Sie sind hier : Startseite →  Musikalische Historie→  Die Edison Qualität 1980

Über die Legenden von Thomas Alva Edison

von Gert Redlich im März 2017 - Thomas Alva Edison war ein Allround-Genie, zur damaligen Zeit sowieso. Und er hatte auch den Dreh raus, sich selbst "ins rechte Licht" zu stellen. Und so pflegte er schon zu Lebzeiten seine eigene Legende. Er war der erste, der es schaffte, Sprache bzw. Töne auf Dauer festzuhalten - also zu speichern und auch zu reproduzieren. Niemand hatte das - nachweisbar - vor ihm geschafft. Und deshalb ranken sich jede Menge an wahren und erfundenen Stories um seine Person und sein Schaffen. Eines jedenfalls ist nicht zu manipulieren, das geniale Gerät, mit dem er seine weltbewegende Erfindung realisiert hatte, die Wundermaschine von 1877.

Wer auch immer von den stereoplay Mitarbeitern in 1979/1980 auf die Idee kam, sie haben es geplant, versucht, ausprobiert, gemessen und aufgeschrieben, wie gut die Qualität er damaligen Edison-Maschine wirklich war.

.

"Am Anfang war das Wort" (stereoplay 5/1980)

Edison im Labor mit Glühlampe

Monatelang baute der geniale Erfinder Thomas Alva Edison massive Führungen, präzise Zylinder und feinste Nadelspitzen. Dann endlich hatte er seinem Phonographen das Reden beigebracht. Jetzt, nach 100 Jahren, untersuchte stereoplay im Test an einem Nachbau, was der Urahn des Plattenspielers schon alles konnte.

Der "Edison Tin-foil Phonograph"
ein Nachbau:

"Complete Sound Recording And Playback System"
Der Preis: 200 Stunden Arbeit
Hersteller: The Edison Speaking Phonograph Co.

.

Zurück zu Thomas Alva Edisons Gedanken in 1877

Der wohl größte Erfinder aller Zeiten, Thomas Alva Edison, experimentierte verbissen mit der noch recht primitiven Glühlampe, als ihm ein Licht aufging. Es müßte doch möglich sein, so dachte sich der geniale Amerikaner beim trüben Lampenschein, die feinen Membranschwingungen, die seinem Telefon zum Leben verholfen hatten, mit einer aufgesetzten Nadel in eine weiche Folie einzugravieren.

Und es müßte auch möglich sein, mit dieser Gravur hinterher die Nadel und die damit verbundene Membran wieder zu Schwingungen anzuregen. Es müßte also möglich sein, einen Ton aufzuzeichnen und später wieder abzuspielen.

„Mary had a little lamb"

Es war möglich. Im August 1877 lauschte Edison in seinem Laboratorium in Menlo Park, New Jersey, gebannt den Worten „Mary had a little lamb" seines primitiven Phonographen. Und daß seine Frau Mary ein kleines Lamm hatte, ging in die Geschichte ein. Denn diese Worte waren am Anfang der Entwicklung von Edisons Wundermaschine. Zum ersten Mal hatte der Mensch Schall aufgezeichnet und nach Belieben wiedergegeben.

Begeisterung bei den Wissenschaftlern in USA - 1877

Die große amerikanische Zeitschrift „Scientific American" überschlug sich vor Begeisterung: „Die Maschine erkundigte sich nach unserem Wohlergehen, versicherte, sich selbst bestens zu fühlen, fragte ganz diskret, was von dem Phonographen wohl zu halten sei und wünschte uns schließlich eine gute Nacht. Die Maschine sprach derart klar und deutlich, daß mindestens ein Dutzend Leute sie verstehen konnten."

Die Sensation war genauso perfekt wie vor elf Jahren, als der Mensch seinen Fuß zum ersten Mal in den Staub des Mondes setzte. Zwei Tage später füllte Edison zufrieden die offizielle Patentschrift für seine „Erfindung einer sprechenden Maschine" aus.

Und heute in 1980 ? - Ein Nachbau aus 1979

Graveur bei der Arbeit: Mit spitzer Feder wird Beethoven verewigt.

Ob die Leistungen des Phonographen auch heute, mehr als hundert Jahre später, noch überzeugen würden? Oder ob sie nur ein mitleidiges Lächeln zur Folge hätten?

stereoplay wollte es wissen und unterzog die Edison'sche Sprechmaschine einem Test. Da das Original bei der Eastern National Park Monument Association in New York stand und durch dicke Glasscheiben dem stereoplay-Zugriff entzogen war, mußte für den Test nach den Originalplänen der Edison Laboratories eine Kopie gefertigt werden.

In zweihundert Stunden präziser Arbeit nahmen rund sieben Kilogramm Bronze, Blei, Zinn, Messing, Stahl und Schmiedeeisen, etwas Holz und ein dünnes Glimmerblättchen unter den kundigen Händen des Ingenieurs Dr. Peter E. Hillmann aus Ithaca (USA) Gestalt an.
.

Mittelpunkt ist der Messingzylinder

Auffälligstes Bauteil ist ein gewichtiger Messingzylinder, Durchmesser und Länge betragen je zehn Zentimeter, und ähnlich einem feinen Gewinde schlingt sich eine zarte Rille um den Zylinder. Und diese Rille erst ermöglicht die Aufzeichnung. Sie bildet nämlich einen Hohlraum unter dem auf den Zylinder aufgeklebten Tonträger, so daß die Nadel in die weiche Blei-Zinn-Folie bequem ihre Schwingungen einprägen kann.

Natürlich muß die Nadel dabei korrekt justiert sein. Sie darf dem Zylinder weder zu nahe kommen, noch zu große Distanz halten. Sie würde sonst entweder am Rillengrund aufschlagen oder den Kontakt mit der Folie verlieren. Es würde das eintreten, was ein aufgeklärter HiFi-Fan als Übersteuerung bezeichnet.

Die Nachjustierung gerät allerdings zur diffizilen und zeitraubenden Prozedur, da die gesamte Aufsprecheinheit in einer massiven Messingführung verstellt werden muß.

Die Graviermechanik war der "Aufsprechverstärker"

Als Aufsprechverstärker, der den gesprochenen Worten ordentlich Dampf für die träge Graviermechanik machen sollte, fungiert - Elektronik gab es damals noch keine - ein hochglanzpoliertes Horn, ähnlich der bekannten Flüstertüte. An seinem Ende ist dann die Membran mit der empfindlichen Nadel eingespannt.

Daß Edison die Aufsprechnadel nicht exakt in der Mitte der Membran auflötete, lag freilich nicht an mangelnder Sorgfalt bei der Fertigung, sondern an seinem Erfindergeist: Durch Verdrehen der Membran kann so erreicht werden, daß die Nadel genau ins Zentrum der Rille im Zylinder trifft und nicht etwa auf eine Flanke, was dem sauberen Klang abträglich wäre.

Die Wiedergabe der aufgezeichneten Töne

Macht die Musik: Wiedergabehorn mit eingespannter Glimmermembran

Auf der anderen Seite des Messingzylinders findet sich eine der Aufsprecheinheit zum Verwechseln ähnliche Apparatur, die der Wiedergabe der aufgezeichneten Töne dient. Nur der aufmerksame Betrachter bemerkt, daß die in dem hier
etwas länger geratenen Horn eingespannte Membran diesmal nicht aus Stahl, sondern aus dünnem und nachgiebigem Glimmer gefertigt ist. Schon der schlaue Edison wußte, daß sich eine größere Nadelnachgiebigkeit auf die Lebenserwartung der Aufnahme positiv auswirkt.

Es gibt keinen Tonarm

Auf einen Tonarm, ohne den heutige Plattenspieler nicht auskommen, verzichtete Edison. Er ist dank eines genialen Konstruktionsdetails auch gar nicht nötig: Der Messingzylinder steckt nämlich auf einer Welle, in die ein präzises Gewinde geschnitten ist.
Da die Gewindesteigung genau jener der Zylinderrillen entspricht, bewegt sich der Zylinder beim Drehen langsam an den beiden Schallwandlern vorbei, ohne daß die Nadeln den Kontakt zur Rille verlieren können.

Modernste Technik : Der Phonograph mit dem Direktantrieb

Als konsequenter Konstrukteur entschied sich Edison bei seinem Phonographen natürlich für den Direktantrieb. Dabei wählte er jene klassische Variante, die in der Bedienung an einen Fleischwolf erinnert und sich durch besondere Zuverlässigkeit auszeichnet: die Handkurbel. Ein besonderer Vorzug dieser Antriebsart ist die Möglichkeit der stufenlosen Drehzahlverstellung, mit der auch die Aufnahmezeit zu beeinflussen ist.

Eine Aufnahmezeit von 32 Sekunden

Wie wichtig dies werden kann, zeigt ein Blick in die Betriebsanleitung, herausgegeben von Mr. E. H. Johnson von der Edison Speaking Phonograph Company: Bei der von Meister Edison empfohlenen Drehzahl von 60 Umdrehungen pro Minute steht eine Aufnahmezeit von gerade 32 Sekunden zur Verfügung.

Doch was sich dann bei der Wiedergabe in diesen 32 Sekunden abspielte, konnte sich hören lassen: Wie von Edison versprochen, ließen sich Pfiffe, Gelächter, Gesang und Händeklatschen unterscheiden, und zwar einwandfrei. Damit nicht genug, selbst Sprache war bei der Wiedergabe meist gut zu verstehen. Nur einmal, am Ende eines arbeitsreichen Tages, schien der Phonograph auf eine Frage nach dem Ostermarsch mit schwacher Stimme Götz von Berlichingen zu zitieren.

Die außerordentlich hohe Übersteuergrenze

Bei diesen Versuchen zeigte sich auch die außerordentlich hohe Übersteuergrenze des Phonographen. Selbst bei Pegeln jenseits der Schmerzgrenze des Ohrs reagierte er noch gelassen. Seine Grenze mußte schließlich rechnerisch ermittelt werden: Korrekt justiert könnte er, mit der vom Hersteller vorgeschriebenen zinnplattierten Bleifolie, Signale bis zu 146 Dezibel verarbeiten, ein Wert, den auch ein in der Nähe startendes Düsenflugzeug nicht erreichen kann.

Dafür ein sehr schlechtes Übertragungsmaß

So sehr die Übersteuerungsfestigkeit beeindruckte, so schlecht fiel das Übertragungsmaß aus. Trotz der Verstärkung durch die beiden Trichter lag die Lautstärke der Wiedergabe rund 70 Dezibel unter jener der Aufnahme. Das entspricht einem Wirkungsgrad von einem hunderttausendstel Prozent. Es ist also kein Wunder, wenn auf zeitgenössischen Abbildungen dem Phonographen etwa Klaviermusik zur Verstärkung mit riesigen Hörnern regelrecht eingetrichtert wird.

Und nun der Klirrgrad

Abenteuerlich: Edison-Klirrgrad

Der Klirrgrad (siehe Diagramm) der Sprechmaschine lag im Bereich zwischen 650 Hertz und 1400 Hertz unter einem Prozent, was ebenso bemerkenswert ist wie der bei der Vollaussteuerung erzielte Fremdspannungs- abstand von 29 Dezibel.
Leider war der Phonograph aber recht vergeßlich; nach zehnmaligem Abspielen war von der Aufnahme so gut wie nichts mehr zu hören. Die in die weiche Folie gravierte Information war regelrecht verschlissen.

In 1980 - Aluminiumfolie anstelle Bleifolie

Alpin: Frequenzgang Marke 1877

Bei Versuchen mit Aluminiumfolie (Edison selbst hatte nicht mit Aluminium experimentiert, da dieses Metall damals genausoviel kostete wie Gold) erwiesen sich die Aufnahmen als weitaus haltbarer, doch stieg beim wiederholten Abspielen der Geräuschpegel derart an, daß er nach zehnmaligem Abspielen gerade noch zwei Dezibel unter dem Nutzsignal lag. Dabei gab die Edison'sche Apparatur ein Geräusch von sich, das den stereoplay-Testern eisige Schauer über den Rücken jagte: Es klang wie ein Nagel, der über Sandpapier gezerrt wird, nur lauter.

Die Gleichlaufeigenschaften lagen bei 10%

Ein delikates Thema sind die Gleichlaufeigenschaften des Phonographen. Bedingt durch die spezielle Antriebsart hängen sie nämlich in erster Linie vom Bedienungspersonal ab. Durch Übung ließen sich die ursprünglich als normal angesehenen zehn Prozent durchaus auf die Hälfte reduzieren.

Das besondere Problem dabei lag darin, daß sich die Kurbel abwärts unwillkürlich schneller bewegte als aufwärts. Da Aufsprech- und Wiedergabeeinheit auf gegenüberliegenden Stellen des Zylinders montiert waren, wurden so jene Passagen, die vergleichsweise langsam aufgenommen worden waren, mit flott drehendem Zylinder wieder abgespielt und umgekehrt. Das verschlechterte den Gleichlauf des Phonographen naturgemäß drastisch.

Durch einen ganz einfachen Trick gelang es stereoplay, die miserablen Gleichlaufwerte entsprechend zu verbessern. Vor dem Abspielen wurde die Handkurbel auf der gravierten Welle um 180 Grad verdreht. Dadurch fielen die Drehzahl-maxima und -minima von Aufzeichnung und Wiedergabe zusammen; die Schwankungen schrumpften nunmehr auf ein Prozent.

Edison hätte sich im Grabe herumgedreht, wenn er erfahren hätte, mit welch simplem Dreh sein Phonograph noch zu verbessern war.

Heinrich Sauer im Mai 1980
.

Das fiel beim Edison Phonographen auf

.

  • Natürlich war es ziemlich unfair, dem 100 Jahre alten Edison-Phonographen mit den modernen, hochentwickelten Meßgeräten des stereoplay-Labors auf den Leib zu rücken. Aber es machte unglaublichen Spaß, mit diesem Urvater der Plattenspieler zu arbeiten: Jeder Tester wollte mal drehen, einen Frequenzgang aufnehmen und seine Worte in die Walze gravieren. Die eigentliche Faszination ging aber weniger vom hochglanzpolierten Messing oder vom bis ins kleinste Detail liebevoll bearbeiteten Stahl aus, sondern von der genialen Idee des großen v Erfinders, ohne die letztlich die heutige Schallplatte nicht existieren würde.
    Gerald O. Dick

.

  • Ich bewundere die Edison'sche Konstruktion. Genial einfach, ohne eine Schraube zuviel, und doch schon mit allem ausgerüstet, das heute so nach und nach modern wird: Direktantrieb, tangentiale Abtastung ohne Spurwinkelfehler mit automatischem Tonträgervorschub, große Schwungmasse und - hochaktuell - energiesparende Antriebstechnik. Daß das vom öffentlichen Stromnetz völlig unabhängige Portable auch noch eine Qualitätskontrolle während der Aufnahme per Hinterfolienkontrolle ermöglichte, rundet das positive Bild. Klar, daß an dem schweren Gerät kein Griff sitzt: Es ist zum Wegwerfen viel zu schade.
    H. Sauer

.

- Werbung Dezent -
Zurück zur Startseite ----- © 2009 / 2017 - Deutsches Hifi-Museum Wiesbaden - Copyright by Dipl. Ing. Gert Redlich - Zum Telefon der Redaktion - - - - NEU : Zum Flohmarkt
Bitte einfach nur lächeln: Diese Seiten sind garantiert RDE / IPW zertifiziert und für Leser von 5 bis 108 Jahren freigegeben - kostenlos natürlich.

Privatsphäre : Auf unseren Seiten werden keine Informationen an google, twitter, facebook oder andere US-Konzerne weitergegeben.