DE817041C

DE817041C - System for producing push-pull sound recordings

Info

Publication number: DE817041C
Application number: DEP28868A
Authority: DE
Inventors: John George Frayne
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1946-05-07
Filing date: 1948-12-31
Publication date: 1951-10-15

Description

System zur Herstellung von Gegentakttonaufzeichnungen Die Erfindung bezieht sich auf ein System für die fotographische Tonaufzeichnung auf Film nach dem Gegentaktprinzip mit veränderlicher Dichte. Ein solches Svstein ist bereits in der Form bekanntgeworden, daß ein Paar in der Querrichtung getrennter Lichtdurchlaßschlitze, welche in der Bewegungsrichtung des Films versetzt liegen, von einer gemeinsamen Lichtquelle her ausgeleuchtet werden, und ein elektrisch leitendes Band, welches auf der der Lichtquelle abgewandten Seite neben den Schlitzen liegt, bei seiner durch den aufgedrückten modulierten Sprechstrom bewirkten Scliwiugl>ewegutig gleichzeitig in Richtung der Filinhewegung die Abmessung des durch einen der Schlitze gehenden Strahlenbündels vergrößert und die Abmessung des durch den zweiten Schlitz übertragenen Strahlenbündels verkleinert.System for producing push-pull sound recordings The invention relates to a system for photographic sound recording on film after the push-pull principle with variable density. One such Svstein is already became known in the form that a pair of transversely separated light transmission slits, which are offset in the direction of movement of the film, from a common one Light source are illuminated forth, and an electrically conductive tape, which is on the side facing away from the light source next to the slots, at his through the modulated speech stream that was pressed on, Scliwiugl> ewegiges simultaneously in the direction of the filinhe path the dimension of the one passing through one of the slots The beam is enlarged and the dimension of the transmitted through the second slot The beam of rays is reduced.

Bei dem erläuterten bekannten System wurde eine Verzerrung beobachtet, welche durch gerade Harmonische bedingt ist, und zwar auf Grund der Tatsache, daß dieses Lichtventil im wesentlichen die Kombination von zwei Einbandlichtventilen darstellt, von denen jedes aus sich selbst heraus eine hohe zweite Harmonische aufweist, die auf dem bekannten Einfluß der Bandgeschwindigkeit beruht. Bei den bekannten Lichtventilen befinden sich die modulierenden Kanten des Signalbandes mit Bezug auf die getrennten Lichtbänder in entgegengesetzten Lagen. In jedem Augenblick erfolgt die Bewegung der Signalbandkanten mit Bezug auf den Film in der gleichen Richtung, was zur Folge hat, daß die geraden Harmonischen der Tonspuren sich addieren. Außerdem liegen die Mittellinien der Aufnahmen beider Tonspuren nur bei 0-Modulation in einer Reihe und entfernen sich voneinander mit zunehmender Modulation.In the known system explained, a distortion was observed, which is conditioned by straight harmonics, due to the fact that this light valve is essentially the combination of two cover light valves each of which has a high second harmonic in its own right, which is based on the known influence of the belt speed. With the known Light valves are located with reference to the modulating edges of the signal band on the separate strips of light in opposite directions Locations. In each The signal tape edges move with respect to the film in the instant same direction, which has the consequence that the even harmonics of the soundtracks add up. In addition, the center lines of the recordings of both sound tracks only lie with 0 modulation in a row and move away from each other with increasing modulation.

Die Erfindung hat zum Ziel, diese Mängel zu beheben und eine verzerrungsfreie Gegentakttonaufzeichnung wechselnder Dichte auf einem Film aufzuzeichnen. Das wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß in dem Weg eines der Lichtstrahlenbündel zwischen dem Band und dem Film ein Umkehrprisma angeordnet ist. Infolge einer solchen Umkehrung eines der beiden modulierten Lichtbänder bewegen sich die modulierenden Kanten des Signalbandes für die beiden Tonspurteile in jedem Augenblick in entgegengesetzten Ltichtungen mit Bezug auf die Filmbewegung; demzufolge werden die geraden Harmonischen vollständig ausgeschaltet dank der Tatsache, daß diese Komponenten aus den beiden Lichtbändern mit Bezug auf ihre zugehörigen Grundtöne in entgegengesetzter Phase aufgezeichnet werden. Durch Verwendung zusätzlicher optischer Mittel in Form von Refraktorplatten, die allgemein als Sägeböcke bekannt sind, können die beiden Bilder auf dem Film in der Querrichtung miteinander ausgerichtet werden.The aim of the invention is to remedy these deficiencies and to make them distortion-free To record alternating density differential tone recording on film. That will according to the invention thereby made possible that in the path of one of the light beams an erecting prism is arranged between the belt and the film. As a result of such Reversing one of the two modulated light bands, the modulating move Edges of the signal tape for the two parts of the audio track in each moment in opposite directions Films related to film movement; consequently, the even harmonics become completely turned off thanks to the fact that these components consist of the two Bands of light with respect to their associated fundamental tones in opposite phase to be recorded. By using additional optical means in the form of Refractor plates, commonly known as sawhorses, can take the two images on the film are aligned with each other in the transverse direction.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung wird auf die folgende Beschreibung Bezug genommen, und zwar in Verbindung mit der Zeichnung; in letzterer zeigt Fig. i eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, des optischen Aufzeichnungssystems gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht des optischen Systems nach Fig. i, Fig.3 eine vergrößerte Ansicht der Polfläche eines der mit Öffnungen versehenen Polstücke eines Lichtventils mit einem vor dem Polstück angeordneten, durch die Signale moduliertem Band, Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, wobei vor dem durchbrochenen Polstück außer dem signalmodulierten Band zwei geräuschmindernde Bänder angeordnet sind, 'Fig. 5 eine vergrößerte schematische Darstellung der Abbildung der Lichtbänder auf dem Film, wenn das Bild durch die Lichtventilbänder in einem optischen System, das weder ein Umkehrprisma noch eine Refraktorplatte enthält, begrenzt wird, Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung der auf dem Film erscheinenden Lichtbandfilter, bei einem System, welches nur Refraktorplatten zur Ausrichtung der Bilder in der Querrichtung aufweist, Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der auf dem Film erscheinenden Lichtbandbilder, wenn sowohl Refraktorplatten als auch optische Umkehrmittel verwendet werden, wie es die Erfindung empfiehlt.To facilitate understanding of the invention, reference is made to the following Description referenced, in conjunction with the drawing; in the latter Fig. i shows a plan view, partly in section, of the optical recording system according to the invention, FIG. 2 a side view of the optical system according to FIG. 3 is an enlarged view of the pole face of one of the openings provided Pole pieces of a light valve with one arranged in front of the pole piece through which Signals modulated band, FIG. 4 shows a representation similar to FIG. 3, with in front In addition to the signal-modulated band, the pierced pole piece has two noise-reducing strips Ribbons are arranged, 'Fig. 5 shows an enlarged schematic representation of the figure of the light bands on the film when the image through the light valve bands in one optical system that does not contain an erecting prism or a refractor plate, Fig. 6 is an enlarged view of that appearing on the film Light band filter, in a system that only uses refractor plates for alignment which has images in the transverse direction, FIG. 7 is an enlarged illustration of the light band images appearing on the film if both refractor plates and optical reversal means can be used as recommended by the invention.

Gemäß Fig. i werden Lichtstrahlen gleichbleibender Intensität, die von der Lichtquelle i ausgehen, mittels eines Sammellinsensystems 2 in einen Brennpunkt projiziert, der zwischen den Polstükken 3 und 4 eines Lichtventils liegt. Der sonstige Aufbau des Lichtventils ist nicht gezeigt; er umfaßt, wie das an sich bekannt ist, entweder einen permanenten Magneten oder einen Elektromagneten, der in dem Luftspalt zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Polstücke 3 und 4 ein Magnetfeld erzeugt. Die aus dem Lichtventil austretenden Lichtstrahlen werden mittels eines Objektivlinsensystems 5 auf einen in Bewegung befindlichen Film F projiziert, der in dem optischen System durch eine umlaufende Trommel 6 abgestützt wird.According to Fig. I, light rays of constant intensity, the proceed from the light source i, by means of a collecting lens system 2 in a focal point projected, which lies between the pole pieces 3 and 4 of a light valve. The other one Structure of the light valve is not shown; it includes, as is known per se, either a permanent magnet or an electromagnet that is in the air gap a magnetic field between the opposing surfaces of the pole pieces 3 and 4 generated. The light rays emerging from the light valve are activated by means of a Objective lens system 5 projected onto a moving film F, the is supported in the optical system by a rotating drum 6.

Das Polstück 3 ist mit zwei in der Querrichtung getrennten, in der Längsrichtung versetzten Aufzeichnungsöffnungen .-1 und B versehen. Das Polstück 4 weist ähnliche versetzte Öffnungen auf, die mit den Öffnungen A und B im Polstück 3 ausgerichtet sind.The pole piece 3 is separated with two in the transverse direction, in the Longitudinally offset recording openings.-1 and B provided. The pole piece 4 has similar staggered openings to those with openings A and B in the pole piece 3 are aligned.

Das von der Lichtquelle i kommende und durch die ausgerichteten Öffnungen in den Polstücken 3 und 4 hindurchtretende Lichtbündel wird mittels des vibrierenden Bandes 7 moduliert, und zwar nach der Gegentaktmethode. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die obere Kante des Bandes 7, welches in dem Magnetfeld entsprechend den Sprechströmen, von denen es durchflossen wird, schwingt, die Lage des unteren Randes des durch die Üftnung .d gebildeten Lichtbandes verändert, während die untere Kante des Bandes 7 die Lage des oberen Randes des durch die Öffnung B gebildeten Lichtbandes verändert. Das Band 7 ist über die Leitungen 9 und io elektrisch an die Quelle des modulierten Stromes angeschlossen.That coming from the light source i and through the aligned openings In the pole pieces 3 and 4 passing light beam is by means of the vibrating Band 7 modulated, using the push-pull method. From Fig. 3 it can be seen that the upper edge of the tape 7, which is in the magnetic field corresponding to the speech currents, from which it flows through, swings, the location of the lower edge of the through die Üftnung .d formed light band changed, while the lower edge of the band 7 the position of the upper edge of the light band formed by the opening B changed. The band 7 is electrically connected to the source of the modulated via lines 9 and io Connected to electricity.

Wie Fig. 2 und 4 zeigen, sind in einer zur Ebene des Bandes 7 parallelen Ebene innerhalb des Luftspaltes zwei Bänder i 1 und 12 angeordnet, welche für die Durchleitung des einseitigen Beeinflussungsstromes eingerichtet sind. Gemäß Fig. 4 verändert das Band 11 die Lage des oberen Randes des durch die Öffnung A gebildeten Lichtbandes, während das Band 12 den unteren Rand des von der Öffnung B gebildeten Lichtbandes verlagert. Der einseitige Beeinflussungsstrom durchströmt die Bänder i i und 12 in entgegengesetzten Richtungen und veranlaßt dieselben daher, sich entsprechend seinen Veränderungen einander zu nähern bzw. voneinander zu entfernen. Die Bänder i i und 12 sind durch ein Potentiometer 13 geshuntet, welches dazu dient, jegliche Abweichung in der Empfindlichkeit des einen oder des anderen Geräuschminderungsbandes zu korrigieren; die einseitigen Beeinflussungsströme in den beiden Bändern werden so eingestellt, daß sich für beide Öffnungen gleiche einseitige Spaltverengungen ergeben.As shown in FIGS. 2 and 4, they are in a plane parallel to the belt 7 Level within the air gap two bands i 1 and 12 arranged, which for the Passage of the unilateral influencing current are set up. According to Fig. 4, the band 11 changes the position of the upper edge of the opening A formed Light band, while the band 12 is the lower edge of the opening B formed Shifted the light band. The one-sided influencing current flows through the belts i i and 12 in opposite directions and therefore cause them to move accordingly to approach or move away from one another in its changes. The bands i i and 12 are shunted by a potentiometer 13, which is used to set any Deviation in the sensitivity of one or the other noise reduction band to correct; the one-sided influencing currents in the two bands adjusted so that there are the same unilateral gap constrictions for both openings result.

Wie bereits angegeben worden ist, zeigt Fig.5 schematisch eine vergrößerte Ansicht der auf dem Film F erscheinenden Bilder der Öffnungen, die bei einem Aufzeichnungssystem der bisher beschriebenen Art durch die Lichtventilbänder begrenzt sind. Eine Bewegung des Bandes 7 nach Fig. 3 oder 4 bewirkt eine gleichzeitige, in jedem Augenblick relativ zur Filmbewegung gleichgerichtete Bewegung des modulierten Bildrandes gemäß Fig.5. Die gegenüberliegenden Bildränder bleiben bei dem Einbandventil nach F ig. 3 unverändert. Bei dem Lichtventil gemäß Fig..I wird sich der gegenüberliegende Rand jedes in Fig.5 gezeigten Bildes in jeweils entgegengesetzter Richtung bewegen, und zwar in Übereinstimmung mit den einseitigen Beeinflussungsströmen. In den Fig. 5, 6 und 7 bezieht sich das Zeichen NR auf denjenigen Rand des Bandes, der sich entsprechend den einseitigen Beeinflussungsströmen bewegt; das Zeichen `lod bezieht sich auf denjenigen Bandrand, dessen Bewegung in Übereinstimmung mit den Sprechströmen vor sich geht. In diesem Fall besteht die maximale Versetzung der Mitten der exponierten Felder bei Nullmodulation, und der Abstand zwischen den \litten wird größer, wenn die Modulation zunimmt. Es läßt sich nachweisen, daß bei der i8o°igen gegenseitigen Phasenverschiebung hinsichtlich der Belichtung der beiden Tonspuren keine Ausschaltung der geraden Harmonischen erreicht wird, wenn die beiden Spuren nach der Gegentaktmethode wiedergegeben werden. Das beruht darauf, daß die unter dem Einfluß der Bandgeschwindigkeit in jeder Tonspur auftretenden geraden Harmonischen mit Bezug auf ihre zugehörigen Grundtöne in der gleichen Phase aufgezeichnet werden und sich unmittelbar in der gleichen Weise addieren wie die Grundtöne.As has already been indicated, Figure 5 shows schematically an enlarged View of the images appearing on film F of the openings made in a recording system of the type described so far are limited by the light valve bands. A movement of the band 7 according to Fig. 3 or 4 causes a simultaneous, in each moment rectified relative to the motion of the film Movement of the modulated Edge of the picture according to Fig. 5. The opposite edges of the picture remain with the single-band valve according to Fig. 3 unchanged. In the light valve according to Fig..I, the opposite Move the edge of each image shown in Fig. 5 in the opposite direction, in accordance with the unilateral influencing currents. In Fig. 5, 6 and 7, the sign NR refers to that edge of the tape that is moved according to the unilateral influencing currents; the sign `lod relates on the edge of the tape whose movement is in accordance with the speech streams going on. In this case, there is the maximum displacement of the centers of the exposed ones Fields with zero modulation, and the distance between the \ litten increases when the modulation increases. It can be shown that in the 180 ° mutual Phase shift with regard to the exposure of the two sound tracks no deactivation the even harmonic is achieved when the two tracks use the push-pull method be reproduced. This is due to the fact that the under the influence of the belt speed even harmonics occurring in each sound track with reference to their associated Fundamental tones are recorded in the same phase and are immediately in the Add in the same way as the basic tones.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, sind Refraktorplatten oder sog. Sägeböcke 15 und 16 vorgesehen, und zwar je eine in jedem Lichtband. Es wird damit bezweckt, daß die Bilder der versetzten Öffnungen am Film F in der Querrichtung hintereinanderliegen. Optische Elemente dieser Art sind bekannt.As shown in FIGS. 1 and 2, refractor plates or so-called sawhorses are 15 and 16 are provided, one in each light band. The aim is that the images of the staggered openings on the film F are one behind the other in the transverse direction. Optical elements of this type are known.

Fig.6 zeigt schematisch eine vergrößerte Ansicht der auf dem Film F erscheinenden Bilder der durch die Lichtventilbänder begrenzten Öffnungen, wenn das oben beschriebene Aufzeichnungssystem Refraktorplatten 15 und 16 aufweist. In diesem Fall liegt der Geräuschminderungsrand des einen Bildes in Reihe mit dem Modulierrand des zweiten Bildes. Die Bilder bleiben nur in Reihe, solange keine einseitige Beeinflussung stattfindet, mit zunehmendem Beeinflussungsstrom wird aber ihre gegenseitige Versetzung größer. In diesem Fall herrscht der gleiche Zustand vor wie in Fig.5; cl. h. die unter dem Einfluß der Bandgeschwindigkeit eingeführten geraden Harmonischen werden in jeder Tonspur mit Bezug auf ihre zugehörigen Grundtöne in der gleichen Phase aufgezeichnet und addieren sich daher bei der Wiedergabe.Fig. 6 schematically shows an enlarged view of that on the film F appearing images of the openings delimited by the light valve bands, if the recording system described above comprises refractor plates 15 and 16. In in this case the noise reduction edge of one image is in line with the modulating edge of the second picture. The pictures only stay in series as long as there is no one-sided influence takes place, but with increasing influencing current their mutual displacement becomes greater. In this case, the same condition prevails as in FIG. 5; cl. h. the even harmonics introduced under the influence of the tape speed in each audio track with reference to their associated fundamental tones in the same phase recorded and therefore add up when played back.

Gemäß der Erfindung ist für die Aufzeichnung ein optisches System vorgesehen, in welchem das Lichtventil mit nur einem Sprechstromband mit Erfolg verwendet werden kann, um eine Tonspur veränderlicher Intensität nach der Gegentaktmethode aufzuzeichnen, wobei die geraden, unter dem Einfluß der Bandgeschwindigkeit erzeugten Harmonischen in jeder Tonspur mit Bezug auf ihre Grundtöne in entgegengesetzter Phase aufgezeichnet und auf diese Weise rollständig ausgeschaltet werden, wenn beide Tonspuren bei der Wiedergabe nach der Gegentaktmethode abgetastet werden.According to the invention there is an optical system for recording provided in which the light valve with only one voice flow band with success Can be used to record a soundtrack of variable intensity using the push-pull method to record, the straight lines generated under the influence of the tape speed Harmonics in each sound track with respect to their fundamental tones in opposite directions Phase recorded and can be switched off in this way if both Soundtracks are scanned during playback using the push-pull method.

Im Sinne der Erfindung wird das dadurch verwirklicht, daß in der Bahn eines der beiden durch die Öffnungen im Lichtventil gebildeten Lichtbänder ein Umkehrprisma 17 vorgesehen ist. Wie die Fig. i und 2 zeigen, ist das Umkehrprisma 17 in der Bahn des durch die Öffnung B gehenden Lichtbandes angeordnet. Der Durchgang des aus der Öffnung B kommenden Lichtes durch das Umkehrprisma 17 wird durch den Einbau eines rechtwinkligen Prismas 18 in der Bahn des durch die Off nung A gebildeten Lichtbandes kompensiert.According to the invention, this is achieved in that a reversing prism 17 is provided in the path of one of the two light strips formed by the openings in the light valve. As FIGS. I and 2 show, the erecting prism 17 is arranged in the path of the light band passing through the opening B. FIG. The passage of the coming out of the opening B light by the reversing prism 17 is compensated by the installation of a right-angle prism 18 in the path of the voltage by the off A light band formed.

Aus F ig. 7 ist erkennbar, daß das Bild der Öffnung A am Film F umgekehrt worden ist, so daß die festen bzw. die das Geräusch mindernden Ränder und bei Nullmodulation auch die modulierenden Ränder des Bildes in der Querrichtung hintereinander zu liegen kommen. Die Mitten der den Öffnungen A und B zugeordneten Bilder bleiben in der Filmebene stets auf gleicher Höhe, unabhängig von der Größe der einseitigen Beeinflussung, die auf die Bänder i i und 12 einwirkt. Die Bewegungen der modulierenden Ränder des Bildes haben in jedem Augenblick entgegengesetzte Richtung. Das hat zur Folge, daß die geraden Harmonischen, die unter dem Einfluß der Bandgeschwindigkeit in jeder Tonspur auftreten, in entgegengesetzer Phase mit Bezug auf die zugehörigenGrundtöne aufgezeichnet werden. Daher werden die geraden harmonischen Verzerrungen bei der Wiedergabe der beiden Tonspuren nach der Gegentaktmethode zum Verschwinden gebracht.From Fig. 7 it can be seen that the image of the opening A on the film F has been reversed, so that the fixed or the noise-reducing edges and, in the case of zero modulation, also the modulating edges of the image come to lie one behind the other in the transverse direction. The centers of the images assigned to openings A and B always remain at the same level in the film plane, regardless of the size of the one-sided influence that acts on bands ii and 12. The movements of the modulating edges of the picture are in opposite directions at every moment. As a result, the even harmonics which occur in each sound track under the influence of the tape speed are recorded in opposite phase with respect to the associated fundamental tones. Therefore, the straight harmonic distortions are made to disappear when the two sound tracks are reproduced using the push-pull method.

Das auf die Sprache ansprechende Band 7 ist auf eine verhältnismäßig hohe Frequenz abgestimmt. Sofern geräuschmindernde Bänder 11, 12 vorgesehen sind, können diese auf eine wesentlich niedrigere Frequenz abgestimmt werden, wodurch eine beträchtliche Ersparnis an Geräuschminderungsstrom erwirkt wird. Infolge der elektrischen Trennung der Signal- und Geräuschminderungsstromkreise entfällt die Notwendigkeit eines Einfachkoppelkreises, wodurch der normalerweise erforderliche Geräuschminderungsstrom eine weitere Verringerung erfährt.Language responsive Volume 7 is proportionate to one high frequency tuned. If noise-reducing belts 11, 12 are provided, these can be tuned to a much lower frequency, whereby a considerable saving in noise reduction power is achieved. As a result of There is no electrical separation of the signal and noise reduction circuits Necessity of a single coupling circuit, which eliminates the normally required Noise mitigation current experiences a further reduction.

Claims

PATENT CLAIMS: i. System for the photographic sound recording on film according to the push-pull principle with variable density, wherein a pair of transversely separated light transmission slits, which are offset in the direction of movement of the film, are illuminated by a common light source and an electrically conductive tape, which on the the side facing away from the light source lies next to the slots, with its oscillating movement caused by the impressed modulated speech current in the direction of the film movement, the dimension of the beam passing through one of the slots is increased and the dimension of the beam transmitted through the second slot is reduced, characterized in that in An erecting prism is placed along the path of one of the light beams between the belt and the film.

2. System according to claim r, characterized characterized in that in the path of the modulated beam in known per se Way optical means are attached, which the bundle of rays on the film in the Align crosswise with each other.

3. Using the system according to claim i and a produced sound film recording, characterized in that the modulated Edges of the recorded audio tapes are colinear at zero modulation, and the the edges controlling the noise are constantly collinear.