungsträger. In diesem Falle •muß in der Einrichtung der Abb. 15 der Aufzeichnungsträger .87 langsamer bewegt werden als der Träger 50, so daß die Tonaufzeichnung auf die kürzere Strecke der Bildaufzeichnung reduziert wird. Auch in diesem Falle kann dann in bekannter Weise die Vereinigung der beiden Aufzeichnungen erfolgen.

Abb. 18. Bei Zeitlupenaufnahmen kann auch die Tonaufzeichnung direkt am Bildfilm oder auf einem zweiten, mit erhöhter Geschwindigkeit bewegten Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden. Ist die Länge des aufgenommenen Tonträgers gleich der Länge des aufgenommenen Bildträgers, so entspricht diese Länge bereits der Länge des wiederzugebenden Tonfilms. Da aber bei Zeitlupenaufnahmen der Aufzeichnungsträger mit verringerter Geschwindigkeit wiedergegeben 8cT wird, so würde die Tonhöhe in unzulässiger Weise sinken. Mit Hilfe der Einrichtung der Abb. 13 kann nun aber z. B. bei unveränderter Gesamtlänge eine Erhöhung der Tonlage bzw. Wiederherstellung der normalen Tonhöhe erreicht werden durch WaH der geeigneten Geschwindigkeit des Schlitzbandes 52.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Veränderung des nor" malen Verhältnisses zwischen Tonhöhe und Ablaufgeschwindigkeit von Tonaufzeichnungen, insbesondere zum Zweck des Anpassens der Abspieldauer einer Tonaufzeichnung und/oder der Tonhöhe bei der Wiedergabe einer Tonaufzeichnung an eine andere akustische oder optische Darbietung oder Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte oder Teile i°o von Abschnitten der Tonaufzeichnung wiederholt werden oder daß Abschnitte oder Teile von Abschnitten der Tonaufzeichnung übersprungen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonaufzeichnung in Abschnitten abgetastet wird, die sich überlappen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastorgan in

' Abtastrichtung der auf dem bewegten .Aufzeichnungsträger enthaltenen Tonspur so bewegt wird, daß die resultierende Abtastgeschwindigkeit größer bzw. kleiner ist, als die Ablaufgeschwindigkeit des Trägers bedingen würde.

4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3 für Lichttonaufzeichnungen, gekennzeichnet durch an sich bekannte umlaufende optische Abtastmittel, die mit einer feststehenden Blende zusammenwirken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung der feststehenden Blende in der Abtastrichtung kontinuierlich zunimmt bzw. abnimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch das Zusammenarbeiten mit den bekannten Mitteln zur Vergrößerung des abzutastenden Phonogrammes.

7. Verfahren zum Herstellen veränderter Kopien von Tonaufzeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Anspruch ι gewonnenen Impulse aufgezeichnet werden.

8. Verfahren zum Herstellen von Tonaufzeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprechströme in an sich bekannter Weise auf einem endlosen Aufzeichnungsträger, z. B. einem Stahlträger, aufgezeichnet und nach dem in Anspruch 7 gekennzeichneten Verfahren umgeschrieben werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen