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Nach der Gleichschaltung der reichsdeutschen Medien direkt nach der Machtübernahme in Februar/März 1933 sind alle Artikel und Texte mit besonderer Aufmerksamkeit zu betrachten. Der anfänglich noch gemäßigte politisch neutrale „Ton" in den technischen Publikationen veränderte sich fließend. Im März 1943 ging Stalingrad verloren und von da an las man zwischen den Zeilen mehr und mehr die Wahrheit über das Ende des 3. Reiches - aber verklausuliert.
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Neuzeitliche Verstärkereinrichtungen für das Tonfilm-Forschungslaboratorium

aus KINOTECHNIK 1939 - Heft 2 / Februar - Zeitschrift für die Technik im Film

Von A. Narath und K. H. R. Weber (Telefunken GmbH) (Mitteilung aus dem Arbeitsgebiet der Klangfilm GmbH)
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I. Einleitung

Im Laufe der allgemeinen Tonfilmentwicklung (Anmerkung : seit etwa 1927) sind auch eine größere Zahl von Meßmethoden entwickelt worden, die auf den verschiedensten Teilgebieten der Tonfilmtechnik Verwendung finden.

Sie können in zwei Gruppen eingeteilt werden: Zur ersten Gruppe gehören jene Methoden, die dem in der Praxis stehenden Toningenieur eine Kontrolle des Verfahrens ermöglichen sollen, während der zweiten Gruppe diejenigen Methoden angehören, die lediglich im Forschungslaboratorium verwendet werden.

In der vorliegenden Arbeit soll nur diese zweite Gruppe behandelt werden. Wir beschränken uns hierbei auf Verstärkermeßapparaturen,
da über solche, die eigens für Tonfilmmeßzwecke gebaut wurden, bisher kaum Veröffentlichungen vorliegen.

Sie sind für Untersuchungen sowohl im apparatetechnischen als auch im filmtechnischen Teil des Tonfilmprozesses entwickelt worden. Ihrer Verwendung entsprechend sollen diese Geräte in zwei Gruppen eingeteilt werden, in Aufnahmemeßverstärker, die bei der laboratoriumsmäßigen Herstellung von Tonaufzeichnungen Verwendung finden, und in Wiedergabemeßverstärker, deren Aufgabe es ist, die Ausmessung fertig vorliegender Tonaufzeichnungen zu ermöglichen.
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II. Praktische Aufgaben und Untersuchungsmethoden

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a) Aufnahmemeßverstärker

Für filmtechnische Untersuchungen stehen zwei verschiedene Meßmöglichkeiten zur Verfügung. Man kann entweder eine normale Aufnahmeapparatur verwenden, wie sie auch in der Praxis benutzt wird, oder versuchen, diese durch eine Modellapparatur zu ersetzen, die in ihrer Wirkungsweise den tatsächlichen Verhältnissen möglichst nahe kommt.

Beide Wege sind beschritten worden und haben auch bis zu einem gewissen Grade zum Ziel geführt. Es zeigte sich jedoch bald, daß beiden Methoden gewisse Grenzen gesetzt sind:

Bei jeder Modellapparatur kann man die wirklichen Aufnahmebedingungen nur angenähert nachbilden und ist daher kaum in der Lage, bindende Arbeitsvorschriften für die Praxis aufzustellen. Außerdem ist die Anwendbarkeit einer Modellapparatur auf reine Filmuntersuchungen beschränkt.

Auf der anderen Seite ist aber auch eine normale Aufnahmeapparatur nur bedingt verwendungsfähig; hier liegen zwar unmittelbar die praktischen Verhältnisse vor, jedoch ergeben sich nun wieder andere Schwierigkeiten, die hauptsächlich in der geringen Schaltungsmöglichkeit zu suchen sind.

Sollen beispielsweise die verschiedenartigsten Mikrophone oder Lichtsteuergeräte untersucht werden, so ist das aus Gründen der Anpassung oder Verstärkung nur möglich, wenn für jeden vorliegenden Fall eingreifende Veränderungen im Verstärker vorgenommen werden.

Es bestand daher ein Bedürfnis nach einer vielseitig verwendbaren, allen Möglichkeiten gerecht werdenden Meßapparatur, die auf der einen Seite einer normalen Aufnahmeapparatur entspricht, so daß die Ergebnisse unmittelbar für die Praxis verwertbar sind, die aber auf der anderen Seite doch so viele Schaltungsmöglichkeiten zuläßt, daß alle wichtigen Untersuchungen apparatetechnischer wie filmtechnischer Art mit ihr durchgeführt werden können.
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Details der Aufnahmeapparatur

Selbstverständlich muß die Anlage insofern nicht einer normalen Aufnahmeapparatur entsprechen, als die für die praktische Tonfilmherstellung erforderliche Vielzahl von Mikrophonen, deren Mischeinrichtungen usw. für Meßzwecke entbehrlich sind.

Die gesamte Anlage besteht im wesentlichen aus einem Filmlaufwerk, wofür eine normale Eurocordkamera ausgewählt wurde und einem zweiteiligen Verstärkermeßplatz, der nach folgenden Gesichtspunkten entworfen wurde:
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  • 1. Es sollte die Möglichkeit bestehen, normale Tonaufnahmen in der gleichen Qualität wie bei einer Atelierapparatur herzustellen. Das bedingte den Einbau einer Reintonstufe und der üblichen Entzerrerschaltungen. Ferner waren vorzusehen entsprechende Regler (besser : Steller oder Potentiometer) und Aussteuerungsanzeiger.
  • 2. Für Mikrophonuntersuchungen mußten verschiedene Eingänge geschaffen werden, um alle Arten von Mikrophonen wahlweise anschließen zu können.
  • 3. Es sollte die Möglichkeit bestehen, die verschiedenartigsten (Ton-) Lichtsteuergeräte zu untersuchen. Das bedingte mehrere, wahlweise zu verwendende Ausgangskreise bei entsprechender Verstärkerleistung. Zu berücksichtigen war vor allem dynamischer und magnetischer Lichthahn sowie Kerrzelle.
  • 4. Bei Vergleichsaufnahmen verschiedener Anordnungen war es wünschenswert, die Aufnahmen nicht hintereinander, sondern gleichzeitig vorzunehmen. Es wurde deshalb die gesamte Verstärkeranlage als Zweikanalsystem ausgebildet. Damit war es aber auch ....
  • 5. .... möglich, 2-Kanalaufnahmen auf einen Film zu machen, wobei nur die Optik an der Tonkamera durch eine Doppeloptik ersetzt wird. In gleicher Weise ist es dann ferner möglich, verschiedene Mikrophone über die getrennten Verstärkerkanäle an eine Doppeloptik mit zwei Lichtsteuergeräten anzuschließen und damit Vergleichsuntersuchungen durchzuführen.
  • 6. Um beliebige Entzerrungen erproben zu können, mußte die Schaltung möglichst vielseitige Abstufungen zum Anheben oder Senken der tiefen oder hohen Frequenzen besitzen.
  • 7. Für Filmuntersuchungen mußte in erster Linie ein Schwebungssummer vorhanden sein, um Filmfrequenzgänge aufnehmen zu können. Hierbei sollte ein Bereich von 20 bis 20.000 Hz umspannt werden.
  • 8. Für Verzerrungsmessungen nach der Doppeltonmethode waren zwei Schwebungssummer und eine geeignete Mischmöglichkeit vorzusehen; schon aus diesem Grunde war der Aufbau der gesamten Anlage als Zweikanalsystem von Vorteil.
  • 9. Die Schaltung sollte so entworfen werden, daß auch die Möglichkeit bestand, eine Dynamikregelung durch Erweiterung der Anlage ohne Schwierigkeiten vorzunehmen.
  • 10. Schließlich sollte der gesamte Meßplatz beweglich, leicht zugänglich und übersichtlich in der Bedienung sein.

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Wie diese verschiedenen Anforderungen in der endgültigen Ausführung des Verstärkermeßplatzes erfüllt wurden, wird in dem Abschnitt III im einzelnen ausgeführt werden.
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b) Wiedergabemeßverstärker

Während der Aufnahmemeßverstärker im wesentlichen die Aufgabe hat, Tonaufnahmen unter den verschiedensten Bedingungen zu ermöglichen, handelt es sich bei den nun zu besprechenden Wiedergabemeßverstärkern um Geräte, die bei der Auswertung fertig vorliegender Aufzeichnungen eingesetzt werden sollen.

Hier ergeben sich die verschiedenartigsten Probleme, die sich jedoch auf zwei Grundaufgaben zurückführen lassen:
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  • 1. Messung von Frequenz- oder Rauschaufzeichnungen im Gebiet zwischen 20 und 20.000 Hz und
  • 2. Messung von Ruheaufzeichnungen (statische Streifen) oder von Aufzeichnungen aperiodischen Charakters.


Diesen Aufgaben entsprechend müssen zwei verschiedene Verstärker vorhanden sein: ein Wechselstromverstärker für 20 bis 20.000 Hz und ein Gleichstromverstärker, in beiden Fällen mit angekoppelter Photozelle, da es sich ja meist um die Auswertung von mit einer Spaltoptik abzutastenden Tonspuren handelt.
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periodische und aperiodische Aufzeichnungen

An sich kann man hierfür natürlich auch ein Mikrophotometer verwenden, das für periodische und aperiodische Aufzeichnungen gleich gut geeignet ist.

Es gibt Fälle, in denen die elektrische Messung der photometrischen überlegen ist, aber auch wiederum andere, in denen das Umgekehrte gilt. Man wird sich daher beider Methoden bedienen und von Fall zu Fall entscheiden, welcher der Vorzug gebührt.

Ein wichtiger Vorteil der elektrischen Methode besteht darin, daß stets über eine gewisse Filmlänge gemittelt wird und sich daher zufällige Inhomogenitäten der Schicht weniger störend bemerkbar machen als bei der photometrischen Methode, bei der man leicht gerade eine ungünstige Stelle ausgewählt haben kann.

Dies gilt ganz besonders für Rauschaufzeichnungen, die man wohl nur elektrisch auswerten wird; es sind zwar auch hier Vorschläge herausgekommen, die auf eine photometrische Bestimmung der Transparenzabweichungen vom Mittelwert hinauslaufen und die den Zweck verfolgen, hieraus Rückschlüsse auf die „Körnigkeit" der Schicht zu ziehen.

Da hier aber zwischen den einzelnen Größen nur ganz rohe Beziehungen festgestellt werden, die noch nicht einmal als gesichert gelten können, außerdem dieses Verfahren zeitraubend und umständlich ist, scheidet es praktisch aus.

Umgekehrt hat man nun versucht, den elektrisch gemessenen Rauschwert als Kriterium für die „Körnigkeit" heranzuziehen. Auch dieses Verfahren hält einer ernsthaften Kritik nicht stand; im Rahmen des vorliegenden Aufsatzes soll jedoch hierauf nicht näher eingegangen werden.
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Die Anforderungen im einzelnen

Die Anforderungen, die an die Verstärker im einzelnen gestellt werden müssen, sollen jetzt für beide Typen getrennt besprochen werden.

1. Wechselstrommeßverstärker

Der Verstärker hat zunächst die Aufgabe, die von der Photozelle gelieferten Wechselströme so zu verstärken, daß sie an einem nicht zu trägen Meßinstrument abgelesen werden können.

Für besonders kurze Versuchsstreifen ist es wünschenswert, außerdem ein Lichtzeigerinstrument zu besitzen, das nach Art der Impulsmesser, wie sie im Tonfilm als Aussteuerungsanzeiger bisweilen verwendet werden, arbeitet.

Im allgemeinen wird man jedoch lieber etwas längere Aufzeichnungen zugrunde legen, da man dann ein Effektivwerte anzeigendes Instrument verwenden kann, das bei nichtsinusförmiger Spannung eine "eindeutigere" (??) Anzeige ermöglicht.

Da auch Rauschaufzeichnungen auszuwerten sind, muß die Verstärkung ziemlich hoch und die Störspannung äußerst niedrig sein. Die Verstärkung soll zwischen 20 und 20.000 Hz nach Möglichkeit konstant sein, was besonders bei Rauschmessungen von Wichtigkeit ist.
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Der Sinn von Doppeltonaufzeichnungen

Um Doppeltonaufzeichnungen ausmessen zu können, muß eine Siebschaltung vorgesehen werden, die gestattet, Differenz- und Primärtöne getrennt zu bestimmen. Bei Filmuntersuchungen hat es sich als günstig herausgestellt, einen Frequenzabstand von etwa 100 Hz zwischen beiden Primärtönen zu wählen *1) und den Schnitt im Frequenzband bei etwa 500 Hz vorzunehmen.

*) In der Praxis ist es manchmal vorteilhafter, einen größeren oder wesentlich kleineren Frequenzabstand zu wählen, wenn nämlich die Messung durch Netzbrummen verfälscht werden kann. Das ist jedoch bei dem vorliegenden Verstärker nicht möglich, da die Brummspannung außerordentlich niedrig ist.

Man benötigt dann einen Tiefpaß, der von 20 bis 500 Hz und einen Hochpaß, der von 500 bis 20.000 Hz durchläßt. Diese Teilung ist noch aus einem anderen Grunde vorteilhaft.

Das Filmrauschen setzt sich bekanntlich zusammen aus dem eigentlichen Kornrauschen, verursacht durch die in der Emulsion verteilten Silberkörner, und aus dem Zelluloid- und Gelatinerauschen von Träger und Schicht.

Während das Kornrauschen ziemlich gleichmäßig ist, d. h. für eine gegebene Schwärzung einen nahezu konstanten Ausschlag am Meßinstrument hervorruft, zeigen die anderen Rauschanteile einen sehr unregelmäßigen Charakter, da es sich meist um größere und in geringerer Zahl vorhandene Fehlstellen in der Emulsion oder im Zelluloid handelt (Schlieren, Blasen usw.), die nicht in regelmäßiger Folge auftreten.

Herausfiltern von Störanteilen

Filtert man nun durch das "Sieb" (die Siebschaltung) die tiefen Frequenzanteile heraus, so bleiben im wesentlichen die durch das Kornrauschen bedingten Störanteile übrig, und man beobachtet ein erhebliches Zurückgehen der starken Schwankungen des Zeigerausschlages am Meßinstrument.

Mißt man nacheinander das Rauschen im Tiefen- und dann im Höhenbereich, so kann man auch zahlenmäßig das Verhältnis beider bestimmen. Hierbei hat sich gerade der Schnitt im Frequenzband bei 500 Hz als sehr günstig erwiesen.

Eine solche Trennung entspricht nämlich auch den praktischen Verhältnissen der Theaterwiedergabe, da heute bei allen größeren Apparaturen Lautsprecherkombinationen verwendet werden, die getrennte Hoch- und Tieftonsysteme enthalten und bei denen der Schnitt im Frequenzband zwischen 200 und 400 Hz vorgenommen wird.

Man ist daher in der Lage, nicht nur gehörmäßig, sondern auch meßtechnisch die Größe der in jedem Bereich auftretenden Störanteile zu verfolgen. Weitere Einzelheiten des Meßverstärkers werden in einem späteren Abschnitt noch ausführlich besprochen werden.
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2. Gleichstrommeßverstärker

Während der Wechselstrommeßverstärker zum fast täglich verwendeten Rüstzeug des Laboratoriums gehört, steht für besondere Aufgaben noch ein Gleichstrommeßverstärker zur Verfügung.

Es war bereits auf die Tatsache hingewiesen worden, daß viele Messungen auch mit dem Mikrophotometer durchgeführt werden können, daß jedoch in manchen Fällen die Anwendung elektrischer Meßmethoden vorteilhafter ist und auch schneller zum Ziele führt.

Unumgänglich notwendig wird aber ein Gleichstromverstärker, wenn es sich um reine Lichttelephonieversuche handelt, d. h. wenn man entweder die Kennlinie irgendeines Lichtsteuergerätes oder diejenige eines lichtelektrischen Empfängers bestimmen will unter Ausschaltung des Films als Zwischenstufe.

Statische Messungen, die häufig gemacht werden, um solche Kennlinien aufzunehmen, führen nicht immer zu befriedigenden Ergebnissen, wenn die Meßdauer zu lang und daher durch eine mögliche Inkonstanz der gesamten Anordnung die erforderliche Genauigkeit in Frage gestellt ist.

Besonders vorteilhaft ist dann die Verbindung des Gleichstromverstärkers mit einem Oszillographen, der eine Registrierung des aufzunehmenden Vorganges ermöglicht. In einem späteren Abschnitt werden Meßergebnisse gebracht werden, die die Anwendbarkeit und Nützlichkeit dieses Verfahrens erläutern sollen.

Abgesehen von gewöhnlichen Steuerkennlinien kann man auch die spektrale Empfindlichkeit oder andere Größen in einem Meßgang bei gleichzeitiger Registrierung bestimmen. Es würde jedoch hier zu weit führen, auf alle Anwendungsmöglichkeiten im einzelnen einzugehen.
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Die Vorteile des Gleichstromverstärkers

Außer bei Lichttelephonieversuchen ist aber der Gleichstromverstärker auch zur Auswertung fertig vorliegender Aufzeichnungen auf Film oder Platte geeignet.

Hier wird man an die Ausmessung von Ruhestreifen (statischen Streifen) oder von aperiodischen Vorgängen denken können. Man kann beispielsweise die Kennlinie eines Lichtsteuergerätes in einzelnen, dicht beieinander liegenden, diskreten Werten aufzeichnen und diese dann mit Hilfe des Gleichstromverstärkers auf verhältnismäßig kleinem Raum im Oszillogramm aufzeichnen.

Handelt es sich um aperiodische Vorgänge, so ist die Meßgeschwindigkeit durch die vom Verstärker noch übertragene Grenzfrequenz bestimmt. Man wird also, wenn der auszumessende Vorgang höhere Frequenzen enthält, den Ablauf des Filmstreifens entsprechend verlangsamen.

Eine besondere Anwendungsmöglichkeit besitzt der Gleichstromverstärker noch bei der Auswertung oder Anzeige der mittleren Transparenzänderung einer Tonspur, wie sie bei allen Reintonfilmen vorhanden ist.

Will man nicht irgendeine bestimmte Stelle ausmessen, sondern in einem längeren Filmstück über die Änderung der mittleren Transparenz, d. h. über den Reintoneffekt Aufschluß haben, so muß man einen Verstärker verwenden, der nur die langsamen Lichtstromänderungen, die in der Photozelle in entsprechende elektrische Schwankungen umgesetzt werden, anzeigt. Dafür ist aber ein Gleichstromverstärker, wie er im einzelnen später beschrieben wird, unumgänglich notwendig.
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Kontrolle der mittleren Schwärzung über größere Filmlängen

Ein ähnliches Problem liegt vor, wenn es sich darum handelt, die Konstanz einer bestimmten mittleren Schwärzung über größere Filmlängen zu kontrollieren; Abweichungen könnten sowohl apparativ als auch entwicklungstechnisch begründet sein.

Im ersten Fall kann man an Filmtransportstörungen bei Aufnahme- oder Kopiergeräten denken, im zweiten Fall an Ungleichmäßigkeiten bei der Entwicklung der Filme. In all diesen Fällen besteht ein Bedürfnis nach einem Kontrollgerät, das über die vorkommenden Abweichungen Aufschluß gibt.

Damit sind die Anwendungsmöglichkeiten des Gleichstrommeßverstärkers aber bei weitem noch nicht erschöpft; es sollte hier lediglich ein Überblick über einzelne Probleme gegeben werden, die sich mit diesem Meßverstärker lösen lassen.
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III. Aufbau und Anwendung der Tonfilmmeßverstärker

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a) Ein neuer universell verwendbarer Aufnahmemeßplatz für das Laboratorium

Die Tongüte eines Films kann von der Verstärkerseite her grundsätzlich nicht mehr gesteigert werden. Daher unterscheidet sich in diesem Punkte der Aufnahmemeßplatz nicht von einem normalen hochwertigen Aufnahmeverstärker, wie er heute in der Praxis angewendet wird.

Dagegen bedingen die vielen vorzusehenden Schaltmöglichkeiten einen bedeutenden Mehraufwand. Vor allem ergeben sich vielfach Verstärkungsverluste, so daß sich die Röhrenzahl erhöht und eine Aufteilung in mehrere Verstärkereinheiten notwendig wird.

Daraus ergibt sich ein weiterer Mehraufwand für Abschirm-, Siebmittel usw., da der Meßplatz für Aufnahmeversuche einer hochwertigen normalen Aufnahmeapparatur gleich kommen muß.

Die Aufnahmemeßverstärker sind mit einigen Zusatzeinrichtungen zu einem Meßplatz vereinigt, der sich in ein Eingangsgestell und ein Ausgangsgestell gliedert.

Die beiden fahrbaren Gestelle sind in Bild 1 und 2 in der Vorderansicht wiedergegeben. Auf Einzelheiten wird später noch einzugehen sein. Das Prinzipschaltbild des Meßplatzes zeigen Bild 3 und 4.

Es werden drei neu entwickelte Verstärkertypen verwendet: Type 1 enthält direkt geheizte Röhren, zwei Vorröhren RE 084 k und das Endrohr RE 134; Type 2 enthält indirekt geheizte Röhren, zwei Vorröhren AC 101 und das Endrohr AD 101; Type 3 enthält eine Gegentaktschaltung mit zwei direkt geheizten Endröhren AD 1.

An Hand von Bild 3 und 4 soll die Zusammenschaltung der Verstärker verfolgt werden. Es bestehen zwei - voneinander unabhängige - Wege A und B; dementsprechend ist jeder Verstärker zweimal vorhanden.

Im Wege A ist die Schaltung der einzelnen Verstärker angedeutet. Vom Eingang am Eingangsgestell geht der Weg der Reihe nach über den Eingangsverstärker EV (Type 1), den Zwischenverstärker ZV (Type 2), den Steuerverstärker SV (Type 2) und die Leistungsstufe LS (Type 3) zum Ausgang am Ausgangsgestell.

1. Eingangsgestell

Der Eingang ist für den für Mikrophone genormten Quellwiderstand von 200 Ohm dimensioniert. Mikrophone können dann über ein übliches abgeschirmtes zweiadriges Kabel bis zu 100m Länge angeschlossen werden. Hier wird auch bei einem Quellwiderstand von 200 Ohm eine für alle Frequenzen konstant gehaltene Meßspannung angelegt, wenn die Frequenzabhängigkeit der Verstärker geprüft werden soll.

Der Eingangsübertrager mit einem Übersetzungsverhältnis 1:15 ist symmetrisch aufgebaut und sowohl mit einer statischen als auch magnetischen Abschirmung versehen. Statische Abschirmung und symmetrischer Aufbau halten statisch in den Mikrophon- oder Meßkreis induzierte Fremdspannungen aus dem Gitterkreis der ersten Röhre fern.

Beispielsweise tritt trotz offenen Einganges und höchster Verstärkung die bekannte Erscheinung der Selbsterregung (Pfeifen) auf keinen Fall ein. Die magnetische Abschirmung des Eingangsübertragers besteht aus mehreren Lagen hochpermeablen Bleches, so daß weder die magnetische Streuung der Netztransformatoren im Gestell selbst noch die zufällig in der Nähe befindlicher Umformer eine im Verhältnis zum minimalen Nutzpegel merkliche Störspannung zu induzieren vermögen. Diese Verhältnisse entsprechen denen einer modernen Tonaufnahmeapparatur.

Bild 1. Ansicht des Aufnahme-Meßplatzes: Eingangsgestell
Bild 2. Ansicht des Aufnahme-Meßplatzes: Ausgangsgestell
Bild 3 ???
Bild 4. Aufnahme-Meßplatz: Prinzipschaltbild des Ausgangsgestells

Der Ausgang des Eingangsverstärkers

Der Ausgang des Eingangsverstärkers ist ebenfalls symmetrisch und geschirmt ausgeführt, vor allem wegen der sich daran anschließenden Leitung mit Regler und Meßgeneratoren, die vom Eingang her keinesfalls gestört werden dürfen.

Der Quellwiderstand des Ausganges wurde wegen der mehrere Meter langen nachfolgenden Leitung auf 1000 Ohm gesetzt. Dann ergibt sich zwischen Ein- und Ausgang eine maximale Verstärkung von 4.000.

Diese Verstärkung kann, wie in Bild 3 angedeutet, durch
den doppelt wirkenden Schalter S1 auf 1/20 heruntergesetzt werden, so daß sie nur noch den Wert 200 hat. Die Spannungsteilung wird gleichzeitig sowohl zwischen der ersten und zweiten Röhre vorgenommen als auch zwischen der zweiten und dritten.

Da die RE 084 k etwa 10fach verstärkt, würde für den Fall, daß die Spannungsteilung auf 1/20 nur zwischen der ersten und zweiten Röhre vorgenommen werden würde, das Gitter der zweiten Röhre weniger Spannung als das Gitter der ersten Röhre erhalten. Dies wirkt sich ungünstig auf die Erzielung eines geringen Störpegels aus.

Andererseits würde bei einem einzigen Spannungsteiler zwischen zweiter und dritter Röhre die Gefahr der Übersteuerung der zweiten Röhre bestehen. Bei der vorgesehenen doppelten Spannungsteilung bleiben die bei den praktisch vorkommenden höchsten Mikrophonspannungen auftretenden Verzerrungen klein gegenüber einem Klirrfaktor von 0,5%.
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Das empfindlichste Mikrophon ist das Kondensatormikrophon

Die Verstärkungsänderung um den Faktor 20 ist günstig für die Anpassung verschieden empfindlicher Mikrophone. Das in Frage kommende unempfindlichste Mikrophon ist das Bändchenmikrophon mit einem kleinsten Betriebspegel von 50uV.

Das in Frage kommende empfindlichste Mikrophon ist das Kondensatormikrophon, das bei gleichen Bedingungen etwa 20mal mehr Spannung abgibt, also 1mV (= 1000uV). In diesen beiden Fällen gibt der Eingangsverstärker 0,2V ab. Eine feinere Anpassung auch an andere Mikrophonpegel soll durch die im späteren Verstärkungszug liegenden Regler (Steller) erfolgen.
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Keine Störungen durch Batteriebetrieb

Um unabhängig von in einem Laboratorium leicht auftretenden Netzstörungen zu werden, war es das einfachste, den Eingangsverstärker, was Heizung und Gittervorspannung betrifft, als Batterieverstärker auszubilden. Die Heizung erfolgt dabei aus zwei Akkumulatoren, die wahlweise angeschaltet werden können und durch ein besonderes Instrument dauernd kontrolliert werden.

Die Gittervorspannung wird einer Trockenbatterie entnommen. Anodenspannung liefert ein Netzgerät. Die Forderung nach geringer Welligkeit läßt sich hier wegen des verhältnismäßig geringen Stromverbrauches im Eingangsverstärker leicht erfüllen.

Die Anodenspannung beträgt 450 Volt und ermöglicht bei dieser Höhe ohne Verstärkungsverlust zugunsten geringer Verzerrungen die Wahl eines Arbeitspunktes bei großem Anodenstrom. Die Anodenströme und damit die Röhren können durch ein besonderes Instrument mittels eines Umschalters wahlweise kontrolliert werden, was die Betriebsüberwachung sehr vereinfacht. Das gleiche gilt für alle übrigen Verstärker des Meßplatzes.
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Eigenstörspannung und Rauschen der Röhren und der Mikrofone

Die Eigenstörspannung des Eingangsverstärkers ist durch das Rauschen der ersten Röhre gegeben. Die Eingangsröhre wurde besonders auf geringe Störung hin ausgesucht, durch besondere Maßnahmen gut gefedert gelagert und akustisch abgeschirmt.

Eine merkliche Störungsquelle kann noch der Heizakkumulator abgeben, wenn dieser alt oder schlecht geladen ist, ebenfalls die Heizleitung, wenn diese nicht einwandfreie Kontakte aufweist. Die Eigenstörspannung des Verstärkers beträgt auf den Eingang bezogen etwa 0,15uV.

Beim Bändchenmikrophon ergibt sich dann immerhin noch die Dynamik 330 als untere Grenze bei verhältnismäßig schwacher Betonung. Der Wert liegt beim Kondensatormikrophon um den Faktor 20 höher, also bei 6600. Dieser Wert wird vom Kondensatormikrophon selbst nicht erreicht, so daß eine merkliche Begrenzung der übertragbaren Dynamik bereits im Mikrophon stattfindet.
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Die Dynamik in der Leistungsstufe

Außer durch die Eingangsröhre kann im Meßplatz nur noch eine Begrenzung der übertragbaren Dynamik in der Leistungsstufe LS (Bild U) erfolgen, nämlich, wenn diese nur wenig ausgesteuert wird. Das läßt sich aber, wenn notwendig, durch zusätzliche Belastung vermeiden.

Der Eingangsverstärker und auch alle übrigen Verstärker besitzen einen Frequenzgang, der von 30 Hz bis 10.000 Hz bis auf wenige Prozent frequenzunabhängig ist. An den Grenzen sind herunter bis 15 Hz und herauf bis 20.000 Hz im allgemeinen sowohl Anstiege als auch Abfälle vorhanden, die sich im Mittel über die ganze Apparatur gerade kompensieren.

Auf alle Fälle wurden von vornherein in jedem Verstärker Entzerrungsmöglichkeiten vorgesehen, mit denen die Frequenzgänge an den Übertragungsgrenzen in geringem Maße, d. h. bis um etwa 20%, korrigiert werden können.
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An Stelle von "Regler" besser den Begriff "Steller" verwenden

In Bild 3 folgen auf den Eingangsverstärker EV ein feinstufiger Regler P1, der zur Regelung und Ausschaltung der Mikrophonspannung dient, und weiter die Schalter S2 und S3.

Auf den nachfolgenden Zwischenverstärker kann also wahlweise gegeben werden:

  • 1. Mikrophonspannung über EV und P1;
  • 2. über S2 eine regelbare Spannung von 50 Hz, die einem besonders abgeschirmten Netztransformator entnommen wird;
  • 3. über S3 eine regelbare Summerspannung mit den Frequenzen von 20 bis 20.000 Hz.


Als Summer wurde das Siemensgerät Rel. sum. 31 verwendet. Eine der drei Anschaltmöglichkeiten kann jeweils benutzt werden.

Der Zwischenverstärker ZV, der ebenfalls mit symmetrischen und geschirmten Ein- und Ausgangsübertragern versehen ist - wobei der Eingangswiderstand so hoch liegt, daß eine Belastung der Spannungsquellen nicht eintritt -, trägt zur Gesamtverstärkung der Anlage nur wenig mit dem Faktor 2,5 bei, so daß die vom Eingangsgestell gelieferte Ausgangsspannung etwa 0,5V beträgt.
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Der Hauptentzerrer

Die Verstärkung geht zu einem Teil durch die Grunddämpfung in dem zwischen der ersten und zweiten Röhre liegenden Hauptentzerrer verloren, zum anderen Teil durch eine am Ausgang notwendige besondere Anpassung.

Im Hauptentzerrer sind durch 4 Schalter mit je 5 Stellungen mittels Umschaltung von Kondensatoren die in Bild 5 zur besseren Übersicht vereinfacht wiedergegebenen Frequenzgänge einstellbar.

Das Heben und Senken der Tiefen erfolgt von etwa 600 Hz abwärts in 4 Stufen mit je einer Oktave Frequenzabstand. Ähnlich erfolgt das Heben und Senken der Höhen von etwa 1000 Hz ab aufwärts, ebenfalls in 4 Stufen im Abstand von je einer Oktave.

Die vier Gruppen „Höhen heben", „Höhen senken", „Tiefen heben" und „Tiefen senken" arbeiten unabhängig voneinander. Es können daher auch die Fälle „heben" und „senken" einerseits bei den Tiefen, andererseits bei den Höhen miteinander kombiniert werden. Ahnliche Entzerrungsmöglichkeiten sind bei den modernen Mischeinrichtungen der Praxis vorhanden.

Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Frequenzgänge erzeugen, die zunächst eine Anhebung, später aber wieder eine Senkung aufweisen. In Bild 5 ist diese Möglichkeit in wenigen Fällen durch gestrichelte Linien angedeutet worden.

Bild 5. Schematische Frequenzgänge des Hauptentzerrers
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Die Zusammenschalltung der Kanäle als Besonderheit

Durch eine günstige ausgangsseitige Zusammenschaltung der beiden Zwischenverstärker kann die Zweiwegschaltung nach Wunsch auch in einen Weg übergeführt werden, und zwar ohne daß sich für die beiden Fälle unterschiedliche Verstärkungen ergeben.

Der Quellwiderstand der Zwischenverstärker wurde dazu sehr niederohmig gewählt (etwa 25 Ohm), so daß ein entkoppelnder Spannungsteiler noch einen gemeinsamen Generatorwiderstand von nicht mehr als 200 Ohm erzeugt.

Dieser Spannungsteiler ist in Bild 3 nicht weiter angedeutet. Die Zusammenschaltung von ZV-A und ZV-B erfolgt durch den Schalter S5, der durch A-B gekennzeichnet ist. Die vereinigte Spannung wird über den feinstufigen Summenregler P2 besonderen Ausgangssteckern zugeführt. Die Verbindungskabel zum Ausgangsgestell müssen daher je nach Wahl der Betriebsart richtig angeschlossen werden.

Die Verbindung zum Ausgangsgestell kann über übliche zweiadrige geschirmte Kabel bis zu 100 m Länge erfolgen. Für Probeaufnahmen kann dies nützlich sein, wenn einerseits Aufnahmeort und Eingangsgestell, andererseits Tonkamera und Ausgangsgestell aus irgendwelchen Gründen räumlich weit getrennt werden müssen.

Zwischen beiden Gestellen liegen auch günstige Anpassungsverhältnisse zur Einschaltung von Geräten vor, die nicht zum dauernden Bestand des Meßplatzes gehören. Beispielsweise können besondere Siebe eingeschaltet werden oder auch Geräte zur selbsttätigen Dynamikregelung oder selbsttätigen Amplitudenbegrenzung.
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Fortsetzung folgt im nächsten Heft

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