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Verfahren und Einrichtung zur Erweiterung der Dynamik bei der magnetischen
Schallaufzeichnung und Wiedergabe Die Einführung der Hochfrequenzmagnetisierung
bei der magnetischen Schallaufzeichnung brachte erstmalig die Möglichkeit, einen
hohen physiologischen Lautstärkeumfang mit einer Dynamik von 6o bis 7o db direkt
aufzuzeichnen. Diese Zahlen stellen allerdings schon das Äußerste dar, das sich
bei Anwendung von aufnahmeseitigen Kunstgriffen, wie z. B. Anhebung der hohen Frequenzen,
und bei Verwendung besonders geeigneten Filmmaterials erreichen läßt. So bedeutend
nun der Vorsprung dieses Schallaufnahmeverfahrens gegenüber allen anderen bisher
bekannten ist, so sicher ist, daß zur Bewältigung der Dynamik eines großen Klangkörpers,
etwa eines Sinfonieorchesters, noch 10
bis 2o db fehlen. Gelänge es also,
das Lautstärkevolumen beim Magnettonverfahren um diesen Wert zu vergrößern, dann
wäre damit das Problem der Aufnahme ohne Tonmeister gelöst.
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Es ist bereits bekannt, bei der Wiedergabe von Schallaufzeichnungen
eine Dynamikerweiterung dadurch herbeizuführen, daß eine vom wiedergegebenen Geräusch
automatisch gesteuerte Lautstärkeregelung in dem Sinn vorgenommen wird, daß ein
an sich schon lauter Ton noch lauter und ein leiser Ton noch leiser erscheint. Besteht
zwischen der Regelcharakteristik des Wiedergabeteils (Expander) und derjenigen des
zur Komprimierung des Tonumfangs bei der Aufnahme nötigen Kompressors
ein
ganz bestimmter Zusammenhang, so kann, j eilenfalls für längere Klangbilder im Zeitmittel,
eine der Originaldynamik entsprechende Reproduktion erzielt werden. Dieser Methode
haftet jedoch ein prinzipiell( nicht vermeidbarer Fehler an: Es ist dies die Verzögerung,
mit der das Wiedergaberegelglied auf eine Änderung der Lautstärke notwendigerweise
reagieren muß. Die Erfahrung hat gezeigt, daß darunter das Klangbild, insbesondere
die Sprache, in solchem Maß leidet, daß der Dynamikgewinn diesen Fehler nicht mehr
rechtfertigen kann. Daher hat dieses Verfahren keinen Eingang in die Praxis. gefunden.
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Ein anderer, z. B. beim Lichttonfilm des öfteren eingeschlagener Weg
ist die zusätzliche Aufzeichnung einer Regelspur auf dem Film neben dem eigentlichen
Tonstreifen. Die Regelspur, beispielsweise eine aufgezeichnete konstante Frequenz,
deren Amplitude als Lautstärkeregelung des Wiedergabeverstärkers wirkt, wird bei
der Aufnähme synchron mit der dynamikäbflachenden Wirkung des Kompressors bzw. der
Handregelung durch den Tonmeister gesteuert. Bei der Wiedergabe erfolgt die Abtastung
der Regelspur zeitlich so viel früher, als es zur Kompensation der Regelungsverzögerung
erforderlich ist. Diese Lösung ist einwandfrei, bereitet jedoch besonders beim Magnettonverfahren
bedeutende praktische Schwierigkeiten.
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Es müßten nämlich entweder breitere Bänder Verwendung finden, um die
Regelspur zusätzlich unterzubringen, damit wären alle augenblicklich im Gebrauch
befindlichen Geräte nicht mehr benutzbar, oder es müßte ein Teil der bisher üblichen
Tonspur für die Regelspur abgeschaltet werden. Dadurch würde aber, neben einem unerwünschten
Lautstärkeverlust, die Verwendung anderer, schmalerer Wiedergabeköpfe notwendig
werden, um die Überlagerung der Regelfrequenz zu vermeiden. Ferner ist aber noch
zu bedenken, daß bei Anwendung einer räumlich der Tonspur zwangsläufig benachbarten
Regelspur ein Übersprechen der Regelfrequenz nur mit großer Mühe zu verhindern ist.
Weiterhin müßte bei Steuerung der Verstärkung durch die Regelfrequenzamplitude den
wechselnden Eigenschaften des Filmmaterials Rechnung getragen werden, indem für
jeden neuen Film eine neue Einpegelung des Wiedergabereglers vorgenommen werden
müßte.
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Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet alle eben geschilderten
Nachteile und gestattet die wahlweise Benutzung der jetzt üblichen Filme auf üblichen
Geräten mit ader ohne einen besonderen Zusatz zur Dynamikerweiterung.
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Bei der Aufnahme wird das Schallereignis von einem besonderen Aufnahmekopf
aufgezeichnet, der sich von den bisher üblichen nur durch eine senkrecht zum Spalt
vorgenommene Aufteilung in .zwei getrennt erregbare Systeme unterscheidet. Die Beaufschiagung
der beiden Aufnahmekopfteile mit den Wechselströmen muß so vorgenommen werden, daß
das Verhältnis -der sich ergebenden Luftspaltinduktionen in den beiden getrennten
Kopfteilen in gesetzmäßiger Weise mit der dynämikeinengenden Stellung des vom Tonmeister
bedienten Reglers zusammenhängt, z. B: derart, däß bei den leisesten Stellen der
Aufnahme ein Induktionsverhältnis von 3 : z und-für die lautesten ein solches von
i : i zustande kommt. Das bedeutet also bei den kritischen lauten Stellen eine Ausnützung
des Bandes in der bisher üblichen Weise. Auf der Wiedergabeseite ist zusätzlich
in entsprechend derRegelverzögerung vor dem eigentlichen Wiedergabekopf gewählten
Abstand ein dem Aufnahmekopf analog gebauter abtastender Hilfskopf nötig, der zusammen
mit geeigneten Verstärkungseinrichtungen und Schaltmitteln eine Regelspannung erzeugt,
deren Größe vom Quotienten der von beiden Kopfteilen gelieferten Spannungen abhängt.
Es läßt sich dadurch offenbar bei geeigneter Wahl der Regelcharakteristik des Wiedergabeverstärkers
eine vollkommene Kompensation der aufnahmeseitigen Dynamikabflachung erreichen.
Um zu verhindern, daß bei sehr kleinen aufgezeichneten Amplituden durch auf den
Hilfskopf eingestreuten Netzbrumm bzw. Bandrauschen eine für die Regelung unbrauchbare,
weil falsche Quotientenbildung zustande kommt, empfiehlt es sich; zur Bildung der
Hilfsspannungen nur einen beschränkten Frequenzbereich; etwa von i5o bis 3ooo Hz,
zu benutzen. Diese Maßnahme würde außerdem noch den Vorteil eines sehr einfachen
Verstärkeraufbäus bringen: Ferner wird man zweckmäßigerweise bei Erreichung eines
minimalen Absolutwertes der aufgezeichneten Mägnetisierung die Regelspannung unbeeinflußbar
vom Quotienten einen Grenzwert annehmen lassen.
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In der Zeichnung ist eine Magnettonaufnahme und -wiedergabeeinrichtung
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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A ist der Aufnahmekopf mit den beiden Teilen I und II und dem gemeinsamen
Luftspalt S. Die vom Aufnahmeverstärker h1 verstärkten Wechselströme gelangen über
den Regler R auf Teil I des Aufnahmekopfes und ein Bruchteil dieser Ströme, von
der Stellung des Potentiometers P abhängig; auf den Teil II. Das Potentiometer ist
mechanisch mit dem Regler gekuppelt. Der Magnetogrammträger läuft nach der Aufnahme
am Hilfskopf B des Wiedergabegerätes vorbei, in dessen beiden Teilen Spannungen
induziert werden, die zur Bildung einer vom Quotienten abhängigen Regelgleichspannung
in h2 führen. Die Regelspannung wirkt auf den regelbaren Verstärker V., der die
Spannung des eigentlichen Wiedergabekopfes C verstärkt.