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Schaltungsanordnung für elektrisch vorgespannte Antriebsysteme zum
Aufzeichnen grundgeräuschfreier Tonfilme Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
für elektrisch vorgespannte Antriebsysteme zur Aufzeichnung grundgeräuschfreier
Tonfilme. Solche Tonfilme sind an sich bekannt und werden so hergestellt, daß nach
Maßgabe der Lautstärke die mittlere Transparenz derart geändert wird, daß bei den
Vorführfilmen an den Stellen kleiner Lautstärken die mittlere Transparenz verkleinert
wird. Dies kann durch die Verlagerung der Nullinien der Aufzeichnung oder auch durch
Abdecken geschehen. Es ist ferner bekannt, die Einschwingzeit der Regelströme im
Verhältnis zur Ausgchwingzeit klein zu wählen und zu diesem Zweck einen Regelstromkreis,
bestehend aus Kondensator und Widerstand, vorzusehen.
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Die Erfindung hat den Zweck, nicht nur die Ein- und Ausschwingzeit
in Beziehung zueinander zu bringen derart, daß nach Verschwinden der Amplitude eine
gewisse kontrollierbare Zeit verstreicht bis sich der Zustand wieder einstellt,
der vor dem Auftreten der Amplitude herrschte, sondern auch die Anlauf- und Abklingzeit
praktisch voneinander unabhängig einstellbar zu machen. Hierfür wird nach der Erfindung
eine besondere Schaltungsanordnung angegeben, die durch die an sich bekannte Kombination
von Kondensator und Widerstand zwecks Erzielung der gewünschten Ein- und Ausschwingzeit
in Verbindung mit einer zum Kondensator parallel liegenden Spannungsquelle, dessen
Polarität den gleichgerichteten Tonspannungen entgegengesetzt ist, und einem nichtlinearen
Widerstand zwischen der Spannungsquelle und dem Steuerorgan gekennzeichnet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel und weitere Einzelheiten der Erfindung seien
an Hand der Abbildungen näher erläutert.
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Die Strahlen einer Lichtquelle i werden durch ein Linsensystem 2 auf
die Öffnungen 3 in den Polen eines permanenten Magneten 4 konzentriert. Das Strahlenbüschel,
welches durch die Öffnungen 3 hindurchtritt, wird durch ein Linsensystem 5 auf einen
Film 6 geworfen, der mit gleichförmiger Geschwindigkeit durch Zackenrollen 7, ß
angetrieben wird. Eine undurchsichtige Platte 9, in welcher eine Blende io angebracht
ist, begrenzt die belichtete Fläche auf dem Film 6. Zwei stromleitende Bänder 11,
12 begrenzen die Höhe des auf den Film aufzeichnenden Strahlenbüschels, wobei die
Höhe in der Bewegungsrichtung des Films gemessen ist. Wenn ein elektrischer Strom
in den Bändern >11, 12 fließt, verändern diese infolge der Kraftwirkung, welche
ein stromdurchflossener Leiter in einem magnetischen Felde erfährt, ihren Abstand
und vergrößern oder verkleinern die Höhe des auf den Film auffallenden Strahlenbüschels.
Es
soll ausdrücklich bemerkt werden, daß die Erfindung nicht auf Lichtsteuergeräte
nach Art des in der Zeichnung dargestellten beschränkt ist; sondern auch in Verbindung
mit schwingenden Spiegeln, schwingenden Blenden und Glimmlampen u: dgl. verwendet
werden kann.
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Die akustischen Wellen werden von einem Mikrophon 13 aufgenommen,
die von diesem belieferten Ströme in den Verstärkern 14 und 15 verstärkt. Ein Teil
der Ausgangsströme der Verstärker wird der Primärwicklung eines Transformators 16
zugeführt. Die Sekundärwicklung des Transformators ist über einen Kondensator 17
an die Bänder i, i2 des Lichtsteuergerätes angeschlossen, so daß die Höhe des Strahlenbüschels
sich mit dem Augenblickswert der von den akustischen Wellen und in -Übereinstimmung
mit ihnen beeinflußten Ströme ändert: Die Batterie 18 liefert einen konstanten Ström,
der über den Leiter i9; die Bänder zr und 12, den Leiter 2o, den nichtlinearen Widerstand
in Form eines Gleichrichters 21, den einstellbaren Widerstand 22 und die Drosselspule
ä3 fließt. Die Höhe dieses Stromes kann mittels des Widerstandes 22 eingestellt
werden, so daß; solange vom Transforrnator 16 kein Strom geliefert wird, der Abstand
der Bänder i i und 12 beliebig gering gemacht werden kann. Die Störgeräusche, welche
bei der Wiedergabe eines von dem Film 6 erhaltenen Positivs auftreten, sind um so
geringer, je geringer der Abstand der Bänder i 1, 12 im Aufzeichnungsapparat gemacht
wird. Der erwähnte konstante Strom kann als statischer Vorspannungsstrom bezeichnet
werden.
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Von der Batterie 18 fließt ferner Strom durch den Leiter 24 zu dem
Energiespeicher 25, wobei sich in dem Ladestromkreis der einstellbare Widerstand
26, die Drosselspule 27, der Widerstand 22 und die Drosselspule 23 befindet.
Dieser Strom lädt den Energiespeicher 25, der in der Zeichnung als Kondensator dargestellt
ist, auf. Die Energie des Kondensators 25 hängt an der Spannung der Batterie 18
und den Widerständen in dem pbenerwähnten Stromkreis ab. Durch den einstellbaren
Widerstand z6 kann die Zeit, innerhalb deren der Kondensator seine volle Ladung
annimmt, innerhalb weiter Grenzen geändert werden. Die Höhe der erreichten Spannung
hängt auch von dem Strome ab, der in dem zum Kondensator 25 parallel liegenden Widerstand
28 fließt, ferner von dem Strome, der in dem ebenfalls zum Kondensator 25 parallel
liegenden, durch die Widerstände 29 und 30 gebildeten Stromkreis und endlich
von dem Strom, der in dem weiteren Parallelstromkreise; bestehend aus dem Widerstand
35 und den Gleichrichterelementen 31 bis 34, fließt. Der Widerstand 35 ist im allgemeinen
durch die inneren Widerstände der Gleichrichterelemente 31 bis 34. ersetzbar. Ebenso
können die Widerstände 29 und 3o nach Bedarf fortgelassen werden.
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Die von Verstärker 15 gelieferten Ströme werden in dem Verstärker
36 weiterverstärkt und der Primärwicklung des Transformators 37 zugeführt.
Die Sekundärwicklung des Transformators 37 speist die Doppelwellengleichrichteranordnung
31 bis 34. Der von diesen Gleichrichtern gelieferte Strom fließt über die Widerstände
35 und 30 und lädt den Kondensator 25 auf. Ein geringer Strombetrag fließt
auch über den Widerstand 29. Der Strom, welcher den Kondensator 25 auflädt, wirkt
im Sinne einer Verminderung der durch die Batterie 18 bewirkten Aufladung des Kondensators.
Wenn die. Ladung des Kondensators 25 das umgekehrte Vorzeichen angenommen hat wie
die durch die Batterie 18 hervorgerufene Ladung, fließt Strom durch den Widerstand
28 und fließt außerdem Strom in dem Kreise, der durch den Widerstand 26, den Widerstand
27, den Widerstand 22, die Induktivität 23, die Batterie 18 und den Leiter 24 gebildet
wird. Dieser anwachsende Strom ruft eine Steigerung des Spannungsabfalls am Widerstand
22 hervor, so daß die Spannung, welche durch die Batterie 18 den Leitungen i9, 2o
und somit den Bändern i i, i2 aufgedrückt wird, sich vermindert: Der Ström in den
Bändern 11, 12 vermindert sieh also und der mittlere Abstand dieser Bänder vermindert
sich ebenfalls. Die Zeit, welche der Kondensator 25 notwendig hat, um seine Ladung
vollständig umzukehren, nachdem er von der Batterie i8 geladen wurde, hängt innerhalb
weiter Grenzen von dem Betrag der Widerstände 35 und 3o ab. Wenn die Ladungsumkehr
sehr -schnell vor sich gehen soll, müssen die Widerstände 35 und 30 klein
und der Widerstand 29 unendlich hoch gewählt werden. Die Ladezeit wird dann durch
den Nebenschlußwiderstand 28 bestimmt und zu einem geringeren Grade auch durch die
in dem Ladestromkreis in Reihe liegenden Widerstände 22 und 26. Der Strom, welcher
von dem Kondensator 25 durch den Widerstand 22 fließt, kann als dynamischer Vorspannungsstrom
bezeichnet werden.
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Unter der Annahme, daß die von den Gleichrichtern 31 bis 34 an den
Kondensator 25 gelieferte Spannung groß genug ist und während einer genügend langen
Zeit bestanden hat, ist der Spannungsabfall am Widerstand 22 ebenso groß wie die
Spannung der Batterie 18. Der statische Vorspannungsstrom in den Bändern ii und
12 wird dann zu Null, und die Bänder i i, 12 stellen sich
auf einen
Abstand ein, der verhältnismäßig groß ist und der durch die mechanische Einstellung
der Bänder bestimmt ist. Die Aufzeichnungsvorrichtung ist dann zur Registrierung
maximaler Amplituden in der Lage. Ein weiteres Anwachsen .des gleichgerichteten
Stromes hat keinen Einfluß auf den Abstand der Bänder 1i, 12, da das Schaltelement
21 wegen seiner unsymmetrischen Leitfähigkeit verhindert, daß der dynamische Vorspannstrom
den statischen Vorspannungsstrom umkehrt.
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Nachdem der Kondensator 25 auf eine Spannung aufgeladen ist, welche
den Einfluß der Batterie 18 auf die Bänder 1i, 12 übersteigt, möge die dem Transformator
37 zugeführte Spannung sich auf Null vermindern. Der Kondensator 25 kann sich nicht
über die Gleichrichter 3 1 bis 34 entladen. Ein Teil seiner Ladung kann über
den Widerstand 29 abfließen, der jedoch, wie bereits erwähnt, normalerweise einen
hohen oder einen unendlich hohen Betrag hat. Die Entladung geht deshalb zum größten
Teil einerseits über. den Widerstand 28 und andererseits über die Widerstände 26;
22 sowie die Drosseln 27, 23 und die Batterie 18 .vor sich. Die Entladezeit ist
im wesentlichen durch die Widerstände 28 und 26 bestimmt. Während dieses Teiles
des Entladevorganges behalten die Bänder i i und 12, ihren maximalen Abstand, unabhängig
von dem bereits stattfindenden Entladen des Kondensators 25. Diese Art des Entladungsvorganges
setzt sich fort, bis der Spannungsabfall am Widerstand 22 ebenso groß wird wie die
Spannung der Batterie 18.
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Bei der weiteren Entladung des Kondensators 25 ist der Spannungsabfall
am Widerstand 22 geringer als die Spannung der Batterie 18. Der Spannungsüberschuß
der Batterie 18 ruft dann einen Strom durch die Bänder 1i, 12 hervor mit der Wirkung,
daß die Höhe des Lichtstrahlenbündels vermindert wird. Die Entladung des Kondensators
25 setzt sich fort bis der Kondensator vollständig entladen ist. Die Batterie i8
lädt sodann den Kondensator, wie oben beschrieben, wieder auf.
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Die Ladung, welche der Kondensator annimmt, hängt von der Amplitude
der seitens des Transformators 37 zugeführten Ströme ab. Ist diese Amplitude klein,
so ist der Abstand der Bänder 11, 12 und somit die Höhe des Lichtstrahlenbüschels
nur gering. . Wenn die Amplitude der Ströme ansteigt, vergrößert sich ebenfalls
der Abstand der Bänder 11,12. Erreicht die Amplitude einen bestimmten Wert, so bleibt
der Abstand der Bänder 12 konstant, selbst wenn die Amplitude den erwähnten Wert
um mehr oder weniger überschreitet. Die Zeit, welche erforderlich ist, um die Bänder
1i, r2 in ihren maximalen Abstand zu bringen, kann sehr kurz gehalten werden.
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Wenn der Kondensator durch Ströme, welche einen bestimmten Betrag
überschreiten, aufgeladen _ worden ist und die Amplitude der Ströme wieder abfällt,
so beginnt der Kondensator 25 sich zu entladen. Während des ersten Teiles der Entladezeit
bleibt der Abstand der Bänder 1i, 1.2 unverändert bestehen. Nachdem die Entladung
so weit vor sich gegangen ist, daß die Spannung am Kondensator 25 unter einen bestimmten
Wert gesunken ist, beginnt auch der Abstand der Bänder i i, 12 sich zu vermindern
und sinkt imVerlaufe der weiteren Entladung auf einen minimalen Betrag. Die Zeit,
welche vom Beginn des Entladungsvorganges bis zum Beginn der Abstandsverminderung
der Bänder erforderlich ist, kann eingestellt werden. Die Zeitspanne vom Beginn
der Abstandsverminderung bis zur Erreichung des minimalen Abstandes der Bänder ist
ebenfalls einstellbar. Diese Zeitintervalle können so bemessen werden, daß die Abstandsvergrößerung
der Bänder während der ersten Halbwelle der veränderlichen elektrischen Ströme vor
sich geht, während ihre Abstandsverkleinerung nach der Hüllkurve der Amplituden
der veränderlichen elektrischen Ströme verläuft und nicht etwa nach einer Halbwelle.
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Bei einer praktischen Ausführung der Erfindung haben sich Zeiten von
einigen Millisekunden bis zu über 50 Millisekunden für die Anlaufzeit ergeben.
Die Ausklingzeit betrug 3o bis ioo Millisekunden und für Ströme von anormal hoher
Amplitude wurden sogar Abklingzeiten von 1/1o bis 2/1o Sekunde beobachtet.