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Gerät zur künstlichen Erzeugung und Regelung eines akustischen Nachhalleffektes
13ei der Aufnahrne akustischer Geschehnisse, sei es zum Zweck der Ausstrahlung über
Rundfunksender oder zur Registrierung für spätere Wiedergabe auf Schallträgern,
ist es oft erwünscht, den dem betreffenden akustischen Klangbild eigentümlichen
Nachhall, der durch die Nachhallzeit des Aufnahmeortes bestimmt wird, im Zuge des
elektroakustischen Übertragungsweges zu vergrößern.
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Zu diesem Zweck ist es meist üblich, den ursprünglichen akustischen
Vorgang mit Hilfe von Mikrophon und Lautsprecher in einem Raum langer Nachhalldauer,
dem sogenannten Hallraum, zu reproduzieren. Die Mischung der Aufnahme des Originalklangbildes
mit derjenigen des im Hallraum erzeugten ergibt bei der Wiedergabe den Eindruck
einer gegenüber dem Original verlängerten Nachhalldauer. Diese Methode erfordert
einen erheblichen baulichen Aufwand für den Hallraum und hat außerdem den Nachteil,
daß der erzielbare Effekt nur in engen Grenzen verändert werden kann. Eine andere
Art, einen Nachhalleffekt auf künstlichem Wege zu erzeugen, benutzt Schallaufzeichnungsverfahren,
und zwar solche, die eine nachträgliche Löschung des aufgezeichneten Schallvorganges
in einfacher Weise erlauben. Ein solches Verfahren ist z. B. die unter der Bezeichnung
Magnetophon bekannte magnetische Schallaufzeichnung. Bei der Anwendung einer derartigen
:Methode für den hier behandelten Zweck wird unter Verwendung eines endlosen Schallträgers
zunächst der
Originalschallvorgang aufgezeichnet und nach Ablauf
einer Zeit, die kürzer ist als die dem Auflösungsvermögen des Ohres entsprechende,
wiederholt mit einer durch die gewünschte Nachhallkurve bestimmte Dämpfung der Amplitude
zur Wiedergabe abgetastet. Die von den Wiedergabevorrichtungen bereits abgetastete
Modulation des Schallträgers wird laufend vor erneuter Aufsprache wieder gelöscht.
Anschließend an den geschilderten Vorgang erfolgt noch eine Mischung der dem Original
entsprechenden elektrischen Schwingungen finit den zeitlich verzögert dem Schallträger
entnommenen. Da mit dieser Methode eine Nachhallkurve punktweise nachgebildet wird,
muß, zur Vermeidung von Echoeffekten, dafür gesorgt werden, daß die Wiedergabevorrichtungen
einen zeitlich kleinen Abstand voneinander und vom Aufsprechorgan haben. Außerdem
ist es notwendig zur Erzeugung eines möglichst natürlichen Effektes die N achhallkurve
bis zu einem ziemlich kleinen Bruchteil ihrer Anfangsamplitude nachzubilden. Dies
bedeutet, xor allem wenn die Nachhallzeit groß sein soll, eine große Geschwindigkeit
des Schallträgers bzw. eine große Zahl dicht beisammenliegender Wiedergabestellen.
Aus konstruktiven Gründen lassen sich diese Forderungen nur schwer erfüllen. Es
wurde auch der Vorschlag gemacht, die bereits abgetastete Modulation mit einer gewissen
Dämpfung immer wieder auf den Schallträger aufzusprechen, wodurch eine Art Reflexion
analog dem natürlichen Nachhallvorgang zustande kommt. Der mit einer solchen Anordnung
erzielte Effekt entspricht auch allen Erwartungen. Die Nachhallkurve wird :auf diese
.Art bis zum Wert Null herunter nachgebildet. Es lassen sich aber keine langen Nachhallzeiten
erreichen. Der Grund liegt darin, (laß bei allen bisher verwendeten Schallträgern
örtliche Empfindlichkeitsschwankungen vorkommen. Zur Erzielung langer Nachhallzeiten
darf die Dämpfung nur klein sein. Das bedeutet, ciaß die wiederholt aufgesprochene
Modulation in ihrer Amplitude nur wenig kleiner ist als die ursprüngliche. Wenn
nun die zweite Aufsprache an einer empfindlicheren Stelle des Trägers erfolgt, führt
dies zur Selbsterregung.
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Zweck der Erfindung ist die Erzeugung eines regelbaren Nachhalleffektes
auf elektromechanischem Wege unter Vermeidung der vorgeschilderten Nachteile. Zur
Erreichung des Erfindungszweckes wird ein Schallaufzeichnungsverfahren mit endlosem
Schallträger benutzt, das eine sofortige Löschung der Schallaufzeichnung ermöglicht.
Wie die Abbildung zeigt, sind im Verlauf der Bahn des Schallträgers nacheinander
eine AufsprechvorrichtungAS, mehrere Wiedergabevorrichtungen W und eine Löschvorrichtung
Lö angebracht. Die Abstände zwischen Aufsprechvorrichtung und erster «'iedergabevorrichtung
sowie den Wiedergabevorrichtungen selbst sind so gewählt. daß bei der festgelegten
Geschwindigkeit die von einem bestimmten Punkt des Schallträgers zur Zurücklegung
des Weges zwischen zwei solchen benachbarten Vorrichtungen benötigte Zeit noch außerhalb
des Auflösungsvermögetis des Ohres liegt. Die von den Wiedergabevorrichtungen gelieferten
Spannungen werden jeweils entsprechend der gewünschten N achhallkurve gedämpft D.
Alle diese Spannungsquellen sind auf'einen gemeinsamen Zweipol geschaltet, der wegen
des niedrigen Spannungspegels normalerweise ein Verstärkereingang ist. Die von der
letzten Wiedergabevorrichtung herrührende Spannung wird gleichzeitig auch auf die
Aufsprechvorrichtung zurückgeführt. Um eine reine Trennung der verschiedenen Modulationsspannungen
zu ermöglichen, erfolgt diese Rückführung zweckmäßig über einen Verstärker, der
aber nicht unbedingt nötig ist.
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Die Wirkungsweise der der Erfindung zugrunde liegenden Anordnung ist
nun so, daß die Wiedergabevorrichtungen Spannungen liefern, entsprechend, einem
Teilstück einer in einzelne Punkte aufgelösten Nachhallkurve. Da von der letzten
Wiedergabevorrichtung aus erneut auf den durch Löschung dazu vorbereiteten Schallträger
aufgesprochen wird, liefern die Wiedergabevorrichtungen auch von dieser Modulation
Spannungen, die ein weiteres, an das erste anschließende Teilstück der Nachhallkurve
nachbilden. Der Vorgang wiederholt sich ständig, wobei die wieder aufgesprochene
Spannung asymptotisch nach Null abnimmt. Im Idealfall verringert sich die Amplitude
bei einem Nachhallvorgang nach einer Exponentialfunktion von der Form
Hierin bedeutet U" bzw. L't die Spannung, entsprechend dem Schalldruck beim natürlichen
Nachhall, t die Zeit und T die Nachhallzeit. Wie diese Gleichung zeigt,
wird bei geeigneter Wahl des Wiederaufsprechzeitpunktes t die zur Wiederaufsprache
benutzte Spannungsamplitude Ut genügend klein, um eine Selbsterregung mit Sicherheit
zu vermeiden. Da das Zeitintervall t nun aber innerhalb des Auflösungsvermögens
des Ohres liegt, ist es zur Vermeidung eines Echoeffektes, wie bereits erwähnt,
durch eine Anzahl nur der Wiedergabe dienende Vorrichtungen unterteilt. Die Nachhallzeit
läßt sich verändern durch Änderung der Dämpfungen, was durch gemeinsam betätigte
Dämpfungsregler D geschehen kann. Auch der Frequenzgang ist regelbar durch gleichzeitige
Veränderung der Entzerrer E in dem nur der Wiederaufsprache und dem ausschließlich
der Wiedergabe dienenden Schaltungsteil oder, wenn auch weniger dem natürlichen
Vorgang entsprechend, durch Beeinflussung nur eines dieser Kanäle bzw. der erstmalig
aufgesprochenen Modulation.