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Verfahren und Einrichtung zur Tonfilmaufnahme und -wiedergabe Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Tonfilmaufnahme und -wiedergabe.
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Bei der Herstellung von Tonfilmen ist es üblich, den Ton zuerst auf
ein Magnetband aufzunehmen. Sobald dies geschehen ist, ergibt sich die Notwendigkeit,
die Bildkamera und den Tonaufnehmer derart miteinander in Einklang zu bringen, daß
der Ton in richtiger Beziehung zu den Bildern eines Films auf letzteren übertragen
werden kann. Üblicherweise wird das Magnetband zu diesem Zweck mit Zahnradlöchern
versehen, so daß es synchron zum Bildstreifen angetrieben werden kann. Da solche
Löcher die Herstellung des Magnetbandes erschweren, ist bereits vorgeschlagen «-orden,
auf ihm eine Markierung aufzuzeichnen, deren Frequenz dem Wechselstromnetz entspricht,
aus welchem der Kameraantrieb erfolgt. Bei der Übertragung der Tonaufzeichnung kann,
dann auch dieses Markierungszeichen reproduziert und nach Verstärkung zum Antrieb
der TonÜbertragungsvorrichtung verwendet werden. Eine andere Möglichkeit besteht
darin, die aufgezeichnete Markierung zu reproduzieren und die Bandgeschwindigkeit
von Hand oder automatisch derart einzustellen, daB die Wiedergabe der Zeitmarkierung
mit der Netzfrequenz synchron erfolgt. Ein solches Verfahren erfordert jedoch das
Vorhandensein einer Wechselstromquelle, die für transportable Einrichtungen unerwünscht
ist.
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Das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung zur Aufnahme
und darauffolgenden synchronen Wiedergabe des Tones mit den von einer Filmkamera
aufgenommenen Bildern vermeidet diese Schwierigkeiten.
Bei dem -Verfahren
gemäß der Erfindung erfolgt die Herstellung eines Films, der einen mit Bezug auf
die von einer Kamera aufgenommenen Bilder synchronisierten Tonstreifen enthält,
dadurch, daß der Ton zunächst auf ein Magnetband: aufgezeichnet wird, das auch zur
Aufnahme von elektrischen Zeichen dient, deren Erzeugung während der Aufnahme des
Bildstreifens synchron zu den einzelnen Bildern erfolgt, worauf die reproduzierten.
Markierungszeichen während: der Übertragung des Tones auf einen die Bilder enthaltenden
Film mit den entsprechenden Einzelbildern synchronisiert werden. Das Synchronisieren
kann dadurch erfolgen, daß man die Frequenz der reproduzierten. Zeitmarken mit .der
Bildfrequenz vergleicht und, die Geschwindigkeit entweder des Magnetband- oder des
Filmantriebes `nährend der Tonaufzeichnungsübertragung verändert, um auf diese Weise
die richtige Beziehung der beiden zu überwachenden Frequenzen aufrechtzuerhalten.
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Hieraus ergibt sich bereits, daß dieses Verfahren zur Synchronisierung
des Magnetbandes mit dem Film ohne weiteres unter Verwendung von Kameras beliebiger
Antriebsart und daher auch bei tragbaren Aufnahmegeräten anwendbar ist, deren Antrieb
aus Batterien erfolgt.
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Eine Einrichtung zur Tonaufnahme mit nachfolgender Synchronisierung
in bezug auf einen von einer Kinokamera aufgenommenen Film gemäß der Erfindung besteht
also z. B. aus einem magnetischen Tonbandaufzeichner, einem mit dem Filmantrieb
der Bildkamera gekuppelten Generator, mittels dessen elektrische Impulse synchron
zu den einzelnen Bildern des Films erzeugt werden, und aus einer Einrichtung zum
gleichzeitigen Aufzeichnen: sowohl dieser Impulse als auch der jeweiligen Tonfolge
auf das Magnetband.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann: das magnetische
Tonbandaufnahmegerät zwei Sprechköpfe zur gleichzeitigen Aufzeichnung gesonderter
Impulsfolgen auf zwei getrennten Spuren eines einzigen Bandes aufweisen, wobei ein
an der Kamera angebrachter und mit einem der beiden Sprechköpfe verbundener Generator
mit Bezug auf die Bildabschnitte des Films synchrone Signale liefert, während die
aufzunehmende Tonschrift dem anderen Sprechkopf zugeführt wird.
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Zweckmäßigerweise ist die Signalfrequenz des auf der Bildkamera sitzenden
Generators gleich der Bildfrequenz, doch ist die Synchronisierung ohne weiteres
auch möglich, wenn die Signalfrequenz ein geringes Vielfaches der Bildfrequenz ist.
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Die Amplitude eines von: einem Magnetband erzeugten Signals hängt
von der Größe der Flußänderung ab. Es empfiehlt sich daher die Verwendung eines
Generators, dessen Impulse eine verhältnismäßig hohe Schwingungszahl haben und deren
(der Bildfrequenz oder einem geringen Vielfachen von ihr entsprechende) Impulsfrequenz
mit dem Bildstreifen synchronisiert wird. Die Hochfrequenzsignale haben im steilen
Bereich der Magnetisierungskurve einen raschen Wechsel des magnetischen Flusses
zur Folge, d. h. die Niederfrequenzimpulse gelangen wirksamer in Form einer modulierten
Trägerfrequenz zur Geltung, als wenn man sie ohne diese aufzeichnen würde. Durch
Verwendung derart hochfrequent modulierter Signale wird es sogar möglich, auf einen
Verstärker für die Synchronisierzeichen während der Tonaufzeichnungsübertragung
zu verzichten, weil die von dem Hörkopf reproduzierten Zeichen für reine Zwecke
der Frequenzvergleichung völlig ausreichend sind. Die verwendete Modulationsfrequen.z
kann so, gewählt werden, daß der beste Wirkungsgrad mit der jeweils benutzten Bandart
erreicht wird. Bei den üblichen Magnettonbändern gelangt im allgemeinen ein Frequenzbereich
von iooo bis 5900 Hz zur Anwendung.
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Da das Band Impulse enthält, die den einzelnen Bildlinien entsprechen,
kann es bei Verwendung einer geeigneten Ablesevorrichtung leicht mit dem Film ausgerichtet
werden. Die aufgenommenen Impulse können auch zur Steuerung eines Bandzählwerkes
dienen, mittels dessen die Bildzahl der entsprechenden Filmlänge abgelesen, werden
kann.
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Man, sieht, daß als einzige Veränderung der Bildkamera lediglich die
zusätzliche Anbringung eines Generators erforderlich ist, so daß das Wesen der Erfindung
bereits durch die Verbindung einer Kinokamera mit einem Generator verkörpert wird,
der in bezug auf die Bildfrequenz des Films synchrone Impulse erzeugt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ermöglicht die
Anordnung, welche zur bildsynchronen Wiedergabe der mittels der zuvor erwähnten.
Einrichtung auf ein Magnetband aufgenommenen Tonschrift bzw. -zur bildsynchronen
Übertragung dieser Tonschrift auf einen Film dient, zugleich die Wiedergabe der
dem Band aufgedrückten elektrischen Impulse sowie den Vergleich dieser Impulsfrequenzen
mit der Bildfrequenz und schließlich die Regelung der Bandgeschwindigkeit während
des Ablaufes des Übertragungsvorganges im Übereinstimmung mit diesem Frequenzvergleich,
so daß die richtige Beziehung der verglichenen Frequenzen aufrechterhalten bleibt.
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Die Wiedergabe- bzw. Übertragungsanordnung gemäß der Erfindung kann
einen Bandantriebsmotor besitzen, der das Band normalerweise ein wenig schneller
antreibt, als es der erforderlichen Laufgeschwindigkeit entspricht. Die zum Vergleichen
der Frequenzen dienende Einrichtung liefert hierbei ein elektrisches Signal, dessen
Stärke von der Frequenzdifferenz abhängt und welches eine Bremse steuert, die die
Bandgeschwindigkeit so weit verringert, als es dem richtigen Frequenzverhältnis
entspricht.
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Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert,
das in der Zeichnung dargestellt ist.
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Fig. i ist eine schematische Darstellung des zunächst nur zur Tonaufnahme
dienenden Geräts und Fig. a eine ähnliche Darstellung der Anordnung, mittels derer
die Tonaufzeichnung sodann auf einen Film übertragen wird.
Gemäß
Fig. i wird das Band ro eines Magnettonschreibers in Richtung des Pfeiles i i mittels
einer mit einem Elektromotor 13 gekuppelten Rolle 12 od. dgl. angetrieben. Das Band
durchläuft nacheinander vier Spulenköpfe i-., 15, 16 und 17. Der erste Kopf 14 dient
zum Auslöschen etwa vorhandener Restaufzeichnungen. Der zweite Kopf 15 ist ein Sprechkopf
und so angeordnet, daß er nur die untere Hälfte des Bandes io bespricht. Er ist
an einen. Oszillator i8 angeschlossen, dessen Ausgang von den Kontakten i9 eines
Unterbrechers 2o gesteuert wird. Der Unterbrecher steht unter Wirkung eines Nockens
od. dgl. 21, der auf der Welle 22 des Filmantriebes der Bildkamera z3 sitzt. Zweckmäßigerweise
führt die Welle 22 eine Umdrehung je Bild aus, wie dies bei den meisten Kameras
üblich ist. Der Oszillator i8 besitzt aus den oben erwähnten Gründen für die gängigen
Bandtypen einen Frequenzbereich von iooo bis 5100o Hz.
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Mit 16 ist jener Sprechkopf bezeichnet, der zur Aufnahme der nachfolgend
auf einen Film zu übertragenden Tonschrift dient. Der Schall wird von einem IMikrophon
24: aufgenommen und im Verstärker 2i5. verstärkt, dessen Ausgang mit dem Sprechkopf
16 verbunden ist, der die Tonfolge auf der oberen. Hälfte des Bandes io aufzeichnet.
Diese Tonaufzeichnung wird von dem folgenden Hörkopf 17 abgetastet und über einen
Verstärker a7 den Kopfhörern 26 zugeführt, so daß die Aufnahme laufend überwacht
werden kann. Es ergibt sich also, daß dieses Aufnahmegerät während seines Betriebes
die gewünschte Tonschrift auf der oberen Hälfte des Bandes aufzeichnet und auf der
unteren Bandhälfte gleichzeitig Impulshochfrequenzzeichen registriert, die synchron
zu den von der Kamera aufgenommenen Einzelbildern sind.
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Zur Übertragung der Tonaufnahme von dem Magnetband auf einen. Film
dient die in Fig. 2 schematisch dargestellte Einrichtung. Praktischer-«-eise kann
hierfür die gleiche Apparatur verwendet werden, mit der die Aufnahme erfolgte. Auch
gemäß Fig. 2 wird daher das Band io: in Richtung des Pfeiles i i mittels der Rolle
12 angetrieben, so daß es die gleichen Spulenköpfe 14, 15, 16 und 17 wie nach Fig.
i durchläuft. Bei der Übertragung bleibt jedoch der Löschkopf 14 unerregt. Der Hörkopf
17 ist mit dem Verstärker 27 verbunden, der die den aufgenommenen- Schallwellen
entsprechenden elektrischen Schwingungen verstärkt. Zwecks Umwandlung der Magnettonschrift
in eine Filmtonschrift ist dieser Verstärker 27 mit einem Filmaufnahmeapparat
30 verbunden, der die Signale auf den Tonstreifen des Films aufzeichnet.,
welcher mit der zuvor magnetisch aufgenommenen Tonschrift versehen werden soll.
Das Tonschriftgerät 30 kann von beliebiger Bauart sein, deren Einzelheiten
für das Wesen der Erfindung belanglos sind, nur daß sein Filmantrieb 31 mit einer
Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Impulse versehen ist, die in bezug auf die
Einzelbilder synchron sind. Diese Signalimpulse können von einem durch eine Nockenscheibe
gesteuerten Unterbrecher erzeugt werden, wie er etwa auch in Verbindung mit der
Kamera 23 in Fig. i zur Anwendung gelangt; sie stehen zur Bildfrequenz in der gleichen
Beziehung wie zu den auf der unteren Bandhälfte aufgezeichneten Synchronisierimpulsen.
Mit anderen Worten, bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel würde der Filmantrieb
31 einen Impuls je Bild: liefern. Diese Impulse werden einem Vergleicher 32 zugeführt,
in welchem sie mit den auf der unteren Hälfte des Bandes io registrierten. Impulsen
verglichen werden, zu deren Wiedergabe der Hörkopf 15 dient. In dem Vergleicher
3a wird ein elektrisches Kontrollsignal erzeugt, dessen Stärke von der Frequenz-
oder Phasendifferenz der beiden miteinander zu vergleichenden Signale abhängig ist;
er kann z. B. irgendein geeignetes Kathodenstrahloszilloskop enthalten, mittels
dessen Phasendifferenzen sichtbar gemacht werden können. Das Kontrollsignal wird
ferner zur Einstellung der Geschwindigkeit des Bandes io verwendet, so daß es die
Frequenzen der beiden, im Vergleicher zu überwachenden Signale gleichzuhalten bestrebt
ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann diese Geschwindigkeitssteuerung z. B. derart
erfolgen, daß der =Motor 13 das Band io normalerweise ein wenig schneller als mit
der erforderlichenGescliwindigkeit antreibt, wobei der das Kontrollsignal abgebende
Ausgangskreis des Vergleichers 32 auf eine magnetgesteuerte Reibungsbremse wirkt,
die daSBarid zurückzuhalten bestrebt ist. Natürlich könnte man diesen Ausgangskreis
auch zur Erregung eines Bremsmotors verwenden, der etwa auf die Vorratstrommel des
Bandes wirkt. Es versteht sich von: selbst, daß es noch viele andere Möglichkeiten
gibt, die Laufgeschwindigkeit eines Bandes in Abhängigkeit von der Stärke eines
elektrischen Impulses zu regeln:.
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Wenn: man denverstärker unmittelbar mit einem Lautsprecher verbindet,
kann die Anordnung gemäß Fig.2 auch zur direkten Tonwiedergabe bei synchronem Filmlauf
dienen, ohne daß es des Zwischenprozesses einer Aufzeichnung der Tonschrift auf
einen photographischen Film und ihrer Rückumwandlung in Schallwellen bedarf. Es
sei daher bemerkt, daß die Anordnung gemäß Fig. 2 ohne weiteres auch für andere
Wiedergabe- oder Übertragungszwecke anwendbar ist, bei denen es darauf ankommt,
von einem Magnetband Schallschwingungen zu erzeugen oder in anderer Form zu übertragen,
welches sowohl die gewünschte Tonaufzeichnung als auch Synchronisierzeichen enthält,
deren. Abstand voneinander längs des Bandes einen Anhaltspunkt für dessen. richtige
Laufgeschwindigkeit bietet.
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Die Lage des Hörkopfes 17 in bezug auf den Kopf 15, ist übrigens bei
der Übertragungseinrichtung (Fig.,2) nicht genau die gleiche wie die Lage des Sprechkopfes
16 bezüglich des Kopfes 15 innerhalb des Tonaufnahmegerätes (Fig. i). Es wäre daher
denkbar, daß Tonwiedergabe und Synchronisierzeichen nicht in derselben Beziehung
stehen wie die entsprechenden Aufzeichnungen. In der Praxis hat sich dies aber wegen
der verhältnismäßig hohen Bandgeschwindigkeit in einem Aufnähmegerät
und
dem sich aus konstruktiven Gründen ergebenden geringen Abstand der Köpfe als völlig
bedeutungslos erwiesen.