DE971917C - Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen von Schallwellen auf Schallplatten - Google Patents

Description

Die für die Aufzeichnung auf Schallplatten in Frage kommenden Schallphänomene weisen einen zeitlichen Verlauf der Schallsitärkeverteilung auf, wie in Fig. ι wiedergegeben. Kurve α gilt für symphonische Musik, Kurve b für Tanzmusik, Kurve c für Klaviermusik. Demnach liegt z. B. bei symphonischer Musik die Intensität in der Hälfte der Registrierzeit unterhalb von 6% der Maximallautstärke. Ein Nadeltoniträger mit konstantem Rillenabstand wird demnach während ζο°/ο der Aufnahmezeit nur zu etwa 20 %> ausgesteuert, denn bei Aussteuerung Null bedecken die Rillen bei der üblichen Breite von 0,04 mm etwa i4°/o der zur Verfügung stehenden Schallträgeroberrläche.

Diesem, Sachverhalt steht gegenüber, daß vorzugsweise klassische Musikstücke häufig eine über die Laufzeit normaler Schallplatten hinausgehende Spieldauer aufweisen, so daß man also bei dem bisher üblichen, Aufzeichnungsverfahren nicht in der Lage ist, das Musikstück geschlossen, auf ao einer Plattenseite unterzubringen.

Es ist bereits bekannt, zum Zwecke der Aufzeichnung einer größeren Lautmenge als gewöhnlich auf einer gegebenen Plattenfläche eine Änderung des Gangabstandes zwischen zwei aufein- as anderfolgenden Windungen der Schallinie gemäß der Amplitude der aufgenommenen Schallwellen vorzunehmen, so daß dieser Gangabstand für grö-

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ßere Amplituden größer und für kleinere Amplituden kleiner ist. Die Ausführung dieses Verfahrens war soi gedacht, daß die Änderung des Gangabstandes der Schallinien selbsttätig duroh ein Mikrophon geregelt wird, das gemäß den Amplitudenänderungen des aufgenommenen Tones ein elektrisches Relais (Verstärker) betätigt, wodurch die Geschwindigkeit des seitlichen Vorschubes des Plattentellers geändert wird. Es war ίο auch an die Möglichkeit gedacht, zwei Tonabnehmer auf einer bereits vorhandenen Aufzeichnung arbeiten zu lassen, um eine zweite Aufzeichnung mit geregeltem Gangabstand zu erzielen. Hierbei sollte eine Aufzeichnung den Gangabstand für die andere Aufzeichnung steuern. Da mit der Möglichkeit gerechnet wurde, daß Töne von großer Amplitude sehr plötzlich aufgezeichnet werden, bevor die den Gangabstand regelnde Vorrichtung Zeit gehabt hat, zu wirken, so wurde eine einseitige Verlagerung der Schallkurven gegenüber der normalen Mittellinie für ratsam gehalten. Diese Vorschläge haben jedoch keinen Eingang in die Schallplattentechnik gefunden. Vielmehr hat man, um die Laufdauer einer Schallplatte unter Beibehaltung ihres Durchmessers zu erhöhen, die Rillenamplitude reduziert und dadurch den. Rillenabstand verkleinert. Verringert man dabei obendrein die Schnittiefe, so gelingt es, Schallplatten herzustellen, welche bei einem, Durohmesser von 30 cm eine Laufzeit je Plattenseite von etwa 9 Minuten aufweisen, während die Laufzeit einer normalen Platte nur etwa 4 Minuten beträgt. Dieses Ergebnis wurde jedoch, auf Kosten der Dynamik (Verhältnis von Nutzspannung zur Störspannung) erzielt; denn es ist bei Verwendung des gleichen Plattenmaterials und bei gleichem nachgeschaltetem Verstärkungsgrad die Höhe der von einer solchen Platte abgetasteten Störspannung genauso groß wie die Störspannung einer normalen Schallplatte, während die maximale Nutzspannung bei Herabsetzung der Rillenamplitude auf die Hälfte nur 50% derjenigen einer normalen Schallplatte beträgt. Man kommt alsoi zwangsweise zu einer Herabsetzung der Dynamik um etwa 6 db. Es ist nun die Möglichkeit gegeben, was nicht zur Erfindung gehört, eine Erhöhung der Laufdauer einer Schallplatte ohne Einbuße der Dynamik und der sonstigen akustischen Qualität zu erzielen, wenn auf das bekannte Verfahren, eine amplitudenabhängige Änderung des Rillenabstandes bei der Aufzeichnung vorzunehmen, in der Weise zurückgegriffen wird, daß die Nadeltonaufzeichnung durch Umschreiben von einem Magnetogranim erfolgt.

Als Magnetogramm dient eine magnetische Schallaufzeichnung mittels Hochfrequenz, bei der ein gepulverter Magnetogrammträger benutzt wird. Als gepulverter Magnetogrammträger eignet sich vorzugsweise ein solcher, dessen magnatisierbare Schiebt in bekannter Weise aus in einem Bindemittel verteilten feinsten magnetischen Partikeln besteht. Die Hochfrequenz kann einfach der Tonfrequenz superponiert werden, indem beide gleichzeitig dem Sprechkopf der magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung zugeführt werden.

Ein derartiges Hochfrequenzmagnetogramm besitzt eine Dynamik, die weit mehr als doppelt so groß ist, wie die Dynamik der besten Wachsplatten, die als Originaltonträger für Schallplatten, dienen. Während, die Dynamik einer Wachsplatte bei etwa 50 db liegt, liefert das vorstehend gekennzeichnete magnetische Tonaufzeichnungsverfahren Aufzeichnungen mit einer Dynamik von etwa 60 bis 70 db.

Durch passende Bemessung der Spaltbreite des Sprech- und Hörkopfes im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Tonträgers bei der magnetischen Tonaufzeichnung kann dem Magnetogramm ein Frequenzumfang gegeben werden, der von den tiefsten für eine Schallplattenaufzeichnung in Frage kommenden Frequenzen bis herauf zu über 10 000 Hz reicht, also über das Gebiet hinausgeht, das von der Schallplatte bzw. selbst der Wachsplatte beherrscht wird und dessen Grenze bei etwa 6000 bis 7000 Hz liegt. Dabei kann der Klirrfaktor der magnetischen Aufzeichnung selbst im ungünstigsten Falle immer noch wesentlich unter 5 % gehalten werden, so daß er gegenüber dem Klirrfaktor der Schallplattenaufzeichnung, der bei 10% liegt, nicht ins Gewicht fällt.

Das Hochfrequenzmagnetogramm ersetzt also in idealer Weise die natürliche Schallquelle und bietet so die Möglichkeit, zu einer Schallplattenaufzeichnung erhöhter Laufdauer zu gelangen, die keinesfalls geringere akustische Qualität aufweist als eine direkt aufgenommene Wachsplatte. Ermöglicht wird dies durch den besonderen Umstand, daß die akustische Qualität des Magnetogramms auch durch mehrfaches Abtasten überhaupt nicht leidet, daß also eine Qualitätseinbuße nicht festzustellen ist, wenn vor der Abtastung der Aufzeichnungsimpulse noch eine Abtastung zur Gewinnung von Steuerimpulsen stattfindet. Da eine Wachsplatte eine vorherige Abtastung ohne Qualitätseinbuße nicht zuläßt, liegt hierin, wohl der Grund, daß das eingangs geschilderte Verfahren zur Laufzeiterhöhung durch Steuerung des Rillenabstandes wenig geeignet ist, da es bei Verwendung von Wachsplatten zu Aufzeichnungen führt, deren Qualität in jedem Falle geringer als die einer Originalwachsplatte ist.

Eine solche, nicht den Gegenstand der Erfindung bildende Anordnung kann unter Vermeidung von Wachspla,tten entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Schema mit Magnettonträgern getroffen werden. Es bedeutet M das die Schallaufzeichnung tragende Magnetogramm. Dieses Magnatogramm wird in geeignetem zeitlichem Abstand zweimal abgetastet, und zwar durch die beiden Hörköpfe Hn und Ha- Die von H₁₁ abgetastete Spannung dient zur Regelung des Rillenabstandes und wird zu diesem Zweck über den Richtverstärker V^ einem, Organ zur Vorschubsteuerung- zugeführt. Erforderlichenfalls kann der gleiche Regelimpuls überdies zur Dynamikregelung der Nadel tonaufzeichnung benutzt werden. Die vom Hörkopf

Ha abgetastete Spannung wird über den Verstärker Vα der Schneidvorrichtung zugeführt.

Da bei der üblichen Aufzeichnung mit Berliner Schrift die Rillenamplitude bei konstanter Aufzeichnungsspamiung mit steigender Frequenz abnimmt, wird gemäß der Erfindung der Frequenzgang des Steuerorgan^ für den Rillenabstand bzw. des Impulsverstärkers dem Frequenzgang des die Rillenamplitude bestimmenden Aufzeichnungsorgans des Nadeltonträgers angepaßt. Dadurch wird vermieden, daß bei hoher Frequenz der Rillenabstand unnötig groß wird.

Eine Ausführungsform des Vorschubsteuerorgans in einer Schaltung nach Anspruch 4 zeigt

^X5 Fig. 3. Die durch den Richtverstärker Vr gleichgerichtete Impulsspannung· wird dem von einem sehr hochohmigen Widerstand R₁ überbrückten Kondensator C₁ über den Widerstand. R₀ zugeführt und lädt diesen auf. Dadurch steigt momentan der Anodenstrom der Verstärkerröhre V^ an. Der Rillenvoirschub wird demnach von dem Zeitpunkt das Impulses ab in einem Maße vergrößert, das der Impulsamplitude proportional ist. Die Schaltelemente werden unter Berücksichtigung des Ab-Standes der Hörköpfe H% und H\ zweckmäßigerweise so bemessen, daß die Vergrößerung des Rillenvorschubes etwa eine Umdrehung vor der wirklichen Aufzeichnung des Impulses einsetzt und während mindestens einer Umdrehung nach dessen Abklingen, anhält. Dadurch gewinnt die den Impuls führende Rille den notwendigen Abstand von ihren beiden Nachbarrillen. Es muß also dafür gesorgt werden, daß die am Kondensator C₁ vorhandene •Spannung während zweier Umdrehungen der Platte hinreichend konstant bleibt. Dementsprechend ist die Zeitkonstante C₁ · R₁ zu wählen. Jeder während d.er Abklingzeit auftretende weitere Impuls hat so lange keinen Einfluß auf den Rillenvorsdhub, als die infolge dieses Impulses am Kondensator C₁

4.0 auftretende Spannung unterhalb des Momentanwertes U_t liegt. Eine nochmalige Erhöhung des Rillenvorschubes tritt erst wieder ein, wenn die Impulsspannung diesen Momentanwert übersteigt (vgl. Fig. 4). Der kleinste Rillenvorschub ist bei dieser Schaltung bestimmt durch den bei völliger Entladung des Kondensators C₁ auftretenden Anodenruhestrom.

Im Gegensatz zu dem bekannten. Verfahren, der Herstellung von Langspielplatten mit Füllschrift, bei dem die Erhöhung der Laufzeit durch Schaffung eines nur amplitudenabhängigen Rillenabstandes bei konstanter Aufzeichnungsspannung erzielt wird, bietet das erfindungsgemäße Verfahren dien Vorteil, daß durch die Frequenzabhängigkeit der Rillenabstandssiteuerung die Laufzeit zusätzlich erhöht wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zum Aufzeichnen von Schallwellen auf Schallplatten, bei dem. der Gangabstand benachbarter Rillen in Abhängigkeit von der Amplitude der aufgenommenen. Schallwellen durch zeitlich verschobene Abtastung eines Zwischenträgers gesteuert wird, wobei als Zwischenträger zur Gewinnung der Impulse für die Rillenabstandssteuerung und für die Tonaufzeichnung der gleiche gepulverte Magnetogrammträger, auf welchem die Schallaufzeichnung mittels Hodhfrequenzvormagnatisierungerfolgt ist, dient, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneiden, einer Schallplatte, bei der die Rillenamplitude bei konstanter Aufzeichnungsspannung mit steigender Frequenz abnimmt, der Frequenzgang des Steuerorgans für den Rillenabstand zwecks Vermeidung unnötig großer Rillenabstan.de bei hohen Frequenzen dem Frequenzgang des die Rillenamplitude bestimmenden Aufzeichnungsorgans des Nadeltonträgers angepaßt ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Rillenabstandssteuerung dienenden Impulse zur Dynamikregelung der Tonaufzeichnung herangezogen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung des Rillenvorschubes in geeignetem zeitlichem Abstand, etwa eine Umdrehung vor der Aufzeichnung eines stärkeren Impulses, einsetzt und nach seinem Abklingen mindestens während einer Umdrehung anhält.
4. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsspannung zur Rillenabstandssteuerung den Gitterkondensator einer Verstärkerröhre auflädt, in deren, Anodenkreis die Wicklung des den Rillenvorschub !»wirkenden Motors liegt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 572 527, 731 414; österreichische Patentschrift Nr. 119 689;
   schweizerische Patentschrift Nr. 218407;
   USA.-Patentschrift Nr. 1 886616.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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