DE743785C

DE743785C - Method for shortening the settling time of a relatively sluggish vibrating element in sound transmission systems

Info

Publication number: DE743785C
Application number: DEK155007D
Authority: DE
Inventors: Ernst Hack
Original assignee: Klangfilm GmbH
Current assignee: Klangfilm GmbH
Priority date: 1939-07-11
Filing date: 1939-07-11
Publication date: 1944-05-05

Description

Verfahren zum Verkürzen der Einschwingzeit eines verhältnismäßig trägen Schwingelements in Tonübertragungsanlagen DieErfindung bezieht sich auf einVerfahren zum Verkürzen der Einschwingzeit eines verhältnismäßig trägen mechanischen Schwingelements, das in elektrischenTonübertragungsanlagen außer dem tonfrequent gesteuerten Organ vorhanden ist und im Rhythmus der Hüllkurve des tonfrequenten Stroms gesteuert wird; insbesondere einer Reintonblende in Tonfilmgeräten. Infolge der Trägheit solcher Beintonblenden wird bei der Aufzeichnung eines schnell große Amplituden annehmenden Tones ein Teil der Tonspur, der für die Tonaufzeichnung benötigt wird, abgeschnitten, wodurch Verzerrungen bei der Tonwiedergabe entstehen. Dieser Sachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Elements beim Auftreten einer größeren Tonamplitude durch einen zusätzlichen kurzzeitigen, dem Element zugeführten Stromstoß vergrößert wird. Nach einem weiteren Merkmal des Verfahrens wird dem Element nach erfolgtem zusätzlichem Stromstoß ein Gegenstromstoß zugeführt, durch den die Bewegung der Blende gebremst wird.Method for shortening the settling time of a relatively sluggish Vibrating Element in Sound Transmission Systems The invention relates to a method to shorten the settling time of a relatively sluggish mechanical oscillating element, that in electrical sound transmission systems apart from the audio frequency controlled organ is present and is controlled in the rhythm of the envelope of the audio-frequency current; in particular a pure tone screen in sound film devices. As a result of the indolence of such Leg fades will quickly take on large amplitudes when recording Tones a part of the soundtrack that is required for sound recording is cut off, causing distortion in the sound reproduction. This factual part is according to the invention eliminates the fact that the speed of movement of the element when Occurrence of a larger tone amplitude due to an additional short-term, dem Element supplied current surge is increased. According to another feature of the procedure a countercurrent surge is supplied to the element after the additional current surge has taken place, by which the movement of the diaphragm is braked.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.In the following the invention is based on an exemplary embodiment explained.

Abb. i zeigt die Einschwingzeit bei verschiedenen Aussteuerungen.Fig. I shows the settling time at different levels.

Abb. z zeigt die Vergrößerung der Öffnungsgeschwindigkeit der Blende mit Hilfe eines zusätzlichen Stromstoßes.Fig. Z shows the magnification of the aperture's opening speed with the help of an additional current surge.

Abb. 3 gibt eine schematische Darstellung, bei der nach erfolgtem erstem Stromstoß ein Gegenstromstoß einsetzt.Fig. 3 gives a schematic representation in which after a countercurrent surge occurs after the first surge.

Die Abb. d., 5 und 6 zeigen Schaltungsanordnungen. mit denen ein zusätzlicher Stromstoß der Blende zugeführt werden kann, entsprechend der Abb. 2.Figures d., 5 and 6 show circuit arrangements. with which an additional current surge can be fed to the diaphragm, accordingly of Fig. 2.

Abb. 7 zeigt eine Schaltung, mit der der Blende außer dem ersten Stromstoß ein Gegenstromstoß zugeführt werden kann, entsprechend Abb. -3-In Abb. i wird an Hand der Kurve A die Einschwingzeit einer Abdeckblende, die in bisher üblicher Weise geschaltet ist, bei verschiedenen Aussteuerungen gezeigt. Die Abdeckblende erhält zum Antrieb also nur den normalen Reintonstrom. Aus dieser Kurve geht hervor, daß bei iooprozentiger Aussteuerung etwa 21 in(Sek. zum Einschwingen benötigt werden. Die Kurve B gibt die Einschwingzeit bei einer Abdeckblende an, die gemäß der Erfindung angestrebt wird. Demnach werden bei iooprozentiger Aussteuerung etaw .1,5 in/Sek. zum Einschwingen benötigt. Die Einschwingzeit ist also erheblich verkürzt. Die Kurve A hat weiterhin noch den Nachteil, daß nach Erreichen des höchsten Ausschlages die Blende noch einige Male hin und her peitdelt, ehe die endgültige Lage erreicht ist. Die Kurve B läßt erkennen, daß nach Erreichen des höchsten Wertes die Blendenbewegung keine Pendelungen mehr aufweist.Fig. 7 shows a circuit with which the diaphragm apart from the first current surge a counter-current surge can be supplied, according to Fig. -3-In Fig. i is on Hand of the curve A, the settling time of a mask, which in the usual way is switched, shown at different levels. The masking plate receives so only the normal pure tone current to drive. From this curve it can be seen that with an io percent modulation, about 21 in (seconds are required to settle. Curve B indicates the settling time for a cover panel according to the invention is strived for. Accordingly, with an io percent modulation, around 1.5 in / sec. required for settling. The settling time is therefore considerably reduced. The curve A still has the disadvantage that after reaching the highest deflection the Fade back and forth a few more times before the final position is reached. The curve B shows that after reaching the highest value the diaphragm movement no longer has oscillations.

In Abb. 2 bedeutet die Kurve C den Blendenweg. die Kurve E stellt den normalen hlendenstrorn dar, während die Kurve D den zusätzlich der Blende zugeführten Stromstoß darstellt. Wurde der Blende nur der Blendenstroin E zugeführt, so würde eine Einschwingkurve gemäß der Kurve A in Abb. i erhalten werden. 1`'m nun eine kleinere Einschwingzeit zu erhalten, wird der Blende ein zusätzlicher Stromstoß D vor dem Offnungsvorgang zugeführt. Durch diesen Stromstoß wird die Öffnungsgeschwindigkeit der Blende erheblich vergrößert; die Einscbwingzeit wird also verkür-r_t. LTrn ein sofortiges Wiederzugehen der Blende zu verhindern, steigt der Blendenstrom durch R-C-Glieder bestimmter Zeitkonstante so an, daß die Blendenkante die strichpunktierteLinieaufzeichnet. DieKurve C steigt erheblich schneller an als unter normalen bisher üblichen Betriebsverhältnissen. In Abb. 3 haben die Kennzeichen F, C, D wieder dieselbe Bedeutung wie in Abb. 2. Nach erfolgtem erstem Stromstoß D wird der Blende ein Gegenstromstola F zugeführt. Dieser Gegenstromstoß F bremst die Bewegung der Blende ab. Dadurch -werden einerseits Pendelungen der Blende vermieden. Andererseits kann aber die Öffnungsgeschwindigkeit der Blende unter Zuhilfenahme eines sehr starken ersten Stromstoßes noch erheblich gegenüber der Möglichkeit nach Abb,.2 vergrößert werden, ohne Gefahr zu laufen, daß die Blende durch eine zu große Geschwindigkeit zu weit über den maximalen Ausschlag ausschlagen würde und dabei beschädigt werden könnte.In Fig. 2, curve C means the diaphragm travel. the curve E represents the normal hlendenstrom, while the curve D represents the current impulse additionally supplied to the diaphragm. If the diaphragm was only supplied with the diaphragm flow E, a settling curve according to curve A in Fig. I would be obtained. In order to achieve a shorter settling time, the diaphragm is supplied with an additional current surge D before the opening process. The opening speed of the diaphragm is considerably increased by this current surge; the settling time is thus shortened. To prevent the diaphragm from closing again immediately, the diaphragm current increases through the RC elements of a certain time constant so that the diaphragm edge records the dash-dotted line. The curve C rises considerably faster than under normal operating conditions that have been customary up to now. In Fig. 3, the symbols F, C, D have the same meaning as in Fig. 2. After the first current surge D, a counter-current stole F is fed to the diaphragm. This counter-current surge F brakes the movement of the diaphragm. As a result, on the one hand, oscillations of the diaphragm are avoided. On the other hand, the opening speed of the diaphragm can be increased considerably with the aid of a very strong first current surge compared to the possibility according to Fig could be damaged.

In Abb. .1 ist eine Schaltung gezeigt, mit der der Blende außer dem normalen Blendenstrom ein zusätzlicher Stromstoß, und zwar vor dem Öffnen, zugeführt werden kann. Die Tonfrequenz wird über einen Transformator i der Gleichrichterröhre 2 zugeführt. Die in dieser Gleichrichterröhre gleichgerichtete Tonfrequenz wird normalerweise der Abdeckblende zugeführt, evtl, über einen Verstärker, wie das in vorliegender Erfindung auch der Fall ist. Die Verstärkerröhre ist durch 5 gekennzeichnet. Gleichrichter und Verstärker sind gekoppelt über eine R-C-Kette 3. Iin Anodenkreis der Verstärkerröhre 5 ist die Abdeckblende an den Klemmen 1 und 1I angeschlossen. Die Verstärkerröhre erhält ihre Speisespannung über eine Drossel 9 und einen Stabilisator io (gestrichelt gezeichnet), beispielsweise vom Netz, was in dieser Schaltung nicht näher angegeben ist. Parallel zur Röhre 5 ist ein Kondensator 8 geschaltet. Gemäß der Erfindung ist die Gleichrichterröhre über den Kondensator q. direkt mit dem Gitter der Verstärkerröhre 5 gekoppelt. Ferner ist erfindungsgemäß in der Kathodenleitung der Verstärkerröhre 5 ein Widerstand C mit parallel geschaltetem Kondensator 7 vorgesehen. Der Kondensator .1 sorgt dafür, daß der Blende außer dem normalen Blendenstrom ein zusätzlicher Stromstoß vor dem Öffnungsvorgang erteilt wird.In Fig. .1 a circuit is shown with which the diaphragm besides the normal aperture current an additional current surge, before the opening, supplied can be. The audio frequency is via a transformer i the rectifier tube 2 supplied. The audio frequency rectified in this rectifier tube becomes normally fed to the cover panel, possibly via an amplifier, like the one in present invention is also the case. The amplifier tube is indicated by 5. Rectifier and amplifier are coupled via an R-C chain 3rd in the anode circuit of the amplifier tube 5, the cover panel is connected to terminals 1 and 1I. The amplifier tube receives its supply voltage via a choke 9 and a stabilizer io (shown in dashed lines), for example from the network, which is not in this circuit is specified. A capacitor 8 is connected in parallel with the tube 5. According to of the invention is the rectifier tube across the capacitor q. directly with the Grid of the amplifier tube 5 coupled. Furthermore, according to the invention is in the cathode lead The amplifier tube 5 is provided with a resistor C with a capacitor 7 connected in parallel. The capacitor .1 ensures that the diaphragm apart from the normal diaphragm current additional current impulse is given before the opening process.

Die dem Transformator i zugeführte Frequenz erzeugt an der Kathode der Röhre 2 ,eine Spannung, die direkt über den Kondensator :1 dein Gitter der Verstärkerröhre 5 zugeführt wird. Die Entladung des Kondensators 4 erfolgt über die R-C-llette 3. Die Kapazität der R -C-Kette wird inzwischen ebenfalls von der von der Röhre 2 gelieferten Spannung aufgeladen und gelangt ebenfalls auf das Gitter der Verstärkerröhre 5, allerdings später als die des Kondensators .l. Der erste Stromstoß ist also durch die vom Kondensator. dem Gitter der Verstärkerröhre zugeführte Spannung bedingt. Uni einen möglichst großen ersten Stromstoß auf die Blende zu bekommen, wird der Kathodenwiderstand 6 über einen Kondensator 7 für kurze Stromstöße kurzgeschlossen, so daß die Röhre praktisch auf der statischen Kennlinie und mit höchster Verstärkung arbeitet. Für die Frequenz der langsamen Aufladung der Kondensatoren der R-C-Kette ist der Kondensator.l. dann sehr groß, so daß hier die Röhren mit veränderlicher Gittervorspannung an 6 arbeiten und ihre Vorspannung entsprechend zurückgeht.The frequency fed to the transformer i is generated at the cathode the tube 2, a voltage that is directly across the capacitor: 1 your grid of the amplifier tube 5 is fed. The capacitor 4 is discharged via the R-C chain 3. The capacity of the R -C chain is meanwhile also supplied by the one supplied by the tube 2 Voltage charged and also reaches the grid of the amplifier tube 5, however later than that of the capacitor .l. So the first power surge is through those from the capacitor. voltage applied to the grid of the amplifier tube. Uni to get the largest possible first power surge on the panel is the Cathode resistor 6 short-circuited via a capacitor 7 for short current surges, so that the tube is practically on the static characteristic and with the highest gain is working. For the frequency of the slow charging of the capacitors in the R-C chain is the capacitor. l. then very large, so that here the tubes with variable Work grid bias on 6 and its bias will decrease accordingly.

Nach Abb. 5 kann der erste Stromstoß anstatt über den Kondensator d. auch über eine zweite Gleichrichterröhre 2a erzeugt werden, evtl. auch durch einen bekannten Sirutorgleichricli'ter. Im übrigen ist die Schaltung in derselben Weise wie die der Abb. 4 verv ollständigt zu denken.According to Fig. 5, the first current surge can take place via the capacitor d. can also be generated via a second rectifier tube 2a, Possibly. also by a well-known Sirutor equalizer. Otherwise the circuit is to think completely in the same way as that of Fig. 4.

Da der Kathodenwiderstand für die Verstärkung eine Schwächung bedeutet, ist nach Abh. 6 ein Ouerwiderstand eingefügt worden, bestehend aus den Widerständen i i und 12 und dem Kondensator 7. Dieser Querwiderstand kann veränderlich sein und dadurch die Höhe des Ouerstromes im Kathodenwiderstand und somit die sich einstellende Gittervorspännun- und damit die Verstärkung verändern. Dieser O_uerwiderstand ersetzt das bisher bei der Abdeclcblende übliche Eingangspotentiometer mit dem Vorteil, daß die Dauer des Einschwingv organges nicht beeinflußt wird. Der Ouerwiderstand ist natürlich an die in Abb. 6 gezeichnete Art in keiner Weise gebunden, sondern kann auch beliebig anders gestaltet sein. In Abb. 3 ist die Möglichkeit angegeben, nach erfolgtem erstem Stromstoß der Blende einen Gegenstromstoß zuzuführen. Abb. 7 zeigt die entsprechende Schaltung dazu. In dieser Schaltung wird der gleichgerichtete Strom ebenfalls einem Verstärker zugeführt. Dieser besteht aus den beiden Röhren 12 und 13, wobei die Anode der Röhre 13 über einen Kondensator, 14 mit der Röhre 12 gekuppelt ist. Die Blende ist bei I und II angeschaltet. In dieser Schaltung wird der erste Stromstoß durch den Kondensator 4 bewirkt, während der zweite Stromstoß, der als Gegenstromstoß wirkt, durch die kombinierte Verstärkerschaltung der beiden Röhren 12 und 13 hervorgerufen wird. Die beiden Röhren 12 und 13 können zweckmäßigerweise in einem Kolben als eine Doppeltriode gebaut sein. Mit Hilfe der Polentiometer 6 und 6d kann der Blendenstrom so, einreguliert werden, daß trotz vor= handener höchster Anfangsgeschwindigkeit kein Ruhestrom in der Blende zu fließen braucht. Es ist also die Möglichkeit gegeben, die Blende mit mechanischer Nullpunktsverstellung zu versehen, was ja bei Blenden, die einen Rückstrom aufweisen, nicht möglich ist.Since the cathode resistance means a weakening for the gain, a cross resistor has been inserted according to dep. 6, consisting of the resistors i i and 12 and the capacitor 7. This cross resistance can be variable and thereby the level of the cross current in the cathode resistance and thus the resulting one Change the grid prestressing and thus the gain. This external resistance replaces the input potentiometer previously used on the cover panel with the advantage of that the duration of the transient process is not influenced. The Ouer Resistance is of course in no way bound to the type shown in Fig. 6, but can also be designed in any other way. Fig. 3 shows the possibility of to supply a counter-current surge to the diaphragm after the first current surge has taken place. Fig. 7 shows the corresponding circuit for this. In this circuit the rectified Current also fed to an amplifier. This consists of the two tubes 12 and 13, the anode of the tube 13 via a capacitor, 14 with the tube 12 is coupled. The aperture is switched on at I and II. In this circuit the first current surge is caused by the capacitor 4, while the second current surge, which acts as a countercurrent surge, through the combined amplifier circuit of the two Tubes 12 and 13 is caused. The two tubes 12 and 13 can expediently be built in a flask as a double triode. With the help of the polentiometer 6 and 6d, the diaphragm current can be adjusted so that, despite the presence of the maximum Initial speed no quiescent current needs to flow in the diaphragm. So it is given the option of providing the diaphragm with a mechanical zero point adjustment, which is not possible with diaphragms that have a reverse current.

Wie bereits eingangs erwähnt, sind bisher mit der erfindungsgemäßen Schaltung erhebliche Verkürzungen der Einschw ingzeit erreicht worden. Wie Messungen ergaben, beträgt die Ein.schwingzeit bei Abdeckblenden, die gemäß der Erfindung geschaltet wurden, etwa 2 m/Sek. bei 1o °/Q und etwa 4 in/Sek. bei 1000/0, Es ist natürlich selbstverständlich, daß diese Angaben keineswegs die mit dieser erfindungsgemäßen Schaltung erzielbaren Einschwing zeiten begrenzen. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf Abdeckblenden beschränkt, sondern kann überall dort angewandt werden, wo es sich darum handelt, bei bewegten -von elektrischem Strom gesteuerten Elementen die Einschwingzeit zu verkürzen.As already mentioned above, with the inventive Switching, considerable reductions in settling time have been achieved. Like measurements resulted, is the Ein.schwingzeit for cover panels, according to the invention were switched, about 2 m / sec. at 10 ° / Q and about 4 in / sec. at 1000/0, it is of course, of course, that this information is in no way related to this invention Limit the settling times that can be achieved. The invention is self-evident not limited to cover panels, but can be used anywhere where it is concerned with moving elements controlled by electricity to shorten the settling time.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method to shorten the settling time of a relatively sluggish mechanical vibrating element used in electrical transmission systems except for the organ controlled by the audio frequency and in the rhythm of the envelope curve the audio-frequency current is controlled, in particular a pure tone screen in sound film devices, characterized in that the speed of movement of the element by a additional brief impact applied to the element is increased.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the short-term current surge to. Beginning the movement of the element is supplied.

3. The method according to any one of the claims i and 2, characterized by the use of a cover panel as a movable one Element. `.

4. The method according to claim 3, characterized in that the cover panel At the beginning of the opening process, besides the actual pure tone current, there is a brief one Current surge is supplied.

5. Circuit for performing the method according to claim .., characterized in that the rectified audio-frequency current used for Control of the clear tone screen is used, an amplifier tube is fed into its Anode circuit the shutter is turned on, the same directional current apart from the normal coupling by means of an R-C chain directly via a capacitor is coupled to the grating of the amplifier tube.

6. Circuit according to claim 5, characterized in that a capacitor is parallel to the cathode lead resistance is switched.

7. A circuit according to claim 5 and 6, characterized by a cross resistor which is switched on in parallel with the amplifier tube. B. Apparatus according to claim 7, characterized in that this Ouer Resistance is variable. G. Method according to Claims 1 and 2, characterized in that after the first current surge has taken place, a countercurrent surge is supplied. ok A method according to claim g, characterized in that the countercurrent surge occurs through a second tube. ii: circuit for performing the method according to claim g. and io, characterized in that the two tubes are coupled in a manner known per se, the cover panel being connected between the anodes of the two tubes. 12. A circuit according to claim ii, characterized in that the two tubes are constructed to form a tube. 1 3. Circuit according to claim ii and 12, characterized in that the cathode resistances of the two amplifier tubes are variable. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following documents are to be found in the grant procedure Considered: German patent specification ....... No. 636 262; British - ....... - 477726-