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Einrichtung zur Wiedergabe von Tonfilmen Es ist bereits bekannt, die
Tonlampe einer Tonfilmwiedergabeeinrichtung ohne die Zwischenschaltung von Gleichrichtern
aus einem Wechselstromnetz zu speisen. Man hat in diesem Falle in den Stromkreis
der Photozelle ein elektromechanisches Filter, das aus einem Elektromagneten mit
schwingendem Anker bestand, eingeschaltet. Derartige Filter sind jedoch nur sehr
schwer auf eine gewünschte Frequenz einstellbar, und ihre'Wirkungsweise ist auch
wegen des in ihnen enthaltenen Eisens nicht klar zu übersehen und voraus zu berechnen.
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Zur Vermeidung dieses Nachteiles soll gemäß der Erfindung bei einem
Tonfilmwiedergabeapparat, dessen Tonlampe an ein Wechselstromnetz angeschlossen
ist oder dessen Tonlampe mit gleichgerichtetem Wechselstrom, jedoch ohne daß dessen
Wechselstromkomponenten beseitigt werden, gespeist wird, d. h. also, dessen
Tonlampe an ein Störkomponenten aufweisendes Netz angeschlossen ist, eine Verstärker-
oder Lautsprechereinrichtung verwendet werden, die linter Benutzung rein elektrischer
Schaltmittel das Gebiet der Störfrequenz benachteiligt.
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Zur Erläuterung der Erfindung soll im folgenden der Fall einer mit
Wechselstrom geheizten Tonlampe im einzelnen genauer betrachtet werden.
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Die Charakteristik der Lichtsteuerung ist bei jedem beliebigen Aufnahmeverfahren
(Kerrzelle, Glimmlampe, Oszillograph usw.) dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem
Film erzeugte. Schwärzung nur eines Vorzeichens fähig ist, d. h. die Charakteristik
verläuft im ersten und zweiten Quadranten und besitzt somit eine Form nach der Art
der in der Figur gezeichneten Kurve i. Diese Tatsache bringt es mit sich,- daß,
falls ohne Vorspannung gearbeitet wird (Kurve :2), durch die Lichtsteuerung eine
Gleichrichtung mit Frequenzverdoppelung erfolgt, so daß,die Schwärzungen auf dem
Film nicht der Kurve 2 entsprechen, sondern nach Kurve 3
verlaufen. Aus diesem
Grunde- muß in jedem Fall mit Vorspannung gearbeitet werden, damit sich dieVerhältnisse
nach den Kurven 4 und 5 ergeben. Demnach erhält man bei der Wiedergabe eines
derartig aufgenommenen Films für den Photozellenstrom unter Voraussetzung eines
konstanten Lichtstromes (Gleichstromheizung der Tonlampe) einen Ausdruck von der
Form c + at sin wf t, wobei die Konstante c durch den Wert der Vorspannung
bei der Aufnahme des Films gegeben ist und o)f bzw. af die auf den Film aufgezeichnete
Frequenz bzw. deren Amplitude bedeutet. Andererseits liefert eine mit Wechselstrom
geheizte Tonlampe einen pulsierenden Lichtstrom, der nach der Funktion
k + a, sin w, t
verläuft, wobei k eine Konstante ist,
die von den Eigenschaften der Lampe abhängt, und a, sin w, t der durch dieWechselspannung
entstehende periodische Anteil des Lichtstromes. In der Photozelle erhält man einen
Strom, der gegeben ist durch das Produkt aus dem vpn der Lampe gelieferten Lichtstrom
und
der durch die Schwärzung-des Films hervorgerufenen
S chwächung- des Lichtstromes, d. h. es ergibt sich der Ausdruck
(c + al sin wf t) (k + a, sin w., t). Beim Ausmultiplizieren
dieses Ausdruc erhält man neben einem nicht zu berücksiclf-I-1, tigenden konstanten
Glied c - k den Ausdruck k af sin cof t + #c
a, sin co, t + afa, sin cof t - sin co., t# Dabei entspricht
der erste Summand der auf den Film aufgezeichneten Frequenz, die zur Wiedergabe
gelangen soll, während der Klammerausdruck den durch die Wechselstromheizung bedingten
Störanteillbildet. In bekannter Weise stellt das Sinusprodukt die Seitenbänder der
Modulation dar, d. h. also die Frequenzen cof - o), und o)f
+ o), deren Frequenzwerte, wie bereits bemerkt, über das Gesamtgebiet der auf dem
Film vorhandenen Frequenzen verteilt ist. Das Verhältnis der durch diese Frequenzen
bedingten Störamplitude zur Nutzamplitude ist
d. h. unabhängig von dem die Lautstärke bedingenden Faktor at, während der
zweite Summaiid des Störanteiles eine von diesem Faktor af, also von der Lautstärke
unabhängige Amplitude ca., besitzt. Aus diesem Grunde nimmt im Gegensatz zu den
Seiten'-bandfrequenzen die Störamplitude der Grundfrequenz einen um so größeren
Anteil an der Gesamtamplitude ein, je kleiner die Lautstärke. ist. Die Störwirkung
der Grundfrequenz wächst daher mit abnehmender Lautstärke, während sie für die Seitenbandfrequenzen
wegen der Konstanz der Amplitudenverhältnisse unabhängig von der Lautstärke immer
konstant bleibt. Da nun ebenso wie bei wechselstromgeheizten Verstärkerröhren bei
großer Lautstärke keine erhebliche Störwirkung auftritt, folgt aus der Konstanz
des Lautstärkeverhältnisses für die Seitenbandfrequenzen, daß die gei kleiner Lautstärke
merklich werdende Störwirkung nicht durch die Seitenbandfrequenzen hervorgerufen
wird. Diese ist daher ausschließlich zurückzuführen auf die Grundfrequenz o)., und
ihre von der Lautstärke unabhängige Amplitade. Es genügt daher, dafür Sorge zu tragen,
daß die Grundfrequenz selbst sich bei der Wiedergäbe nicht störend bemerkbar macht.
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Dies ist praktisch sehr einfach, da sie bereits im Gebiet des akustisch
weniger wichtigen Frequenzbereiches liegt, den dieWiedergabeapparatur bereits an
sich benachteiligt, so daß im allgemeinen keine besonderen kost-..,spieligen und
umständlichen Siebeinrichtunerforderlich werden. Gegebenenfalls kann bei den normalen
Verstärker- und Laut-P.recheranlagen vorhandene Verstärkungs-#7abfall im Gebiet
der tiefen Frequenzen noch weiter vergrößert werden, um die Störbeseitigung zu vervollständigen,
was z. B. erwünscht ist, wenn die Wärmeträgheit der Tonlampe zu gering ist. Wie
die Versuche zeigen, tritt selbst hierbei noch keine den akustischen Gesamteindruck
wesentlich beeinträchtigende Verschlechterung der Wiedergabe ein.-Der Frequenzgang
der Verstärker kann, wie bereits eingangs erwähnt, unter Verwendung an sich bekannter
rein elektrischer Schaltmittel, der des Lautsprechers ebenfalls unter Verwendung
rein elektrischer Schalt elemente oder auch durch- geeignete Bemessung des Lautsprechers,
in dem gewünschten Sinne beeinflußt werden.
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Als praktisch ausreichender Wert der Dämpfung der tiefen Frequenzen,
etwa in dem Gebiete bei ioo Hz, hat sich bei Verwendung der; in der Technik zur
Zeit gebräuchlichen Tonlampen ein Amplitudenverhältnis von etwa r : ?, bis
i : 3 gegenüber dem maximalen Wert der Verstärkung als ausreichend erwiesen
(o,7 bis i Neper). In besonderen Fällen wurden jedoch auch schon mit einer Dämpfung
von 0,4 Neper recht befriedigende Ergebnisse gewonnen. Es ist selbstverständlich
auch möglich, an Stelle des Wechselstromes mit ungereinigtem Gleichstrom zu arbeiten.