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Schaltungsanordnung für die Schallwiedergabe von verzerrten Scballaufzeichnungen.
Es ist bekannt, dass bei der elektrisehen Übertragung von Schall oder Musik mit oder ohne Draht gewisse Sehwierigkeiten sich aus dem Umstand ergeben, dass Töne niederer Frequenz (Schwingungszahl), dise auf das menschliche Ohr EindrÜcke von derselben Stärke hervorrufen wie Töne hoher Frequenz (Schwingungszahl), vielfach grössere Amplituden haben als die letzteren.
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Aufzeichnen des Schalls auf einem lichtempfindlichen Film die niedrigen Frequenzen gegenüber den mittleren und hohen so vorherrschen, dass, wenn die Amplituden der niedrigen Frequenzen bereits den verfügbaren Höchstwert in der Schallaufzeichnung erreicht hätten. die Amplituden der mittleren und hohen Frequenzen noch so klein wären.
dass im Verhältnis zu ihnen die Korngrössen in der lichtempfind- lichen Schichte des Films und die unvermeidlichen Fehler und Unreinheiten im Film selbst im Verhältnis zu den Schwankungen dieser Amplituden schon sehr in Betracht kommen und daher Verzerrungen bei der Wiedergabe des Schalls verursachen wurden.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, durch künstliche Mittel die Amplituden der niederen Frequenzen bei der Aufnahme derart zu schwächen, dass Töne mit derselben Lautstärke für das menschliche Ohr in der Schallaufzeichnung oder dem Phonogramm ohne Rücksieht auf ihre Frequenz im wesentlichen ein und dieselbe Amplitudengrösse erhalten, und diese Abschwächung bei der Wiedergabe durch die'Verwendung eines Lautsprechers oder ähnlichen Empfängers wieder auf- zuheben, der eine grössere Empfindlichkeit für die niederen Frequenzen als für die hohen besitzt.
Es wurde nun gefunden, dass der Ausgleich, der auf diese Weise erhalten werden kann, erstens
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und den hohen Frequenzen zulässt, die erforderlich ist, um einen vollkommenen Wiederausgleich der während der Aufnahme bewirkten Verzerrung zu erzielen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Schwierigkeiten durch die Verwertung der wohlbekannten Erscheinung überwunden, dass die Empfindlichkeit einer Selenzelle wächst, wenn die Frequenzen der die Zelle beeinflussenden Lichtschwankungen abnehmen.
Die Verzerrung oder Abschwächung der Amplituden der Töne niederer Frequenzen bei der Auf- naher des Schalls auf einem lichtempfindlichen Film wird in bekannter Weise im Gitterkreis eines Röhrenverstärkers dadurch bewirkt, dass ein Ohmscher Widerstand an den Gitterkreis (parallel zum Blockkondensator und Gitterwiderstand) gelegt und ein Kondensatormikrophon-oder irgendein anderes geeignetes Mikrophon in Reihe mit einem Kondensator zweckmässig mit im Verhältnis zu der des Mikrophons hohen Impedanz-in Reihe mit einer Gleichstromquelle in den Gitterkreis eingeschaltet wird.
Die Amplituden des Spannungsabfalles an diesem Ohmschen Widerstand sind infolge der Kapazität im Gitterkreis von den Frequenzen der Töne abhängig und werden um so mehr geschwächt je niedriger die Frequenz ist. Der Strom im Anodenkreis des Verstärkers schwankt im gleichen Verhältnis mit dieser Spannung und infolgedessen wird eine durch diesen Strom betätigte geeignete Aufzeichnungsvorriehtung
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verursachte Verzerrung ist wohlbekannt und sie soll nun gemäss der vorliegenden Erfindung während der Wiedergabe des Schalles durch die Verwertung der bekannten Eigenschaften der Selenzellen wieder aufgehoben werden.
Die Wiedergabe erfolgt mit Hilfe einer Selenzelle, die in bekannter Weise in den Gitterkreis eines Röhrenverstärkers in Reihe mit einer Gleichstromquelle eingeschaltet ist, und einer an den Gitterkreis (parallel zum Blockkondensator und Gitterwiderstand) gelegten Impedanz. Die Stromschwankungen im Selenzellenkreis, die durch die Beleuchtung der Zelle durch den an ihr vorbeibewegten durchsichtigen Film hindurch, auf dem sich die oben erwähnten verzerrte Schallaufzeichnung befindet, hervorgerufen werden, verursachen ein Schwanken des Spannungsabfalles an der erwähnten Impedanz, die aus einer Induktanz in Reihe mit einem Ohmschen Widerstand besteht, so dass diese Spannung im Verhältnis der Amplituden besagter Stromschwankungen sich verändert und ausserdem wächst, wenn die Frequenz dieser Stromschwankungen abnimmt.
Es wurde nun gefunden, dass, wenner Wert der Induktanz und des Ohmschen Widerstandes im Selenzellenkreis gemäss der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Kapazität und dem Ohmsehen Widerstand im Übertragungskreis der oben erwähnten Aufzeiehnungsanordnung gewählt wird, die bei der Aufnahme bewirkte Verzerrung bei der Wiedergabe vollkommen wieder aufgehoben werden kann.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dient die folgende Beschreibung an Hand der Zeichnung, in der Fig. 1 eine gewöhnliche Schallaufzeichnungsanordnung zeigt, bei der die Amplituden der Töne niederer Frequenzen während der Aufnahme geschwächt werden. Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Wiedergabe des Schalls gemäss der Erfindung, Fig. 3 und 4 zwei weitere Ausführung- formen'der Anordnung zur Wiedergabe des Schalles gemäss der Erfindung, Fig. 5 ein Diagramm zur Ver- ansehauliehung der Verzerrung, die während der Aufnahme, und der Gegenverzerrung, die während der Wiedergabe bewirkt wird, und Fig.. 6 ein vereinfachtes Schema der elektrischen Verbindungen der Fig. 4.
In Fig. 1 ist fein Film, auf dem der Schall in bekannter Weise mittels eines in den Gitterkreis eines Rolrenverstärkers eingeschalteten Mikrophons c aufgezeichnet wird. An Stelle des Kondensatormikrophons c kann auch irgendein anderes geeignetes Mikrophon in Reihe mit einem Kondensator verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Impedanz dieses Mikrophons klein ist im Verhältnis zu der des
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gelegte Ohmscher Widerstand und b ist eine in den Gitterkreis eingeschaltete Gleiehstromquelle.
Die das Mikrophon c beeinflussenden Töne werden in Stromschwankungen in dem aus dem Mikrophon e, dem Widerstand R und der Batterie b bestehenden Lokalstromkreis umgesetzt und die infolge dieser Stromschwankungen auftretenden Schwankungen des Spannungsabfalles am Widerstand R werden mittels des Verstärkers t verstärkt und betätigen in bekannter Weise eine geeignete Aufzeiehnungs- anordnung m im Anodenkreis a, z. B. einen Oszillographen, der auf dem Film f ein verzerrtes Schallbild (Phonogramm) p aufzeichnet, dessen Amplituden von den Amplituden der Töne und ausserdem noch von deren Frequenz abhängen.
Wenn das Kondensatormikrophon c durch einen Ton der Frequenz 00 beeinflusst wird, dann wird dieses Mikrophon c in Verbindung mit der Batterie b-oder wenn ein Mikrophon in Reihe mit einem Kondensator verwendet wird, dieses Mikrophon und der Kondensator in Verbindung mit der Batterie bals Generator wirken. Ist die elektromotorische Kraft desselben E und hat der Widerstand R im Ver- hältnis zum Gitter", -iderstand y einen kleinen Wert, so wird der in dem aus dem Mikrophon c in Reihe mit dem Widerstand R. bestehenden lokalen Kreise fliessende Strom i, wie bekannt, ausgedrückt durch :
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wo J die Impedanz dieses lokalen Kreises ist.
Ist die Kapazität des Kondensatormikrophons oder des oben erwähnten Kondensators in Reihe mit einem Mikrophon C, dann ist besagte Impedanz J gegeben durch :
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und infolgedessen wird der Strom i ausgedrückt durch :
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Der Abfall der Spannung e am Widerstand R beträgt :
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oder nach Einsetzen des Wertes von i :
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Die Verzerrung der Schallamplituden in der Schallaufzeichnung (Phonogramm) p, oder genauer der im Anodenkreise ader Aufnahmeanordnung erzeugten Stromschwankungen, wird sich daher in Über- einstimmung mit dem Ausdruck :
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ändern-und diese Verzerrung d ist durch die Kurve I der Fig. 5 gegeben.
In der in Fig. 2 veranschaulichten Wiedergabeanordnung wird der die verzerrte Schallaufzeichnung p tragende Film an einer (nicht gezeichneten) Lichtquelle vorbeibewegt, deren Strahlen durch die Schallaufzeichnung hindurch mittels einer Zylinderlinse i auf eine Selenzelle s geworfen werden. Diese Selenzelle ist in Reihe mit einer Batterie B und einem Blockkondensator k in den Gitterkreis eines Röhrenverstärkers T eingeschaltet. Eine Induktanz L ist an den Gitterkreis (parallel zum Bloekkondensator und Gitterwiderstand) angeschlossen.
Die elektrische Leitfähigkeit der durch die Sehallaufzeichnung y hindureh beleuchteten Selenzelle s verändert sich, wie bekannt, im gleichen Verhältnis mit den Amplituden der Schallaufzeichnung p und ausserdem noch im verkehrten Verhältnis mit der Frequenz der Schwankungen dieser Amplituden. Die Verzerrungen, die eine Folge der Trägheit der Selenzelle sind, werden gewöhnlich durch die Induktanz L aufgehoben, wie aus der brit. Patentschrift Nr. 221817 zu ersehen ist.
Nun ist aber die Schallaufzeichnung auf dem Film f eine verzerrte und daher würde, wenn nicht besondere Massnahmen getroffen werden würden, um diese Verzerrung wieder aufzuheben, ein in den Anodenkreis des Röhrenverstärkers T eingeschalteter Lautsprecher h den Schall verzerrt wiedergeben.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden die bei der Aufnahme des Schalles bewirkten Vererrungen durch das Einschalten eines Ohmschen Widerstandes l'in Reihe mit der Induktanz L an den Gitterkreis (parallel zum Blockkondensator und Gitterwiderstand) aufgehoben. Dieser Widerstand r verhütet bei den niedrigen Frequenzen die Aufhebung der durch die Trägheit der Selenzelle verursachten Verzerrung und beeinflusst daher die Stromamplituden des Wiedergabestromes ;
und wenn dieser Widerstand entsprechend in Anhängigkeit einerseits von der Induktanz L und anderseits von der Kapazität C und dem Widerstand R im Übertragungskreis der Aufnahmeanordnung gewählt wird, ist es möglich, eine vollständige Aufhebung der bei der Aufnahme bewirkten Verzerrung zu erzielen, so dass der wiedergegebene Schall mit dem ursprünglichen vollkommen übereinstimmen wird.
Ist die an der Selenzelle s durch die Beleuchtung derselben hervorgerufene Spannung E', dann
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obenerwähnte Patentschrift).
Ist der Ohmsche Widerstand der Selenzelle s gleich p, dann wird die Impedanz z des aus Zelle s,
Induktanz L, Widerstand 1" und Batterie B bestehenden Lokalkreises ausgedrückt durch :
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Wenn der Gitterwiderstand x des Röhrenverstärkers T gross ist im Verhältnis zur Impedanz der t Induktanz L und des Widerstandes r, dann wird der Strom i'im Lokalstromkreis :
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Nun ist die Impedanz it der Induktanz L in Reihe mit dem Widerstand r :
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und der Spannungsabfall A e'an dieser Impedanz infolge des Stromes {
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in der Aufnahmeanordnung entgegenwirkt.
Die Verzerrung durch die Aufnahmeanordnung ist, wie oben ausgeführt, gegeben durch den Wert :
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und die Verzerrung durch die Wiedergabeanordnung durch den Wert :
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und daher, wenn :
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Aus dieser Formel ergibt sich, dass die Verzerrung der niederen Frequenzen bei der Aufnahme vollkommen wieder. aufgehoben werden kann bei der Wiedergabe durch geeignete Wahl der Grösse des Ohmsellen Widerstandes 'in Abhängigkeit einerseits von der Induktanz L in der Wiedergabeanordnnns : und anderseits der Kapazität 0 und des Ohmschen Widerstandes R in der Aufnahmeanordnung.
Bei der Wiedergabeanordnung der Fig. 2 ist die Selenzelle s in bekannter Weise unmittelbar in den Gitterstromkreis des Röhrenverstärkers T eingeschaltet. Diese Anordnung leidet unter dem Nachteil, dass, falls die die Selenzelle und den Verstärker miteinander verbindenden Leitungsdrähte 1 und, beträchtlichere Länge haben, diese infolge ihrer gegenseitigen Kapazität in Anbetracht des hohen Wertes des Ohmschen Widerstandes der Selenzelle und der Impedanz der Induktanz L eine beträchtliche Schwächung der Stromschwankungen-besonders der hohen Frequenzen-verursachen, die auf den Verstärker übertragen werden, wodurch dann Verzerrungen bei der Wiedergabe auftreten.
Ferner können bei beträchtlicher Länge der Drähte 1 und 2 infolge des hohen Wertes der Impedanz zwischen denselben äussere magnetische oder elektrische Felder, die z. B. von dem den Film treibenden Motor oder von dem die Selenzelle beleuchtenden elektrischen Bogen herrühren, sehr starke Störungen in der Wiedergabe herbeiführen. Diese Störungen und Verzerrungen wachsen mit der Grösse der Kapazität der zwei Leitungsdrähte gegen Erde und der Impedanz zwischen denselben.
Zur Vermeidung der Störungen und Verzerrungen infolge der Kapazität der Drähte 1 und 2 und der äusseren Felder kann die Selenzelle in den Primärkreis eines Transformators 0 (Fig. 3 und 4) eingeschaltet werden, dessen Primärwicklung L in Reihe mit dem Widerstand r, der Batterie B und der Selenzelle s geschaltet ist. Im Transformator 0 werden die im Selenzellenkreis hervorgerufenen Span-
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ursprünglichen Wert oder im wesentlichen auf diesen oder sogar auf einen höheren hinauftransformiert werden.
Wenn das Übersetzungsverhältnis des Transformators 0 beträchtlich ist, dann wird die Impedanz zwischen den Drähten 1 : und 2 klein sein und daher werden auch die allenfalls von äusseren Feldern verursachten Störungen nur klein sein, und ferner wird auch die gegenseitige Kapazität der Leiter 1 und. 2, selbst bei beträchtlicher Länge derselben, keinen wesentlichen Einfluss auf die Wiedergabe haben.
Wenn das Übersetzungsverhältnis des Transformators O gleich n ist und das des Transformators 0'gleich- dann wird der störende Einfluss der gegenseitigen Kapazität zwischen den zwei Leitern 1 und ; 2 im Ver-
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Um den Einfluss äusserer Streufelder auf die Wiedergabeanordnungen noch weiter herabzusetzen, können die Batterie B und der Widerstand r beim Verstärker T und dem zu ihm gehörenden Transformator 0'aufgestellt werden, wie die Fig. 4 zeigt, und die Selenzelle s und der Transformator 0 können ; änzlich in-einem Gehäuse aus leitendem Material oder zweckmässig in zwei einander umschliessenden Gehäusen aus Kupfer bzw. aus Eisen eingeschlossen werden.
In Fig. 4 sind die Batterie B und der Wider- itand f zwischen einem der beiden Leiter, nämlich dem Leiter 2, der je ein Ende jeder der Transformatorwicklungen Li'n, mund L2 untereinander verbindet, und der Erde eingeschaltet, über welch letztere der Stromkreis der Selenzelle geschlossen ist.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung ist die Induktanz des Selenzellenkreises gleichwertig der Induktanz der zwei parallelgeschalteten Transformatorwicklungen Li und L2, weil diese durch die Wicklungen m und n induktiv miteinander verbunden sind. Aus Fig. 6, die ein vereinfachtes Scheme der Verbindungen der Fig. 4 zeigt, ist die Gleichwertigkeit der Verbindungen der Fig. 2 und der Fig. 4 klar zu ersehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung für die Schallwiedergabe durch Beleuchtung einer in einen elektrischen Kreis eingeschalteten Selenzelle durch ein an ihr vorbeibewegte verzerrtes Schallbild (Phonogramm) hindurch, in dem die Amplituden der Töne niederer Frequenzen im Verhältnis zu denen hoher Frequenzen geschwächt sind, welches Schallbild auf einem lichtempfindlichen Film durch Umwandlung des ursprüngichen Schalls in Stromschwankungen eines Kreises aufgezeichnet wurde, der eine Kapazität in Reihe mit einem Ohmschen Widerstand enthält, in welchem die besagten Stromschwankungen einen Spannungsabfall erzeugen, der sich in Abhängigkeit von der Frequenz der Töne ändert und eine Aufzeichnungsvorrichtung entsprechend betätigt, dadurch gekennzeichnet,
dass der Selenzellenkreis nebst der Zelle und der Stromquelle eine im Verhältnis zum Ohmschen Widerstand der Selenzelle kleine aus einer Induktanz in Reihe mit einem Ohmsehen Widerstand bestehende Impedanz enthält, an der sich die Amplitude des Spannungsabfalls, die durch die im Kreise der Selenzelle infolge der Beleuchtung derselben durch das Schallbild hindurch auftretenden Ströme entsteht, im gleichen Verhältnis mit der Amplitude der Schwankungen dieser Ströme und ausserdem noch in solcher Abhängigkeit von der Frequenz dieser Strom- ; schwankungen ändert, dass die Amplitude besagten Spannungsabfalls, die zur Betätigung der Schall- Medergabeeinrichtung dient, zunimmt, wenn die Frequenz abnimmt, und so die bei der Aufnahme der niederen Frequenzen bewirkte Verzerrung aufhebt.
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Circuit arrangement for the sound reproduction of distorted ball recordings.
It is known that in the electrical transmission of sound or music with or without wire, certain difficulties arise from the fact that tones of low frequency (number of vibrations) cause impressions on the human ear of the same strength as tones of high frequency (number of vibrations) , often have larger amplitudes than the latter.
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Recording the sound on a photosensitive film the low frequencies prevail over the medium and high frequencies so that when the amplitudes of the low frequencies have already reached the maximum available in the sound recording. no matter how small the amplitudes of the medium and high frequencies were.
that in relation to them, the grain sizes in the light-sensitive layer of the film and the inevitable defects and impurities in the film itself in relation to the fluctuations in these amplitudes are very important and would therefore cause distortions in the reproduction of the sound.
In order to avoid these difficulties, it has already been proposed to use artificial means to weaken the amplitudes of the lower frequencies during recording in such a way that tones with the same volume for the human ear in the sound recording or the phonogram, regardless of their frequency, are essentially on and off get the same amplitude size, and to cancel this attenuation during playback by using a loudspeaker or similar receiver which has a greater sensitivity for the lower frequencies than for the high frequencies.
It has now been found that the balance that can be obtained in this way is first
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and allows for the high frequencies required to fully compensate for the distortion introduced during recording.
According to the present invention, these difficulties are overcome by utilizing the well-known phenomenon that the sensitivity of a selenium cell increases when the frequencies of the light fluctuations affecting the cell decrease.
The distortion or attenuation of the amplitudes of the tones of lower frequencies when the sound is picked up on a light-sensitive film is effected in a known manner in the grid circuit of a tube amplifier by placing an ohmic resistor on the grid circuit (parallel to the blocking capacitor and grid resistor) and a condenser microphone - or any other suitable microphone in series with a capacitor, expediently with a high impedance in relation to that of the microphone, in series with a direct current source in the grid circuit.
The amplitudes of the voltage drop across this ohmic resistance are dependent on the frequencies of the tones due to the capacitance in the grid circle and are weakened the more the lower the frequency is. The current in the anode circuit of the amplifier fluctuates in the same proportion with this voltage and, as a result, a suitable recording device becomes a suitable recording device operated by this current
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The distortion caused is well known and, according to the present invention, it should be canceled out again during the reproduction of the sound by utilizing the known properties of the selenium cells.
The playback takes place with the help of a selenium cell, which is connected in a known manner in the grid circuit of a tube amplifier in series with a direct current source, and an impedance connected to the grid circuit (parallel to the blocking capacitor and grid resistor). The current fluctuations in the selenium cell circuit, which are caused by the illumination of the cell through the transparent film moving past it, on which the above-mentioned distorted sound recording is located, cause a fluctuation in the voltage drop at the mentioned impedance, which results from an inductance in series an ohmic resistance exists, so that this voltage changes in the ratio of the amplitudes of said current fluctuations and also increases when the frequency of these current fluctuations decreases.
It has now been found that if the value of the inductance and the ohmic resistance in the selenium cell circuit according to the present invention is selected in a suitable manner depending on the capacitance and the ohmic resistance in the transmission circuit of the above-mentioned recording arrangement, the distortion caused during the recording Playback can be completely canceled.
For a better understanding of the present invention, the following description is provided with reference to the drawing, in which FIG. 1 shows a conventional sound recording arrangement in which the amplitudes of the tones of lower frequencies are weakened during recording. 2 shows an exemplary embodiment of an arrangement for reproducing the sound according to the invention, FIGS. 3 and 4 show two further embodiments of the arrangement for reproducing the sound according to the invention, FIG. 5 is a diagram showing the distortion that occurs during the recording, and the counter-distortion caused during playback, and FIG. 6 shows a simplified diagram of the electrical connections of FIG.
In Fig. 1 is a fine film on which the sound is recorded in a known manner by means of a microphone c connected to the grid circle of a roller amplifier. Instead of the condenser microphone c, any other suitable microphone in series with a condenser can be used, provided that the impedance of this microphone is small in relation to that of the
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applied ohmic resistance and b is a direct current source connected to the grid circuit.
The tones influencing the microphone c are converted into current fluctuations in the local circuit consisting of the microphone e, the resistor R and the battery b and the fluctuations in the voltage drop across the resistor R that occur as a result of these current fluctuations are amplified by the amplifier t and actuate a in a known manner suitable Aufzeiehnungs- arrangement m in the anode circle a, z. B. an oscillograph that records a distorted sound image (phonogram) p on the film f, the amplitudes of which depend on the amplitudes of the tones and also on their frequency.
If the condenser microphone c is influenced by a tone of frequency 00, then this microphone c will act as a generator in conjunction with the battery b - or if a microphone is used in series with a capacitor, this microphone and the capacitor in conjunction with the battery b will act as a generator . If the electromotive force of the same is E and the resistance R has a small value in relation to the grid ", resistance y, then the current i flowing in the local circuit consisting of the microphone c in series with the resistance R. becomes as known, expressed by:
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where J is the impedance of that local circle.
If the capacitance of the condenser microphone or the capacitor mentioned above is in series with a microphone C, then said impedance J is given by:
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and as a result the current i is expressed by:
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The drop in voltage e across resistor R is:
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or after inserting the value of i:
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The distortion of the sound amplitudes in the sound recording (phonogram) p, or more precisely the current fluctuations generated in the anode circuit of the recording arrangement, will therefore be in agreement with the expression:
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change - and this distortion d is given by curve I in FIG.
In the display arrangement illustrated in FIG. 2, the film carrying the distorted sound recording p is moved past a light source (not shown), the rays of which are thrown through the sound recording by means of a cylindrical lens i onto a selenium cell s. This selenium cell is connected in series with a battery B and a blocking capacitor k in the grid circuit of a tube amplifier T. An inductance L is connected to the grid circuit (parallel to the Bloek capacitor and grid resistor).
As is known, the electrical conductivity of the selenium cell s illuminated by the acoustic recording y changes in the same relationship with the amplitudes of the acoustic recording p and also in the opposite relationship with the frequency of the fluctuations in these amplitudes. The distortions resulting from the inertia of the selenium cell are usually canceled by the inductance L, as can be seen from British Patent No. 221817.
Now, however, the sound recording on the film f is distorted and therefore, if special measures were not taken to cancel this distortion again, a loudspeaker h connected to the anode circuit of the tube amplifier T would reproduce the sound in a distorted manner.
According to the present invention, the distortions caused when the sound is picked up by switching on an ohmic resistor 1 'in series with the inductance L on the grid circuit (parallel to the blocking capacitor and grid resistor). This resistance r prevents the cancellation of the distortion caused by the inertia of the selenium cell at the low frequencies and therefore influences the current amplitudes of the playback current;
and if this resistance is selected depending on the one hand on the inductance L and on the other hand on the capacitance C and the resistance R in the transmission circuit of the recording arrangement, it is possible to achieve a complete cancellation of the distortion caused during the recording, so that the reproduced sound will be completely identical to the original.
If the voltage E 'produced in the selenium cell s by its illumination is then
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above-mentioned patent).
If the ohmic resistance of the selenium cell s is p, then the impedance z of the cell s,
Inductance L, resistance 1 "and battery B of the existing local circuit expressed by:
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If the grid resistance x of the tube amplifier T is large in relation to the impedance of the t inductance L and the resistance r, then the current i 'in the local circuit is:
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Now the impedance it is the inductance L in series with the resistance r:
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and the voltage drop A e'an this impedance due to the current {
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counteracts in the receiving arrangement.
As explained above, the distortion caused by the recording arrangement is given by the value:
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and the distortion caused by the display by the value:
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and therefore if:
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From this formula it follows that the distortion of the lower frequencies is completely restored when recording. can be canceled during playback by suitable selection of the size of the ohmic resistance depending on the one hand on the inductance L in the display arrangement: and on the other hand on the capacitance 0 and the ohmic resistance R in the recording arrangement.
In the display arrangement of FIG. 2, the selenium cell s is switched directly into the grid circuit of the tube amplifier T in a known manner. This arrangement suffers from the disadvantage that if the lead wires 1 and 2 connecting the selenium cell and the amplifier to one another have a considerable length, they are considerably weakened due to their mutual capacitance in view of the high value of the ohmic resistance of the selenium cell and the impedance of the inductance L. which cause fluctuations in the current - especially the high frequencies - that are transmitted to the amplifier, which then leads to distortion during playback.
Furthermore, with a considerable length of the wires 1 and 2 due to the high value of the impedance between the same external magnetic or electric fields, which z. B. from the motor driving the film or from the electric arc illuminating the selenium cell, cause very strong disturbances in the reproduction. These disturbances and distortions increase with the size of the capacitance of the two conductor wires to earth and the impedance between them.
To avoid interference and distortion due to the capacity of wires 1 and 2 and the external fields, the selenium cell can be switched into the primary circuit of a transformer 0 (Fig. 3 and 4), the primary winding L of which is in series with the resistor r, the battery B. and the selenium cell s is switched. In transformer 0, the voltage generated in the selenium cell circuit is
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original value or substantially transformed up to this or even to a higher value.
If the transformation ratio of the transformer 0 is considerable, then the impedance between the wires 1: and 2 will be small and therefore the disturbances caused by external fields will only be small, and furthermore the mutual capacitance of the conductors 1 and. 2, even if they are of considerable length, have no significant influence on the reproduction.
If the transformation ratio of the transformer O is equal to n and that of the transformer 0 'equals then the disturbing influence of the mutual capacitance between the two conductors 1 and; 2 in the
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In order to further reduce the influence of external stray fields on the display devices, the battery B and the resistor r can be set up at the amplifier T and the transformer 0 'belonging to it, as shown in FIG. 4, and the selenium cell s and the transformer 0 can ; be enclosed entirely in a housing made of conductive material or expediently in two enclosing housings made of copper or iron.
In FIG. 4, the battery B and the resistor f are connected between one of the two conductors, namely the conductor 2, which connects one end of each of the transformer windings Li'n, and L2 to one another, and the earth via which the latter Circuit of the selenium cell is closed.
In the arrangement shown in FIG. 4, the inductance of the selenium cell circuit is equivalent to the inductance of the two parallel-connected transformer windings Li and L2, because these are inductively connected to one another by the windings m and n. From FIG. 6, which shows a simplified schematic of the connections of FIG. 4, the equivalence of the connections of FIG. 2 and FIG. 4 can be clearly seen.
PATENT CLAIMS:
1.Circuit arrangement for sound reproduction by illuminating a selenium cell connected to an electrical circuit through a distorted sound image (phonogram) moving past it, in which the amplitudes of the sounds of lower frequencies are weakened in relation to those of high frequencies, which sound image on a light-sensitive film was recorded by converting the original sound into current fluctuations of a circuit containing a capacitance in series with an ohmic resistance, in which said current fluctuations produce a voltage drop which changes as a function of the frequency of the tones and actuates a recording device accordingly, characterized in that ,
that the selenium cell circuit, along with the cell and the current source, contains a small impedance in relation to the ohmic resistance of the selenium cell, consisting of an inductance in series with an ohmic resistance, at which the amplitude of the voltage drop caused by the selenium cell as a result of its illumination Currents occurring through the sound image arise in the same ratio with the amplitude of the fluctuations of these currents and furthermore still in such a dependence on the frequency of this current; fluctuations changes that the amplitude of said voltage drop, which is used to actuate the sound Medergabeeinrichtung, increases when the frequency decreases, and so cancels the distortion caused when the lower frequencies are picked up.