DE968699C

DE968699C - Device for recording sound vibrations in a spiral groove of a plate-shaped carrier

Info

Publication number: DE968699C
Application number: DEN8651A
Authority: DE
Inventors: Jan Boontje; Henk Lauterslager
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-03-25
Filing date: 1954-03-21
Publication date: 1958-03-20

Description

AUSGEGEBEN AM 20. MÄRZ 1958ISSUED MARCH 20, 1958

N 8651 VIII d/42 gN 8651 VIII d / 42 g

Es ist bekannt, bei einer Einrichtung zur Aufzeichnung van Schallschwingungen in einer spiralförmigen Nut eines plattenförmigen Trägers Regelspannungen zu verwenden, deren Größe von der Amplitude der aufzuzeichnenden Schallschwingungen abhängig und für die Änderung des gegenseitigen Abstandes der Nuten bestimmend ist.It is known in a device for recording van sound vibrations in a spiral Groove of a plate-shaped carrier to use control voltages, the size of which depends on the Amplitude of the sound vibrations to be recorded and dependent on the change in the mutual The distance between the grooves is decisive.

Die Anwendung einer solchen Regelspannung bezweckt, bei der Aufzeichnung den zur Verfügung stehenden Raum soweit wie möglich auszunutzen.The purpose of using such a control voltage is to make the available when recording utilize the standing space as much as possible.

Wenn die Aufzeichnung, wie häufig üblich, mit gleichbleibendem Nutenabstand durchgeführt wird, so muß ein maximaler Wert für den konstanten gegenseitigen Abstand der Nuten beibehalten werden, der durch die höchste auftretende Amplitude bestimmt ist.If the recording is carried out, as is often the case, with a constant groove spacing, a maximum value for the constant mutual spacing of the grooves must be maintained, which is determined by the highest occurring amplitude.

Wird aber dieser Nutenabstand mittels einer Regelspannung geändert, die von der Amplitude der aufzuzeichnenden Schallschwingungen abhängig ist, können mittels des veränderlichen Nutenabstandes Raumverluste bei kleineren Amplituden vermieden werden.But if this groove spacing is changed by means of a control voltage that depends on the amplitude depends on the sound vibrations to be recorded, by means of the variable groove spacing Loss of space with smaller amplitudes can be avoided.

Es ist bekannt, hierzu die erzeugte Regelspannung dem Antriebsmechanismus zuzuführen, z. B. einem Motor, der die jeweilige Stellung des zum as Schneiden der spiralförmigen Nut vorgesehenenIt is known to supply the generated control voltage to the drive mechanism for this purpose, e.g. B. a motor that controls the respective position of the as Cutting the spiral groove provided

70i 904/1770i 904/17

Schneideorgans auf dem Träger bestimmt. Bei einer solchen Einrichtung nimmt bereits von der kleinsten Amplitude ab der Nutenabstand zu.Cutting organ determined on the carrier. With such a facility takes from the smallest Amplitude from the groove spacing to.

An dieser Zunahme ist nachteilig, daß diese, um Diskontinuitäten der Nut und eine Verzerrung der Aufzeichnungen innerhalb des Hörgebietes zu ver-• meiden, nur mit einer bestimmten Zeitverzögerung langsam anwachsend stattfinden kann. Die Zunahme dauert an, bis der dem Regelsigna] entsprechende Nutenabstand erreicht wird. Es ergibt sich dann eine Dehnung des Nutenabstandes, die selbstverständlich von einem gewissen Verlust an Spieldauer begleitet wird.The disadvantage of this increase is that it eliminates discontinuities in the groove and distortion of the Avoid recordings within the listening area, • only with a certain time delay can take place slowly increasing. The increase continues until the one corresponding to the rule signal] Groove spacing is reached. There is then an expansion of the groove spacing, which is of course accompanied by a certain loss of playing time.

Außerdem ist die Stärke des Regelsignals nach dem Durchgang durch das Verzögerungsfilter von der Art des abgetasteten Signals abhängig. Das Regelsignal, das einer impulsförmigen Aufzeichnung entspricht, ist kleiner als das Regelsignal, das von einer gleich starken kontinuierlichen Aufzeich-In addition, the strength of the control signal after passing through the delay filter is from the type of signal being sampled. The control signal that a pulse-shaped recording is smaller than the control signal that is generated by an equally strong continuous recording

ao nung stammt. Beide Aufzeichnungen erfordern, wenn ihre Maximalamplituden als gleich groß angenommen werden, die gleiche Dehnung. Wird die erforderliche Mindestzahl von Nuten pro cm Plattenradius mit dem schwächeren Regelsignal in Übereinstimmung gebracht, so bringt dies unvermeidlich eine übermäßig starke Regelung entsprechend dem stärkeren Regelsignal mit sich, wodurch auch ein Verlust an nutzbarem Raum eintritt. Mit Rücksicht auf diese Nachteile werden bei einer Einrichtung nach der Erfindung einstellbare Begrenzerelemente in den Speisekreis des Vorschubmotors eingefügt, welche die Regelung für den veränderlichen Vorschub für den Nutenabstand im Bereich der kleinsten als auch größten Amplituden nicht wirksam werden lassen. Die dafür verwendeten Schaltelemente (z. B. von Dioden) sind auf anderen elektrotechnischen Gebieten, z. B. in der Rundfunktechnik, bekannt.ao tion comes from. Both records require if their maximum amplitudes are assumed to be the same will be the same stretch. Will the required minimum number of grooves per cm of panel radius brought into agreement with the weaker control signal, this inevitably brings an excessively strong control corresponding to the stronger control signal with it, which also results in a loss of usable space. In view of these disadvantages, adjustable in a device according to the invention Limiter elements inserted into the feed circuit of the feed motor, which control the the variable feed for the groove spacing in the range of the smallest as well as the largest amplitudes not let it take effect. The switching elements used for this (e.g. diodes) are in other electrotechnical fields, e.g. B. in broadcast technology, known.

Hierbei tritt einerseits bei Eingangssignalen unterhalb eines bestimmten Minimal- oder Schwellwertes keine Dehnung des Nutenabstandes auf. Wie sich gezeigt hat, ist dies zulässig, da dieser Minimalwert so gewählt werden kann, daß bei dem zugehörigen Nutenabstand bis zum Schwellwert zunehmende Signale in zwei benachbarten Nuten einander nicht beeinträchtigen. Auf diese Weise kann ohne Beeinträchtigung ein Gewinn an nutzbarem Raum erhalten werden.This occurs on the one hand with input signals below a certain minimum or threshold value no expansion of the groove spacing. As has been shown, this is permissible because of this The minimum value can be chosen so that with the associated slot distance up to the threshold value increasing signals in two adjacent grooves do not affect each other. In this way a gain in usable space can be obtained without impairment.

Andererseits ist durch die Anwendung einer Begrenzung verhältnismäßig großer Amplituden die Größe des Regelsignals von der Art des Eingangssignals unabhängig geworden, wodurch die vorerwähnte, übermäßig starke Regelung des Nutenabstandes vermieden wird. Auch dies bedeutet einen Gewinn an nutzbarem Raum.On the other hand, by applying a limitation of relatively large amplitudes, the The size of the control signal has become independent of the type of input signal, whereby the aforementioned, excessively strong regulation of the groove spacing is avoided. This means one too Gain in usable space.

Es ist besonders vorteilhaft, den Speisekreis des Vorscäiubmotors für den Nutenabstand dabei mit einzeln einstellbaren Vorspannungen zur Bestimmung der Größe des Regelbereiches zu versehen. It is particularly advantageous to include the feed circuit of the Vorscäiubmotor for the slot spacing individually adjustable biases to determine the size of the control range.

Es kann außerdem vorteilhaft sein, die Einstellung der Vorspannungen durch eine vom Eingangssignal abgeleitete Spannung zu bestimmen.It can also be advantageous to adjust the bias voltages using one of the input signals to determine derived voltage.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.

Fig. ι stellt schematisch eine Einrichtung nach der Erfindung dar;Fig. Ι shows schematically a device according to the invention;

Fig. 2 und 3 zeigen im Schnitt zwei Möglichkeiten der Lage zweier benachbarter Nuten;2 and 3 show, in section, two possibilities for the position of two adjacent grooves;

Fig. 4 ist ein Einzelschaltbild des Begrenzungskreises nach Fig. 1 ; Fig. 4 is a single circuit diagram of the limiting circuit of Fig. 1;

Fig. 5 zeigt einige Kurven, die dem Filter der Fig. 3 zugehören.FIG. 5 shows some curves which belong to the filter of FIG.

In Fig. ι bezeichnet 1 einen Magnetogrammträger, auf dem vorher die aufzuzeichnenden Schallschwingungen aufgenommen sind. Die Regelspannung, deren Größe von der Amplitude dieser Schallschwingungen abhängt und die mittels eines Hilfswiedergabekopfes 2 erzeugt wird, gelangt über den Begrenzungskreis 3 zum Kreis A des Antriebsmechanismus, z. B. eines Motors, der die jeweilige Stellung des zum Schneiden der spiralförmigen Nut dienenden Schneideorgans auf dem plattenförmigen Träger bestimmt. Für die eigentliehe Aufzeichnung wird das Schneideorgan durch den Magnetkopf 4 gespeist, der die Schallschwingungen über den Verstärker 5 dem Schneideorgan B zuführt. Der gegenseitige Abstand der beiden Magnetköpfe 2 und 4 ist derart gewählt, daß z. B. die Zeitdauer für die Bewegung des Bandes von dem einen zum anderen Kopf einer Umdrehung des plattenförmigen Trägers entspricht.In Fig. Ι 1 denotes a magnetogram carrier on which the sound vibrations to be recorded are previously recorded. The control voltage, the size of which depends on the amplitude of these sound vibrations and which is generated by means of an auxiliary playback head 2, passes through the limiting circuit 3 to the circuit A of the drive mechanism, e.g. B. a motor which determines the respective position of the cutting element used for cutting the spiral groove on the plate-shaped carrier. For the actual recording, the cutting element is fed by the magnetic head 4, which feeds the sound vibrations to the cutting element B via the amplifier 5. The mutual distance between the two magnetic heads 2 and 4 is chosen such that, for. B. the length of time for the movement of the tape from one head to the other corresponds to one revolution of the plate-shaped carrier.

Die Fig. 2 zeigt im Querschnitt zwei sogenannte Nullnuten, d.h. die Nuten, bei denen keine Dehnung des Nutabstandes stattgefunden hat. Die Nuten liegen aneinander, wodurch theoretisch zwischen beiden eine Art Deich mit linienförmiger Krone F entsteht. Es hat sich in der Praxis ergeben, daß nicht nur ein Unterschneiden der Nuten, bei dem die linienförmige Deichkrone unterhalb der Plattenoberfläche liegt (s. Punkt D, Fig. 3), sondern auch ein Überschneiden stattfinden kann, bei dem die Deichkrone nicht mehr linienförmig ist, sondern sich zu einer Ideinen Oberfläche ausdehnt. Die Größe eines Über- bzw. Unterschneidens hängt naturgemäß weitgehend von der Präzision des Schneidens der Nullnuten ab.Fig. 2 shows in cross section two so-called zero grooves, ie the grooves in which no expansion of the groove spacing has taken place. The grooves are adjacent to each other, which theoretically creates a kind of dike with a linear crown F between the two. It has been found in practice that not only an undercutting of the grooves, in which the linear crown of the dike is below the surface of the plate (see point D, Fig. 3), but also an overlap, in which the crown of the dike is no longer linear but rather expands to form a surface. The size of an overcut or undercut naturally depends largely on the precision of the cutting of the zero grooves.

In einer der in Fig. 3 angegebenen Nuten, deren Breite z. B. 70 μ beträgt und deren Wände einen Winkel von 90⁰ miteinander einschließen können, befindet sich eine Abspielnadel mit einem Radius R von z. B. 25 μ. Die Berührungspunkte D zwischen Nadel und Nutenwand liegen dabei wesentlich unterhalb der Trägeroberfläche C. In one of the grooves indicated in Fig. 3, the width of which z. B. 70 μ and the walls can enclose an angle of 90 ⁰ with each other, there is a playback needle with a radius R of z. B. 25 µ. The points of contact D between the needle and the wall of the groove are substantially below the carrier surface C.

Gemäß der Erfindung ist in den Speisekreis des Motors für den Rillenvorschub ein Schaltelement eingefügt, das eine Begrenzung des Regelbereiches des Nutenabstandes für verhältnismäßig kleine Amplituden des aufgezeichneten Schalles herbeiführt. iaoAccording to the invention, a switching element is in the supply circuit of the motor for the groove feed inserted, which limits the control range of the groove spacing for relatively small amplitudes of the recorded sound. iao

Dieser Maßnahme liegt die Erfahrung zugrunde, daß bei fehlender Nutenabstandsdehnung für Signale mit einer Stärke unterhalb eines Schwellwertes ein Teil der Wand zwischen zwei benachbarten Nullnuten unbedenklich weggenommen werden kann, und theoretisch somit ein UnterschneidenThis measure is based on experience that if there is no expansion of the groove spacing for signals with a thickness below a threshold value a part of the wall between two neighboring ones Zero grooves can be safely removed, and theoretically an undercutting

der Nuten stattfinden darf, wobei gemäß Fig. 3 höchstens die Seitenwand DF verschwindet. Dabei ist von einem »Deichdurchbruch« noch keine Rede, da die Nadel in diesem Fall der gewählten Nut nach wie vor folgt. Dieser Grenzfall wird bei einem Signal eintreten, dessen Stärke gerade demSchwellwert entspricht. In der Praxis muß ein gegebenenfalls bereits vorhandenes Unterschneiden der Nullnuten, wie dargestellt, berücksichtigt werden.the grooves may take place, wherein according to FIG. 3 at most the side wall DF disappears. There is still no question of a »dike breakthrough«, since the needle in this case continues to follow the selected groove as before. This limit case will occur with a signal whose strength just corresponds to the threshold value. In practice, any undercutting of the zero grooves, as shown, must be taken into account.

Fig. 4 zeigt den Begrenzungskreis 3 der Fig. 1 im einzelnen. Das Signal, das über den Eingangstransformator 6 dem Gleichrichter 7 zugeführt und von ihm gleichgerichtet wird, lädt den Kondensator C₁ auf. Mittels einer einstellbaren Spannungs-FIG. 4 shows the delimitation circle 3 of FIG. 1 in detail. The signal, which is fed to the rectifier 7 via the input transformer 6 and rectified by it, charges the capacitor C ₁ . By means of an adjustable voltage

quelle 8 wird die Größe des Schwellwertes eingeregelt, unterhalb dessen keine Gleichrichtung stattfindet. source 8, the size of the threshold value is adjusted below which no rectification takes place.

Am Ausgang 10 des Begrenzungskreises ist ein weiterer Gleichrichter 11 in Reihe mit einer zweiten für sich einstellbaren Spannungsquelle 12 vorgesehen, welche gemeinsam bei Überschreitung einer bestimmten Amplitude eine Begrenzung des gleichgerichteten Signals ergeben, nachdem dieses ein Verzögerungsfilter passiert hat. Der Begrenzungswert wird durch die veränderliche Spannungsquelle 12 eingestellt. Die durch, das Filter eingeführte Verzögerung muß der Zeit entsprechen, die der Magnetogrammträger für die Bewegung vom Kopf 2 zum Kopf 4 erfordert.At the output 10 of the limiting circuit there is a further rectifier 11 in series with a second one provided for itself adjustable voltage source 12, which jointly when exceeded a certain amplitude result in a limitation of the rectified signal after this a delay filter has passed. The limiting value is set by the variable voltage source 12. The one introduced by that filter Delay must correspond to the time it takes for the magnetogram carrier to move from Head 2 to Head 4 required.

Fig. 5 zeigt Kurven, die sich auf das Verzögerungsfilter der Fig. 4 beziehen. Dabei ist die Kurve E die Entladungskurve des Kondensators C₁ für den Fall, daß der Kondensator C₁ durch ein impulsförmiges Signal aufgeladen worden ist. Der Kondensator C₁ entlädt sich nicht nur über den Spannungsteiler der Widerstände R₁ und R₂, sondern auch über R und lädt gleichzeitig den Kondensator C₂ auf (Kurve E'). Die Entladung von C₁ und die Aufladung von C₂ wird fortgesetzt, bis ein stabiler Zustand erreicht wird, der in Fig. 5 durch den Punkt P angedeutet ist. Die abgegebene Regelspannung, die der Ordinate des Punktes P entspricht, muß nun eine solche Zunahm© des gegenseitigen Abstandes der Nuten hervorrufen, daß das impulsförmige Eingangssignal ohne die Gefahr eines Deichdurchbruches zwischen den Nuten aufgezeichnet werden kann. Tritt ein Signal mit gleicher Stärke, aber kontinuierlicher Art ein, so wird die Entladungskurve des Kondensators C₁ einen waagerechten Verlauf aufweisen, wodurch der stabile Punkt nicht mehr in P, sondern in P' liegt. Die entsprechende Regelspannung stimmt in der Größe mit der Ordinate von P' überein und wird also, da bereits eine hinreichende Dehnung der Nuten beim Punkt P für das Signal vorgesehen ist, eine übermäßig starke Regelung hervorrufen, die von einem Verlust an nützlichem Raum begleitet wird. Es ist also zweckmäßig, die gemäß Fig. 4 einstellbaren Grenzen derart zu bemessen, daß für eine die Linie b überschreitende Spannung eine Begrenzung erfolgt, so daß die endgültige Aufladekurve des Kondensators C₂ durch die Kurve V angedeutet wird, wobei die der Linie b entsprechende Spannung durch die veränderliche Spannungsquelle 12 (Fig. 4) eingestellt wird.FIG. 5 shows curves relating to the delay filter of FIG. 4. The curve E is the discharge curve of the capacitor C ₁ for the case that the capacitor C _{1 has} been charged by a pulse-shaped signal. The capacitor C ₁ discharges not only through the voltage divider of the resistors R ₁ and R ₂ , but also through R and simultaneously charges the capacitor C ₂ (curve E '). The discharge of C ₁ and the charging of C ₂ are continued until a stable state is reached, which is indicated in FIG. 5 by the point P. The output control voltage, which corresponds to the ordinate of point P , must now cause such an increase © in the mutual distance between the grooves that the pulse-shaped input signal can be recorded between the grooves without the risk of a dike breakthrough. If a signal of the same strength, but of a continuous nature, occurs, the discharge _{curve of the capacitor C 1 will have} a horizontal profile, as a result of which the stable point is no longer in P but in P ' . The corresponding control voltage corresponds in size to the ordinate of P ' and will therefore, since sufficient expansion of the grooves at point P is provided for the signal, cause excessively strong control, which is accompanied by a loss of useful space. It is therefore expedient to dimension the adjustable limits according to FIG. 4 in such a way that there is a limitation for a voltage exceeding line b , so that the final charging _{curve of capacitor C 2} is indicated by curve V , the one corresponding to line b Voltage is adjusted by the variable voltage source 12 (Fig. 4).

Das am Ausgang 10 erhaltene Regelsignal kann z. B. den negativ vorgespannten Gittern von Röhren zugeführt werden, deren Innenwiderstände die Widerstände eines i?C-Filters bilden, das die Frequenz einer von einem Oszillator erzeugten Spannung bestimmt, die den als Synchronmotor ausgebildeten Regelmotor speist.The control signal received at the output 10 can, for. B. the negatively biased grids of tubes are supplied, the internal resistances of which form the resistances of an i? C filter that determines the frequency a voltage generated by an oscillator, which determines the synchronous motor Control motor feeds.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for recording sound vibrations in a spiral groove of a plate-shaped carrier, with a control voltage, the size of which depends on the amplitude of the sounding vibrations to be recorded, the circle of the drive mechanism, e.g. B. a motor, to determine the respective position of the to cut the spiral Groove certain cutting element is fed on the carrier, - in such a way that a variable Groove spacing is obtained, characterized in that adjustable limiter elements in the feed circuit of the feed motor are inserted, which © the regulation for the variable feed for the groove spacing in the range of the smallest as well as the largest amplitudes can not be effective.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the feed circuit of the feed motor for the slot distance individually adjustable Contains biases to determine the size of the control range.

3. Device according to claim 2, characterized in that the setting of the bias voltages is caused by a voltage derived from the input signal.

Considered publications: German Patent Specifications No. 836 116, 875732.

1 sheet of drawings