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Vorrichtung zur Herstellung von Gegentakttonaufzeichnungen in Zackenschrift
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Gegentakttonaufzeichnungen
in Zackenschrift mittels einer oder mehrerer Dreiecksblenden oder eines oder mehrerer
Schattendreiecke.
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Es ist bekannt, daß das in der Verstärkertechnik angewendete Gegentaktverfahren
auch auf die Lichttonaufzeichnung angewendet werden kann, und zwar sowohl bei der
Sprossenschrift als auch bei der Zackenschrift. Das Gegentaktverfahren hat einmal
den Vorteil, daß die unsymmetrischen Verzerrungen, die möglicherweise in dem Tonaufnahmeverfahi@en
vorhanden sind, beseitigt werden; man kann aber auch das Gegentaktverfahren zur
Grundgeräuschbeseitigung verwenden, und zwar ebenfalls sowohl bei der Sprossenschrift
als auch bei Zackenschrift. Grundgeräuschbeseitigung ist dann vorhanden, wenn in
den beiden Aufzeichnungshälften jeweils nur die Halbwellen oder annähernd die Halbwellen
aufgezeichnet werden. Dieser Vorgang läßt sich leicht dadurch veranschaulichen,
daß man die Lage des Arbeitspunktes auf der Kennlinie des Verfahrens betrachtet.
Im Normalfalle liegt der Arbeitspunkt in der Mitte der Kennlinie; im anderen Falle
wird der Arheitspunkt an das eine Ende der Kennlinie verlegt. In Analogie zur Verstärkertechnik
kann man im ersten Falle von A-Schrift-Verfahren, im zweiten Falle von B-Schrift-Verfahren
sprechen. , GegentakttonaufzeichnungeninZackenschrift nach dem B-Schrift-Verfahren
wurden bisher mit Zackenblenden, wie sie in Abb. i 'dar.-.estellt sind, hergestellt.
Dabei ist es gleichgültig, ob bei der Tonaufzeichnung zur Lichtsteuerung ein Schwingspiegelsystem
oder ein Tonsteuergerät mit bewegten Blenden o. d,-,1. verwendet wird. Im ersteren
Falle, der praktisch am wichtigsten ist, werden die Zackenblenden in den Kondensator
eingesetzt und
über den Schwingspiegel auf den Spalt abgebildet,
so daß die übereinanderlagerung von Zackenblende und Spalt auf den Film zur Tonaufzeichnung
abgebildet werden kann. Diese übereinanderlagerung von Zackenblende und Spalt ist
in der Abb. i dargestellt.
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Beim Schwingen des Schwingspiegels wird sich diese Zackenblende in
einer senkrecht zum Spalt liegenden Richtung entsprechend der Tonmodulation verlagern,
so daß in den beiden Tonspurhälften jeweils nur die Halbwellen aufgezeichnet werden.
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Diese Art der Tonaufzeichnung hat den -Nachteil, daß zur Vermeidung
von Verzerrungen die Zackenblende sehr genau zum Spalt eingestellt werden muß, daß
im besonderen die Zackenspitzen in der Ruhelage genau auf Spaltmitte eingestellt
werden, und den weiteren Nachteil, daß das Maß der Verzerrungen, die bei kleineren
Aussteuerungen vorhanden sind, noch von den photographischen Eigenschaften des Filmmaterials
abhängt. Der zweite Umstand ist verständlich, weil bei kleinen Aussteuerungen der
Spalt von der Zackenblende nicht mehr vollständig überdeckt wird, sondern die Spitze
nur in den Spalt hineinragt, so daß nicht mehr von reiner Zackenschrift, sondern
einer Kombination von Zackenschrift und Sprossenschrift gesprochen werden muß. Aufgabe
der Erfindung ist die Vermeidung der erwähnten Nachteile. Zu diesem Zwecke werden
die Spitzen der Zackenblenden entsprechend :der Abb.2 ausgestaltet. Bei dieser Art
von Zahkenblenden fallen die erwähnten Nachteile fort, weil die Spitzen der Zackenblenden
nicht mehr auf Spaltmitte zu treffen brauchen und weil der Diffusionslichthof praktisch
vernachlässigt werden kann.
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Die Wirkungsv-eise dieser Zackenblende möge an Hand der Abb.3 erläutert
werden. Die gestrichelte Linie i stellt die Mitte des von den Linien 2 und 3 gebildeten
Spaltes dar. Ferner sind in Abb. 3 die Linien q. und 5 angegeben, die parallel zum
Spalt verlaufen und gleichen Abstand von der Spaltmitte i haben. Bis zu den Linien
.4 bzw. 5 .verlaufen die Kanten der Zackenblenden 6 und 7 geradlinig. Bei den Linien
a und 5 setzt eine Durchbiegung der Kanten der Zackenblenden ein, die naturgemäß
so beschaffen sein muß, daß die durch die Durchbiegung entstehenden Verzerrungen
sich bei der Gegentaktschaltung kompensieren. Eine nähere Durchrechnung hat gezeigt,
daß die Verzerrungsfreiheit dann vorhanden ist, wenn folgende vier Bedingungen eingehalten
werden: i. Die Krümmung der Spitze muß so ausgebildet sein, daß in der Potenzreihenentwicklung
der Kurve die ungeraden Glieder, deren Exponent größer -oder gleich 3 ist, fehlen.
(In der Zeichnung ist der Spezialfall von Parabelbogen berücksichtigt.) 2. Die Spitze
der einen Zacke muß auf gleicher Flucht liegen mit dem Übergang von gerader Kante
zu gekrümmter Kante auf der anderen Zacke, d. h. wenn die Krümmung bei der Parallelen
q. beginnt, muß die Spitze auf die Parallelen 5 liegen, und umgekehrt.
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3. Der Übergang von Krümmung zur Geraden, z. B. an der Stelle q.,
muß gleichmäßig verlaufen.
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q.. In der Zackenspitze müssen die Kurventangenten senkrecht zum Spalt
verlaufen.
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In der Abb. q. sind die Kennlinien, -die sich bei Verwendung der verschiedenen
Zackenblenden in den beiden Tonspurhälften ergeben, aufgetragen, und zwar oberhalb
der x-Achse z. B. die Kennlinie für die Zackenblende 6 und unterhalb der x-Achse
entsprechend die für die Zackenblende 7. Es ist ohne weiteres klar, daß rechts von
der Stelle die Kennlinie gerade verläuft, links von der Stelle q. in diesem Spezialfalle
parabolisch gekrümmt und daß die Krümmung an der Stelle 5 beendet ist. Die Wirkung
des Gegentaktverfahrens wird in der Abbildung dadurch veranschaulicht, daß die Kennlinie
der Zackenblende 7 entsprechend bei negativen x- und y-Werten verläuft. Die Gesamtkennlinie
des Übertragungsverfahrens ergibt sich durchAddition der einzelnen Kennlinien und
hat, ivie man sieht, eine gerade, durch den Nullpunkt gehende Linie zur Folge. Damit
ist bewiesen, daß durch die besondere Ausführung der Zackenblende nichtlineare Verzerrungen
nicht entstehen können.
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Der besondere Vorteil dieser Zackenblende liegt darin, daß der Einfluß
des Diffusionslichthofes bei Aussteuerungen um die Ruhelage herum vernachlässigt
werden kann. Sie hat auch noch den Vorteil, daß die Einstellung der Zackenblende
zum Spalt nicht mehr so genau vorgenommen zu werden braucht wie bei der üblichen
Zackenblende. Es genügt, wenn der Spalt innerhalb des Raumes zwischen den Parallelen
4. und 5 liegt. Eine nähere Durchrechnung ergibt weiterhin, daß die Verzerrungsfreiheit,
die hier nur für den Fall eines unendlich schmalen Spaltes nachgewiesen wurde, auch
bei endlicher Spaltbreite noch vorhanden ist. Diese Vorteile sind so groß, daß man
den Nachteil der Zackenblende, nämlich daß die mit ihr erzeugte Tonspur nicht ,mehr
absolut grundgeräuschfrei ist, in Kauf nehmen wird; denn dadurch, daß die Zackenblenden
mit ihren Spitzen ständig in den Spalt hineinragen, entstehen in der TonaufzeichnungauchärnRuhezustand
schmale, weiße Streifen, die bei der üblichen Ge_gentaktzackenschrift nicht vorhanden
sind. Das Grundgeräusch läßt sich aber praktisch fast
beseitigen,
wenn man diese übrigbleibende en weißen Streifen hinreichend schmal macht. Die Breite
des bei der Aufzeichnung entstehenden Ruhestreifens sowie das Verhältnis von Länge
der Krümmung zu gekrümmter Länge der Zackenkanten ist dem Ermessen des Fachmannes
anheimgestellt und muß besonders ermittelt werden: