DE650116C - Stereophonographische Tonaufzeichnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Apparatur, die einen Ton so aufnimmt und wiedergibt, daß der Hörer die Richtung des Ursprungs des Tones feststellen, kann. Bislang hat man versucht, für die stereopbonographische Wiedergabe von Tonfilmen zwei oder mehr Tonspuren oder Tonschriften in Verbindung mit zugehörigen Tonwiedergabeapparaten zu benutzen. In einigen Fällen ist auch das Verfahren erfolgreich gewesen. Aber wegen des großen Aufwandes, der in der Mehrzahl der Tonschriften und der Vielzahl der Aufnahme- und Wiedergabceinrichtungen besteht, niemals kommerziell angewandt worden. In der vorliegenden Erfindung wird eine Tonaufnahme und Wiedergabe mit einer einzigen Schrift und das Verschieben des scheinbaren Punktes der Tonwiedergabe durch ein Verschieben der'Achse der Schrift in bezug auf die Achse der Tonspur beschrieben.

Die Erfindung enthält sowohl ein Verfahren zur Aufnahme der genannten stereophonographischen Tonaufzeichnung als auch einen Aufnahmeapparat, mit dem sich das Verfahren ausführen läßt. Nach der Erfindung wird außerdem ein Verfahren un.d eine Einrichtung beschrieben, nach welchem oder mit welcher sich die stereopbonographischen Aufnahmen wiedergeben lassen. .

Die Tonschrift nach der Erfindung kann entweder mit stereophonographischem Effekt auf einem für diesen Zweck geeigneten Apparat oder ohne diesen Effekt auf einem gewöhnlichen Tonwiedergabeapparat abgespielt werden. Die stereophonographische Tonschrift nach der Erfindung nimmt ein Minimum an Raum innerhalb der vorgesehenen Tonspur für sich in Anspruch.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung· näher erläutert.

Abb. ι ist eine schematische Darstellung eines Tonauf nahmeapparates.

Abb. 2 ist eine schematische Darstellung eines Tonwiedergabeapparates.

Abb. 3 ist eine Darstellung der Tonspur nach 'der Erfindung.

Abb. 4 ist eine Darstellung einer speziellen Form eines Galvanometers, .wie es in einem Apparat nach der Erfindung gebraucht werden kann.

Abb. 5 ist eine Darstellung einer anderen Form eines Galvanometers.

Es soll zuerst auf die Abb. 1 Bezug· genommen werden. 1 und 2 stellen Mikrophone dar, die an den äußersten Grenzen der Tionaufnahmebühne aufgestellt sind. Diese Mikrophone können Mikrophone von irgendeiner bekannten. Type sein, die mit den Verstär-

kern 3 und 4 irgendeiner bekannten Art verbunden sind. Diese dienen zur Verstärkung der elektrischen Impulse, die von den Mikrophonen herrühren. Die Verstärker 3 und-^4 sind mit einem gewöhnlichen Mischer -und. einem Kraftverstärker,- der mit S bezeichnet, ist, verbunden. Die akustisch modulierte elektrische Ausgangsleistung vom Verstärkier 5 wirkt auf das Galvanometer 6, das zur Erzeugung einer Tonschrift einen Spiegel trägt. Der Spiegel steuert das Bild der Blende 12 im Rhythmus der Tonströme.

Verbunden mit dem Ausgang von dem Verstärker 3 und 4 sind die gleichrichtenden Verstärker 6 und 7, welche eine Gleichstromausgangsleistung entsprechend der Umhüllenden der Tonfrequenzströme eines jeden Mikrophons erzeugen.

Der Ausgang von den Verstärkern 6 und 7 2Q wird den Spulen 8 und 9, welche auf die Kerne 10 arbeiten, die mit der Blende 12 verbunden sind, zugeführt. Es-wird klar, daß in dem Augenblick, wenn die Ströme in den Spulen 8 und 9 gleich sind, die Blende 12111 ihrer Mittelstellung stehenbleiben wird, während Schwankungen 'in den Strömen, die durch die Spulen 8 und 9 fließen, die Blende 12 seitwärts um einen !entsprechenden Betrag verschieben werden.

Das optische System besteht aus einer Erregerlampe 13, von welcher das Licht auf die Blende 12 durch eine Kondensorlinse 14 fällt. Mit dem optischen System 15 ist eine Linse 16 zur Sammlung des Lichtes auf den Spiegel des Galvanometers 6, welcher um eine horizontale Achse schwingt, verbunden. Ein weiteres !optisches System 17, welches zusammen mit 15 und 16 Bilder der Öffnung der Blende 12 auf das Spaltglied 18, wie es bei 19 gezeigt ist, wirft, ist ebenfalls vorgesehen. Eine zusätzliche Linse 20 ist zwischen dem Spaltglied 18 und dem Film 21 für die Abbildung des Spaltes 22 auf dem Film vorhanden.

Ein Ton, der auf die Mikrophone 1 oder 2 oder'und auch auf beide fällt, wird in elektrische Schwingungen umgewandelt, welche den Spiegel des Galvanometers 6 um eine horizontale Achse schwingen lassen, wobei das dreieckige Bild 19 über den Spalt 22 sich bewegt und die Beleuchtung entsprechend der Länge des ausgebildeten Dreiecks schwankt. Diese veränderliche Beleuchtung wird auf den Film 21 durch die Linse 20 abgebildet, wobei eine Amplitudenschrift entsteht, die auf beiden Seiten von ihrer Achse moduliert ist (Doppelamplitudenschrift).

Wenn die Toneingangsleistung vollständig

zu dem Mikrophon 1 geleitet wird, wird der Verstärker 7 einen entsprechend großen Strom durch die Spule 9 senden. Dieser Strom wird größer sein als der des Verstärkers 6, der durch die Spule 8 fließt. Die Blende 12 wird sich in Übereinstimmung hiermit z. B. auf die Spule 9 zu bewegen. Wenn die Tonquelle, denen Ton aufgezeichnet wird, in der Mitte ■zwischen dem Mikrophon 1 und 2 sich befindet, ist die Ausgangsleistung des Verstärkers 6 und 7 gleich, und das Glied 12 wird demgiemäß in der Mittelstellung bleiben. Wenn aber die Ausgangsleistung zu dem einen Mikrophon größer ist .als zu dem anderen, wird das Glied 12 um einen !entsprechenden Betrag verschoben und das Bild 19 longitudinal über den Spalt 22 bewegt. Somit wird die Achse der Tonaufzeichnung 25 (Abb. 3) in bezug auf die Tonspur 21 auf dem Film verschoben. Die Lage der Tonschrift in bezug auf die Tonspurmitte wird entsprechend ■ der Stellung des Sprechers zu den Mikrophonen angegeben.

Um eine durch Abb. 3 dargestellte Tonaufzeichnung so wiederzugeben, daß der Ton anscheinend aus der Richtung oder der Stellung der ursprünglichen Schallquelle kommt, ist ein Apparat, wie er in Abb. 2 gezeigt wird, nötig. In diesem Apparat werden zur Erzeugung eines helleuchtenden Bildes eines Spaltes 32 auf den Film 21 in Form einer schmalen Lichtlinie eine Erregerlampe 30, eine K'ondc,nsorlinse3i, ein'Spaltglied 32, ein Objektiv 33, die alle in den normalen kommerziellen Wiadergabeapparatien gebräuchlich sind, benutzt. Licht fällt durch den.Film 21 und wird durch die Linsen 34 auf den Reflektor 3 s geworfen. Dieser Reflektor ist mit einer Silberschicht 36, 37 von verschiedener Dicke bedeckt. Sie ist genügend dick an der Stelle 36, um eine vollkommene Lichtreflexion zu ergeben, und läuft hauptsächlich spitz zu zu einem nichtreflektierenden, aber vollkommen durchlässigen Teil 37 und hat 50 0/0 Reflexion und 500/0 Durchlässigkeit in.'seiner Mittelstellung. Eine diesem Reflektor gleichwertige Einrichtung kann natürlich auch benutzt werden, wenn sie vollkommene Durchlässigkeit an ihrer einen Kante 3 5 und vollständige Reflexion an ihrer anderen Kante 36 besitzt und sich die Reflexion und die Durchlässigkeit zwischen beiden Kanten linear ' verändert. Der Spiegel 3 5 reflektiert Licht zu "« den Linsen 38, welches auf die Photo zelle 39 gesammelt wird, während Licht, das durch den Spiegel 3 5 durchgelassen wird, mittels der Linse 40 auf die Photozellie4i geworfen wird. Die Photozelle 39 und 41 betätigen Verstärher normaler Art, die mit 42 und 43 bezeichnet sind. Diese arbeiten wechselseitig auf die Lautsprecher 44 und 45. pie Lautsprecher sind in relativ derselben Stellung zu der' Bühne aufgestellt, wie die Aufnahmemikrophone 1 und 2 während der Aufnahme der Tonaufzeichnung 25. - -

Es ist klar, daß dieser Apparat eine gewöhnliche Tonschrift, Intensitäts- oder Amplitudenschrift, deren mittlere Achse also keine Verlagerungen quer zur Längsrichlung der Tonspur enthält, mit den Lautsprechern 44 und' 45 gleichmäßig wiedergeben wird. Wenn jedoch eine Tonspur, wie sie in Abb. 3 gezeigt ist, mit dem Apparat wiedergegeben wird und die Tonspur zuerst auf den

■ 10 Teil 37 des Spiegels abgebildet wird, also Licht hauptsächlich durch denselben hindurchgeworfen wird und dieses hindurchgeworfene Licht auf die Photozelle 41 gelangt, wird nur der Lautsprecher 44 ansprechen und bewirken, daß der Ton von der entsprechenden Bühnenseite herkommt. Wenn die Tonspur die Mittelstellung erreicht, erreicht die Hälfte des Lichtes die Photozelle 41 und die andere Hälfte die Photozelle 39, so daß die Lautsprecher 44 und 45 gleichmäßig arbeiten und eine Wirkung hervorrufen, als ob der Ton von der Mitte der Bühne herrührt. Hingegen wird, wenn das Tonspurbild an dem Punkt 36 des Spiegels 35 angrenzt, hauptsäch-

. 25 lieh alles Licht auf die Photozelle'39 reflektiert und es deswegen scheint, als ob der Ton von dem Lautsprecher 45 herrührt.

Anstatt ein bewegliches Diaphragma 12 und ein Galvanometer 6, wie es in Abb. 1 gezeigt ist, zu gebrauchen, kann auch solch ein Galvanometer gebraucht werden, bei welchem der Spiegel in der Lage ist, Bewegungen um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen auszuführen. Es wird jedoch für den vorliegenden Fall ein Galvanomieter derart, wie es in Abb. 4 dargestellt ist, vorgezogen. In diesem Galvanometer bedeutet 60 einen metallischen Rahmen, der auf Achsstifte 61 und 62 in einer vertikalen. Lage gehalten wird.

Dieser Rahmen trägt zwei unabhängige Spulen 63 und 64, welche entsprechend mit den Verstärkern 6 und 7 der Abb. 1 verbunden sind. Die ganze Anordnung ist zwischen den Polschuhen 65 und 66, zwischen denen sich ein geeignetes magnetisches Feld befindet, angeordnet. Es ist klar, daß ein von 6 und 7 gelieferter nicht ausgeglichener, durch die Spulen 63 und 64 fließender Strom eine übereinstimmende Bewegung des Rahmens 60 in die eine oder die andere Richtung hervorruft. Innerhalb des Rahmens 60 an einem gaeigneten Achsstift 67 und 68 ist eine Achse 69, die einen Spiegel 70 trägt, angeordnet. Mit diesem Spiegel ist ein Antriebsstab 71 verbunden, welcher dazu dient, den Spiegel um eine horizontale Achse entsprechend den Hörfrequenzströmen schwingen zu lassen. Die Modulation wird dem Antriebsstab 71 über eine vibrierende Zunge 73 .eines geeigneten ■ 60 Antriebssystems zugeführt. Das Antriebselement 71 ist an der Stelle 72, wie angedeutet, verjüngt. Dadurch wird erreicht, daß das Element 71 um eine durch die Achsstummeln 61 und 62 definierte vertikale Achse sich biegen kann. Es wird einleuchten, daß in dieser Konstruktion der Spiegel 70 um die horizontale Achse im Rhythmus der Hörfrequenzen schwingen kann, während der Rahmen 60, welcher nicht so leicht mit so hohen Frequenzen schwingen wird, der Bewegung der Tonquelle folgt.

In dem Galvanometer, wie es in Abb. 5 gie- * zeigt ist, bedeutet die Einheit 80 ein vollständiges Galvanometer bekannter Art. Es ist in einer vertikalen Achse auf den Achsstiftien 81 und 82 gelagert. Ein geeigneter Ann 83 ist mit dem Achsstift 82 zum Zwecke der Bewegung des Galvanometers um eine vertikale Achse, in welcher er in einer geeigneten Stellung durch die Feder 83 gehalten wird, verbunden. Spulen 84 und 85 arbeiten auf die Spannglieder 86 und 87, welche an den entgegengesetzten Enden des Gliedes 83 'befestigt sind und so dazu dienen, das Galvanometer um eine vertikale Achse zu bewegen. Die Spulen 84 und 85 sind mit den Verstärkern 6 und 7 verbunden, während das Galvanometer 80 mit dem Verstärker 5 in derselben Weise verbunden ist, wie das Galvanometer 6.

Es ist klar, daß in einer Verbindung mit diesem beschriebenen Apparat auch ein bekanntes System zur Reduzierung des ■Grundgeräusches angewandt werden kann. Auch kann die Blende 12 direkt zur Noiseleß-Steuerung benutzt werden, indem sie vertikal, entsprechend den Noiseleß-Strömen, bewegt wird. Auch ist es möglich, die gleichgerichteten Tonströme, die sog. Noiseleß-Ströme, dem Galvanometer 6, den vibrierenden Mitteln für die Zunge 73 oder dem Galvanometer 80 zu- ioo zuführen, so daß der Lichtstrahl 19 vertikal in bezug auf den Schlitz 22 verschoben wird.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Stereophonographische Tonaufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der Aufzeichnung !entsprechend der Bewegung einer Tonquelle bei der Aufnahme über die Tonspur verlagert ist.

2. Verfahren zur Aufnahme einer Tonauf zeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dreieckförmige Blende, deren Bild im Rhythmus der Tonfrequenzen senkrecht zu einem Aufnahme- 1.15 spalt schwingt, zusätzlich seitlich quer zur Tonspur über den Aufnahmespalt bewegt wird.

3. Verfahren zur Aufnahme einer Tonaufzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß das Bild einer feststehenden dreieckförmigen Blende durch

ein Galvanometer, dessen. Aufzeichnungsspiegel um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen schwingen kann, auf dem Aufnahmespalt abgebildet wird.

4. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dreieckförmjge Blende (12) elektnomagnetisch durch Spulen (8,9) quer zur Tonspur bewegt wird.

5. Galvanometer zur Ausübung des Ver-• fahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Polschuhen eines Magneten ein Rähmchen, das zwei voneinander getrennte Wicklungen trägt, um zwei senkrecht stehende Achsstummel (61, 62) drehbar ist und daß ein an dem Rähmchen befestigter Schwingspiegel zusätzlich in zur Richtung der Achsstummel senkrechter Richtung angetrieben werden kann.

6. Schaltungsanordnung zur Ausübung des 'Verfahrens nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung zweier voneinander in einer gewissen Entfernung aufgestellter Mikrophone, evtl. unter Zwischenschaltung bekannter Verstärkereinrichtungen, zu einer Mischeinrichtung geführt wird, deren Ausgangsleistung, evtl. unter Zwischenschaltung bekannter Verstärkeranordnungen, auf das eigentliche Tonaufzeichnungsgerät gegeben wird, wobei aber gleichzeitig von den Strömen eines jeden Mikrophons ein Teil gleichgerichtet wird, der dem Antriebssystem der beweglichen Blende (12) oder den Spulen des Aufzeichnungsgalvanometers zugeführt wird.

7. Verfahren zur Wiedergabe leiner stereophonographischen Tonaufzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer schrägen Glasplatte, deren Durchlässigkeit von der einen Kante zur anderen Kante linear zu- bzw. abnimmt, und zwar umgekehrt proportional der Abnahme bzw. Zunahme der Re- 4-5 flexion der Glasplatte, und mittels zweier entsprechend angeordneter Photozellen eine Wiedergabe über zwei nach stereoakustischen Grundsätzen aufgestellte Lautsprecher erfolgt. '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen