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Anordnung zur Verminderung der bei der Modulation von Licht mit Sprache
oder Trägerfrequenzen auftretenden nichtlinearen Verzerrungen bei Lichtsprechgeräten
Es ist eine bekannte Tatsäche, daß die meisten Anordnungen, die zur Modulation von
Licht mit Sprache oder Trägerfrequenzen dienen, eine recht erhebliche nichtlineare
Verzerrung aufweisen. Diese nichtlineare Verzerrung, die sich auch bei Lichtsprechgeräten
bemerkbar macht, beeinträchtigt die Übertragungsgüte sehr.
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Zur Dämpfung von Telephonmembranen, Schreibstiften für Sprechmaschinen
o. dgl. ist es bereits bekanntgeworden,, statt einer mechanischen Dämpfung eine
elektrische Dämpfung vorzusehen,* indem dem schwingenden Körper selbst Energie
in elektrischer Form entnommen, diese über eine Kathodenröhre geführt und im dämpfenden
Sinne wieder auf den schwingenden Körper zur Einwirkung gebracht wird. Es ist hierbei
nötig, ein Elektromagnetsystem anzuwenden, durch welches Energie dem schwingenden
Körper entnommen wird, die dem Eingangskreis des Röhrensystems zugeführt wird, und
ein zweites Elektromagnetsystem, das mit dem Ausgangskreis verbunden ist und die
Dämpfungskraft auf dem schwingenden Körper -zur Wirkung bringt. Schließlich ist
in den meisten Fällen noch ein drittes System vorhanden, das die den Körper in Schwingungen
versetzende äußere Kraft zuführt. Für die meisten akustischen Geräte mit kleineren
schwingenden Körpern ergibt sich jedoch, daß -für die Unterbringung dieser verschiedenen
Systeme kein genügender Platz vorhanden ist.
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Diese bekannte Einrichtung ist aber nicht brauchbar zur Beseitigung
der nichtlinearen Verzerrungen des Modulators eines Lichtsprechgerätes, weil dieser
weder selbst Strahlen aussendet noch einenelektrischenStromerzeugt. Das Vorhandensein
eines elektrischen. Stromes ist . aber unbedingte Voraussetzung für das Arbeiten
der bekannten Einrichtung.
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Es ist weiterhin bereits bekannt, bei - Tonfilmen, bei welchen die
Tonabnahme mittels lichtempfindlicher Zelle von einem Tonstreifen erfolgt, die lichtelektrischen
Ströme dadurch zu steigern, daß der von der Beleuchtungslampe gelieferte Lichtstrom
in seiner .Helligkeit gemäß den von der Zelle gelieferten Stromschwankungen gesteuert
wird. Zu diesem Zweck wird ein von der Zeller gesteuerter Strom
dem
Strom der Beleuchtungslampe durch Rückkopplung überlagert; so daß die Lampe einen
veränderlichen Lichtstrom liefert, in der Weise, daß bei größerer Durchlässigkeit
&#@'` Films die Lampe einen größeren Lichtstral ,: bei geringerer Durchlässigkeit
einen geringes' Lichtstrom abgibt.
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Hierbei wird der gesamte am Empfänger -einer Fotozelle - vorhandene
Lichtstrom über eine Verstärkerröhre auf den Speisestromkreis rückgekoppelt. Durch
diese Art der Rückkopplung des Lampenstromes mit dem Strom der Fotozelle wird erreicht,
daß die Helligkeitsschwankungen im Film sich in verstärktem Maße im Lichtstrom der
Lampe ausdrücken, der selbst im Tempo der Helligkeitsschwankung des Films sich ändert.
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Der auf den Empfänger fallende Lichtstrom ist dabei entsprechend den
Tonaufzeichnungen, die sich auf einem Film befinden, verschieden groß. Der zwischen
Beleuchtungslampe und Empfänger .durchlaufende Filmstreifen kann aber nicht mit
dem Modulator eines Lichtsprechgerätes verglichen werden, vor allem kann die Abtastung
der Tonaufzeichnungen nicht zum Entstehen von nichtlinearen Verzerrungen Anlaß geben.
Treten solche Verzerrungen bei der Wiedergabe der Tonaufzeichnungen auf, so sind
sie darauf zurückzuführen, daß sie bei dem Aufzeichnungsvorgang mit aufgezeichnet
worden sind, weil zur Aufzeichnung eben kein von nichtlinearen Verzerrungen freier
Modulator verwendet worden ist.
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Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung Azur Verminderung der bei
der Modulation von Licht mit Sprache oder Trägerfrequenzen auftretenden nichtlinearen
Verzerrung bei Lichtsprechgeräten, bei der erfindungsgemäß zur Vorverzerrung des
Modulators ein unmittelbar im Strahlengang des ausgesandten Lichtstromes angeordnetes
lichtempfindliches Organ zur Verwendung kommt, welches einen Teil dieses Lichtstromes
in eine diesem proportionale Spannung umwandelt. Diese Spannung wird, gegebenenfalls
verstärkt, derart mit der Mikrophonspannung in Reihe geschaltet, daß die Phase dieser
der Linearisierung dienenden Spannung um =8o ° gegen die Mikrophonspannung verschoben
ist.
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In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt,
und zwar. für eine Anordnung zum Lichtsprechen.
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Das: Mikrophon i steht über einen Sendeverstärker 2 mit einem nichtlinearen
Lichtmodulator 3 in Verbindung. Die von dem Lichtmodulator ausgehenden, den Sprachschwankungen
entsprechenden Lichtstrahlen werden durch eine Optik 4 parallel gerichtet und zu
einem nicht mitgezeichneten Empfänger gesandt. In dem von der Optik .¢ ausgehenden
Strahlengang wird ein lichtempfindliches Organ 5 so angeordißt, daß es von einem
Teil der Strahlen getroffen u izd und dabei eine elektrische Spannung lfert, die
dem Lichtstrom proportional ist. ;@Aese Spannung wird über einen linearen Verstärker
6 mit der Mikrophonspannung in Reihe geschaltet und dem Eingang des Sendeverstärkers
2 zugeleitet.
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Durch geeignete Wahl des Verstärkungsgrades des Verstärkers 6 läßt
sich eine beliebige Verkleinerung der nichtlinearen Verzerrungen ermöglichen. Ist
nämlich die aus dem Verstärker 6 gewonnene Spannung iz-mal so groß wie die vom Mikrophon
i kommende Spannung, so ergibt sich eine Linearisierung um den Faktor za: Um eine
gute Sprachübertragung zu erhalten, ist es erforderlich, den Sendeverstärker 2 und
den Verstärker 6 mit getrennten Batterien zu betreiben oder aber durch eine besondere
Schaltung dafür zu sorgen, daß keine gegenseitige Beeinflussung der beiden Verstärker
stattfindet. Der Gegenstand der Erfindung läßt sich sowohl für das Sprechen mit
sichtbaren als auch mit unsichtbaren Lichtstrahlen verwenden. Im letzteren Falle
wird zweckmäßig eine strahlungsempfindliche Kristallzelle mit punktförmiger Kontaktstelle
zur Erzeugung der dem ausgesandten Lichtstrom proportionalen Spanniung benutzt.
Vor der Kristallzelle ist dann eine Optik vorgesehen, welche .die von der Optik
4 ausgehenden Strahlen auf die Berührungsstelle zwischen Kristall und Metallspitze
konzentriert.