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Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen von Tönen Bei dem sog. geräuschlosen
Aufzeichnen von Tönen in Amplitudenschrift oder Intensitätsschrift und beim photographischen
Aufzeichnen von Tönen nach dem sog. Einschwärzverfahren, nach welchem der außerhalb
der eigentlichen Tonschrift oder der zwischen zwei nebeneinander verlaufenden Tonaufzeichnungen
liegende Teil des Tonfilms durch gesonderte Belichtungsunterschiede eingeschwärzt
wird, sowie schließlich beim Aufzeichnen von Tönen in Amplitudenschrift oder Intensitätsschrift
bei gleichzeitiger Abänderung der Intensität bzw. des Umfanges der Belichtung des
Films in Abhängigkeit von der Tonstärke wird bei steigender Tonstärke der Mittelwert
der Belichtung, der Einfachheit halber im nachstehenden als mittlere Belichtung
des Films bezeichnet, im wesentlichen im gleichen Verhältnis erhöht wie die mittlere
Spannung der elektrischen Wechselströme, in welche der Schall umgesetzt wird, um
aufgezeichnet zu werden; einen Teil dieser Ströme richtet man im allgemeinen gleich
und lädt einen Kondensator mittels der gleichgerichteten Ströme über einen Widerstand
auf. An diesen Kondensator schließt sich ein zweiter Stromkreis an, in welchem der
Kondensator über einen Widerstand entladen wird. Die sich ändernde Spannung des
Kondensators wird zur Steuerung der mittleren Belichtung des Films verwendet. -Um
zu verhindern, daß die Änderung der mittleren Belichtung des Films so schnell erfolgt,
daß die entsprechende Schwärzungsänderung des zur Wiedergabe zur Anwendung gelangenden
Films bei der Wiedergabe in Lautsprechern wie ein Ton hörbar wird, läßt man nach
einem bekannten Verfahren die Aufladung des erwähnten Kondensators verhältnismäßig
langsam erfolgen, so daß der Kondensator nicht vom ersten Spannungsimpuls einer
in Wechselstrom umgesetzten Schallschwingung zu seiner vollen Spannung aufgeladen
wurde, sondern erst von mehreren aufeinanderfolgenden Spannungsimpulsen zu dieser
Spannung aufgeladen wird; die einzelnen Impulse laden den Kondensator also jeweils
nur auf einen Teil der für die Änderung der mittleren Belichtung maßgebenden. Spannung
auf. Diese Spannungsimpulse glättet man in der üblichen -Weise aus. Durch zweckentsprechende
Bemessung der für die Aufladung und Entladung des Kondensators erforderlichen -Zeitkonstanten,
von welchen Konstanten die letztere die Geschwindigkeit
bestimmt,
mit welcher man die mittlere Belichtung nach dem Verklingen des "Tons zu ändern
wünscht, stellt man dann die mittlere Belichtung derart ein, daß sie sich im wesentlichen
proportional zur mittleren Spannung der zum Registrieren dienenden Wechselströme
ändert.
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Da die Wechselströme, in welche die Sprache umgesetzt wird, um aufgezeichnet
zu werden, im allgemeinen durch gedämpfte Wellenzüge darstellbar sind, wird die
obenerwähnte, von nach und nach erfolgenden Aufladungen mehrerer aufeinanderfolgender
Spannungsimpulse mit den den betreffenden Strömen entsprechenden Amplituden bedingte
Kondensatorspannung beim Aufzeichnen von Musik größer werden als beim Aufzeichnen
von Sprache, d. h. daß die mittlere Belichtung für ein und dieselbe Maximalamplitude
bei der Aufnahme von Musik größere Änderungen erfährt als bei der Aufnahme von Sprache.
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Da nun die Änderungen der mittleren Belichtung so zu bemessen sind,
daß die Spitzen der aufzuzeichnenden Amplituden sich nicht außerhalb des Registrierbereichs
erstrecken und somit den Schallschwingungen anzupassen sind, die bei einer gegebenen
Maxianal= amplitude die geringste Änderung der mittleren Belichtung ergeben, wird
dies zur Folge haben, daß die Änderungen der mittleren Belichtung beim Aufzeichnen
anderer Schallschwingungen, z. B. Musik, größer werden als erforderlich, wodurch
also größeres Geräusch als notwendig am Wiedergabefilm verursacht wird.
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Die vorliegende Erfindung erstrebt die Beseitigung dieses Nachteils
erfindungsgemäß dadurch, daß die mittlere Belichtung eines Films beim Aufzeichnen
von Tönen, die durch gedämpfte Wellenzüge darstellbar sind, nach Maßgabe der größten
Amplitude des jeweiligen Wellenzuges, welcher bei der Aufzeichnung eine momentane
Herabsetzung der Gesamtbelichtung bewirkt, gesteuert wird und daß der dieser Amplitude
entsprechende Wert der mittleren Belichtung nach dem Verschwinden dieser Amplitude
aufrechterhalten wird, und zwar während einer gewissen Zeitspanne, die sich größenordnungsmäßig
im Rahmen der Schwingungszeit der tiefsten Frequenzen der aufzuzeichnenden Töne
hält und z. B. 1/so Sekunde beträgt.
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Es hat sich gezeigt, daß die Maximalamplituden im registrierten Diagramm
beim Aufzeichnen von Sprachschwingungen, die, wie bereits erwähnt, durch gedämpfte
Wellenzüge .darstellbar sind, fast stets auf derselben Seite vorhanden sind. Ob
das Aufzeichnungsorgan die Lichtmenge am Film unter der Einwirkung der Maximalamplitude
einer Schallschwingung vergrößert oder verringert, hängt daher nur davon ab, wie
die elektrischen Leitungen an das Aufzeichnungsorgan angeschlossen sind. Diese Schaltungen
werden erfindungsgemäß derart ausgeführt, daß die Halbwelle der Schwingung, welche
die größte Amplitude hat, d. h. in der Regel die erste aufzuzeichnende Halbwelle,
eine vorübergehende Erhöhung der Belichtung am Film bewirkt. Das Aufzeichnen dieser
Halbwelle erfordert daher keine Erhöhung der mittleren Schwärzung, die nachfolgende
Halbwelle, die eine vorübergehende Abschwächung der Belichtung verursacht, wird
aber erfordern, d aß die mittlere Belichtung vorher auf einen der Amplitude dieser
Halbwelle entsprechenden Wert erhöht ist. Diese Amplitude gelangt erfindungsgemäß
allein zur Bestimmung der Größe der von der betreffenden Bestimmun #g- bewirkten
Änderung der mittleren Belichtung zur Anwendung, und man erreicht dadurch die für
dieses Aufzeichnen ohne Abschneiden eines Teils der Schwingungsamplituden möglichst
geringe Erhöhung der mittleren Belichtung des Films bei zunehmender Tonstärke.
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Die erwähnte Erhöhung der mittleren Belichtung erfolgt sehr schnell,
z. B. im Laufe von 1,%;;;o Sekunde, den Umständen gemäß jedoch nicht so schnell,
daß- die erwähnte, für die Änderung der mittleren Belichtung maßgebende Halbwelle
oder Amplitude in der ersten Schwingung eines aus mehreren aufeinanderfolgenden
Schwingungen dieser Art bestehenden Tons selbst mit seiner vollen Amplitude aufgezeichnet
werden kann. Die Erhöhung der mittleren Belichtung erfolgt daher gemäß einem weiteren
Erfindungsgedanken in Abhängigkeit von der Spannung, zu welcher ein Kondensator
durch den Widerstand eines von der erwähnten Halbwelle vorübergehend aufgeladenen
zweiten Kondensators aufgeladen ist. Es ist in diesem Zusammenhang von nebensächlicher
Bedeutung, daß die Erhöhung der mittleren Lichtmenge dadurch um eine Kleinigkeit
verzögert -wird, denn bei zweckentsprechender Bemessung der Zeitkonstanten des Stromkreises
des Kondensators wird die Erhöhung stets zu Ende gebracht sein, bevor die erste
Schwingung aufhört, und sie wird -während einer angemessenen Zeitdauer, z. B. 1h,
Sekunde oder mehr, erhalten bleiben, die für das Aufzeichnen der entsprechenden
Halbwelle in der nachfolgenden Schwingung, bevor die mittlere Belichtung abgenommen
hat, ausreicht, und diese Halbwelle und folglich sowohl diese Schwingung als auch
die nachfolgenden Schwingungen desselben Tons werden daher vollständig aufgezeichnet.
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Die obenerwähnte Steuerung dar mittleren
Belichtung
erfolgt durch einen abgezweigten und gleichgerichteten Teil des Wechselstroms, in
welchen der Ton umgesetzt wird; es werden aber nur die nach ein und derselben Seite
gerichteten Halbwellen der Schwingungen, nämlich diejenigen, welche voriibergehende
Verringerungen der Belichtung hervorrufen werden, zum Aufladekreis des Kondensators
überführt, während die übrigen Halbwellen von diesem Kreis ausgeschlossen werden
und daher nicht auf die Steuerung einwirken. Hierdurch wird es möglich, die Größe
der mittleren Belichtung von der ersten Halbwelle, welche eine Verringerung der
Belichtung verursacht, bestimmen zu lassen.
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Die Steuerung der mittleren Belichtung eines Films während der Aufzeichnung
von Tönen erfolgt nach den bisher bekannten Verfahren bekanntlich durch Abschwächung
eines Stroms, der, wenn keine Töne vorkommen, auf das Organ zum Aufzeichnen von
Tönen einwirkt und zur Folge hat, daß die Belichtung am Film in diesem Fall einen
Mindestwert annimmt. Kommen Töne vor, die aufgezeichnet werden sollen, so wird dieser
Strom durch die Einwirkung des obererwähnten gleichgerichteten Stroms allmählich
auf Null abgeschwächt, wobei die mittlere Belichtung einen der Hälfte der vollen
Belichtung am Film entsprechenden Wert angenommen hat.
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Der erwähnte Strom, der somit bei einem gewissen, im voraus festgesetzten,
willkürlichen Maximalwert der Tonstärke auf den Wert Null abgeschwächt wird, ist
in einigen Ausführungsformen der bisher bekannten Aufzeichnungsverfahren der Anodenstrom
einer Elektrodenröhre. Die Charakteristik einer derartigen Röhre ist indessen bekanntlich
stets mehr oder weniger krumm, und hieraus ergibt sich, daß die Abschwächung des
erwähnten Stroms, wenn derselbe sich- dem Wert Null nähert, sehr langsam erfolgt,
woraus folgt, daß die mittlere Belichtung sich bei zunehmender Tonstärke sehr langsam
ändert, wenn letztere annähernd den erwähnten willkürlichen Maximalwert hat. Man
riskiert infolgedessen, daß die von großen Amplituden der erwähnten Schwingungen
erzeugten Modulationen der mittleren Belichtung nicht vollständig aufgezeichnet
werden, weil sie sich außerhalb des möglichen Modulationsbereichs der Belichtung
erstrecken. Man hat versucht; dies dadurch zu verhüten, daß man den erwähnten Strom
verhältnismäßig schnell bei kleinen Schwingungsamplituden abnehmen ließ, was jedoch
zur Folge hat, daß der Film weniger geräuschlos wird, wenn die aufgezeichnetenTöne
verhältnismäßig schwach. sind. Ferner haftet den erwähnten bekannten; Vorrichtungen
der Mangel an, daß der die mittlere Belichtung bestimmende Strom von einer nicht
begrenzten Spannung gesteuert wird, und #infolgedessen wird, falls größere Amplituden
auftreten, als sie auf dem Film registriert werden können, während deiner unmittelbar
darauffolgenden Pause der Fall eintreten, daß die Rücksteuerung der mittleren Belichtung
im Verhältnis zum Ton mehr oder weniger verzögert wird, so daß der Film jedenfalls
bei Beginn der Pause mehr oder weniger geräuschvoll wirken wird.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt -auch die Beseitigung dieser Mängel,
was durch die obererwähnte Steuerung der mittleren Belichtung mittels einer einzigen
Amplitude der vorkommenden Schwingungen möglich wird. Die hierfür zur Anwendung
gebrachten Mittel. werden am besten durch die in der nachstehenden Beschreibung
der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen der Erfindung erläutert,
deren Anwendung zum Aufzeichnen von Tönen in Amplitudenschrift mit Nullinienverschiebung,
also nach dem sog. Transversalverfahren, nachstehend erklärt wird, wenn auch die
Erfindung ebensowohl zum Aufzeichnen von Tönen in geräuschloser Tonschrift anderer
Art, z. B. nach dem Intensitätsverfahren oder nach dem Transversalverfahren mit
eingeschalteter Seitenblende und anderen bekannten Aufzeichnungsverfahren, zur AnwenduAg
gelangen kann.
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Inder Zeichnung zeigt Ab#b. i graphisch den Verlauf von Sprachschwingungen,
die durch gedämpfte Wellenzüge darstellbar sind, Abb. a graphisch den Verlauf von
umgedämpften Musikschwingungen, Abb.3 das elektrische Schaltschema einer Vorrichtung
zum Aufzeichnen von Tönen- ohne Steuerung der mittleren Belichtung wie oben erwähnt,
Abb. q. die Anodenstrom-Gitterspannungscharakteristik einer zur Steuerung der mittleren
Belichtung verwendeten Verstärkerröhre, Abb.5 graphisch die Einzelgleichrichtung
eines aufzuzeichnenden gedämpften Wellenzuges, Abb.6 die von letzterem erzeugten
Kondensatorspannungen, Abb.7 das Schaltschema einer geänderten Ausführungsform einer
Vorrichtung zum Aufzeichnen von Tönen.
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Die Wechselströme, in welche Sprachschwingungen umgesetzt werden,
um z. B. auf einem Film aufgezeichnet zu werden, haben den in Abb. i gezeigten Verlauf,
indem jeder Ton aus mehreren . aufeinanderfolgenden Schwingungen zusammengesetzt
ist. Die
Wechselströme, in welche Musik umgesetzt wird, um aufgezeichnet
zu werden, haben gewöhnlich einen anderen Verlauf (s. z. B. die in Abb.2 gezeigte
Darstellung eines reinen Orgeltons in Form einer Sinuskurve).
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Da die mittlere Belichtung eines Films bei den bisher bekannten Verfahren
zur Herstellung der sog. geräuschlosen Tonschrift mittels eines Kondensators gesteuert
wird, welcher von den in Abb. i und Abb. 2 gezeigten Wechselströmen erzeugten Spannungsimpulsen
aufgeladen wird, nachdem :die Wechselströme oder vielmehr ein Teil derselben gleichgerichtet
worden ist, ist es verständlich, daß die Größe der mittleren Belichtung, falls die
Aufladung des Kondensators nach und nach durch mehrere aufeinanderfolgende Halbwellen
erfolgt, von der Größe der in den Abb. i und 2 gestrichelten Flächen der betreffenden
Stromkurven abhängig ist. Diese gestrichelten Flächen sind in Abb. z kleiner als
in Abb.2, was zur Folge hat, daß die mittlere Belichtung, wenn man die Aufzeichnungsvorrichtung
so einstellt, daß die mittlere Belichtung der Maximalamplitude a der Tonschrift
nach Abb. i angepaßt wird, bei Vorkommen einer Schwingung nach 11bb.2 bei gleicher
Maximalamplitude a zu groß werden wird. Dies ist unzweckmäßig und wird beim Gegenstand
der Erfindung dadurch vermieden, daß man das Aufzeichnungsorgan derart anschließt,
daß die Amplitude a in Abb. i beim Aufzeichnen eine Erhöhung der Belichtung am Film
ergibt.
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Diese Amplitude kann somit ohne eine Änderung der mittleren Belichtung
aufgezeichnet werden. Die zweite Halbwelle, die Amplitude b, wird also beim Aufzeichnen
die Belichtung am Film herabsetzen und erfordert daher eine Erhöhung der mittleren
Belichtung. Man benutzt daher diese Halbwelle zur Nullinienverschiebung und erreicht
dadurch eine möglichst geringe Verschiebung und zugleich die größte Geräuschlosigkeit.
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Die Nullinienverschiebung wird somit erfindungsgemäß von der Amplitude
einer einzigen Halbwelle des Tons, unabhängig von den übrigen Halbwellen - der periodisch
wiederholten, den Ton kennzeichnenden Schwingungen bestimmt.
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Die Erkenntnis dessen, daß es möglich ist, die mittlere Belichtung
in dieser Weise zu steuern, fußt auf der Beobachtung, daß im Spannungsdiagramm eines
gegebenen Stromkreissystems für Vorrichtungen zum Aufzeichnen von Tönen die Halbwellen
der gedämpften Schwingungen, welche die Amplitude a (Abb. i) haben, und folglich
auch die Halbwellen, welche die Amplitude b haben, praktisch stets an ein und derselben
Seite im Verhältnis zur Nullinie des Diagramms liegen; ob diese Halbwellen eine
vorübergehende Herabsetzung oder eine vorübergehende Erhöhung der Belichtung des
Films verursachen, hängt ausschließlich davon ab, in welcher Weise die Polaritäten
des Stromkreissystems an das Aufzeichnungsorgan angeschlossen sind. Man ordnet nun
erfindungsgemäß diese Schaltungen so an, daß eine Halbwelle von der Amplitude a,
die der Einfachheit halber als die zuerst auftretende Halbwelle einer Sprachschwingung
angenommen wird, das Aufzeichnungsorgan betätigen wird, wenn letzteres eine Stellung
einnimmt, in welcher die Belichtung am Film sehr schwach oder Null ist, so daß sie
bei einer vorübergehenden Erhöhung der Belichtung des Films aufgezeichnet wird.
Das Aufzeichnen dieser Halbwelle erfordert daher, wie bereits erwähnt, keine Nullinienv
erschiebung. Die nachfolgende Schwingung mit der Amplitude b wird zur Aufladung
des oben erwähnten Kondensators über einen Gleichrichter ausgenutzt, der sämtliche
Halbwellen abschneidet, die nach derselben Seite gerichtet sind wie die Halbwellenamplitude
a.
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Die Halbwelle mit der Amplitude b wird folglich teils die mittlere
Belichtung ändern, teils eine vorübergehende Abschwächung derselben bewirken. Diese
Abschwächung wird im allgemeinen eintreten, bevor die mittlere Belichtung unter
der Einwirkung der zuerst auftretenden Halbwelle mit der Amplitude b eine ausreichende
Verstärkung erfahren hat, weshalb die Spitze dieser letzteren in der Regel im Diagramm
abgeschnitten wird; aber bereits bevor die nächste Schwingung desselben Tons auftritt,
wird die Verstärkung der mittleren Belichtung beendet sein, und die nächste Halbwelle
x (Abb. i) mit dieser i Amplitude und folglich alle nachfolgenden Schwingungen desselben
Tons werden vollständig aufgezeichnet werden.
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Die Konstanten des obenerwähnten Aufladekreises werden so bemessen,
daß die Aufladumg des Kondensators C. vor dem Verlauf einer vollständigen Schwingung
eines Tones, z. B. im Laufe von 1/2,o Sekunde; zu Ende gebracht wird, und die Konstanten
des Entladekreises werden so bemessen, daß der Kondensator sich nichtmerkbar im
Laufe. der längsten Zeit entladet, die eine diskontinuierliche Redeschwingung dauert,
z. B. 1/3o Sekunde.
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Bei dem in Abb.3 gezeigten Schaltbild einer Vorrichtung zum Aufzeichnen.
von Tönen sind D1 und D. zwei Gleichrichter, die in je einem Stromkreis liegen,
von denen der erste die die Abschwächung der mittleren Belichtung bestimmende Zeitkonstante
hat, während der zweite die die Verstärkung der mittleren Belichtung bedingende
Zeitkonstante
hat. Der Ausgangskreis des ersten dieser Gleichrichter
hat die für den erwünschten Verlauf einer Abschwächung der mittleren Belichtung
notwendigen. elektrischen Konstanten, während ,der Eintrittskreis des zweiten Gleichrichters
die für den erwünschten Verlauf der Verstärkung der mittleren Belichtung entscheidenden
elektrischen Konstanten hat; der Ausgangskreis dieses letzteren Gleichri:cUters
hat elektrische Konstanten, die während eines von. den Konstanten des @ersterwähnten
Kreises abhängigen Zeitraumes unendlich ;groß sind.
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Über den letzterwähnten Ausgangskreis werden die Maximialspannungen
der einen Halbwelle der Wechselströme registriert, in welche dhr Ton. umgesetzt
wird, nämlich der Halbwelle mit der Amplitude b (Abb. i), während über die Stromkreise
des ersterwähnten Gleichrichters, von denen der Eintrittskreis eine kleine Konstante
und der Ausgaggskreis eine nicht unendliche Konstante hat, eine Registrierung derselben
Amplituden nur bei einer angemessenen höheren Spannung erfolgt.
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M ist ein. Mikrophon und V ein Verstärker, dessen Ausgangskreis über
einen TnansfoY-ma.tor T1 mit einem Lichtrelais L, z. B. einem Oszillographen, geschaltet
ist. Die zur Steuerung der Filmhelichtung zur Anwendung gelangenden Ströme werden
vom Verstärker V abgezweigt und einem Transformator T2 zugeleitet.
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C1 und C2 sind zwei Kondensatoren, :die vorübergehend durch je einen
zweier Gleichrichter D1 bzw. D2 aufgeladen werden, so, daß der Kondensator C1 zu
einer etwas höheren Spannung aufgeladen wird als der Kondensator C2, was in Abb.
3 dadurch veranschaulicht ist, da,ß die Sekundärwicklung des Transformators T2 aus
zwei, Teilen zusammengesetzt ist, von welchen nur der .eine an denn Kondensator
C2 angeschlossen ist, während beide Teile an dem Kondensator C1 angeschlossen sind.
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Die vom. Oszillographen L eingenommene Mittelstellung ist vorm -Anodtnom
einer Röhre N bestimmt und, falls vom Aufzeichnen von Tönen in Amplitudenschrift
die Rede ist - was nachstehend vorausgesetzt wird -, derart eingestellt, @daß die
Nullinie auf dem Film am Rande des für die Tonschrift bestimmten Gebietes desselben
liegt, wenn die Gittervorspannumg der Röhre N =_-EI ist. Steigt die
Gittervorspannung sauf -E'1+ e, so wird die Nullinie als bis zur Mitte der betreffenden
Tonspur verschoben angenommen. e ist somit die Spannung, welche die Maximalverschiebung
der Nullinie und damit die Maximaländerung bedingt, welche die mittlere Belichtung
erfahren kann. Die SpannungE1 wird so bemessen, daß man .auf dem geradlinigen, Teil
der Anodenstrom-Gitterspannumgseharakteristik P der Röhre N (vgL Abb, q.) arbeitet.
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Beim Registrieren eines diskontinuierlichen Wechselstromes, wie ihn
Abb.5 zeigt, wird die Amplitude b den Kondensator Cl (Abb.3 ) zu der Spanuu ng V1
(Abb. 6) und den KondensatJr C2 zur Spannung V2 (Abb. 6) aufladen. über den. Widerstand
r2 (Abb. 3) wird die Ladung am Kondensator C2 den. Kondensator I('2, dessen Kapazität
im. Verhältnis zur Kapazität des Kondensators C2 gering ist, auf annähernd die gleiche
Spannung V2 aufladen wie letzteren. Diese Aufladung des Kanden.-sators 92 erfolgt
anit der für die Verschiebung der Nullinie der betreffenden Tonschrift erwünschten
Geschwindigkeit.
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Die Spannurig am KondensatorK2 wird dem Steuergitter einer Elektronenröhre
N aufgedrückt, deren Anodenstrom den Oszillographen L zur Änderung der Lage der
Nulllinie der Tonspur betätigt.
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D4 ist ein. Gleichrichter, der die Spannungssteigerung am erwähnten
Steuergitter begrenzt, so@ daß die Gitterspannung die Spannung -E1+ e nicht
Überschreiten kann, weshalb die Verschiebung der Nulliane so. begrenzt sein wird,
daß sie die Mitte der Tonspur nicht überschreiten kann.
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Der Kondeuisator C1 wird bei konstantem Strom durch eine. Penthode
U entladen, was Folge hat, daß die Spannung V1 am Kondensator C1 sich .ändert, wie
duxc'h die in Abb. 6 gezeigte und mit V1 bezeichnete Kurve veranschaulicht ist.
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Während die Spannung V2 .niemals e Überschreiten kann, kann die Spannung
V1 durch Übersteuerung des Films steigen, während V2 sich konstant lauf denn Wert
e hält. Dies würde eine überflüssige Verzögerung des Rückganges der Nullinie be%virken,
wäre nicht ein Gleichrichter D7 vorhanden, der mit einem Punkt vom. der Spannung
-E + ei - wo
ist - in der Batterie verbun.d:en wird. Die Spannung V1 kann date keinem. größeren
Wert als e1 annehmen.
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Bei den bisher bekannten Vorrichtungen zum Aufzeichnen von Tönen ist
die Verschüebung der Nullinie dem Verlauf der mit V1 bezeichneten Kurve in Abb.6
gefolgt, was teils im Hinblick auf das Registrieren tiefer Frequenzen, teils im.
Hinblick auf den Umstand unzweckmäßig ist, ,daß die Maximalamplitude eines Tones
erfahrungsgemäß stets von mehreren ähnlichen Amplituden gefolgt werden wird, weshalb
es nicht wünschenswert ist, daß die Nullinie ihre rückgängige Bewegung vor Ablauf
einer ;gewissen Zeit beginnt, die beispielsweise auf 130 Sekunde angesetzt
«-erden
kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen dem KomdensatorC2
und der PenthodeU, über welcheauch dieser Kondensator entladen wird, ein Gleichrichter
D3 eingeschaltet ist, über welchen die Entladung des Kondensators l(2 und folglich
auch des Kondensators C2 erst dann eintreten kann, -wenn die Spannung V1 @am Kondensatoar
Cl auf einen Wert herabgegangen ist, der geringer ist als die Spannung V2. Die zwischen
dem Beginn jeder der Entladungen der Kondensatoren Cl und C2 verstreichende Zeit
hängt außer von den elektrischen Konstanten dieses Kondensators ,auch von den elektrischen
Konstanten der Penthode U und dem durch den Transformator T2 gegebenen Unterschied
zwischen den Spannungen V1 und V2 ab.
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Es wird unmittelbar verständlich sein, daß der von einer gegebenen
Aufladung des Kondensators C2 bestimmte Wert der mittleren Belichtung nach Vorkommen
der Sprachstromamplitude b sich konstant halten wird, bis die Spannung V1 .auf den
Wert herabgegangen ist, den. die SpannungV2 hat, und die Zeitspanne, während welcher
die mittlere Belichtung somit konstant gehalten wird, wird für das vollständige
Aufzeichnen einer nachfolgenden Amplitude b ausreichend sein, vorausgesetzt, daß
sie innerhalb -der erwähnten. Zeitspanne, z. B. 1/3o Sekunde; eintrifft. Diese Zeitspanne
läßt sich jedoch einem beliebigen gewünschten Wert anpassen.
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Es hat sich gezeigt, daß der Unterschied zwischen den beiden Spannungen
V1 und V2 nicht zu groß sein darf; die Entladung des Kondensators C1 geschieht daher
am besten bei konstantem Strom, weshalb die Entladung über seine Penthode stattfindet.
Die Spannung V1 wird dann für dieselbe Entladedauer zu Beginn der Entladeperiode
langsamer abnehmen, als es der Fall wäre, wenn die Entladung über -einen Ohmschen
Widerstand @erfolgte.
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Wie aus Abb.5 ersichtlich, ist vorausgesetzt, daß die Verbindungen
zum Oszillographen L in Abb. 3 derart gewählt sind, daß die Maximalanmplituden a
des Tones vom Oszillographen durch Verstärkung der Belichtung des Films aufgezeichnet
werden, wobei vorausgesetzt wird, daß es sich um das Aufzeichnen eines Tonfilnn:negativs
handelt. Diese Amplituden erfordern keine Nullinienverschiebung, um vollständig
aufgezeichnet werden zu können. In Abb.5 sind die Halbwellen, die durch Abschwächung
der Belichtung des Films aufgezeichnet werden, schraffiert, während die übrigen
Halbwellen keine Schraffen aufweisen.
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Wie oben erwähnt, befindet sich die Asymznetrie des Spannungsdiagramms
bei Sprachschwingungen fast stets auf derselben Seite; in Fällen aber, in denen
Musikschwingungen asymmetrisch sind, ist das erwähnte Verhältnis nicht immer vorhanden,
und es wird in solchen Fällen zweckmäßig sein, eine Verschiebung der Nullinie über
die Mitte der Tonspur zuzulassen, jedoch nur so weit, daß die Maximalamplituden,
weil sie so gerichtet sind, .daß sie nicht bei. der Abschwächung, sondern bei einer
Verstärkung der Lichtstärke aufgezeichnet werden, gerade aufgezeichnet werden können,
ohne daß die Spitzen abgeschnitten werden.
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Diese Möglichkeit der Nulliniensteuerung liegt bei der Vorrichtung
nach Abb.7 vor. Bei. dieser Ausführungsform kann die Spannung V2 (Abh. 6) bis zum
Wert 2, steigen; d. h. daß die Nullinie ganz bis zu dem Rand der Tonspur verschoben
werden kann, der demjenigen entgegengesetzt ist, an welchem die Nullinie sich einstellt,
wenn keine Töne auftreten. Um zu gewährleisten, daß in. der Tonspur die Möglichkeit
vorhanden ist, die dem ersterwähnten Rand zugekehrten Halbwellen aufzuzeichnen,
läßt man die übrigen Halbwellen des Sprachstromes einen Kondensator C5 über :einen
Gleichrichter Dg und einen Ohmschen Widerstand r5 zur Spannung V5 aufladen (vgl.
Abb. q.). Diese Spannung begrenzt die Verschiebung der Nullinie über die Mitte,
so daß diese Verschiebung nicht größer wird als für das Aufzeichnen der Maximialamplituden
erforderlich. Der Kondensator C5 wird über einen Widerstand R5 entladen.
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Um zu verhüten, daß die Nullinie durch die Einwirkung -der Spannung
V5 über die'` Mitte der Tonspur zurückgeführt wird, ist zwischen Kondensator C5
und Stromquelle ein Gleichrichter Die neingeschaltet, der an einen solchen Punkt
der Stromquelle angeschlossen ist, daß die auf dem Gleichrichter ruhende Spannixng
-Ei -f- e ist. Die Spannung V5 kann. dann ;nicht größer werden :als e.