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Präfeinrichtung für Rillen-Tonschrift Bei der Wiedergabe von Rillen-Tonschriften
stören bekanntlich Fehlerstellen des Aufzeichnungsträgers bzw. der Rille, die sich
als Knackgeräusche bemerkbar machen. Derartige Fehlerstellen' können durch Inhomogenitäten
des Trägerinaterials, durch Ab-
lösung kleiner Materialpartikeln beim Abheben
der Matrize vom Preßling, durch Einlagerung von Staubteilen und ähnliche nicht immer
auszuschaltende Einflüsse erzeugt werden. Bei der Massenherstellung derartiger Tonträger
ist es ein wichtiges Ziel, das Entstehen solcher Fehlerstellen soweit wie irgend
möglich zu vermeiden oder vorhandene Fehlerstellen in den sogenannten »Müttern«
vor der Vervielfältigung zu beseitigen. Daraus ergibt sich » die Aufgabe,
die laufende Produktion im IIinblick auf solche Fehlerstellen zu überwachen.
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Diese überwachung kann nun in der bisher geübten Weise einfach dadurch
geschehen, daß man aus der Produktion einzelne Tonträger als Stichproben auswählt
und auf normalen Wiedergabegeräten abspielt. Die Beurteilung geschieht dann durch
Abhören und Feststellen der als Knackgeräusche hörbaren Fehler. Diese Prüfmethode
erfordert nicht nur einen großen Aufwand an geschultem Personal, sondem sie ist
zugleich auch von dem Grad -der Aufmerksamkeit und der subjektiven Einstellung des
Prüfpersonals abhängig. Es besteht daher ein dringendes Bedürfnis nach einer von
subjektiven Einflüssen freien Präfinethode, die bei geringerem Personalaufwand einwandfrei
miteinander vergleichbare Ergebnisse liefert.
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Der Lösung dieser Aufgabe stellt sich eine - zunächst als unüberwindlich
erscheinende Schwierigkeit entgegen. Weil es darauf ankommt, den Einfluß der Fehlerstellen
als -mehr oder weniger auffällige Störungen der akustischen Wiedergabe richtig zu
erfassen, kommt als Prüfverfahrien offenbar auch nur ein mit Abtastung durch einen
Tonabnehmer und mit Erkennung bzw. Aussonderung der Störungen aus dem zusammengesetzten
Klangbild arbeitendes Verfahren in Betracht. Rein optische Verfahren, etwa das Aufsuchen
sichtbarer Fehlerstellen mit dem Mikroskop, scheiden aus, weil sie nicht gleichzeitig
eine Bewertung der Fehlerstelle. nach ihrer Hörbarkeit ermöglichen. Das eingangs
erwähnte bekannte Abhörverfahren bedarf aber - zu seiner Durchführbarkeit
der Unterscheiduiigskraft des menschlichen Geistes, der die, nicht zu dem gewünschten
Klangbild gehörenden Störungen als solche erkennen und aussondern kann. Diese Fähigkeit
läßt sich nun nicht ohne weiteres durch eine Maschine nachahmen. - -
Es ist
bereits ein Verfahren zur Prüfung von Schallplatten auf Fehlerstellen bekannt, bei
dem Stör- und Nutzamplituden abgetastet werden und die Störamplitude in Abhängigkeit
vom Nutzpegel fest-. gestellt wird, indem die abgetastete Störspannung einem Regelverstärker
zugeleitet wird, der durch eine aus der Nutzaufzeichnung gewonnene Regelspannung
derart geregelt wird, daß seine Verstärkung um so größer ist, je kleiner
die Amplitude der Nutzaufzeichnung ist. Die UnterscheidLing zwischen Störungen und
Nutzaufzeichnung soll bei diesem Verfahren durch eine Impulsvergleichsschaltung
bewirkt werden, welche von der Störung in einer Impulsformstufe einen Rechteckimpuls
entsprechender Dauer ableitet und diesen mit einem in der Schaltung erzeugten Vergleichsimpuls
konstanter Dauer vergleicht und nur dann einen Ausgangsimpuls an das Auswertorgan
abgibt, wenn die Dauer des der Störung entsprechenden Rechteckimpulses kürzer ist
als der Vergleichshnpuls. - Dieses bekannte Verfahren ergibt noch 'keine
sichere Unterscheidung zwischen Nutzsignalen und Störungen, weil dabei das Problem
nicht gelöst ist, die Störung aus dem Klanggemisch der Nutzaufzeichnung herauszulösen
und daher sowohl die Einsatzflanke des von der Schallplatte abgetasteten, der Störung
entsprechenden elektrischen Impulses als auch seine Rückflanke mit den elektrischen
Signalspannungen überlagert ist, welche dem an derselben Stelle aufgezeichneten
Nutzsignal entsprechen. Es ist also vom Zufall abhängig, wie die aus der Störspannung
und der Nutzspannung zus2mmengesetzte resultierende Momentanspannung an der Einsatzstelle
wie auch bei der Rückflanke des der Störung entsprechenden- Impulses verläuft. Infolgedessen
wird
mit dem bekannten Verfahren die angestrebte gleichmäßige und -den physiologischen
Störwerten entsprechende Auswertung und Registrierung der Fehlerstellen nicht erreicht.
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Bei den umfangreichen Vorarbeiten zur Lösung des angegebenen Problems
wurde entdeckt, daß beim Abtasten einer in der akustischen Wiedergabe hörbaren Fehlerstelle
wegen des Impulscharakters am Tonabnehmer eine Ausgangsspannung mit einem breiten,
über das Nutzfrequenzband hinausgehenden Frequenzspektrum entsteht. Außerdem wurde
festgestellt, daß der Energieinhalt dieses Spektrums bei der ün Betriebszustand
bestehenden Resonanzfrequenz des mit dem Abtaststift verbundenen beweglichen Teiles
des Tonabnehmers ein deutliches Maximum besitzt. Dies kann so erklärt werden, daß
der bewegliche Teil des als Tonabnehmer dienenden mechanisch-elektrischen Wandlers
durch die Fehlerstelle impulsartig angestoßen wird und in einer der Resonanzfrequenz
der Bewegung in der Auslenkungsrichtung entsprechenden Schwingung abklingt. Auf
dieser Erkenntnis beruht der Lösungsweg nach der Erfindung.
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In einer Prüfanordnung für Rillen-Tonschrift zum Auffinden oder Registrieren
von Fehlern, welche bei der Wiedergabe Störgeräusche verursachen, mittels eines
mechanisch-elektrischen Wandlers, gegenüber dessen in der Rille geführtem Abtaststift
der Rillenträger wie bei der Wiedergabe in vorbestimmter Relativgeschwindigkeit
bewegbar ist und dessen zusammen mit dem Abtaststift beweglichen Systemteile bei
bestehendem Eingriff des Abtaststiftes mit der Rille in der Richtung einer ausgewerteten
Auslenkungsrichtung eine mechanisclie- Eigenschwingung mit einer außerhalb des Nutzfrequenzbereiches
der Tonaufzeichnung liegenden Resonanzfrequenz aufweisen, ist erfindungsgemäß an
einen Signalausgang des Wandlers - gegebenenfalls über Zwischenglieder, beispielsweise
Verstärker - der Eingang eines die Schwingungen des Nutzfrequenzbereiches
sperrenden, die Schwingungen der genannten Resonanzfrequenz aber durchlassenden
elektrischen Filters angeschlossen, und der Ausgang des Filters ist -gegebenenfalls
-über weitere Zwischenglieder - mit den Klemmen eines Auswertungsgerätes
zur Auslösung eines Schalt-, Regel-, Signalisierungs- oder Registriervorganges verbunden.
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Bei der vorausgesetzten Lage der Resonanzfrequenz der zusammen mit
dem Abtaststift beweglichen Sy-
stemteile des Wandlers außerhalb des Nutzfrequenzbereiches,
vorzugsweise oberhalb dieses Bereiches, läßt sich durch ein elektrisches Filter,
welches den Durchgang der dem Nutzfrequenzbereich angehörenden Schwingungen sperrt,
ein hinreichender Energieanteil aussondern, um, damit das erwähnte Auswertungsgerät
zu steuern. Auf diese Weise ergibt sich eine Möglichkeit zur objektiven Prüfung
derartiger Tonträger auf Fehlerstellen, was für die überwachung bei der Massenherstellung
solcher Tonträger-, beispielsweise Schallplatten, von hervorragender Bedeutung ist.
Man kann mit Hilfe der Prüfanordnung nach der Erfindung nicht nur eine größere Anzahl
von Stichproben der laufenden Produktion in vollautomatischen Prüfeinrichtungen
beispielsweise durch einfache Zählergebnisse beurteilen, sondern mit der gleichen
Anordnung auch die sogenannten »Mütter« prüfen, bevor von ihnen Matrizen für die
Herstellung- von Preßlingen abgenommen werden. Dabei ist auch die subjektive
Einstellung des Prüfpersonals'zu ihrer Aufgabe völlig ausgeschaltet und man erhält
einwandfrei miteinander vergleichbare Ergebnisse, weil - irn Gegensatz zu
dem besprochenen bekannten Verfahren - der Einfluß der Nutzsignale auf die
Erkennung der elektrischen Spannungen, die von Störungen erzeugt werden, durch Ausfilterung
des Nutzsignals vollkommen beseitigt ist. Durch Zusatzeinrichtungen ist es möglich,
die physiologischen Verhältnisse beira Abhören - die mehr oder minder große
Störwirkung einer Fehlerstelle innerhalb des Klanggemisches der Nutzschwingungen
- zu berücksichtigen, so daß beispielsweise Störungen, welche in einem bei
der Fehlerstelle vorhandenen sehr hohen Aufzeichnungspegel praktisch verschwinden,
geringer zu bewerten oder gar nicht zu zählen; im Gegensatz zu anderen, in ihrer
Amplitude möglicherweise geringeren Störungen, welche aber gerade innerhalb eines
niedrigen Aufzeichnungspegels liegen. -
Diese dem Hauptproblein untergeordnete
Aufgabe kann in an sich bekannter Weise dadurch gelöst werden, daß in den übertragungsweg
zwischen dem mechanisch-elektrischen Wandler und dem elektrischen Filter eine Schaltungsstufe
mit derartig in Ab-
hängigkeit von dem Augenblickswert der Signalamplitude
geregeltem übertraggungsmaß eingeschaltet ist, daß die Amplitudenunterschiede der
das Nutzsignal und die den Fehlerstellen entsprechenden Störungen enthaltenden Signalschwingungen
verringert werden. Durch die Wirkung dieser Schaltungsstufe wird erreicht, daß am
Eingang des Filters der die Störungen enthaltende Gesamtpegel auch für die »leisen«
Stellen der Tonaufzeichnung, in denen die Störungen besonders auffallend sind, nahezu
auf denselben Wert angehoben wird wie für die »lauten« Stellen, in denen die Störungen
praktisch verschwinden. Dabei findet ersichtlicherweise eine besondere Berücksichtigung
der Störungen in den leisten Stellen statt, weil diese. bis zum Eingang des Filters
einer höheren Verstärkung unterworfen werden als die Störungeil in den lauten Stellen.
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Die Prüfanordnung nach der Erfindung ist auch besonders zur Kontrolle
von Aufzeichnungen für stereophonische Tonwiedergabe geeignet. In diesem Fall wird
zur Prüfung der Tonaufzeichnung in Zweikomponentenschrift ein Stereophonie-Tonabnehmer
als mechanisch-elektrischer Wandler verwendet, und seine beiden Ausgänge werden
zweckmäßigerweise derartig miteinander oder mit einer nachfolgenden Zusammenführungsschaltung
verbunden, daß an einem gemeinsamen Ausgang im wesentlichen nur ein der Seitenschriftkomponente
entsprechendes elektrisches Signal auftritt. Die Seitenschriftkomponente wurde deshalb
gewählt, weil bei dieser die geringeren Verzerrungen auftreten und aus ihr die den
Fehlerstellen entsprechenden Störungen deshalb besser entnommen werden 'können als
aus der Tiefenschriftkomponente.
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Mit einer zur Erprobung der Erfindung praktisch ausgeführten Anordnung
wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Dabei war zwischen dem elektrischen Filter
und dem Auswertungsgerät eine von der elektrischen Ausgangsgröße des Filters gesteuerte
monostabile Kippschaltung eingeschaltet, in welcher die einer Fehlerstelle entsprechenden
Ausgangsschwingungen des Filters einen einmaligen Kippvorgang und die Abgabe eines
einzigen Impulses auslösen. Auf die
Stufe mit der Kippschaltung
folgte als Registriergerät ein Zählwerk für elektrische Impulse. Durch einmaliges
Ablaufenlassen eines Prüflings auf der nach der Erfindung ausgeführten Anordnung
erhielt man als Anzeige des Registriergerätes die Zahl der vorhandenen Fehlerstellen,
soweit sie. bei einer wirklichen Toftwiedergabe störend ins Gewicht fallen.
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In der Zeichnung ist in Form eines Blockschaltbildes eine Ausführungsform
einer Prüfanordnung nach der Erfindung dargestellt. Der mechanisch-elektrische Wandler
1 ist darin ein Tonabnehmer für stereophonische Rillen-Tonschrift. Es sei
vorausgesetzt, daß die Resonanzfrequenz seines beweglichen Systemteiles in den Auslenkungsrichtungen
oberhalb des Nutzfrequenzbereiches liegt. Reicht beispielsweise der Nutzfrequenzbereich
von 50 bis 12 000 Hz, so kann die erwähnte Resonanzfrequenz eines
hochwertigen Tonabnehmersystems bei 15 000 Ih oder auch bei 20
000 Hz liegen. Mit Rücksicht auf die obere Grenze des Nutzfrequenzbereiches
und die genannte Resonanzfrequenz; des Tonabnehmers ist das elektrische Filter 4
der Anordnung zu bemessen. Dieses Filter kann beispielsweise ein Hoc4paß sein, dessen
untere Frequenzgrenze zwischen der oberen Frequenzgrenze des Nutzfrequenzbereiches
und der genannten Resonanzfrequenz liegt. Es kann aber -auch ein selektiv auf die
Resonanzfrequenz abgestimmtes Filter sein, welches lediglich diese Resonanzfrequenz
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und die Nachbarfrequenzen durchläßt. -
Dem Filter 4 ist die Schaltungsstufe
3 vorgeschaltet, welche, wie schon erwähnt, die Aufgabe erfüllt, den Gesamtpegel
der Schwingungen des Nutzfrequenzbereiches und der überlagerten Störungen am Eingang
des Filter 4 für Aufzeichnungsstellen mit niedrigem und mit hohem Nutzpegel ungefähr
auf denselben Wert zu bringen.
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Auf das Filter 4 folgt die Sttife_5, welche eine monostabile Kippschaltung
enthält, die so bemessen ist, daß sie beim Fehlen einer Ausgangsspannung am Filter
4 ihren stabilen Betriebszustand einnimmt, daß sie aber beim Auftreten einer Ausgangsspannung
hinreichender Größe am Filter 4 einen einmaligen Kippvorgang ausführt, so daß dadurch
ein Impuls an das Auswertungsgerät 6 abgegeben wird. Dieses Auswertungsgerät
kann ein Zählwerk sein, wie es in der Schaltung dargestellt ist. Es kann aber auch
beispielsweise ein Schaltwerk sein, mit dessen, Hilfe der Weiterlauf des Aufzeichnungsträgers
gestoppt wird. Solche Einrichtungen können von Wert sein, wenn Untersuchungen über
die Natur der Störstellen angestellt werden sollen. -
Zur Kontrolle vön Aufzeichnungen
für stereophonische Tonwiedergabe sind die beiden Ausgänge des Stereophonie-Tonabnehmers
mit einer Zusammen
führschaltung 2 verbunden, damit an einem gemeinsamen Ausgang
im wesentlichen nur ein der Seitenschriftkomponente entsprechendes elektrisches
Signal auftritt.
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Es ist auch möglich, an Stelle der Registrieranordnung 6 ein
Regelgerät anzuschfießen, welches - besonders bei Anordnungen für sehr hochwertige
Wiedergabe - eine Störausblendung bewirkt. Solche Anordnungen können beispielsweise
besonderen Wert haben, wenn man wertvolle und nicht mehr wieder zu beschaffende
alte Tonaufnahmen auf moderne Aufzeichnungsträger umspielen will.