-
Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Schallsignalen,
insbesondere Tönen oder Klängen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Schallsignalen, insbesondere von Tönen oder
Klängen, unter Verwendung eines mehrspurigen Tonträgers mittels mehrerer Aufnahme-
und/oder Wiedergabeelemente. Unter der Bezeichnung »Wiedergabeelemente« sind im
vorliegenden Fall sowohl Wiedergabeköpfe als auch Lautsprecher zu verstehen, und
als »Aufnahmeelemente« seien insbesondere magnetische Aufnahmeköpfe erwähnt.
-
Die Erfindung weist das Merkmal auf, daß von der von einem Element,
z. B. einem Mikrophon, gelieferten Signalspannung, bei - mehreren - gegebenenfalls
stereophonisch zusammengehörigen - von jeder Signalspannung, mit Hilfe jeweils vorbestimmter,
an sich bekannter und auf einer Spur des Trägers aufgezeichneter Steuersignale die
Signalspannungen während der Perioden ihres Einsetzens und ihres Abbrechend auf
eine Spur des Trägers und während ihrer annähernd stationären Perioden auf eine
andere Spur umgeschaltet werden.
-
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für den Richtungseindruck
eines Schallsignals ausschließlich der Einsatz und das Abbrechen desselben maßgebend
sind und der annähernd stationäre Teil des Schallsignals lediglich für die Lautstärke
als solche von Belang ist. Der stationäre Teil trägt somit überhaupt nicht zur Bestimmung
der Richtung bei, aus der der Schall kommt, sondern hat einen vollkommen diffusen
Charakter. Deshalb ist es auf diese Weise möglich, einen gewissen Richtungseindruck
bei der Schallwiedergabe dadurch zu erzielen, daß dem einschlägigen Wiedergabeelement
lediglich der Einsatz und das Abbrechen der wiederzugebenden Signale zugeführt wird,
während der annähernd stationäre Teil beliebigen Wiedergabeelementen zugeführt werden
kann. Bei dem bekannten Verfahren entsteht der Richtungseindruck bei der Schallwiedergabe,
indem das ganze Signal (der Einsatz, der annähernd stationäre Teil und das Abbrechen)
dem einschlägigen Wiedergabeelement' zugeführt wird.
-
Aus dieser Erkenntnis ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren
zum Aufnehmen und/oder Wiedergeben von Schallsignalen, insbesondere von Tönen oder
Klängen, unter Verwendung eines mehrspurigen Tonträgers mittels mehrerer Aufnahme-und/oder
Wiedergabeelemente auch in der Weise durchgeführt werden kann, daß bei der Wiedergabe
die zum Abtasten des Tonträgers dienenden Elemente durch die in der vorbestimmten
Steuerspur aufgezeichneten Steuersignale in an sieh bekannter Weise von der einen
auf die andere Wiedergabespur umgeschaltet werden, und zwar derart, daß während
der Perioden des Einsetzens bzw. Abbrechens der Signalspannung (Signalspannungen)
die Wiedergabeelemente die Spur (Spuren) abtasten, in der die Ein- bzw. Ausschwingvorgänge
aufgezeichnet sind, und daß die Wiedergabeelemente während der annähernd stationären
Perioden der Signalspannung die andere Spur (Spuren) abtasten.
-
Die von mehreren vor dem Orchester angeordneten Mikrophonen aufgefangenen
Schallsignale werden Aufnahmeköpfen zugeführt, die diese stereophonisch zusammengehörigen
Signale in ebenso vielen Spuren aufzeichnen. Zu diesem Zweck kann der Orchesterraum
in fächerförmige Zonen aufgeteilt sein, wobei der in einer bestimmten Zone erzeugte
Schall entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung teilweise in der einschlägigen
stereophonischen Spur, teilweise in einer zweckmäßig gemeinsamen Spur aufgezeichnet
wird. Um sicherzugehen, daß der Platz eines jeden Instrumentes im Orchester beim
späteren Abspielen der Aufnahme gut wiedergegeben wird, sind die Spuren, in denen
der Einsatz und das Abbrechen der verschiedenen aufzuzeichnenden Schallsignale untergebracht
sind, mit je einem im Träger vorhandenen Steuersignal versehen.
An
dieser Stelle sei bemerkt, daß es grundsätzlich an sich bekannt ist, bei der Tonwiedergabe
in Kinotheatern eine Mehrzahl von Schallerzeugern zu verwenden, von denen durch
Auswertung einer Steueraufzeichnung auf dem Tonfilm jeweils nur einer bzw. eine
Gruppe zur Tonwiedergabe herangezogen wird.
-
Bei der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung zum Wiedergeben
von Schallsignalen mittels einer magnetischen Verzögerungsanlage mit einem Aufzeichnungsträger,
an dem mindestens ein Aufnahmekopf und mehrere Wiedergabeköpfe hintereinander angeordnet
sind, die mit mehreren über den Wiedergaberaum, insbesondere an den Begrenzungen
dieses Raumes, verteilten Lautsprechern verbunden sind, läßt sich dadurch, daß die
Signale auf entsprechende Weise aufgeteilt werden, eine - gegebenenfalls veränderliche
- Lokalisierung inmitten eines diffusen Schallbildes an einem der Lautsprecher oder
Lautsprechergruppen erhalten, wobei letzteren ausschließlich der Einsatz und das
Abbrechen der wiederzugebenden Schallsignale zugeführt wird. Dies hat den Vorteil,
daß ein Hörer in der unmittelbaren Nähe eines Lautsprechers den Schall nicht aus
diesem Lautsprecher kommen hört. Bisher konnte ausschließlich bei den Hörern inmitten
des Saales der Eindruck erzielt werden, daß bei einer Lokalisierung des Schaltbildes
z. B. auf der Bühne der Schall von vorn und der Schall der übrigen Lautsprecher
von allen Seiten kam, so daß der letztgenannte Schall diffus war. Jetzt haben alle
Hörer im Saal die Empfindung einer Lokalisierung inmitten eines diffusen Schallbildes.
Außerdem ist die Einstellung der mit den Wiedergabeköpfen erhaltenen Verzögerungen,
mit denen die je vom Einsatz und vom Abbrechen befreiten Signale durch diese Köpfe
abgetastet werden, nicht weiter kritisch, was Bedingung war für die Diffusität des
von den mit den Wiedergabeköpfen verbundenen Lautsprechern ausgestrahlten Schalls.
-
Bei einer besonderen Ausführungsform dieses Verfahrens nach der Erfindung
wird ausschließlich der verbleibende Teil der Signale auf dem magnetischen Träger
aufgezeichnet und der Einsatz und das Abbrechen der Signale unmittelbar dem zu lokalisierenden
Lautsprecher bzw. Lautsprechergruppe zugeführt. In diesem Fall ist eine Zwei- oder
Vielspuraufzeichnung, wenn dabei von stereophonischer Aufnahme abgesehen wird, überflüssig.
Die direkte Wiedergabe ist die eines lokalisierten Schallbildes inmitten von diffusem
Schall. Es leuchtet ein, da.ß dieses Ergebnis mit der minimalen für solche Verfahren
erforderlichen Anzahl von Magnetköpfen erhalten wird. Weil der Einsatz und das Abbrechen
eines Signals sehr kurzzeitige Erscheinungen sein können (von z. B. 15 Millisekunden
Dauer) und der verbleibende Teil in vielen Fällen eine Erscheinung von längerer
Dauer sein kann, läßt sich die bei diesem Verfahren erfolgende Aufzeichnung nachher
für vielerlei Zwecke verwenden, weil sie ja jedes Signal im wesentlichen unversehrt
enthält.
-
Die Erfindung wird nunmehr näher erläutert an Hand von einigen in
der Zeichnung dargestellten Anwendungsbeispielen.
-
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines nach der Erfindung
in drei Teile aufgeteilten Signals; Fig.2 zeigt eine stereophonische Aufnahme nach
der Erfindung auf einem mit Steuersignalen versehenen magnetischen Träger; Fig.
3 zeigt einen Wiedergaberaum, in dem bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung
eine Lokalisierung inmitten eines diffusen Schallbildes entsteht, und Fig. 4 ist
eine vereinfachte Abwandlung von Fig. 3; Fig. 5 und 6 zeigen Möglichkeiten der praktischen
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
In Fig. 1 ist mit 1 das Signal bezeichnet, das die Summe der darunter
dargestellten Teile darstellt, in welche das Signal nach der Erfindung zerlegt wird,
nämlich des Einsatzes 2, des Abbrechens 3 und des verbleibenden Teiles 4. Nach der
Erkenntnis, auf der die Erfindung fußt, sind der Einsatz und das Abbrechen eines
Signals maßgebend für das Bestimmen der Richtung, aus der der Schall kommt. Wenn
also die Teile 2 und 3 einem Lautsprecher A und der verbleibende Teil 4 einem anderen
Lautsprecher B zugeführt werden (diese Lautsprecher sind in der Figur nicht dargestellt),
so wird der Hörer den Eindruck haben, daß das ganze Signal von A ausgestrahlt wird.
Dennoch schweigt bereits nach z. B. 15 Millisekunden der Lautsprecher A, während
doch der verbleibende Teil z. B. 4 Sekunden lang vom Lautsprecher B wiedergegeben
wird.
-
Nach dem Obengeschilderten wird es einleuchten, daß die Gestalt, die
man den genannten Teilen zu geben wünscht, ganz beliebig gewählt werden kann, sofern
überlegt wird, daß nur dann von einem Einsatz die Rede sein kann, wenn tatsächlich
ein »Einsatz« da ist, d. h. ein überwiegen über den »Beginn« des verbleibenden Teiles
4. Ebenso kann nur von einem Abbrechen die Rede sein, wenn dieses »Abbrechen« über
das »Ende« des Zwischenteiles 4 überwiegt.
-
Fig. 2 zeigt einen Magnetogrammträger 5, auf dem in den Spuren 6 bis
9 die Teile aufgezeichnet sind. in welche ein Signal nach der Erfindung aufgeteilt
wird, z. B. ein von einem Orchester aufgenommenes Signal. Dabei sind die Zwischenteile
4 nach Fig. 1 der verschiedenen Signale alle in der Spur 6 und der Einsatz
und das Abbrechen 2 bzw. 3 nach Fig. 1 eines jeden Signals entsprechend dem Mikrophon,
das die von einem bestimmten Teil des Orchesterraumes stammenden Signale empfängt,
in den Spuren 7, 8 oder 9 aufgezeichnet. Um zu bewirken, daß nachher bei der Wiedergabe
dieser Aufzeichnung jedes Signal der Stelle entspricht, wo das ursprüngliche Signal
im Orchesterraum erzeugt worden ist; ist jede dieser stereophonisch zusammengehörigen
Spuren 7 bis 9 mit einem Steuersignal 10 bis 12 versehen, wodurch eine richtige
Abbildung der ursprünglich direkten Wiedergabe des Orchesters erreichbar ist.
-
In Fig. 3 werden nach Aufteilung des einkommenden Signals in einer
Vorrichtung 13 die Teile 2 und 3 nach Fig. 1 einerseits und der Teil
4 nach Fig. 1 andererseits in den beiden Spuren 14 bzw.15 des Magnetogrammträgers
16 mittels der Aufnahmeköpfe 17 bzw. 18 aufgezeichnet. Die Spur 14 kann der Reihe
nach von drei Wiedergabeköpfen 19, 20 und 21 und die Spur von Wiedergabeköpfen
22 bis 24 abgetastet werden. Wenn auf passende Weise die Wiedergabeköpfe
19 bis 24 längs der Spuren angeordnet werden, ist es auf einfache
Weise möglich, in der Wiedergabe der abgetasteten Signale eine gegebenenfalls veränderliche
Lokalisierung inmitten eines diffusen Schallbildes dadurch zu bewirken, daß einer
der Köpfe 19 bis 21 mit dem (den) im Wiedergaberaum 25 zu lokalisierenden
Lautsprecher(n) und die längs der Spur 15 angeordneten Wiedergabeköpfen 22 bis 24
mit den übrigen
Lautsprechern verbunden werden. Im Ausführungsbeispiel
ist der Wiedergabekopf 20 mit dem Lautsprecher 26 verbunden, der den Schall gerichtet
ausstrahlt. Weil die übrigen Lautsprecher 27 bis 34, von denen die Lautsprecher
28 bis 30 an der Vorderseite des Wiedergaberaumes angeordnet sind,
ausschließlich diffusen Schall wiedergeben, ist mit den Mitteln der Erfindung eine
Lokalisierung inmitten eines diffusen Schallbildes bewirkt.
-
Fig. 4 zeigt eine ähnliche Anordnung wie die nach Fig. 3, wobei der
die Teile 2 und 3 nach Fig. 1 enthaltende Kanal 35 unmittelbar an Lautsprecher 36
bis 38 angeschlossen ist, die an der Vorderseite des Wiedergaberaumes 39 angeordnet
sind. Der gerichtete Schall wird in diesem Fall an der Vorderseite des Wiedergaberaumes
wiedergegeben, und die verschiedenen verbleibenden Teile 4 nach Fig. 1 werden
mittels des Aufnahmekopfes 40 auf dem Aufzeichnungsträger 41 aufgezeichnet
und von den Wiedergabeköpfen 42 bis 44 abgetastet. Diese abgetasteten Signale, die
den diffusen Schall darstellen, werden von den übrigen im Wiedergaberaum verteilt
angeordneten Lautsprechern 45 bis 50 ausgestrahlt. Auf diese Weise
entsteht auch in diesem Fall eine Lokalisierung inmitten eines diffusen Schallbildes,
aber dieses Ergebnis wird mit der halben Anzahl der beim Verfahren nach Fig. 3 verwendeten
Köpfe erreicht. Der Magnetogrammträger 41 enthält zwar lediglich die Teile 4 nach
Fig. 1, läßt sich aber dennoch später als selbständige Aufzeichnung zur Wiedergabe
der darin aufgezeichneten, praktisch unversehrten Signale verwenden. Auch ist es
möglich, diese Aufzeichnung aufs neue abzutasten und das abgetastete Signal wieder
entsprechend der Erfindung in richtungsbestimmende und nicht richtungsbestimmende
Teile aufzuteilen.
-
Das Aufteilen eines sinusförmigen Tones, wie es in der Beschreibung
erwähnt und in der Vorrichtung 13 gemäß 3 und 4 erfolgt, kann auf verschiedenerlei
Weise durchgeführt werden. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 5 dargestellt.
Die aufzuteilende Sinusschwingung 51 wird in einem Modulator 54 mit
einem Rechtecksignal52 moduliert, das aus einem Impulsgenerator 53 geliefert wird.
Das modulierte Signal 55 wird darauf über einen Widerstand 56 einem abgestimmten
Schwingkreis 57 zugeführt. Beim Aufschwingen dieses Kreises tritt an ihm ein Signal
58
auf, dessen Form dem Signal 4 nach Fig. 1 ähnlich ist. Andererseits wird
das Rechtecksignal 52 aus dem Impulsgenerator 53 noch unmittelbar einem abgestimmten
Schwingkreis 59 zugeführt. Auch hier erfolgt infolge des Aufschwingens eine Verzerrung
des ursprünglichen Recktecksignals, und am Schwingkreis 59 entsteht ein Signal 60,
dessen Form dem Signal 2 nach Fig. 1 ähnlich ist.
-
Ändert sich die Frequenz des Tones, so kann die Resonanzfrequenz der
Schwingkreise auch auf einen anderen Wert abgestimmt werden. Dieses Abstimmen kann
selbsttätig unter Verwendung eines vom Frequenzunterschied abgeleiteten Spannungsunterschiedes
erfolgen, wobei die Umsetzung des Frequenzunterschiedes in einen Spannungsunterschied
mittels eines Synchrondetektors erfolgen kann.
-
Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt. Hier ist
davon ausgegangen, daß eine Partitur 61 vorliegt. Diese Partitur wird in Form von
Zeitgebersignalen 62 auf einem Magnetband 63 aufgezeichnet, und zwar in der Weise,
daß jeweils beim Erscheinen eines neuen Akkords in der Partitur ein Zeitgebersignal
mit einer Dauer von 15 Millisekunden auf dem Band aufgezeichnet wird. Der Abstand
der einzelnen Zeitgebersignale voneinander stimmt mit der Dauer der verschiedenen
Akkorde überein. Nachdem die ganze Partitur auf diese Weise in magnetische Zeitgebersignale
umgesetzt worden ist, wird die Spur mit den Signalen 62 von einem Wiedergabekopf
64 abgetastet. Das so erzeugte elektrische Signal wird sowohl einem Schwächungsglied
65 als auch einem Verstärker 66 zugeführt. Das ursprüngliche Signal 67 wurde in
an sich bekannter Weise in einer Spur 68 des Magnettonträgers 63 aufgezeichnet;
auch dieses Signal wird beim Abtasten des Bandes mittels des Wiedergabekopfes 69
sowohl dem Schwächungsglied 65 als auch dem Verstärker 66 zugeführt. Auf. diese
Weise wird das Signal auf zwei Kanäle aufgeteilt, von denen der eine das Schwächungsglied
und der andere den Verstärker enthält. Das Schwächungsglied und der Verstärker sind
im allgemeinen gesperrt und werden nur jeweils durch die Zeitgebersignale 62 geöffnet.
Dabei sind diese beiden Geräte so ausgelegt, daß im Abschwächerkanal die Amplitude
innerhalb 15 Millisekunden auf den Wert Null herabgesetzt wird, während im Verstärkerkanal
die Amplitude innerhalb 15 Millisekunden von Null auf den ursprünglichen Amplitudenwert
heraufgeregelt wird. Auf diese Weise ergeben sich für das Signal die gleichen Formen
70 bzw. 71 wie bei der einfachen Schwingung in Fig. 1, wo die erzielten
Signale mit 2 bzw. 4 bezeichnet sind.