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Von Dipl.-Ing. E. Kämmerer - Vortrag, gehalten auf der 128. ordentlichen Sitzung der Deutschen Kinotechnischen Gesellschaft am 31. Januar 1935
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Die Europaapparatur ist die Klangfilm-Wiedergabeapparatur für große Kinotheater. Bei ihrer Durchbildung wurde auf Qualität und Leistung besonders geachtet und auf einen gewissen Luxus nicht verzichtet.

Die Zusammensetzung der Apparatur ist in Abb. 1 vereinfacht schematisch dargestellt. Die beiden Lichttongeräte arbeiten auf je einen einstufigen Photozellenverstärker, hinter welchem die Überblendung bei Maschinenwechsel stattfindet. Zwischen Überblender und Hauptverstärker liegt der Lautstärkeregler, der entweder im Saal oder in der Vorführkabine angebracht werden kann.

Dann folgt der dreistufige Haupt- oder Endverstärker, dessen Gegentaktendstufe die erforderliche Tonfrequenzleistung für das letzte Glied, den Lautsprecher, liefert. Zur besseren Übersicht sind in dieser Darstellung alle Zusatzapparate, wie Tonlampengleichrichter, Feldgleichrichter usw., weggelassen.

Die drei Hauptglieder der Apparatur sind: das Lichttongerät, der Verstärker und der Lautsprecher. Für die Qualität der Wiedergabe sind alle drei Teile in gleicher Weise maßgebend, für die Quantität d. h. für die akustische Leistung, nur der Verstärker und der Lautsprecher.

Zur Beurteilung der Qualität der Wiedergabe muß, wie schon eingangs bemerkt, außer Verstärker und Lautsprecher besonders das Lichttongerät betrachtet werden. Das Lichttongerät ist das primäre Glied der ganzen Apparatur. Die großen Fortschritte der letzten Jahre auf dem Gebiet der Verstärker- und Lautsprechertechnik führten zu der Erkenntnis, daß hauptsächliche Mängel bei der Wiedergabe beim Lichttongerät zu suchen sind.

Die einwandfreie Abtastung des Tones vom Filmband stellt optische, elektrische und mechanische Anforderungen an das Lichttongerät. Als optische Bedingungen müssen genannt werden: hinreichend schmales Spaltbild, Lichthoffreiheit, homogene Ausleuchtung und richtige Lage zum Filmband. Alle diese Bedingungen lassen sich nur mit einem gewissen Aufwand erfüllen, bereiten aber doch keine prinzipiellen Schwierigkeiten. Die Spaltbildbreite beträgt beim Europagerät 17 u oder 0,017 mm, eine Größe, welche nicht überschritten werden darf, wenn der Abfall bei 10.000 Hertz noch vernachlässigbar klein sein soll.
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Die elektrischen Bedingungen beziehen sich auf die Photozelle und sollen, da sie hinreichend bekannt sind, nicht näher behandelt werden.

Die mechanischen Bedingungen sind am schwersten zu erfüllen und leider auch am wenigsten bekannt. Wir wollen deshalb ausführlich hierauf eingehen.

Das Problem des Filmtransportes wird uns am besten verständlich, wenn wir uns über die Art der auftretenden Störungen klar werden.

Nehmen wir an; der Ton wird zwischen Malteserkreuz und Nachwickelrolle abgetastet, in diesem Fall muß durch Schleifenbildung und Bremse der Malteserkreuzstoß aufgefangen werden. Es herrscht vielfach die Meinung, daß gerade der ruckweise Transport im Bildprojektor zu den größten Schwierigkeiten bei der Tonabtastung führt.

Diese Ansicht war vor einigen Jahren gerechtfertigt, als noch die Erfahrungen fehlten und an die Qualität noch keine so hohe Anforderung gestellt werden konnte. Es bestehen heute keine Schwierigkeiten mehr, den Filmlauf durch einen guten Schleifenfänger soweit zu beruhigen, daß es scheint, als ob der Film nie eine ruckweise Bewegung gemacht habe.

Das heißt: nach dem Schleifengänger hat der Filmlauf denselben Stetigkeitsgrad wie z. B. beim Projektor mit optischem Ausgleich, oder bei Projektoren, bei denen vor das Lichttongerät nochmals eine transportierende Zackenrolle gesetzt ist.

In Abb. 2 sind zwei Schleifenfänger-Anordnungen dargestellt. Die durchgezogenen und gestrichelten Linien geben die beiden extremen Filmstellungen an. Die erste Anordnung zeigt, wie durch eine mehr als rechtwinklige Umlenkung die Filmbewegung in Längsrichtung in eine Bewegung senkrecht zum Filmlauf umgewandelt wird. Die zweite Anordnung zeigt eine zweckmäßige Ausführung eines Schleifenfängers, der gleichzeitig als Bremse wirkt. Diese Ausführung gibt eine optimale Beruhigung bei geringstem Bildverlust, was nicht vernachlässigt werden darf, wenn der Bildtonabstand von 19 Bildern eingehalten werden soll.

Die Schleifenfängerbetrachtung wurde deshalb vorweggenommen, um alle jetzt folgenden Untersuchungen allgemein gültig zu führen, d. h. für die drei vorkommenden Fälle: das Zusatzgerät, den kombinierten Bildtonprojektor und den Projektor mit optischem Ausgleich.

Wir wollen jetzt den Einfluß von Schwankungen im Transport betrachten. Der einfachste Fall, aus dem sich alle anderen zusammensetzen lassen, ist der einer periodischen Schwankung.

Nehmen wir an, auf dem Film sei ein sinusförmiger Ton aufgezeichnet und die Transportschwankung sei ebenfalls sinusförmig, dann treten neben linearen Verzerrungen, die wir hier nicht weiter betrachten wollen, nichtlineare Verzerrungen durch Kombinationstöne auf.

Physiologisch wirken sich Transportschwankungen dahin aus, daß langsame Schwankungen im Filmlauf als Tonhöhenschwankungen bemerkbar werden. Schnellere Schwankungen im Transport bis etwa 10 Sek. erzeugen ein Trillern oder Tremolo des Tones. Sehr schnelle Transportstörungen erzeugen Heiserkeit und Rauhigkeit des Tones, eine Störung, für welche das menschliche Ohr am empfindlichsten ist.

Wie entstehen nun solche Transportschwankungen des Filmbandes ?

In Abb. 3 sind die gebräuchlichsten Arten der Filmführung an der Tonabtaststelle dargestellt.

Die Darstellung I zeigt schematisch den Filmlauf bei einem sogenannten Antriebsgerät. Der Film läuft über einen Schleifenfänger (durch zwei kleine Rollen angedeutet) über eine feststehende Tonbahn zur Zahntrommel, die angetrieben ist. Selbst unter der Voraussetzung, daß die gezahnte Rolle bereits absolut stetig läuft, indem sie z. B. über ein mechanisches Filter angetrieben wird, können noch folgende Transportstörungen auftreten:

1. Sehr schnelle Schwankungen durch das immer unregelmäßige Gleiten des Filmes auf der feststehenden Tonbahn. Es ist allgemein bekannt,
daß die gleitende Reibung niemals konstant ist. Diese schnellen Schwankungen werden als Heiserkeit oder Rauhigkeit im Ton bemerkbar. Bei frischen Kopien tritt diese Erscheinung besonders unangenehm auf.

2. Mittelschnelle Transportschwankungen, wenn die Zahnteilung der Transportrolle und die Perforation nicht genau miteinander übereinstimmen. In der Abb. 4 ist die Entstehung einer derartigen Störung, wie sie beim Transport geschrumpften Filmes mit Zahntrommeln auftritt, dargestellt. Bei frischem Film liegen
alle linken Zahnflanken der Zähne a1 bis a5 gleichmäßig an der Perforationskante an; es wird also keine Störung im Lauf eintreten.

Bei geschrumpftem Film jedoch liegt nur der Zahn a1 an der Perforationskante an, während die Zähne b bis e freiliegen. Beim Abgleiten des Filmes vom Zahn a1 muß daher der Film solange eine Relativbewegung zur Zahntrommel machen, bis die Flanke des Zahnes b die Perforationskante berührt. Diese Störung tritt bei jedem Zahn auf, also 4 x 24mal pro Sekunde.

In Abb. 3 ist rechts schematisch der Filmlauf beim sogenannten Durchzugsgerät dargestellt. Bei dieser Anordnung tritt ebenfalls die schon oben erläuterte Transportstörung durch das Gleiten an der feststehenden Filmbahn auf. Außerdem aber werden langsame Ungleichförmigkeiten im Filmlauf entstehen. Die transportierende Zahntrommel ist in diesem Fall identisch mit der Nachwickelrolle des Bildprojektors. Es werden also alle Getriebestörungen des Projektors auf die Tonabtaststelle übertragen und außerdem noch alle Ungleichmäßigkeiten der Aufwickelfriktion.
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Es ist bekannt, daß alle Fnktionen mehr oder weniger ungleichmäßig arbeiten, und daß die hierdurch auftretenden Stöße sich über die Getriebeluft bzw. über die Luft zwischen Perforation und Zähne der Zahntrommel auf den Filmlauf im Lichttongerät auswirken.

Die Zahntromel wird einmal vom Film gezogen und einmal zieht sie den Film, d. h., die Perforation liegt abwechselnd an den linken und den rechten Zahnflanken an. Diese ungleichförmigen Bewegungen des Filmes werden als Tonhöhenschwankungen oder Jaulen bei der Wiedergabe hörbar.
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Beim Europalichttongerät sind alle diese Mängel vermieden. In Abb. 5 ist der Filmlauf vereinfacht dargestellt. Vom Schleifenfänger gelangt der Film über eine rotierende Filmbahn und über eine federnde Rolle zur Nachwickelrolle des Bildprojektors, welche den Transport übernimmt. Die Tonabtastung findet auf der rotierenden Filmbahn statt; es sind hierdurch die Nachteile der gleitenden Reibung vermieden.

Durch eine große Schwungmasse und durch äußerst geringe Lagerreibung wird ein praktisch absolut stetiger Filmlauf erzielt. Aber auch die Störungen, welche durch die Nachwickeltrommel selbst oder durch die Friktion entstehen, können nicht bis zur Tonabtaststeile gelangen, weil die dazwischen geschaltete federnde Rolle alle Stöße abfängt. Bei näherer Betrachtung kann man hier einen alten Bekannten erkennen: das Tobis-Lichttongerät, bei welchem diese Prinzipien bereits Anwendung fanden. Es ist auch bekannt, daß das Tobis-Lichttongerät bestimmte Vorteile hatte, aber leider auch Nachteile, wie Gummiandruckrollen auf der Schichtseite des Filmes usw.
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Interessant ist der Verlauf der Lichtstrahlen im Europalichttongerät. Die Photozelle liegt nicht innerhalb der rotierenden Bahn, wie z. B. beim Klangfilm-Schmalfilmgerät oder dem Tobis-Gerät, um nicht in der Größe der Zelle gebunden zu sein. Aus diesem Grund müssen die Lichtstrahlen innerhalb der Bahn besonders geführt werden. Dies geschieht, wie aus Abb. 6 ersichtlich, mittels eines Glasstabes. In Abb. 7 ist der Strahlenverlauf im Glasstab eingezeichnet.

Die Abb. 8 und 9 zeigen einmal das Europa-Lichttongerät komplett und einmal mit herausgenommener Steckphotozelle und Tonkerze. Zu beachten sind die Ausführung des Schleifenfängers, der große Umschlingungswinkel, mit welchem der Film um die Bahn liegt, und der Filmzugregier.

Der Filmzug hinter dem Lichttongerät beträgt etwa 100 bis 150g, die erforderliche Leistung weniger als 1/100 PS. Die Anlaufzeit des Gerätes beträgt 2,2 Sek. unter der Voraussetzung, daß der Bildprojektor 1,0 Sek. zum Anlauf braucht. Der max. auftretende Filmzug beim Anlauf ist kleiner als 400 g.

Der Verstärker ist in drei Teile aufgeteilt: die beiden einstufigen Photozellenverstärker und den Hauptverstärker mit drei Stufen, wobei die dritte die in Gegentakt geschaltete Leistungsstufe ist.

Die beiden Photozellenverstärker sind in einem Gehäuse vereinigt. Die gesamte Überblendungsschaltung und der Lautstärkeregler sind niederohmig, um unabhängig von der Leitungslänge eine frequenzunabhängige und störungsfreie Lautstärkereglung zu erreichen.

Der Ausgangsübertrager des Photozellenverstärkers und der Eingangsübertrager des Hauptverstärkers sind auf einen Scheinwiderstand (Impedanz) von 200 Ohm angepaßt. Im Folgenden einige technische Daten: Verstärkung (Spannung) = 2000, gerechnet vom Gitter der ersten Röhre bis zum Gitter einer Endröhre bei 800 Hertz, unverzerrte Leistung = 20 Watt,
Frequenzgang: zwischen 30 und 10.000 Hertz kein Abfall gegenüber 800 Hertz, Tiefenanhebung wahlweise einstellbar. Die Frequenzkurve gilt für einen hochohmigen Generator (Photozelle) unter Berücksichtigung der Kapazität des Photozellenkabels.

Ein Ausgleich verschiedener Empfindlichkeiten der Photozellen bzw. der Tonlampen ist im Photozellenverstärker der sog. Zellenausgleich eingebaut. Durch Vergrößerung der Vorspannung der Zelle 1 und gleichzeitige Verkleinerung der Vorspannung der Zelle 2 wird der Ausgleich erreicht. Es bleibt dabei immer die Summe der beiden Vorspannungen konstant.
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Der Verstärker kann an Wechselstromnetze von 40 bis 60 Perioden und 200 bis 240 Volt angeschlossen werden. Mittels Schiebewiderstand und Meßinstrument kann die Netzspannung genau eingestellt werden. Die Anodenströme sämtlicher Röhren im Hauptverstärker können durch Betätigung von Drucktasten kontrolliert werden (linkes Instrument).

Zum erstenmal wurde bei diesem Verstärker ein Tonfrequenz - Meßinstrument eingebaut (Mitte). Jeder Eropaapparatur wird ein Frequenzfilm beigegeben, so daß der Vorführer in der Lage ist, den Frequenzgang seiner Apparatur nachzumessen. Dies bedeutet eine Kontrolle der Apparatur vom Lichttongerät bis zum Verstärkerausgang.

Durch Umlegen des Kippschalters über dem Meßinstrument kann während der Vorführung die Aussteuerung der Apparatur beobachtet werden. Noch eine dritte Messung ist möglich: Durch Betätigung eines Druckknopfes wird das Instrument auf seinen empfindlichsten Meßbereich geschaltet, so daß die Brummspannung kontrolliert werden kann. Bei Störungen und beim Einsetzen einer neuen Röhre kann hierdurch die Arbeit sehr erleichtert werden (Symmetrieren).
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Der in Abb. 13 wiedergegebene Lautsprecher, das dritte wichtige Glied der Apparatur, ist aus früheren Veröffentlichungen bekannt *1); es soll daher an dieser Stelle nur flüchtig darauf eingegangen werden. Er besteht aus einem großen dynamischen Tieftonlautsprecher für die Frequenzen bis etwa 300 Hertz und zwei dynamischen Hornlautsprechern für die mittleren und hohen Töne.

Sein elektroakustischer Wirkungsgrad beträgt im Mittel etwa 20 bis 25%, wobei unter Wirkungsgrad das Verhältnis abgeg. Leistung zu elektr. Scheinleistung zu verstehen ist.

Wie schon eingangs betont wurde, ist zur Beurteilung der akustischen Leistung einer Apparatur der Verstärker und der Lautsprecher heranzuziehen. Die Tonfrequenzleistung des Verstärkers und der Wirkungsgrad des Lautsprechers ergeben die abgebbare akustische Leistung. Es ist dabei um die wirtschaftliche Seite zu betrachten - nicht gleichgültig, ob die Verstärkerleistung groß und der Wirkungsgrad des Lautsprechers klein ist oder ob es umgekehrt ist.

Große Verstärkerleistungen verursachen hohe Betriebskosten (Stromkosten und Röhrenersatz) während Lautsprecher hohen Wirkungsgrades praktisch dieselben Betriebskosten verursachen wie Lautsprecher mit schlechtem Wirkungsgrad.

So ist die Europaapparatur in allen ihren Teilen für den heutigen Stand der Technik kennzeichnend und höchste Qualität, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit sind ihre Merkmale.
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