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Einrichtung zur. Herstellung von Schallaufzeichnungen auf Tonaufzeichnungsträgern,
die für elektrische Musikinstrumente mit lichtelektrischer Tonerzeugung bestimmt
sind Die Erfindung betrifft eine - Einrichtung zur Herstellung von Schallaufzeichnungen
auf Tonaufzeichnungsträgern, die für elektrische Musikinstrumente mit lichtelektrischer
Tonerzeugung bestimmt sind, durch optisches Kopieren eines in seiner Länge im Rhythmus
des aufzuzeichnenden Tones veränderlichen beleuchteten Spaltes. Die Erfindung bezweckt
die Aufzeichnung einer sehr großen Anzahl ausgewählter Wellenformen in kürzester
Zeit und mit höchstmöglicher Genauigkeit der Wiedergabe.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Längenänderung des Spaltes durch eine
drehbare, scheibenförmige Schablone mit einer der herzustellenden Schallaufzeichnung
entsprechenden Randkurve.
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Gemäß einem anderen Erfindungsmerkmal ist die Randkurve der Schablone
aus sinusförmigen Mrellenformen entsprechend den Einzelteilen eines zusammengesetzten
Tones der erwünschten Art zusammengesetzt, deren relative Amplituden so abgestimmt
sind, daß die Frequenzverzerrungen des Spielinstrumentes kompensiert werden.
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Es ist bereits bekannt, zur Herstellung von ununterbrochenen Schallaufzeichnungen
für Musikinstrumente mit lichtelektrischer Tonerzeugung eine Relativbewegung zwischen
einem lichtempfindlichen Zeichenträger und einer Lichtlinie zu verwenden. Hierbei
.wurde die Länge der Lichtlinie mittels eines hin und her bewegten Lichtschiebers
in Ab-
hängigkeit von einem die Wellenform bestimmenden mechanischen Getriebe
gesteuert. Dieses bekannte Verfahren erfordert eine kostspielige Einrichtung, ermöglicht
nur einen vergleichsweise langsamen Betrieb und ergibt zufolge der unvermeidbaren
mechanischen Unvollkommenheiten nicht den erwünschten hohen Grad der Genauigkeit
für die Aufzeichnungen.
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Demgegenüber ermöglicht ,die Verwendung einer in sich starren, rotierenden
Schablone zur Steuerung des Lichtstrahles die Anwendung einer hohen Betriebsgeschwindigkeit
und
bietet eine sichere Gewähr für die Aufzeichnung der erwünschten Wellenformen mit
äußerster Treue über eine unbestimmte Reihe von Wiederholungen. So ist es beispielsweis#.,@
| möglich, bei einmaliger Umdrehung |
| SchabloneWellenformen aufzuzeichnen, well |
auf dem Spielinstrument Töne bis zu 120A0 Frequenzen wiederzugeben vermögen. Die
Erfindung gestattet es ferner, unvermeidliche Frequenzverzerrungen des Spielinstrumente
bei der Herstellung der Schablone aus einzelnen sinusförmigen Wellen zu kompensieren,
was nach den bekannten Verfahren nicht möglich ist.
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In der Zeichnung ist eine Einrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht.
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Fig. i zeigt im Grundriß schematisch die Gesamtanordnung zur Herstellung
der Aufzeichnungen, Fig. 2 einen Aufriß der- in :17 ig. i rechts angedeuteten Lichtsteuereinrichtung,
Fig.3 die Teilansicht einer mittels der Schablone gemäß Fig.2 hergestellten Tonscheibe,
welche eine Mehrzahl von konzentrischen Wellenzügen aufweist, die Töne darstellen,
welche sich hinsichtlich der Höhe unterscheiden, Fig..I die Teilansicht eines photographischen
Negativs, welches mittels einer Sinuswellenschablone hergestellt wurde.
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Bei der Anordnung gemäß Fig. i wird eine Lichtlinie mittels einer
Lampe 2o erzeugt, welche einen einzigen Glühfaden aufweist und so gelagert ist,
daß der Glühfaden im wesentlichen parallel zu einem Spalt 22 verläuft, der vorzugsweise
waagerecht in einer lichtundurchlässigen Platte 23 vorgesehen ist. Die Lichtschwankungen
werden durch Drehen der Schablone 30 bewirkt, welche derart zum Spalt 22
angeordnet ist, daß sie die austretenden Lichtstrahlen direkt auffängt und so die
wirksame Länge der Lichtlinie ändert. Die Schablone ist vorzugsweise in vergleichsweise
großem 1laßstabe ausgeführt. Eine Schablone, welche eine Periode einer zusammengesetzten
Wellenform umfaßt, ist in gestrichelten Linien in Fig. 2 angedeutet. Wie man sieht,
kann das Außenende des Spaltes 27 durch Verschieben eines Deckels 28 läng Führungen
so eingestellt werden, daß es mit der äußersten durch den größten Radius der Schablone
bestimmten Grenze zusammenfällt. Das Innenende des Spaltes ist so angeordnet, daß
es niemals von der Schablone während ihrer Drehung freigegeben wird. Diese Einstellung
von Außen- und Innenende des Spaltes hat zur Folge, daß die wirksame Länge der Lichtlinie
geregelt wird, so daß ihre maximale Länge nicht die maximale doppelte Amplitude
der Wellenform der Schablone übersteigt. Die Umdrehung der Schablone 3o bewirkt
daher eine ioo°/Qige Modulation des Lichtes, welches durch Spalt 27 hindurchtritt.
Dieses Merkmal ist wichtig, weil @lie Herstellung einer Tonscheibe ermöglicht, -die
Töne zu erzeugen vermag mit einem Nli-'läimum von Grundgeräusch.
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Dic Schablone kann durch eine zur Platte 23 senkrechte Welle 34 gedreht
werden, welche mit einem Schneckenrad 4.3 versehen ist, welches mit einer Schnecke
.I6 kämmt, die durch Zahnräder 49 bzNv. 5o auf der Welle 5 i eines Motors 52 angetrieben
wird. Aus später ersichtlichen Gründen wird von auswechselbaren Zahnrädern 49 und
5o Gebrauch gemacht, um das L`bersetzungsverhältnis zu verändern. Beim Auswechseln
der Zalinräcl: r .49 und 5o ist es erforderlich, die Entfernung zwischen Motorwelle
51 und Schnecke -13 zu verändern. Dies geschieht durch Lagerur.; des Motors 52 auf
Schlitten, welche längs clcr Stangen verschiebbar sind, die zur -Iotorachse senkrecht
verlaufen.
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Das flache, aus dem Spalt 27 austretende Lichtband wird durch einen
Schlitz 59 in Blende 6o hindurchgeführt, die vorzugsweise auf dem Grundbrett derart
gelagert ist, dal.l für irgendeine Einstellung des Deckels 28 der Schlitz 59 in
wirksamer Beziehung zum Spalt 27 verbleibt. Der Schlitz 59 ist natürlich größer
als der Spalt 27, aber die Blende 6o verringert das Streulicht, welches zu jener
Stelle gelangen könnte, wo die lichtempfindliche Schicht belichtet wird. Das aus
Schlitz 59 austretende Lichtstrahlenbündel erzeugt vermittels eines auf einem Kreuzschlitten
gelagerten Linsensystems, z. B. mikroskopischen Objektivs 88, auf dem lichtempfindlichen.
Tonaufzeichnungsträger 8.I ein verkleinertes Bild des Spaltes 27. Uni die zufolge
der Scheibenumdrehung bewirkte Änderung der Spaltlänge fortlaufend aufzuzeichnen,
ist der Tonaufzeichnungsträger 84, auf einer drehbaren Scheibe 74 befestigt, die
am Ende einer Welle 73 sitzt, welch letztere vermittels Schneckenrades 75, Schnecke
76, Schneckenrades 8o und Schnecke 8 i der Welle 82 eines Elektromotors 83 angetrieben
wird. Der lichtempfindliche Tonaufzeichnungsträger ist durch geeignete Schirme gegen
Streulicht geschützt und zusammen mit der Antriebseinrichtung in ein lichtdichtes
Gehäuse eingeschlossen.
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Beim Betrieb der Vorrichtung ist es erwünscht, das Linsensystem 88
und die Lichtlinie bei Spalt 27 in der nämlichen relativen Lage zu erhalten. Infolgedessen
sind Hilfsmittel vorgesehen, daß der Spalt 27 in waagerechter Richtung verschoben
«erden kann. um einer waagerechten Verschiebung des Linsensvsteins 88 zu entsprechen.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Grundbrett 61 eine
durch Zeiger
62 und Skala 63 meßbare Querverschiebung senkrecht zur Schablonenwelle 34 ausführen
kann.
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Die Regelung 'der relativen Amplituden der einzelnen Lichtsteuerzeichen
ist von Wert in-Verbindung mit der Aufzeichnung einzelnizr Töne von angenähert gleicher
Lautstärke. Eine solche.Regelung kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß
man die Schablonen der erwünschten Amplitude auswechselt, oder durch Veränderung
der Entfernung zwischen dem Spalt 27 und lichtempfindlicher Schicht 8d..
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Die Motoren 52 und 83, welche zurr Antrieb der Schablone bzw. der
lichtempfindlichen Schicht dienen, sind Synchronmotoren,. welche an die nämliche
Wechselstromleitung io7, tob über Schalter log und iio anschließbar sind, Die Lampe
20 ist an die Gleichstromleitungen i i i Und 112 angeschlossen unter Zwischenschaltung
eines Handschalters 113 und eines veränderlichen Widerstandes 114 sowie eines Milliamperemeters
115.
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Die Synchronmotoren 52 und 83 besitzen Drehzahlen von i8oo Umdrehungen
je Minute. Die Schnecke 46 und das Schneckenrad 43 auf der Welle 34, welche die
Schablone trägt, sind so ausgebildet, daß eine Geschwindigkeitsverringerung im Verhältnis
ioo : i erfolgt. Die Geschwindigkeit des Motors 83, durch welchen der Plattenhalter
74 gedreht wird, erfährt eine Verringerung durch zwei Schneckenradgetriebe, einmal
um 20 : i und dann um 720 : i. Eine vollständige Umdrehung der .lichtempfindlichen
Schicht erfordert daher 8 Minuten. Es ist erwünscht, die photographischen Dichten
der einzelnen Lichtsteuerzeichen zu überwachen. Beispielsweise, wenn es bei Aufzeichnungen
mit veränderlicher Breite erwünscht ist, daß die photographischen Dichten der einzelnen
Muster gleich sind, ist eine Einstellung der Beleuchtung erforderlich,. wenn die
Aufzeichnung auf einer umlaufenden Scheibe erfolgt, und zwar aus dem Grunde, weil
die Lineargeschwindigkeit der lichtempfindlichen Schicht relativ zur Linie des Lichtbildes
für jedes einzelne Muster verschieden ist und von dem Abstand der Linie des Lichtbildes
vom Rotationsmittelpunkt abhängt und vom Abstand zwischen Lichtlinie und lichtempfindlicher
Schicht. Dieser Unterschied in der Lineargeschwindigkeit kann dadurch beseitigt
werden, daß man die Helligkeit der Lampe 20 stufenweise verändert, je nachdem die
Lage der Linie des Lichtbildes relativ zur lichtempfindlichen Schicht bei der Aufzeichnung
der einzelnen Zeichen geändert wird. Die Änderung der Helligkeit der Lampe erfolgt
durch den Widerstand 114. Im Betrieb wird von einer vorbestimmten Belichtungstabelle
Gebrauch gemacht, welche die richtigen Milliamperemeterablesungen für jede der Belichtungsbahnen
angibt.
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Die Aufzeichnung der Wellenzeichen in konzentrischen Bahnen erfordert
im allgemeinen eine -Änderung im übersetzungsv erhältnis ,zwischen den Zahnrädern
5o und 49, eine Wiedereinstellung des Linsensystems 88 zur Belichtung einer jeden
Bahn;- die Wiedereinstellung des Spaltes 27 in eine solche Lage, daß der Einfallwinkel
der Lichtstrahlen auf die photographische Schicht 84. im wesentlichen der nämliche
für alle Zeichen bleibt, und eine Wiedereinstellung des Widerstandes 114, um die
gleichmäßige photographische Dichte bei allen Zeichen durch Änderung der Lichtintensität
zwecks Kompensation der Änderungen der Geschwindigkeit für die einzelnen Belichtungsbahnen
zu erzielen zufolge deren verschiedener radialer Lage auf der photographischen Schicht.
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Wenn beispielsweise das Zahnrad 4.9 288 Zähne und das Zahnrad 5o 2.1.
Zähne für die Aufzeichnung in der ersten Bahn und 27, 30, 32, 36, 40 und 45 für
jede der ander -=ii konzentrischen Bahnen aufweist, -erhält mär Tonaufzeichnungen,
welche den ersten sieben Noten einer Oktave der natürlichen Tonleiter entsprechen.
Um die achte lote dieser Oktave und die Grundnote der nächsthühercn Oktave zu erhalten,
.wird das Zahnrad 49 mit 288 Zähnen durch ein Zahnrad mit 14.4 Zähnen ersetzt. Aufzeichnungen
für zusätzliche Noten der natürlichen Tonleiter (Hilfs- und auch andere Oktaven)
können dadurch erzeugt werden, daß man die erforderlich en Zahnräder zwischen Motorwelle
5 i und Welle 34 auswechselt. Dagegen ist keine Änderung im Übersetzungsverhältnis
zwischen Motor 83 und Filmhalter 74 erforderlich.
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Nach Beendigung des Aufzeichnungsverfahrens wird die lichtempfindliche
Platt oder Film 84 aus dem Apparat entfernt und entwickelt. Das Negativ wird zur
Herstellung von Positivabzügen vorzugsweise auf kreisförmige Glasplatten kopiert,
die im Spielinstrument Verwendung finden. Ein Vorteil bei der Verwendung des Positivs
an Stelle des Negativs als Tonaufzeichnungsträger besteht darin, daß ersteres bei
der Wiedergabe weniger Grundgeräusch verursacht.
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Ein Positiv 132 mit lichtdurchlässigen Zeichen 133 auf undurchlässigem
Hintergrund, welches in der oben beschriebenen Weise hergestellt wurde, ist in Fig,
3 veranschaulicht. Die Zeichen 133 wurden nit der Schablone gemäß Fig. 2 erzeugt,
welche eine einzige Periode einer zusammenges:tzten
Wellenform darstellt.
Die Zeichen stellen daher zusammengesetzte Töne dar.
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In Fig. d. ist ein herausgebrochener Sektor eines Negativs 184 schematisch
dargestellt mit Zeichen 185, «-elche von einer einzigen Sinuswellenschablone erzeugt
wurden. Die Positive eines solchen Negativs werden bei der Wiedergabe einfacher
Töne verwendet und sind besonders für die Erzeugung zusammengesetzter Töne bestimmt.