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Vorrichtung zum akustisch-optischen Unterricht Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum akustisch-optischen Unterricht mittels eines Bild- und Tonspur
aufweisenden Lehrfilms mit einer Einrichtung zum Aufzeichnen und Abhören der Wiederholung
des Schülers.
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Bei einfachen Unterrichtsgeräten dieser Art muß der Schüler bei der
Benutzung immer wieder umschalten. Das Band muß zurückgeführt und wieder auf Vorlauf
gebracht werden, damit er die Wiedergabe des Lehrers und seine eigene Wiedergabe
noch einmal hören kann. Dies ist für den Schüler außerordentlich störend. Die Bedienung
wird besonders dann schwierig, wenn das Band nicht nur eine oder mehrere Tonspuren,
sondern auch eine Bildspur aufweist, da in diesem Falle jedes nochmalige Abspielen
eines Teiles der Tonspur mit einer Bewegung der Bildspur verknüpft ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Rückführung des Lehrfilmes zu ersparen.
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Zur Lösung dieses Problems wurde bei einem Tonbandgerät bereits vorgeschlagen,
ein mehrspuriges Tonband so zu führen, daß zwischen dem Aufnahme-und dem Wiedergabekopf
für die Schülerspur eine Schleife veränderlicher Länge angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung weist die Vorrichtung dagegen ein wahlweise antreibbares,
endloses Tonband auf, dem ein vom Abspielkopf des Lehrfilmes gespeister Aufnahmekopf,
ein Aufnahmekopf für die Wiederholung des Schülers sowie dazugehörige Abspielköpfe
zugeordnet sind.
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Auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dem Schüler ein Lehrfilm
geliefert, der sowohl eine Bild- als auch eine Tonspur aufweist. Der Inhalt der
Tonspur wird aber auf das endlose Band übertragen. Dies ermöglicht es dem Schüler,
den Lehrfilm stehen zu lassen, um das Bild in Ruhe betrachten zu können und bei
dem wiederholten Umlauf des endlosen Bandes die Wiedergabe des Lehrers wiederholt
anzuhören und sich einzuprägen. Ebenso ist es ihm möglich, seine eigene Wiedergabe
auf das endlose Band aufzuzeichnen und in beliebigem Wechsel mit der Wiedergabe
des Lehrers zu vergleichen. Handelt es sich in einem Extremfall um das Einstudieren
eines Duetts, so kann der Schüler sogar zu der einen Stimme des Lehrers seine eigene
Stimme aufzeichnen und dann beide Stimmen wiederholt gemeinsam abspielen, um sich
zu kontrollieren. Während dieser ganzen Arbeit bleibt das Bild, welches z. B. die
Hand des Lehrers an der Geige zeigt, stehen, und der Schüler braucht an dem Lehrgerät
keine Schaltungen vorzunehmen, sondern kann sich völlig auf das Lernen konzentrieren.
Der Lehrfilm steht also, und das endlose Band läuft ununterbrochen weiter, ohne
daß der Schüler einen Schaltknopf während dieses Laufes zu betätigen braucht.
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Erst wenn der Schüler zum nächsten Teil des Lehrfilmes übergehen will,
ändert er die Schaltung.
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Man kann für ein Gerät mehrere endlose Tonbänder von verschiedener
Länge austauschbar vorsehen, wobei jedes endlose Tonband z. B. Sätzen einer bestimmten
Länge angepaßt ist. Auch ist es vorteilhaft, wenn die endlosen Tonbänder zwei voneinander
unabhängige magnetische Tonspuren aufweisen.
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Im Allgemeinen wird also der Schüler in folgender einfacher Art arbeiten:
1. Projizieren einer auf dem Lehrfilm wiedergegebenen Darstellung, welches auf einem
Projektionsschirm die Art wiedergibt, wie ein Ton mit dem Mund oder einem Instrument
erzeugt wird, und gleichzeitiges Überspielen des auf dem Lehrfilm aufgezeichneten
Tones auf das endlose Band; hierbei kann der Schüler bereits den Ton hören und in
Verbindung mit dem Bild bringen.
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2. Nunmehr muß umgeschaltet werden, und es wird bei stehendem Lehrfilm
die Wiederholung des Tones durch den Schüler aufgezeichnet.
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3. Ein weiteres Umschalten ermöglicht dann das Abspielen und Vergleichen
des Schülertones auf dem Band mit dem Lehrerton auf dem Band.
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Die im einzelnen benutzten technischen Hilfsmittel sowie ihre Arbeitsmöglichkeiten
sind in der Zeichnung
in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
wiedergegeben. In der Zeichnung ist F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes, F i g. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes der F i
g. 1 von der rechten Seite her gesehen, F i g. 3 eine schematische Darstellung der
mechanischen und elektrischen Steuermittel und F i g. 4 eine schematische Darstellung
der elektrischen Schaltung.
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Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, 2 und 3 hat
der tragende Behälter des Apparates einen Sockel 10. Innerhalb des tragenden
Behälters befindet sich ein Gehäuse 12, das einen Deckel 14 und ein
geneigtes Sicht- und Steuerbrett 16 hat. Zwei Achsen 18 und 20 durchsetzen
den Deckel 14 nach oben und können abnehmbare Spulen, nämlich eine Vorratsspule
22 bzw. eine Aufnahmespule 24
tragen. Die Spulen 22 und 24 können einen
Film 26 aufnehmen, der in dem Apparat benutzt wird.
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Der Film 26 kann unter oder durch die folgenden Elemente hindurchgehen,
die vorn und zwischen den Spulen in Reihe angeordnet sind: a) eine Spannrolle 28,
b) ein Abspielkopf 30 (F i g. 3) mit einer photoelektrischen Zelle
32 und einer Erregerlampe 34
(oder auch mit einem magnetischen Abspielkopf),
c) ein Stiftrad 36, d) ein Bildprojektionssystem 38 mit einer Anordnung
40, welche eine Lampe und Kondensorlinsen enthält und einen optischen Abtaster
42 hat, und e) eine Spannrolle 44.
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Die verschiedenen Elemente mit Ausnahme der Achsen werden durch einen
Deckel 46 geschützt, der bei 48 aufgehängt ist. Eine Deckelverriegelung
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hält den Deckel 46 in geschlossener Stellung.
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Das Brett 16 umfaßt folgende Elemente: a) einen Hauptschalter
52,
b) einen Mikrophonanschluß 56, c) einen Durchprojektionsschirm 58, d)
einen Pegelmesser 60 für die Aufzeichnung, e) sechs Funktionswähltasten
62,
f) eine Stopptaste 64, g) einen Tonregler 66 und h) eine Verstärkungsregelung
68.
Der Film 26 ist von üblicher Art und hat eine Reihe von Stiftöffnungen
an einer Seite einer Reihe von Bildfenstern und eine optische (oder magnetische)
Tonspur.
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Gemäß F i g. 3, welche die Anordnung schematisch zeigt, sind außerdem
ein Mikrophon 70 und ein Satz von Kopfhörern 72 vorgesehen, die beide
mit einem Hörwähler 74 verbunden sind. Der Hörwähler 74 ist an eine Reihe von Hörkreisen
angeschlossen, die schematisch bei 76 angedeutet wurden und die ihrerseits mit dem
Pegelmesser 60 für die Aufzeichnung, dem Tonregler 66 und der Verstärkungsregelung
68
verbunden sind.
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Außerdem ist ein Stecker 78 vorgesehen, der an eine Wechselstromquelle
angeschlossen werden kann, und zwar in Reihe mit dem Hauptschalter 52 und einer
Sicherung 82, die zu einer Gleichspannungsquelle 80 führen. rin Stromverteiler ist
schematisch bei 84 vorgesehen und mechanisch mit dem Funktionswählertasten 62 sowie
mit dem Hörwähler 74 verbunden, wie dies durch unterbrochene Linien dargestellt
ist. Eine magnetische Kupplung 86 verbindet einen MotorM-1 mit dem Stiftrad 36,
um den optischen Abtaster 42 anzutreiben, wie dies im folgenden genauer erläutert
wird.
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Die Erfindung umfaßt außerdem einen Oszillator 90, der elektrisch
mit der Stromquelle 80 über einen Leiter 91 verbunden ist, vor dem eine Zweigleitung
93 gemäß F i g. 4 zu einem Verstärker 88 führt.
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Weiterhin umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung mit einem endlosen
Tonband, welche durch das Bezugszeichen 92 bezeichnet wurde. Diese Vorrichtung wird
vom Motor M-1 über ein System von Untersetzungsgetrieben 94 angetrieben.
Die Wiederholeranordnung 92 umfaßt eine Antriebsspule 96, welche vom Motor M-1 angetrieben
wird, und eine im Abstand angeordnete Leerspule 98, wobei ein endloses Tonaufzeichnungsband
100 über die Spulen 96, 98 gespannt ist. Das Aufzeichnungsband 100 kann zwei
parallele magnetische Tonspuren tragen (nicht dargestellt), und mit diesen arbeiten
ein Kopf 102 zur Aufzeichnung und zum Abspielen der Angaben des Lehrers, ein Löschkopf
104 für die Angaben des Lehrers, ein Kopf 106 zum Aufzeichnen und Abspielen der
Angaben des Schülers und ein Löschkopf 108 für die Aufzeichnungen des Schülers
zusammen.
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Die magnetische Kupplung 86 umfaßt ein Antriebselement 110,
das mechanisch mit dem Stiftrad 36 und über ein Getriebesystem 112 mit dem optischen
Abtaster 42 verbunden ist.
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Die Projektionsanordnung umfaßt eine Linse 114
und Prismen 116,
die das Bild vom Film auf den Durchprojektionsschirm 58 in an sich bekannter Weise
übertragen.
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Gemäß F i g. 3 wird die Achse 18 mittels eines rückwärts aufwickelnden
Motors M-2 angetrieben, wogegen die Spindel 20 der Aufnahmespule
24 durch einen Motor M-3 angetrieben wird.
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Der Motor M-1 ist ein Synchronmotor. Solange die Anordnung arbeitet,
ist er mechanisch mit dem Wiederholer 92 verbunden. Der Motor M-1 kann den optischen
Abtaster 42 und das Stiftrad 36 mit einer konstanten Geschwindigkeit von vorzugsweise
zweiunddreißig Bildrahmen je Sekunde antreiben. Der optische Abtaster ist von bekannter
Bauart mit einer rotierenden optischen Anordnung, die mit der Geschwindigkeit des
Filmes synchronisiert ist und durch die Linse 114 und Prismen 116
in bekannter Weise ein Bild auf die Durchprojektionsscheibe 58 projizieren kann.
In normaler Arbeitsweise läuft der Film bei seinem Weg von der Vorratsspule
22 zur Aufnahmespule 24 zwischen der Photozelle 32 und der Erregerlampenanordnung
34 (oder auch hinter dem Magnetkopf) hindurch. Dabei wird die Tonspur auf dem Film
in üblicher Weise abgetastet. Der Motor M-3 ist für langsamen, normalen und schnellen
Vorschub des Filmes ausgelegt, während der Motor M-2 nur für schnelle Rückwärtsförderung
des Filmes gebaut ist, wie die eingezeichneten Pfeile andeuten.
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F i g. 4 zeigt den elektrischen Steuerkreis. Wie man sieht, sind die
Tasten 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 mechanisch mit Steuerschaltern verbunden. Wenn der
Stekker 78 an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, so fließt ein Strom über die
Leitung 118, die Sicherung
82 und die Leitung 120 zur Stromversorgungsanlage
80 und über die Leitungen 126 und 124, den geschlossenen Hauptschalter 52 und die
Leitung 122 zum Stecker 78. Leitungen 128, 130 und 132 zweigen von den Leitungen
124 und 118 ab und versorgen den Motor M-1 und die parallel dazu geschaltete Lampen-
und Kondensoranordnung, die im Betrieb dauernd gespeist werden, mit Strom. So projiziert
die Lampen- und Kondensoranordnung 40 ein Bild vom Film auf die Durchprojektionsscheibe
58, und der elektronische Tonwiederholer arbeitet kontinuierlich; er läßt das endlose
Band 100 mit seinen beiden magnetischen Tonspuren vor den verschiedenen Aufzeichnungs-,
Abspiel- und Löschköpfen vorbeilaufen.
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Ein Betätigen der Normalvorschubtaste 1 (F i g. 4) bewirkt, daß der
Film mit der normalen Arbeitsgeschwindigkeit von zweiunddreißig Bildrahmen pro Sekunde
projiziert wird, während die Stimme des Lehrers auf dem Film wiedergegeben und auf
einer der Spuren des endlosen Bandes 100 aufgezeichnet wird. Betätigen der Taste
1 läßt einen Strom vom Netzgerät 80 über die Leitung 148, den Schalter 1-A und die
Leitung 150 das Relais RY1/3 betätigen, das die sonst offenen Schalter RY1-1 und
RY1-2 schließt und den sonst geschlossenen Schalter RY1-3 öffnet. Strom fließt auch
über die Leitung 148, den geschlossenen Schalter 1-B und die Leitung 152 zur Magnetkupplung
86 und bewirkt die Drehbewegung des angekoppelten Elementes 110 und des Stiftrades
36 sowie des mit diesem verbundenen optischen Abtasters 42. Durch Schließen des
Schalters 1-C wird der Ausgang des Verstärkers 88 über Leitungen 154 und 156 an
die Tonabgabe 72 angeschlossen; gleichzeitig wird durch Schließen des Schalters
1-D der Ausgang des Verstärkers 88 über Leitungen 158 und 160 an den Aufzeichnungs-
und Abspielhörkopf des Lehrers angeschlossen. Durch Schließen des Schalters 1-E
wird der Filmspur- oder Lehrerabspielkopf 30 über Leitungen 164 und 162 mit der
Eingangsseite des Verstärkers 88 verbunden, während Schließen des Schalters 1-F
den Ausgang des Oszillators 90 über Leitungen 166 und 170 mit dem Lehrerlöschkopf
104 verbindet. Auch fließt ein Strom durch die Leitungen 124, 134, über den geschlossenen
Schalter 7-B, die Leitungen 136 und 138, durch die Widerstände 140 und 142, durch
die parallelen Leitungen 144 und 146, durch die Motoren M-2 und M-3 und zurück durch
die Leitungen 132 und 118, der die Motoren bei verminderter Stromstärke laufen läßt,
wobei das Stiftrad 36 in bekannter Weise das Aufspulen des Filmes 26 auf die Aufnahmespule
24 und das Abspulen von der Vorratsspule 22 bewirkt.
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Während dieses Vorganges läuft der Film mit seiner normalen Geschwindigkeit
von zweiunddreißig Bilderrahmen je Sekunde ab, und ein Bild wird auf die Durehprojektionsscheibe
58 projiziert, die vom Schüler betrachtet werden kann, während er gleichzeitig mit
den Kopfhörern 72 die Stimme hört, die von der auf den Film aufgezeichneten Spur
abgespielt wird. Gleichzeitig wird von dem Lehreraufzeichnungs-und -abspielkopf
102 eine Aufzeichnung auf eine der Spuren des endlosen Bandes 100 gemacht.
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Drückt man die Lehrerabspieltaste Nr. 2 nieder, so steht der Film
still, und ein stillstehender Bildrahmen wird auf den Schirm 58 projiziert, während
die vorher aufgezeichnete Stimme des Lehrers von der Spur des endlosen Bandes 100
abgespielt wird. Das Schließen des Schalters 2-B läßt einen Stromfluß von dem Hauptanschluß
80 über den Leiter 148, den Schalter 1-B und einen Leiter 172 zu einem Zentriersolenoid
173 für den Bildrahmen fließen. Außerdem fließt ein Strom von der Ausgangsseite
des Verstärkers 88 über eine Leitung 154, den geschlossenen Schalter 2-C und den
Leiter 146 zu den Kopfhörern 72, während der Ausgang des Aufzeichnungs- und Abspielkopfes
102 für den Lehrer über einen Leiter 160, den geschlossenen Schalter 2-E und den
Leiter 162 zur Eingangsseite des Verstärkers 88 gelangt. Der Schüler hört dann ein
Rückspielen der Neuaufzeichnung der Töne des Lehrers von einer der Tonspuren auf
dem endlosen Aufzeichnungsband 100, während er ein stehendes Bild auf dem Schirm
58 beobachtet.
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Wenn der Schüler seine Wiederholung der Abspielung des Lehrers hören
will, drückt er die Taste Nr.3 herunter. Es ergibt sich ein Stromfluß durch den
Leiter 148, über den Schalter 3-B und den Leiter 172 zum Zentriersolenoid
173 für den Bildrahmen. Der Strom von der Ausgangsseite des Verstärkers 88 geht
über die Leitung 158, den Schalter 3-D und den Leiter 178 zu dem Aufzeichnungs-
und Abspielkopf 106 für den Schüler, wogegen das Mikrophon 70 des Schülers an die
Eingangsseite des Verstärkers 88 mittels des Leiters 174, des Schalters 3-E und
des Leiters 175 angeschlossen ist. Gleichzeitig fließt Strom vom Oszillator 90 über
den Leiter 166, den Schalter 3-F und den Leiter 176 zum Löschkopf 108 des Schülers.
Bei dieser Arbeit hält die Speisung des Zentriersolenoids 173 das Bild auf dem Durchleuchtungsschirm
58 in der richtigen Lage, während die Wiederholung des Schülers infolge der Speisung
des Aufzeichnungs- und Abspielkopfes für den Schüler 106 mittels des Mikrophons
70 auf der Schülerspur des endlosen Aufzeichnungsbandes 100 aufgezeichnet wird.
Gleichzeitig bewirkt der Oszillator 90 die Löschung irgendwelcher vorher aufgezeichneten
Töne durch Speisung des Löschkopfes 108.
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Durch Drücken des Schülerabspielknopfes Nr.4 kann der Schüler das
Abspielen seiner vorhergehenden Aufzeichnung abhören. Strom von dem Hauptanschluß
80 geht über die Leitung 148, den Schalter 4-B und den Leiter 172 zur Zentrierspule
173. Der Ausgang des Verstärkers 88 wird durch den Leiter 154, den Schalter 4-C
und den Leiter 156 der Tonwiedergabe 72 zugeführt, und der Ausgang des Schülerabspielkopfes
106 wird über die Leitung 178, den Schalter 4-E und den Leiter 162 der Eingangsseite
des Verstärkers 88 zugeführt. In dieser Stufe des Verfahrens kann der Schüler die
Wiedergabe seiner Wiederholung der vom Lehrer stammenden Töne hören und analysieren,
während das Bild in zentrierter Stellung auf dem Durchleuchtungsschirm 58 festgehalten
wird. Das Herabdrücken des Knopfes Nr. 5 bewirkt eine schnelle Vorwärtsförderung
des Filmes 26 in folgender Weise: Vom Hauptanschluß 80 kommender Strom geht durch
den Leiter 148 über den Schalter 5-A und den Leiter 150 zum Relais RY1,'3.
Außerdem fließt ein Strom-- vom Leiter 122 über den Hauptschalter 52, die Leiter
124 und 134, den Schalter 7-B, den Leiter 136, den Schalter 5-B
und
den Leiter 144, den Motor M-3 und die Leiter 132 und 118, wodurch die volle Netzspannung
über den Vorwärtsmotor M-3 geleitet wird, damit dieser die Aufnahmespule 24 mit
hoher Geschwindigkeit dreht. Um eine schnelle umgekehrte Drehung zu bewirken,
wird
der Knopf Nr. 6 gedrückt, welcher den Schalter 6-B schließt, um auf diese Weise
die volle Netzspannung über den Leiter 122, den Hauptschalter 52,
die Leiter 124 und 134, den Schalter 7-B, den Leiter 136, den Schalter
6-B und den Leiter 146, den Motor M-2 und die Leiter 132 und 118 zu führen, so daß
eine schnelle Arbeit des Motors M-2 erzielt wird, damit der Film wieder auf die
Vorratsspule 22 aufgewickelt wird.
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In bezug auf die beiden letzten Arbeitsstufen ist zu beachten, daß
der Motor M-2 im Falle der schnellen Vorwärtsförderung und der Motor M-3 im Falle
der schnellen Rückwärtsförderung über die Widerstände 140 bzw.
142 an die elektrische Stromquelle angeschlossen sind, um auf diese Weise
eine normale Arbeitsspannung am Film zu erzeugen, damit eine Schlaufenbildung durch
zu schnelle Filmbewegung vermieden wird. Die Betätigung des Knopfes Nr. 7 läßt den
Film 26 anhalten, indem Gleichstrom dem geeigneten Motor zugeführt wird, welcher
eine dynamische Bremsung bewirkt. Die Öffnung des Schalters 7-B unterbricht den
Stromfluß zwischen den Leitern 134 und 136 und beendet die Stromzuführung
zum Vorwärts- und Rückwärtsmotor M-3 bzw. M-2. Das Schließen des Schalters 7-C läßt
einen Strom über den Leiter 148, den Schalter 7-C und den Leiter 179 zum
Relais RY113 fließen, damit dieses gespeist bleibt, wenn es unmittelbar vor dem
Drücken des Knopfes Nr.7 gespeist gewesen ist. Das Schließen des Schalters 7-D führt
Strom über die Leiter 122, 124 und 181, den Schalter 7-D und den Leiter 180 zu den
Motoren M-2 oder M-3 über die Schalter RY1-2, RY1-3. Wenn das Relais RY1/3 gespeist
ist, was der Fall ist, wenn der Film in der Vorwärtsrichtung bewegt wurde, so wird
der Strom dem Umkehrmotor M-2 über den Leiter 182, den Schalter RY1-2, den Motor
M-2 und die Leiter 132 und 118 zugeführt. Im Gegensatz dazu wird, falls das Relais
RY1/3 sich in der nicht gespeisten Stellung befindet, der Strom über den Leiter
184, den Schalter RY 1-3, den Leiter 144, den Vorwärtsmotor M-3 und die Leiter
132 und 118 fließen. Man stellt fest, daß unter diesen Arbeitsbedingungen
den Motoren Bremskräfte aufgedrückt werden, die schnell die Filmförderung anhalten.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Gerät durch
einen Schüler zu Unterrichtszwecken in folgenden Stufen benutzt werden kann: 1.
Betätigung des Druckknopfes 1, um auf dem Durchleuchtungsschirm 58 das Bild
vom Tonbildfilm 26 zu projizieren, welches die Art einer besonderen Tonbildung
darstellt (entweder mündlich oder mechanisch) und um den auf der Filmspur aufgezeichneten
Ton synchronisiert abzuspielen.
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2. Aufzeichnen dieses Tones auf dem endlosen Band 100;
3. Niederdrücken
der Taste 2, um den neu auf dem endlosen Band 100 aufgezeichneten Ton abzuspielen;
4. Niederdrücken des Knopfes 3 und Wiederholen des vorher neu abgespielten Tones,
während eine Aufzeichnung desselben auf der zweiten Tonspur des endlosen Bandes
100 gemacht wird, und 5. Niederdrücken des Abspielknopfes 4 des Schülers,
um den vom Schüler aufgezeichneten Ton abzuspielen, damit er mit dem vom Lehrer
neu aufgezeichneten Ton verglichen werden kann.
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6. Die Länge des endlosen Bandes 100 bestimmt die Dauer des Wortes
oder des Satzes, der bei einer Umdrehung des endlosen Bandes aufgezeichnet und rückgespielt
werden kann. Ein gegebenes endloses Band paßt für Sätze identischer Länge; auswechselbare
endlose Bänder werden benutzt für kürzere oder längere Sätze. Diese Art des Unterrichtes
hat eine Anzahl von Vorteilen, da es nicht notwendig ist, die Aufzeichnungen des
Lehrers auf dem Film umzukehren und immer wieder abzuspielen, wobei jedoch der Schüler
durch Neuaufzeichnung derselben auf dem endlosen Band 100 dieses endlose Band benutzen
kann, um den Ton auf der Parallelspur zu wiederholen und wahlweise des Lehrers Neuaufzeichnung
oder des Schülers Aufzeichnung auf diesem endlosen Band abzuspielen, während er
gleichzeitig vor sich das Bild auf dem durchleuchteten Schirm hat.