DE970995C - Verfahren zur Aufzeichnung einer Tonschrift mit Steuerung des Abstandes zwischen benachbarten Tonspuren - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. NOVEMBER 1958

R 1847 VIII df 42 g

Eduard Rhein, Hamburg

ist als Erfinder genannt worden

Zusatz zum Patent 966

(Ges. v. 15. 7.1951)

In dem Hauptpatent ist ein Verfahren zur Aufzeichnung einer Tonschrift angegeben worden, bei dem der Abstand zwischen benachbarten Tonspuren gleichzeitig durch die Amplitude der aufzuzeichnenden Tonspur und durch den Verlauf der benachbarten, vorher aufgezeichneten Tonspur stetig derart gesteuert wird, daß die Umhüllenden zweier benachbarter Tonspuren sich dauernd eng aneinanderschmiegen.

Zu diesem Zweck muß die Schubspindel, die das Aufzeichnungsorgan bewegt, durch einen Motor mittels Steuerspannungen gesteuert werden, die sowohl von der Lautstärke der aufzuzeichnenden Tonspur als auch von dem Verlauf, nämlich der Mittellinie und der Lautstärke, der vorher aufgezeichneten, benachbarten Tonspur abhängig sind. Die vorliegende Erfindung zeigt eine Verbesserung zur Gewinnung der Steuerspannungen, die für die praktische Durchführung des Verfahrens nach dem Hauptpatent wichtig ist. Die Erfindung besteht" darin, daß von der Stellung der Schubspindel eine Spannung (Istspannung) abgeleitet wird, mit der sowohl die Steuerspannung (Sollspannung), die der Lautstärke der aufzuzeichnenden Tonspur entspricht, als auch die Steuerspannung, die dem Verlauf, nämlich der Mittellinie und der Lautstärke, der vorher aufgezeichneten, benachbarten Tonspur

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entspricht, in -der Weise verglichen Avird, daß nicht die Sollspannungen an sich, sondern die Differenz zwischen Istspannuog und Sollspannungen den die Schubspindel antreibenden Motor steuert und ihn veranlaßt, diese Differenz zu Null zu machen. Auf diese Weise wird erreicht, daß selbst beim Fortbestehen einer gleichbleibenden Steuerspannung, z. B. auf Grund einer gleichbleibenden Lautstärke der aufzuzeichnenden Tonspur, keine zusätzliche ίο Verlagerungsspannung an den Motor geliefert wird, wenn die Sollspannung des Aufzeichnungsorgans erreicht ist. Das Aufzeichnungsorgan bewegt sich dann z. B. lediglich nach der normalen Spirale.

Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die von der Stellung der Schubspindel abgeleitete Spannung durch ein mit ihr gekuppeltes Drehfeldsystem gewonnen. Die Einzelheiten dieses Verfahrens gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der Abbildung hervor. Es sei nur noch erwähnt, daß beim Ausführungsbeispiel vom Erfindungsgedanken des Zusatzpatents 970 334 Gebrauch gemacht wird. Nach diesem Zusatzpatent werden zur Gewinnung der von dem Verlauf der benachbarten Tonspur abhängigen Steuerspannung getrennte Steuerspannungen in Abhängigkeit von der Lage der Mittellinie und von der Lautstärke dieser benachbarten Tonspur gewonnen und dann zur Verlagerung, des Aufzeichnungsorgans einander überlagert.

In der Zeichnung ist mit 1 der Aufzeichnungsträger (z. B. eine Wachsplatte) bezeichnet, der sich um den Zapfen 2 dreht und in bekannter Weise gleichförmig angetrieben wird. Das Aufzeichnungsorgan 3 wird beim Aufnehmen durch eine Spindel längs einem Radius verschoben (ebensowohl kann auch der Träger relativ zum Aufzeichnungsorgan verschoben werden). Die Spinde^ wird durch den Motor 5 angetrieben; dieser kann seine Drehrichtung umkehren. Seine Tourenzahl kann feinfühlig geregelt werden, und auf seiner Antriebswelle ist ein Untersetzungsgetriebe angebracht, so daß das Aufzeichnungsorgan 3 mit Hilfe des Motors ebenfalls sehr feinfühlig nach vorwärts und rückwärts verschoben werden kann. Drehrichtung und Tourenzahl des Motors werden vom »Kraftschalter« 6 aus gesteuert. Dieser wird vorteilhafterweise als Röhrenverstärker ausgebildet, und zwar so, daß in unbesprochenem Zustand der Motor 5 dem Aufzeichnungsorgan 3 einen kleinen Vorschub erteilt und eine enge Spirale ohne - Zwischenraum geschnitten wird. Durch Beaufschlagung des »Kraftschalters« 6 kann dieser Vorschub geändert oder sogar in einen Rückschub verwandelt werden. Durch eine an sich bekannte Brückenschaltung läßt sich diese Wirkung unschwer erreichen.

Im gewählten Beispiel kommen die Tonströme eines Mikrophons 7 zur Aufzeichnung. Die an sich bekannten Regel- und Verstärkerglieder sind schematisch durch den Verstärker 8 angedeutet. Die verstärkten Tonströme werden nicht unmittelbar dem Aufzeichnungsorgan· 3 zugeführt, sondern werden durch eine Zwischenaufzeichnung für die Zeitspanne gespeichert, die die- Regeleinrichtung braucht, um den Regelvorgang durchzuführen und für den aufzuzeichnenden Ton selbst Platz zu schaffen. Die Zwischenaufzeichnung erfolgt auf einem ringförmigen mit dem Aufzeichnungsträger ι umlaufenden Magnetogrammträger 9, der vorteilhafterweise auf dem Aufzeichnungsträger aufliegt oder mit dem. Plattenteller verbunden i'st. Auf diesem Zwischenträger werden die Tonströme mittels des Sprechkopfes 10 aufgezeichnet. Nach einer gewissen, durch den räumlichen Abstand und die Drehzahl des Aufzeichnungsträgers 1 bedingten Zeitverzögerung wird die Aufzeichnung durch den Hörkopf 11 abgetastet und erst dann, gegebenenfalls nach vorheriger Verstärkung im Verstärker 12, durch das Aufzeichnungsorgan 3 auf den eigentlichen Träger erneut aufgezeichnet. Die nach einer Umdrehung nicht mehr benötigte Aufzeichnung dieser Tonspur und der untenerwähnten »weiten Tonspur wird durch die Löschköpfe 16 gelöscht.

Von den vom Verstärker 8 verstärkten Tonströmen wird ein Teil abgezweigt und in der Einrichtung 17 in eine elektrische Spannung umgesetzt. Diese Spannung kann eine Gleich- oder Wechselspannung technischer Frequenz sein, deren Höhe ein Maß für die Tonamplitude ist. Diese Spannung wird dem Eingang 21 des »Kraftschalters« 6 zugeführt und erteilt über den Motor dem Aufzeichnungsorgan 3 einen solchen zusätzlichen, nachfolgend als »Eigenschub« bezeichneten Vorschub, daß für den aufzuzeichnenden Ton genügend Platz geschaffen wird, wenn er in der oben beschriebenen Weise verzögert am Aufzeichnungsorgan ankommt. Diese Verzögerungszeit muß aber so groß sein, daß auch bei plötzlich einsetzenden, lauten Tönen stets genügend Raum für deren einwandfreie Aufzeichnung zur Verfügung steht. Die auf diese Weise erzielte Verlagerung des Aufzeichnungsorgans in Abhängigkeit von der Lautstärke bzw. Amplitude der aufzuzeichnenden Töne geschieht derart, daß die gerade zur Aufzeichnung gelangende Tonspur jeweils nur einen so großen Abstand von der Nachbartonspur erhält, als für die gerade aufzuzeichnende Amplitude notwendig ist.

Es ist klar, daß dabei auch die Lage und die Amplitude der Nachbartonspur jeweils, bestimmend für die Lage der neuen Tonspur ist, und so muß sich die Verlagerung auch nach der Lage und Form der vorher aufgezeichneten Nachbartonspur richten. Dem Aufzeichnungsorgan 3 muß also nicht nur eine »Eigenverlagerung«, sondern auch eine »Nachbarverlagerung« erteilt werden, die die neue Spur an die alte anschmiegt.

Da bei plattenförmigen Aufzeichnungsträgern die Tonspur bei den erfindungsgemäßen Verfahren keine Spirale mit gleichbleibender Ganghöhe und bei bandförmigen Trägern keine Gerade mit gleichbleibendem Abstand zur Nachbartonspur darstellt, muß zum Anschmiegen der gerade zu schreibenden Tonspur an die vorhergehende schon

geschriebene dem Aufzeichnungsorgan 3 ein Schub erteilt werden, dessen Größe durch den Rand der vorhergehenden Spur und der augenblicklichen Stellung des Aufzeichnungsorgans bestimmt wird. DieserSchub, der nachfolgend als »Nachbarschub« bezeichnet wird, muß dem »Kraftschalter« 6 zugeführt werden, der den Motor in seiner Drehzahl entsprechend diesem »Nachbarschub« beeinflußt. Zur Erzielung des »Nachbarschubs« ist mit der Schübspindel 4 noch ein Drehfeldsystem 20 gekuppelt, das einen dreiphasig gewickelten Ständer und einen einphasig gewickelten Läufer hat. Der Ständer ist aus einem Dreiphasennetz erregt. Der Läufer gibt dann eine Einphasenspannung ab, die sich in ihrer Phasenlage mit der Bewegung der Schubspindel ändert. Ihre Phase kann durch Vergleich mit einer Bezugsphase also unmittelbar als Maß für die Stellung der Schubspindel angesehen werden.

Die Bildung der »Nachbarschubspannung« erfolgt in der Eingangsschaltung 21 zum »Kraftschalter« 6. Vom Drehfeldsystem 20 her wird die Iststellung der Spindel als Spannung mit bestimmter Phase zurückgemeldet. Aus der Einrichtung 17 kommt zu dieser Istspannung die zur »Eigenverlagerung« dienende Spannung hinzu. Fügt man diese Spannung zur Spannung aus dem Drehfeldsystem 20 hinzu, so wird die Phase der Spannung des Drehfeldsystems um den Betrag des »Eigenschubs« verschoben. Die Spannung hat nicht mehr die Istphase der Spindelstellung, sondern die dem »Eigenschub« entsprechende Phase. Die Differenz zwischen Soll- und Iststellung wird als Spannung dem »Kraftschalter« 6 zugeleitet, der den Motor veranlaßt, diese Differenz zu Null zu machen. Die Vorschubspindel dreht sich also entsprechend dem »Eigenschub« aus der Eingangsschaltung 21.

Zweigt man die Differenzspannung ab und schreibt sie mit Hilfe des Sprechkopfes 22 auf eine zweite Spur auf den Magnetogrammträger auf, merkt sich also gewissermaßen die Stellung für eine Umdrehung des Aufzeichnungsträgers vor, so kann man sie nach einer Umdrehung als Maß für den Rand der vorhergehenden Tonspur zum Anschmiegen der zu schreibenden Tonspur an die vorhergehende benutzen. An einem Hörkopf 23 wird diese Spannung phasenrichtig wieder* abgenommen, dem Eingang 21 des Kraftschalters 6 zugeleitet und zur Bildung des »Nachbarschubes« benutzt. In diesem wird die Phase der Spannung für die Iststellung mit der Phase der Spannung des Hörkopfes 23 überlagert, und beide bilden eine Differenzspannung, die »Nachbarschubspannung«. »Eigenschub-« und »Nachbarschubspannung« setzen sich linear zur »Spindelschubspannung« zusammen, die über den »Kraftschalter« 6 dem Motor 5 zugeleitet wird. Der Sohneidkopf auf der Spindel wird entsprechend diesem zusammengesetzten » Spindelschub« nur in einer Richtung fortschreitend und schneller oder langsamer dem Spindelschub folgend, sich bewegen, denn die »Spindelschubspannung« sorgt dafür, daß die neue Spur eng an die vorhergehende angeschmiegt, andererseits aber auch für die neu aufzuschreibenden Töne genügend Platz geschaffen wird.

Es geht aus der beschriebenen Wirkungsweise hervor, daß die Iiage der neu aufgezeichneten Tonspur von der Geschwindigkeit der Verschiebung des Antriebsmotors 5 abhängt. Der Motorstrom wiederum setzt sich aus den gleichzeitig auf den »Kraftschalter« 6 einwirkenden Kräften zusammen, nämlich aus den von folgenden Größen gewonnenen Spannungen: erstens der Amplitude der neu aufzunehmenden Töne, zweitens der mittleren Lage der Nachbartonspur, drittens der Amplitude der Nachbartonspur an der der Aufzeichnungsstelle benachbarten Stelle.

Die Summe der Einwirkungen dieser drei Faktoren ergibt jeweils den richtigen Betrag für die Winkelgeschwindigkeit der Spindel 4 und damit für die richtige Lage des Aufzeichnungsorgans 3. Die Tonspuren schmiegen sich entsprechend ihrer Modulation so eng wie möglich aneinander an, so daß die Aufzeichnungsfläche so vollkommen wie nur möglich ausgenutzt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   τ. Verfahren zur Aufzeichnung einer Tonschrift in benachbarten Tonspuren, bei welchem das Aufzeichnungsorgan außer durch die Amplitude der aufzuzeichnenden Tonspur gleichzeitig auch durch den Verlauf der benachbarten, vorher aufgezeichneten Tonspur stetig derart gesteuert wird, daß die Umhüllenden zweier benachbarter Tonspuren sich dauernd eng aneinanderschmiegen, nach Patent 966210, da durch gekennzeichnet, daß von der Stellung der Schubspindel eine Spannung (Istspannung) abgeleitet wird, mit der sowohl die Steuerspannung (Sollspannung), die der Lautstärke der aufzuzeichnenden Tonspur entspricht, als auch die Steuerspannung (Sollspannung), die dem Verlauf, nämlich der Mittellinie und der Lautstärke, der vorher aufgezeichneten, benachbarten Tonspur entspricht, in der Weise verglichen wird, daß nicht die Sollspannungen an sich, sondern die Differenz zwischen Istspannung und Sollspannungen den die Schub- no spindel antreibenden Motor steuert und ihn veranlaßt, diese Differenz zu Null zu machen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Lage der Mittellinie der benachbarten Tonspur abhängige Steuerspannung durch ein mit der Schubspindel (4) gekuppeltes Drehfeldsystem (20) gewonnen wird, welches einen dreiphasig gewickelten, von einem Dreiphasennetz gespeisten Ständer und einen zur Abgabe einer einphasigen Spannung dienenden Läufer hat, deren Phasenlage der Stellung der Schubspindel (4) entspricht, und daß zu dieser Wechselspannung eine der Lautstärke entsprechendie Wechselspannung (Sollspannung) hinzugefügt wird und daß die resultierende Spannung auf einem Hilfsträger

   (9) aufgezeichnet (22) und nach etwa einer Umdrehung wieder abgenommen (23) und mit der vom Läufer gelieferten Wechselspannung (Istspannung) verglichen wird und dann über den Motor (5) die Schubspindel (4) beeinflußt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Läufer gelieferte Wechselspannung (Istspannung) zugleich zur Gewinnung einer der Lautstärke der aufzuzeichnenden Tonspur entsprechenden Steuer-Spannung dient, indem zu ihr (Istsparmung) eine Wechselspannung (Sollspannung) hinzugefügt wird, deren Größe der Lautstärke entspricht (17), und daß die resultierende Spannung über den Motor (5) die Schubspiudel (4) beeinflußt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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