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Kapitel 4 (Teil a)

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Dieses kleine Handbuch der 35mm Kino- und Projektions- Technik aus 1953 ist 123 Seiten lang und beginnt mit der Einleitung und der Inhalts- Übersicht hier auf der einführenden Hauptseite.
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4. Tonstörungen und ihre Beseitigung

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Wir sind in 1953 und es gab nur den "Lichtton".

Bei der Tonwiedergabe gibt es eine sehr große Anzahl von Fehlermöglichkeiten, die zur besseren Übersicht in drei Gruppen unterteilt werden.
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  1. Die erste Gruppe umfaßt die Störungen, die durch den mechanischen Lauf des Filmes bedingt sind, also vorwiegend Gleichlaufstörungen.
  2. Die zweite Gruppe enthält die durch die Abtastung des Tonstreifens hervorgerufenen Fehler (Spaltabbildung u.dgl.), und
  3. die dritte Gruppe sind Fehler elektrischer Natur (Verstärker und Lautsprecher.)

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Die „Abtastung" der Tonspur

Bekanntlich wird die auf dem Film photographisch registrierte Tonspur in dem Lichttongerät oder in dem Lichttonteil der modernen Bildtonmaschinen abgetastet. Zur „Abtastung" wird die Tonspur mit einer Tonlampe durchleuchtet, wobei das Licht unter Zwischenschaltung einer Tonoptik meist in Form eines ganz schmalen Lichtspaltes von etwa 18um (= 18/10000mm) Breite und ungefähr 2,2mm Länge auf die Tonspur projiziert wird. Man bezeichnet diese das Spaltbild erzeugende Optik oft auch mit Spaltoptik.

Wird der Film durch das Tongerät bewegt, so entsteht unter dem Einfluß der Aufzeichnungen auf der Tonspur des Filmes eine Beeinflussung oder eine „Modulation" des durch den Film gelangenden Lichtstrahls.

Der modulierte Lichtstrahl wird direkt oder unter Zwischenschaltung von optischen Mitteln - Linsen, Prismen oder Lichtleitstäben - auf eine Photozelle gelenkt. In dieser, und zwar in deren lichtempfindlichen Schicht, der Photokathode K, werden je nach Stärke der Belichtung mehr oder weniger Elektronen - d.h. kleinste Teile, Träger der negativen Ladung - frei.

Unter dem Einfluß der an die ringförmige Anode A (durch die der Lichtstrahl hindurchfällt) angelegten Saugspannung (oder Zellenspannung) wandern die Elektronen, ähnlich dem Vorgang in einer Verstärkerröhre, zur Anode und schließen damit den Stromkreis (Abb. 21).

Hier ein wenig über Ton-Spannungen und Verstärkerröhren

Der Stromkreis ist über einen Abschlußwiderstand geschlossen, an dem bei laufendem Film, d.h. moduliertem Lichtstrahl, durch die dadurch veränderten Ströme ein Spannungsanfall eintritt. Es entsteht also am Widerstand eine den photographischen Aufzeichnungen auf dem Film entsprechende tonfrequente Wechselspannung U, die in einem nachgeschalteten Spannungsverstärker so weit verstärkt werden kann, bis sie ausreicht, um eine Endstufe mit Leistungsröhren auszusteuern.

Die Endstufe erzeugt die zum Betrieb der Lautsprecheranlage nötige Tonfrequenz-Leistung (d.h. Strom x Spannung). Dementsprechend ist ihr Hauptzweck also nicht die Verstärkung.

(Werden Trioden als Endröhren benutzt, so ist die Spannungsverstärkung kaum größer als 1; bei Pentoden ist sie größer, hängt jedoch stark vom Gegenkopplungsgrad ab.)

Die hinter der schalldurchlässigen Bildwand im Saal aufgestellten Lautsprecher erzeugen, wenn sie mit tonfrequenter Leistung beschickt werden, durch Bewegung ihrer Membranen Schallschwingungen, die von den Zuhörern als Töne oder Geräusche wahrgenommen werden.

Die Abschnitte bei der Tonwiedergabe von Lichttonfilmen

Bei der Tonwiedergabe von Lichttonfilmen unterscheiden wir also folgende Abschnitte:
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  • 1. Transport des Filmes an der Abtaststelle des Tongerätes vorbei mit absolut gleichförmiger Geschwindigkeit.
  • 2. Erzeugung eines sauberen Abtastlichtspaltes auf der Tonspur von richtiger Größe und Lage mittels Tonoptik und Tonlampe. Modulation des durch den Film gelangenden Strahlenbündels durch die Lichttonaufzeichnung.
  • 3. Umwandlung der durch die Modulation entstehenden Lichtintensitätsschwankungen in diesen genau entsprechende (proportionale) Stromschwankungen innerhalb der Photozelle.
  • 4. Durch einen im Photozellenstromkreis liegenden Widerstand werden aus den Stromschwankungen durch Spannungsabfall Spannungsschwankungen erzeugt, die auf das Steuergitter der ersten Verstärkerröhre einwirken.
  • 5. Durch eine Anzahl Spaimungsverstärkerstufen wird die am Gitter der ersten Röhre liegende, sehr geringe Tonfrequenzwechselspannung (von etwa 20 bis 50 mV) bis auf etwa 10 bis 50V erhöht. Die Ausgangsspannung des Verstärkers muß in ihrer Kurvenform genau der Eingangsspannung entsprechen.
  • 6. Die Endstufe, die mit dieser Wechselspannung (10 bis 50V) aussteuerbar, d.h. voll ausgelastet ist, erzeugt bei den meisten Tonfilmverstärkern eine Tonfrequenzleistung je nach Röhrentyp und angelegter Anodenspannung von 6W, 20W, 40W usw.
  • Wird eine höhere Leistung verlangt, so können mehrere Endstufen (oder komplette Verstärker mit Endstufen) parallel geschaltet werden. Die abgegebene Ausgangsleistung muß ebenfalls genau der angelegten Wechselspannung entsprechen.
  • 7. Die an die Endstufe angeschlossenen Lautsprecher enthalten in ihren Membranen Schallerzeuger, die duch daran befestiigte, vom Tonfrequenzstrom durchflossene Schwingspulen in Bewegung gesetzt werden. Die Bewegung der Schwingspulen und der Membranen muß ganz genau dem Sprach- und Musikwechselstrom entsprechen. Nur dann klingt der entstehende Schall natürlich und entspricht dem bei den Aufnahmen auf dem Film festgehaltenen Schallbild.

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Die Tonqualität und die Verkettung der Komponenten

Wir sehen also, daß bei der Tonwiedergabe eine lange Kette von Apparateteilen durchlaufen werden muß, ehe aus dem Lautsprecher der Ton abgestrahlt wird. Ist ein Glied dieser Kette nicht in Ordnung - denn jede Kette ist stets so stark wie ihr schwächstes Glied -, so ist das Ergebnis mangelhaft.

  • Anmerkung : Wir sind hier noch im Jahr 1953 und diese Bedingung der Verkettung der Komponenten ist immer noch der Maßstab unserer aktuellen Hifi-Wiedergabekette.


Für den Zuhörer (auch für den Vorführer, der leider durch Abhören des (meist qualitativ sehr dürftigen) Kontroll- oder Kabinen-Lautsprechers keine Garantie für eine gleich gute, einwandfreie Schallabstrahlung der Saallautsprecher hat, ist aber nicht ohne weiteres zu erkennen, welcher Teil der gesamten Tonanlage nicht einwandfrei arbeitet.

Bei Kontrolle des Bildstandes oder der einwandfreien Funktion des Laufwerkes sowie der Sicherheitseinrichtungen konnte der Vorführer noch etwas fassen, fühlen oder durch Abhören prüfen.

Beim Tonteil ist bis zum Lautsprecher nichts hörbar oder fühlbar. Trotzdem ist es durch Messungen und Beobachtungen möglich, die Fehlerursachen einzugrenzen und schließlich den Fehler zu finden.

Die Mechanik und der Gleichlauf - wenn die Musik jault

Zunächst daher einiges über die mit dem Filmlauf zusammenhängenden Fehlermöglichkeiten. Ist der Gleichlauf des Filmes im Tongerät nicht einwandfrei, so macht sich dieser Fehler meist bei Wiedergabe von Musik, insbesondere bei Klaviermusik, weniger deutlich bei Sprache, bemerkbar. Besonders bei langgezogenen Tönen, von Streich- oder Blasinstrumenten, ist er zu hören. Je nach der Störursache ist z.B. bei einem Geigenton ein Tremolo oder ein Ton ähnlich dem einer Mandoline festzustellen. Auch bei Gesang kann der Klangcharakter entstellt werden zu einem Trillern oder zu einer wie heiser klingenden Stimme.

Dieser letztere, durch schnelle Gleichlaufschwankungen hervorgerufene Fehler klingt aber ähnlich wie eine Verzerrung, die ihre Ursache in einer fehlerhaften Abtastung bei Amplitudenfilmen oder Fehlern in der Verstärkeranlage hat.

Um festzustellen, ob der Fehler im Lichttongerät zu suchen ist, schaltet man zweckmäßigerweise die Verstärker- und Lautsprecheranlage auf Schallplatte oder, falls vorhanden, auf Magnetton.

  • Anmerkung : Ein Tonbandgerät war selbst in großen Kinos zu jener Zeit immer noch ein super toller Luxus.

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Ist ein Lichttonteil defekt ?

Ist der Ton nunmehr einwandfrei, so sind der Verstärker und die Lautsprecher in Ordnung, und die Prüfung hat sich nur auf den Lichttonteil zu erstrecken. Andernfalls prüft man nach einer später zu behandelnden Methode die übrigen Teile der Anlage.

Sehr schnelle Gleichlaufschwankungen können bei älteren Lichtton-Abtastgeräten, die ohne eine - bei modernen Geräten stets vorhandene - rotierende Tonbahn arbeiten, dadurch entstehen, daß die Transportzahntrommel beschädigt ist.

Bei jedesmaligem Eingriff der Zähne in die Perforationslöcher entstehen kleine Rucke, die bei der hier verwendeten 4-Bild-Trommel 4 X 24 = 96 Stöße pro Sekunde ergeben. (24 Bilder/sec beträgt die normale Filmgeschwindigkeit.)

Der gleichförmigen Filmgeschwindigkeit v wird dadurch eine Frequenz von 96 Schwingungen pro Sek. = 96 Hertz (Hz) überlagert, was sich im Endergebnis als Rauhigkeit oder Heiserkeit bemerkbar macht. Selbst wenn die Zähne der Zahntrommel in Ordnung sind, kann dieser Fehler im Gleichlauf des Filmes dann entstehen, wenn die Kopie starke Schrumpfung (mehr als 1%) aufweist. Diese Erscheinung ist bei sehr alten Kopien zu beobachten (Abb. 22).

Die Zahnteilung der Transporttrommel

Dann stimmt die Zahnteilung der Transporttrommel - meist für 0,4% Schrumpfung gerechnet - nicht mit der der Filmperforation überein, so daß beim Eingreifen der Zähne in die Perforationslöcher stets kleine Stöße durch Herunterrutschen der Perforationsstege an den Zahnflanken entstehen. Auch in diesem Fall ist die Störfrequenz meist am heiseren oder rauhen Ton feststellbar.

Eine Abhilfe ist hier kaum möglich, es sei denn, daß eine andere Zahntrommel mit kleinerem Durchmesser entsprechend der größeren Schrumpfung des Filmes zur Verfügung steht. Eine Kontrolle des Tonteils kann durch probeweisen Anbau eines Lichttonzusatzgerätes mit rotierender Tonbahn hinter dem Projektor, durch den der Film zusätzlich gezogen wird, erfolgen.

Ist der Ton nunmehr ganz einwandfrei, so ist das alte Lichtton-gerät für die Gleichlauf Störung verantwortlich zu machen. Es müßte baldmöglichst ausgetauscht werden.

Die rotierende Tonbahn moderner Lichttongeräte

Bei modernen Lichttongeräten mit rotierender Tonbahn können so schnelle Schwankungen des Filmgleichlaufs nicht auftreten. Es sei denn, daß die Haftung des Filmes auf der Tonbahn nicht genügend groß ist, so daß der Film Relativbewegungen gegenüber der mit einer Schwungmasse gekuppelten Tonbahn ausführen kann.

Der Film rutscht dann auf der Bahn, ähnlich wie er es bei alten Lichttongeräten tat, bei denen der Film über eine feststehende Gleitbahn gezogen wurde. Ist die Kopie frisch, so haftet der Film zeitweilig auf der Bahn, dann rutscht er wieder und so fort.

Der Film „radiert", d.h. er macht zusätzliche Bewegungen, die zu Heiserkeit oder Rauhigkeit der Tonwiedergabe Veranlassung geben können. Dieser Fehler kann auftreten, wenn die Bremsung in der Vorberuhigungseinrichtung des Tongerätes, dem „Schleifenfänger", nicht ausreichend und dadurch der Auflagedruck des Filmes auf dem Tonbahnumfang nicht genügend ist.

Abnutzung an den Rollenschleifenfängern

Bei Rollenschleifenfängern, in denen die Bremsung dadurch erfolgt, daß der Film durch die Rollenanordnung ständig von der geraden Richtung abgelenkt wird, kann durch Abnutzung der Rollen oder der Buchsen innerhalb der Rollen die Bremsung stark nachlassen. Die Bohrungen sind dann so stark ausgeschliffen, daß die Rollen auf ihren Achsen klappern. In diesen Fällen ist zumindest beim Anlauf, oft aber auch während des Betriebes, durch Rutschen des Filmes auf den Tonbahnlaufflächen eine rauhe oder heisere Tonwiedergabe festzustellen.

Durch Austausch der Rollen des Schleifenfängers kann dieser Fehler sofort behoben werden, weil dann durch die stärkere Bremsung der gezogene Film fest auf der Tonbahn aufliegt und keine Eigenbewegung ausführen kann.

Vom Film umschlungene Flanschrollen

Besser bewährt haben sich als Schleifenfänger die heute in vielen Lichttongeräten benutzten großen Flanschrollen, die möglichst weit vom Film umschlungen werden. Mittels einer Gummirolle wird der nötige Anpreßdruck erzielt. Im Innern der Flanschrolle befindet sich eine Bremseinrichtung, bestehend aus Feder und Druckteller mit zwischengelegtem Filzring.

Durch eine Rändelschraube kann die Feder mehr oder minder weit vorgespannt und dadurch die erforderliche Bremsung eingestellt werden. Mit dieser Schleifenfängeranordnung läßt sich ein genügend starker Auflagedruck des Filmes auf der Tonbahn erzielen, so daß während des Laufes, aber auch beim Anlauf kein wesentlicher Schlupf zwischen Tonbahnumfang und Film auftreten kann.
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Die Tonbahn und die Schwungmasse

Schnelle Geschwindigkeitsschwankungen, die evtl. von oberhalb durch den Schleifenschlag, durch die Perforationsstogo beim Durchlauf durch die Schleifonfängorrollen oder von unterhalb durch die Zahnteilung der ziehenden Nachwickeltrommel entstehen, können sich auf den Ton nicht auswirken, solange der Film genügend fest mit der Tonbahn und auf diese Weise auch mit der damit gekuppelten Schwungmasse verbunden ist (die Schwungmasse wirkt wie eine Drossel mit elektrischem Stromkreis. Je höher die Frequenz des durchfließenden Stromes, um so höher ist ihr Scheinwiderstand, um so besser ist also die Siebwirkung!).

Bei Tongeräten, bei denen die Schwungmasse durch Reibradkupplung mit der Tonbahn verbunden ist, kann ein Rutschen der Kupplung eine rauhe oder heisere Tonwiedergabe zur Folge haben. Der Film ist zwar mit der Tonbahn, diese aber nicht genügend fest mit der Schwungmasse verbunden, so daß ihre filternde Wirkung nicht eintreten kann. Die Ursache ist meist darauf zurückzuführen, daß die Reibradkupplung verölt ist. Man wische alle Rollen, einschließlich der Kunststoffräder, mit einem Lappen trocken und hat damit die Ursache des Fehlers beseitigt!

Langsamere Geschwindigkeitsschwankungen

Langsamere Geschwindigkeitsschwankungen können entstehen, wenn die Schleife zwischen Malteserkreuzzahntrommel (Schalttrommel) und Schleifenfänger zu klein gemacht wird. Der Film wird dann im Rhythmus der Schaltfrequenz, also 24 mal pro Sekunde, gestrafft, wodurch die Filmgeschwindigkeit gewaltsam eine Störfrequenz von 24 Herz überlagert wird. Dies ist als starkes Trillern bei der Tonwiedergabe wahrnehmbar. Abhilfe nur durch Anhalten und Vergrößern der Schleife vor dem Schleifenfänger des Tongeräts!

Die ganz langsamen Gleichlaufschwankungen

Schließlich sollen noch die ganz langsamen Gleichlaufschwankungen des Filmes erwähnt werden. Sie können beispielsweise auftreten, wenn die Nachwickeltrommel stark schlägt. Bei den meisten Projektoren werden hier 8 Bildtrommeln verwendet. Dadurch ergibt sich eine Störfrequenz von 24/8 = 3 Schwingungen pro Sek., die sich als Geschwindigkeitsschwankung der gleichförmigen Geschwindigkeit des Filmes überlagert!

Das ergibt bei langgezogenen Geigentönen oder bei Gesang ein Auf- und Abschwingen der Tonhöhe, das man in der Praxis als „Jaulen" bezeichnet. Ein Kriterium, ob das „Jaulen" vom Tongerät bzw. der Zugtrommel, die den Film durch das Gerät zieht, herrührt, ist die Stellung des Federausgleichs oder des Filmzugreglers zwischen rotierender Tonbahn und Nachwickeltrommel.

Bewegen sich die Rollen oder führt der Hebelarm, an dem die Rolle befestigt ist, Schwingungen im gleichen Rhythmus wie die hörbaren Tonhöheschwankungen aus, so ist mit Sicherheit auf einen schlechten, nicht schlagfreien Lauf der Nachwickeltrommel zu schließen. - Man muß dann mit einer Meßuhr nachprüfen, ob die Achse schlägt. Ist dies der Fall, so muß sie gerichtet werden.

Läuft aber die Nachwickeltrommel einwandfrei - wobei geringe Schlagfehler bis zu 1/10mm ohne weiteres zulässig sind -, so müssen die federnden Ausgleichsrollen mit Luftdämpfungskolben die geringen Geschwindigkeitsstöße ohne weiteres herausfiltern.

Natürlich darf der Reglerhebel nicht auf Anschlag stehen, sonst können die Rollen (oder kann die eine Rolle) nicht nach beiden Seiten frei auspendeln! Darauf achte man besonders und stelle u. U. den Spannbolzen für die Spannfeder des Federausgleichs neu ein. Liegt trotz ganz herausgezogenem Spannbolzen der Hebelarm im Betrieb am Anschlag, so muß die Bremsung der Schleifenfängerrolle verringert werden. Evtl. ist die Achse der Gummirolle festgelaufen (Herausnehmen und ölen).

Störungen durch den Antriebsmotor

Sind alle diese Punkte beachtet, tritt das Jaulen aber trotzdem noch auf, so kann die Störung durch den Antriebsmotor oder dessen Übertragungsglieder zum Projektor, beispielsweise den Antriebsriemen, verursacht werden. Besonders die synchronisierten Asynchronmotoren neigen bei Ausfall einer Phase zum Pendeln. Man kann dieses Pendeln aber meist am Laufgeräusch feststellen und dann dafür sorgen, daß alle drei Phasen wieder vorhanden sind.

Eine besonders einfache Methode zur Prüfung des pendelfreien Laufes des Antriebsmotors ist die Betrachtung der Zähne der laufenden Vor- oder Nachwickeltrommel bei Beleuchtung mit einer Glimmlampe, die an das 220V-Lichtnetz angeschlossen wird. (Die bekannte Bienenkorbglimmlampe eignet sich gut hierzu.)

Die Zähne laufen, im Licht der Glimmlampe betrachtet, langsam um. Diese Bewegung muß aber ganz gleichmäßig sein. Sobald zusätzlich ein Pendeln der Zähne wahrnehmbar ist, liegt ein Antriebsfehler vor, der unbedingt beseitigt werden muß. Bei Riemenantrieb kann durch die Stoßstelle die Schwankung verursacht werden. Hier hilft nur Beschaffung eines neuen, nahtlosen Gurt-Riemens.

Die Einstellung des Tonspaltes

Eine nachträgliche Verschlechterung des auf die Tonspur projizierten Abtastspaltbildes kann sich je nach der Art der Veränderung verschieden auswirken. Sind z.B. die Fixierschrauben für die Tonoptik aus irgendeinem Grunde gelockert, so ist bei Verdrehung des Objektivs die Spaltschärfe, bei Verdrehung der Optikfassung die Spaltlage verändert worden. Beide Fehler können natürlich auch gleichzeitig auftreten.

Eine Unscharfe des Spaltbildes, ohne Veränderung der richtigen Lage genau senkrecht zur Filmkante, wirkt sich genauso aus wie ein breiteres Spaltbild, ist also lediglich am Fehlen der hohen Töne bei der Wiedergabe bemerkbar.

Wird die Objektivfassung rechtsherum, also im Uhrzeigersinn gedreht, und kommt dabei das Objektiv z.B. in die Stellung 2, so liegt die Schärfenebene des Spaltbildes bei 2'. Hinter diesem Luftbild des Spaltes treffen die Strahlen auf den Film, so daß eine Spaltbreite b2 entsteht, die größer ist als die Soll-Spaltbreite (18u). Das gleiche gilt bei Verdrehung der Objektivfassung entgegen dem Uhrzeigersinn (Stellung 3). Die Schärfenebene des Spaltbilcles liegt jetzt hinter dem Film bei 3', so daß die Spaltbreite b3 ebenfalls größer als normal ausfällt.

Eine größere Spaltbreite hat bei Abtastung von Tonaufzeichnungen mit hohen Frequenzon geringere Lichtamplituden und damit auch geringere Wechselspanungen am Gitter der ersten Verstärkerröhre zur Folge.

Sehen wir uns die Zahlen an und rechnen mal nach

Da die Geschwindigkeit des Filmes mit 24 Bildern pro Sekunde international genormt ist, so werden - da die Bildhöhe 19mm beträgt - in einer Sekunde 19 X 24 = 456 mm Film transportiert.

Ein Ton von 10.000 Hz hat dann eine Aufzeichnungsbreite von 456 :10000 = 45,6u auf dem Film.

Beträgt also die Spaltbreite 45,6u, so ruft die Aufzeichnung von 10.000 Hz beim Vorbeibewegen am Spaltbild keine Lichtänderung hervor, und der Teil der Tonaufzeichnungswellenlinie, der nach unten aus dem Spaltbild herauswandert, kommt als völlig gleicher Teil von oben wieder herein, so daß damit die Summe des durch den Film auf die Zelle gelangenden Lichtes stets konstant ist.

Das gleiche, was in Abb. 24 a in Amplitudenaufzeichnung dargestellt ist, ist in Abb. 24 b bei einer Intensitätstonspur zu erkennen. Auch hier ist die Summe des durch die Tonspur gelangenden Lichtes der Tonoptik dann konstant, wenn die Spaltbreite b gleich der Wellenlänge der Aufzeichnung ist.

Wird die dahinter angebrachte Photozelle von konstantem Licht getroffen, so gibt sie keine Spannung an die erste Verstärkerröhre ab, d.h., die Tonaufzeichnung (von 10.000Hz) ist letzten Endes unhörbar.

Die Grundregel auch ohne Nachrechnen

Daraus geht hervor, daß die Breite des Tonspaltes kleiner als die höchste aufgezeichnete Tonfrequenz sein muß.

Als Norm hat sich bei Lichtton-Wiedergabegeräten allgemein eine Spaltbreite von 18u bis 20u eingeführt, entsprechend einer Grenzfrequenz von 22.800 Hz. Diese Frequenz (besser : erst diese Frequenz) würde bei 20u Spaltbreite keine Lichtänderungen hervorrufen, also unhörbar sein.

Da bei den üblichen Spielfilmen jedoch höchstens Frequenzen bis zu 10.000 Hz aufgezeichnet sind, ist bei 20u Spaltbreite noch kein merklicher Abfall in der Ausgangs-Spannung hinter der Photozelle, verursacht durch den Abtastvorgang, da.

Wird jedoch durch Verdrehung der Objoktivfassung das Spaltbild unscharf, so entspricht das einer Verbreiterung des Spaltes auf den Film und damit einer Verlagerung dieser Grenzfrequenz nach tieferen Frequenzen.

Da die Kurve, die die Lichtamplitude in Abhängigkeit von der aufgezeichneten Frequenz zeigt, bis zur Grenzfrequenz stetig abfällt, so ist bei einer Grenzfrequenz von z.B. 10.000 Hz (entsprechend einer durch Unscharfstellung des Objektivs erzielten Spaltverbreiterung auf 45,6u) das Fehlen der hohen Töne bei Musik wahrnehmbar. Besonders deutlich aber ist das Fehlen der Konsonanten, insbesondere der Zischlaute, bei Sprache feststellbar.
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Wenn die Höhen fehlen . . .

Leider kann aber durch eine ganze Reihe anderer Ursachen ein Abfall der hohen Frequenzen hervorgerufen werden, so daß vor Verstellung der Optik eine Überprüfung der Gesamtanlage dringend empfohlen wird.

Es ist dabei zu berücksichtigen, daß sich eine verstellte Tonoptik auf ihren richtigen Wert nur mit Hilfe eines einwandfreien Frequenzfilmes - (Tonaufzeichnung 8000, 9000 oder 10.000 Hz = konstant) - und eines Tonfrequenz-Spannungsmessers, der an den Verstärkerausgang angeschlossen werden muß, zuverlässig einstellen läßt.

Die beiden Kinomaschinen vergleichen

Da in einer Vorführ-Kabine meist zwei Kinomaschinen und somit zwei Lichttongeräte vorhanden sind, so klemme man das Photozellenkabel der einen Maschine ab und beobachte, ob bei der anderen die hohen Frequenzen fehlen.

Dann wird das Kabel wieder angeschlossen und das des anderen Lichttongeräts abgeklemmt. Ist bei beiden Geräten die gleiche dumpfe und schlecht verständliche Sprachwiedergabe vorhanden und wurde durch einen bekannten guten Prüffilm festgestellt, daß auch jetzt noch die hohen Frequenzen fehlen, so ist mit Sicherheit anzunehmen, daß die Ursache nicht in einer zufälligen Verstellung der Tonoptik liegen kann.

Man lasse die Einstellung der beiden Tonoptiken unverändert und prüfe den Verstärker, wie später beschrieben. Ist aber die Spaltlage dejustiert, d.h. die gesamte Fassung der Tonoptik verdreht worden, so treten, je nach der Tonaufzeichnung auf dem Film, entweder nur eine Schwächung der hohen Frequenzen (bei Intensitäts- und Mehrfachamplitudenfilmen) oder zusätzlich noch Verzerrungen (bei Einfach- und Biamplitudenfilmen) auf.

Die „nichtlinearen Verzerrungen"

Diese Verzerrungen, die sich als Klirren oder Rauhigkeit bei Musikwiedergabe und als Heiserkeit oder Gurgeln bei Sprachwiedergabe bemerkbar machen, werden als „nichtlineare Verzerrungen" bezeichnet. Sie sind deshalb so unangenehm, weil sie sich durch keine Sehaltmaßnahme im Verstärker beseitigen lassen.

Die „linearen Verzerrungen"

Im Gegensatz hierzu können die „linearen Verzerrungen", die sich in einer dumpfen, also durch das Fehlen der hohen Töne bedingten Wiedergabe bemerkbar machen (z.B. bei einem unscharf eingestellten Spaltbild), oder in einem blechernen bzw. zu schrillen Ton, also durch Fehlen der tiefen Töne äußern (die jedoch nicht durch den Abtastvorgang entstehen können), durch Maßnahmen im Verstärker, durch Entzerrung, wieder ausgeglichen werden.

Nichtlineare Verzerrungen treten aber auch auf, wenn das Spaltbild bei Amplitudenschrift seitlich zur Tonspur versetzt ist. Dann werden die Spitzen der Tonspur nicht mit erfaßt (Abb. 25), wodurch die Lichtintensitätsschwankungen nicht den aufgezeichneten Tönen entsprechen.
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Wen die Tonspur der Film-Kopie schlecht ist

Da die Lage der Tonoptik im Lichttongerät von den Lieferfirmen meist normgerecht eingestellt ist (Mitte Tonspalt bis Filmanlagekante auf der Tonbahn soll einen Abstand von 6,22 ±0,03mm besitzen), so kann ein solcher Fehler nur durch eine versetzt kopierte Tonspur eintreten. Dies ist leider bei manchen Kopien festzustellen. In diesem Falle ist es sehr angenehm, wenn in den Lichttongeräten Maßnahmen vorgesehen sind, um die Spaltlage der jeweiligen Tonspurlage anzupassen.

Das kann beispielsweise durch einstellbare Spaltlängen-Begrenzungsmasken geschehen, die zweckmäßigerweise die etwas größere Spaltlänge von vorn und von hinten einzuengen gestatten.

Durch die gegensinnige Betätigung zweier Stellschrauben kann beispielsweise das Spaltbild bei unveränderter Länge nach hinten oder nach vorn geschoben werden. Durch gleichsinniges Verdrehen der Schrauben kann die gesamte Spaltlänge verkürzt oder vergrößert werden, so daß in jedem Fall eine genaue Anpassung an die Tonspur erfolgen kann. Diese Maßnahmen sind, wie schon gesagt, besonders bei den Amplitudenfilmen nötig.

Bei Intensitätsfilmen

Bei Intensitätsfilmen ist es nicht unbedingt erforderlich, daß das Spaltbild genau symmetrisch zur Tonspur liegt, weil hier keine Spitzen abgeschnitten werden können. Eine Versetzung des Spaltes zur Tonspur oder umgekehrt macht sich dann lediglich in einer geringeren Ausgangsspannung hinter der Photozelle, also in einer geringeren Lautstärke, bemerkbar. Dies kann durch weiteres Aufdrehen des Lautstärkenreglers ausgeglichen werden.

Die Bi-Amplitudenschrift

Zum Einstellen der richtigen Lage des Spaltbildes bei Filmen mit der meist benutzten Bi-Amplitudenschrift beobachtet man den auf die Tonspur projizierten Spalt. Man sieht dann an den transparenten, also den durchsichtigen Stellen der Tonspur zwei dunkle Stellen (Abb. 26).

Das liegt daran, daß das Licht an diesen Stellen durch den Film ungehindert hindurchtreten kann, während es von den geschwärzten Stellen in das Auge des Beschauers reflektiert wird. Diese beiden dunklen Stellen müssen nun genau symmetrisch zum Spalt liegen, wenn Verzerrungen durch Abschneiden der Spitzen der Tonspur vermieden werden sollen. Man muß also durch Verdrehen der Einstellschrauben das Spaltbild so einstellen, daß ein Bild wie in Abb. 27 entsteht.

Liegen die dunklen Stellen z.B. wie in Abb. 28, so sind Verzerrungen unvermeidlich! Vor dem Einstellen des Spaltbildes muß jedoch beachtet werden, daß der Film beim Lauf durch das Tongerät stets an der tonspurseitigen Kante der Tonbahn anliegt.

Aufpassen bei Rechts- und Linksmaschinen

Bei Rechtsgeräten an der vorderen, bei Linksgeräten an der hinteren Kante. Ist das nicht der Fall, kann der Film also seitlich zwischen den beiden Rändern der Tonbahn hin und her pendeln, und es nutzt die ganze Spaltjustierung nichts!

Bei modernen Tongeräten ist oft eine Flanschführungsrolle vor der Tonbahn angeordnet, die sich einstellen läßt. In Abb. 29 ist z.B. eine solche Flanschführungsrolle für ein Rechts-Lichttongerät dargestellt. Die Holle besteht aus zwei Hälften. Der hintere Teil ist mit einem Flansch versehen, der unter dem Einfluß einer Feder nach vorn gedrückt wird.

Mit Hilfe der Schraube S wird nun die Lage des Flansches so eingestellt, daß er im Betrieb den Film mit seiner vorderen Kante gerade an den Rand der Tonbahn an drückt. Sie darf nicht zu weit herausgedreht werden, sonst wird der Druck des Flansches zu groß, wodurch sich der Film verwölben kann, was wiederum durch die dadurch entstehende Defokussierung ein unscharfes Spaltbild zur Folge hat.
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Der Techniker braucht den Frequenzfilm

Die Einstellung der richtigen Spaltlage senkrecht zur Filmkante (Waagerechtlage) wird genau wie die Scharfstellung des Spaltes mittels Frequenzfilms - 8000, 9000 oder 10000 Hz konstant - vorgenommen. Für diesen Zweck eignet sich jedoch nicht ohne weiteres jeder Frequenzfilm.

Es ist ungemein wichtig, daß die Schrägstellung der Tonaufzeichnung, d.h. die Abweichung der Lage von den Tonspurspitzen von der genauen Waagerechtlage, sehr gering ist. Anderenfalls wird der Spalt beim Justieren mit einem solchen Film schief eingestellt. Das hat dann später, je nach dem Grad der Schiefstellung, Abfall der hohen Frequenzen und Verzerrungen bei Amplituden filmen zur Folge!

Wie man die Optik justiert

Eine Überprüfung der richtigen Waagerechtlage der Tonaufzeichnung kann folgendermaßen erfolgen:

Man justiert die Optik so ein, daß bei laufendem Frequenzfilm an dem an den Verstärkungsausgang angeschlossenen Tonfrequenzvoltmeter der Maximalausschlag entsteht. Nun wird der Film umgekehrt eingelegt, also mit der Schicht zum Objektiv des Projektors. Man justiert durch Verdrehen der Objektivfassung die Spaltschärfe, bis man wieder Maximalausschlag am Instrument bekommt. Der Spalt wird also jetzt durch den Film hindurch auf die um die Filmdicke von der Optik weiter wegliegende Schicht projiziert. Dann verdreht man die gesamte Optik, ohne die Schärfe zu verändern, und beobachtet, ob der Ausschlag des Instrumentes dadurch weiter ansteigt.

Ist das der Fall, so ist erwiesen, daß die Tonaufzeichnung schief steht, denn der Winkel der Schräglage ist durch das Herumdrehen des Filmes verdoppelt worden! Ein solcher Film ist ungeeignet zur genauen Spaltlagenjustierung!

Trotz richtiger Spaltlage und Spaltschärfe

Trotz richtiger Spaltlage und Spaltschärfe können bei Amplitudenfilmen auch nicht-lineare Verzerrungen auftreten, wenn die Lichtverteilung längs des Spaltbildes nicht konstant ist. Die theoretisch richtige Lichtverteilung ist, wie in Abb. 30 dargestellt, dann vorhanden, wenn die Lichtintensität im gesamten Spalt unverändert ist und am Anfang und Ende steil abfällt.

Bei den meisten Tongeräten weicht aber diese Kurve mehr oder minder von der idealen Rechteckkurve ab. Man erhält Kurven, wie sie in Abb. 31 und 32 dargestellt sind. Ursache ist z.B. eine in seitlicher Richtung zur Optik schlecht justierte Tonlampe (Abb. 31) oder die Wendelstruktur der Tonlampe, die bei manchen Tonoptiken, die mit Abbildung der linearen Wendel in den mechanischen Spalt arbeiten, sichtbar wird (Abb. 32).

Günstiger sind in dieser Beziehung Tonoptiken, die nach dem Köhlerschen Beleuchtungsprinzip, d. h. mit Abbildung einer quadratischen Lichtquelle in das Objektiv arbeiten. Das Objektiv bildet den im Kondensator angeordneten gleichmäßig beleuchteten Spalt verkleinert auf den Film ab. Die Wendel der Tonlampe wird also nicht in den Spalt abgebildet, dadurch ist die Struktur der Wendel ohne Einfluß auf die Lichtverteilungskurve (Abb. 33).

Auch Tonlampen leben nicht ewig

Die Lebensdauer der Tonlampen beträgt unter normalen Betriebsbedingungen (6 Volt, 5 Amp) etwa 100 Stunden, meist wird aber diese Garantiezeit überschritten. Die Lebensdauer kann auf Kosten der Helligkeit bzw. der Lautstärke erhöht werden, wenn sie mit Unterspannung betrieben wird. Zu geringe Lebensdauer ist fast ausschließlich auf Überspannung zurückzuführen.

Aus Abb. 34 ist zu ersehen, daß bereits 10% Überspannung die Lebensdauer auf etwa 30% kürzt; andererseits steigt die Lebensdauer auf etwa 450% bei 10% Unterspannung. Eine weitere Ursache vorzeitigen Verbrauchs ist das Eintreten von Luft in das Innere des Glaskolbens. Durch die Luft bzw. den Sauerstoff verbrennt der Glühfaden. Man erkennt dies leicht daran, daß sich an den Innenwänden des Glaskolbens ein dichter, weißlichgelber Beschlag angesetzt hat, der aus den Verbrennungsprodukten des Glühfadens besteht (s. Abb. 35).

Dieses „Ziehen von Luft" ist meist auf Undichtheiten im Sockel bzw. Risse im Glaskolben zurückzuführen und ist ein Fabrikationsfehler, der oft ersetzt wird.
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Ein weiterer Test mit dem Spaltmeßfilm

Eine Überprüfung der Lichtverteilung im Spaltbild kann mit einem Spaltmeßfilm vorgenommen werden (z.B. DKG-Spaltmeßfilm). Dieser Film enthält eine völlig geschwärzte Tonspur, auf der z.B. von links beginnend eine Tonfrequenzspur von etwa 1000 Hz aufgezeichnet ist. Nach 3m Laufzeit erscheint die gleiche Tonspur etwas nach rechts versetzt und so fort, bis die Tonspur ganz rechts an der Tonspurkante angelangt ist.

Mit Hilfe eines an den Verstärker angeschlossenen Tonfrequenzvoltmeters werden die jeweiligen Zeigeranschläge bei den einzelnen Tonspuren abgelesen und notiert und in einem Kurvenblatt nach oben (y-Achse) - aufgetragen (Abb. 36). Man erhält so die tatsächliche Lichtverteilung im Spaltbild des Lichttongerätes. Ist die Kurve unsymmetrisch, z.B. wie in Abb. 31, so muß die Tonlampe seitlich zur Tonoptik verschoben und die Kurve erneut aufgenommen werden.

Es muß aber hier darauf aufmerksam gemacht werden, daß leider nicht alle Kopien solcher Meßfilme einwandfrei sind. Sollten sich Unstetigkeitsstellen bei der Messung herausstellen, beispielsweise wie in Abb. 37, die tatsächlichen Messungen entsprechen, so empfiehlt sich zur Kontrolle des Meßfilms ein Herumdrehen (Schicht zum Objektiv, während vorher Schicht zum Licht lag).

Erscheint jetzt die Unstetigkeitsstelle links (Abb. 38), so ist dies ein Beweis, daß nicht die Lichtverteilung im Spalt eine solche Spitze besitzt, sondern daß ein Fehler in der Kopie vorhanden ist: Die Tonspuren 4 und 5 weichen von den anderen Spuren ab und ergeben eine größere Lichtamplitude und dadurch einen größeren Ausschlag des Instruments. Da die Spuren 4 und 5 einmal innen und einmal außen liegen, ergibt sich das Wandern des Höckers der Kurve. Liegt die Spitze bei herumgedrehtem Film an der gleichen Stelle, so besitzt die Lichtverteilung im Spalt eine derartige Unstetigkeitsstelle.

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