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Ein historischer Rückblick auf die Entwicklungen von

Schall, Optik, Foto, Film und die moderne Technik. Viele Daten sind sehr sauber recherchiert bzw. aneinander gereiht, manche Daten stimmen aber doch nicht und manche Daten/Zeiten sind an der falschen Stelle. Doch insgesamt sind die Kapitel angenehm zu lesen und beeindruckend illustriert.
Der 1. Teil beginnt hier im Hifi-Museum, der 2. Teil beginnt hier im Fernseh-Museum.

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Walze und Schallplatte

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Töne sichtbar gemacht

Ende des 18. Jahrhunderts gelang es dem Physiker Ernst Chladni, Schall in Figuren sichtbar zu machen, je nach Art der Schwingungen entstanden die verschiedensten Formen.

Wenn man versucht, die Wurzeln der Edisonschen Sprechmaschine auszugraben, sollte man nicht die klugen Köpfe übergehen, die sich schon vor Edison mit einer solchen Apparatur beschäftigt haben, und sei es auch nur als Gedankenexperiment.

Vor fast 400 Jahren prophezeite der große Astronom Johannes Kepler, man werde in fernen Zeiten Sprechmaschinen herstellen, die allerdings einen hohlen Klang haben würden.

1579 hatte der italienische Naturforscher Giambattista Della Porta die phantastische Idee, Worte in Bleirohren aufzufangen, verschlossen aufzubewahren und durch Öffnen eines Deckels nach Belieben wieder herauszulassen.

Im Jahr 1682 berichtete der vielseitige deutsche Chemiker Johann Joachim Becher, daß der Nürnberger Optiker F. Gründler den Versuch unternehmen wolle, „etliche Worte als ein Echo durch eine Spirallinie in einer Flasche zu verschließen, daß man sie wohl über eine Stunde lang über Land tragen könne, und wenn man sie öffne, die Worte gehöret werden". Die Vermutung liegt nahe, daß hier bereits die Wellennatur des Schalls angesprochen wird.

Noch deutlicher beschrieb der französische Schriftsteller Cyrano de Bergerac um die Mitte des 17. Jahrhunderts einen Kasten, der durch einen Mechanismus mit einer Nadel Laute ertönen ließ.

Auch dem großen Mathematiker Leonard Euler schien es 1761 nicht unmöglich,
daß „man eine Maschine bauen könnte, welche imstande wäre, alle Klänge unserer Worte mit allen Artikulationen nachzuahmen". Sein Vorschlag führte dann allerdings nicht zu einer Maschine, die Töne aufnehmen und wiedergeben konnte, sondern zu einer Art Orgel, deren spezielle Zungenpfeifen die Laute der menschlichen Sprache nachahmen sollten.
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1809 Chladni und seine Klangfiguren

Leon Scott wies 1857 den Schwingungscharakter des Schalls optisch nach. Bei seinem Phonautographen (oben rechts) bringen die Schallwellen am Ende des Schalltrichters eine Membran mit Feder zum Schwingen. Die Federspitze überträgt die Schwingungen auf einen rußgeschwärzten, sich drehenden Papierzylinder
und zeichnet sie wellenförmig auf (oben links). Verblüffend die Ähnlichkeit mit Edisons dreißig Jahre jüngerem Phonographen, der den Ton aber auch wiedergeben konnte.

Im Jahr 1809 stiftete der deutsche Physiker Ernst Florenz Friedrich Chladni (1756 bis 1827) in Paris unter den französischen Wissenschaftlern einige Verwirrung. Er hatte eine ebene, befestigte Metallplatte mit feinem Sand bestreut und sie am Rand mit einem Violinbogen angestrichen.

Die Platte begann zu vibrieren, und überall dort, wo sie in Schwingungen geriet, wurde der Sand fortgeschleudert. An den ruhenden Knotenlinien der Schwingung blieb er liegen. Die auf diese Weise entstandenen „Chladnischen Klangfiguren" wurden weltbekannt. Selbst Napoleon konnte seine Neugierde nicht bezähmen und ließ sie sich vorführen.

Aus dem Muster, das auf einer solchen Metallplatte entstand, ließ sich viel über die Schwingungen des Schalls ableiten.

1857 konstruierte L. Scott einen „Phonautograph" genannten Apparat, der imstande war, Schallschwingungen sichtbar zu machen. Ursprünglich befestigte man an einem schwingenden Körper, etwa an einem Arm einer Stimmgabel, ein dünnes Metallfederchen, das die Schwingungen auf einer berußten Glasplatte einritzte. Wurde die Glasplatte unter dem Metallfederchen vorbeigezogen, zeichnete es die Wellenlinien der Schwingungen in die Rußschicht. Später wurde dieses Verfahren von Scott verbessert. Er brachte dünne Stifte auch an feinen Membranen an, die bei der Einwirkung von Tönen zu schwingen begannen und den Schwingungsverlauf auf berußte Walzen aufzeichneten.
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Der versiegelte Umschlag

Das etwa waren in groben Zügen die Voraussetzungen, die zur Erfindung der ersten Sprechmaschine führten. Man kann mit Sicherheit annehmen, daß Edison als äußerst gründlichem Arbeiter alle diese Vorversuche bekannt waren.

Eine Entwicklung allerdings gab es, von der der große Erfinder wahrscheinlich zunächst keine Kenntnis hatte, weil sie im fernen Frankreich, genauer in Paris, stattfand. Am 30. April 1877 übergab der französische Dichter Charles Cros (1842-1888) den Herren der Pariser Akademie der Wissenschaften ein versiegeltes Kuvert, das aber zunächst offenbar keine Beachtung fand.

Als am 3. Dezember 1877 sein versiegeltes Schreiben von der Pariser Akademie der Wissenschaften schließlich geöffnet wurde, lasen die erstaunten Herren, daß Cros darin vorschlug, anstelle der berußten Glasscheibe zum Aufzeichnen der Schallschwingungen einen wächsernen Zylinder zu verwenden, das Grundprinzip des Phonographen.

Cros' Erfindung war ein wenig zu spät ans Licht der Öffentlichkeit gelangt. Edison hatte sich nicht lange mit versiegelten Umschlägen aufgehalten und einen Vorläufer seines Phonographen bereits am 30. Juli 1877 in Großbritannien zum Patent angemeldet. Am 24. Dezember 1877 folgte die endgültige Patentanmeldung in den USA.

Edison und der Phonograph

Thomas Alva Edison hatte einen ganzen Stab von Mitarbeitern, die er dafür bezahlte, daß sie seine Ideen in brauchbare Apparate und Anlagen umsetzten. Nach dieser Handskizze vom 29. November 1877 baute John Heinrich Kruesi in Edisons Erfinderfabrik Menlo Park den ersten Phonographen.

Thomas Alva Edison (1847-1931) wird wohl zu Recht der „König der Erfinder" genannt, denn niemals zuvor war es einem einzelnen Menschen gelungen, so viel Neues zu erfinden. Am Lebensende konnte er auf eine Liste von über 1.500 Patenten zurückblicken.

So ganz genau weiß es offenbar niemand, denn die Zahlen über seine Patentanmeldungen differieren stark. Im Jahr 1923 hatte die „New York Times" ausgerechnet, daß der Wert der „im Gehirn Edisons entstandenen Erfindungen" über 15 Milliarden Dollar betrug. Dabei beziehen sich diese Berechnungen nur auf die amerikanischen Industrien, die durch Edisons Erfindungen einen wesentlichen Auftrieb erhielten.

Noch heute profitieren Weltkonzerne von seinen Entdeckungen. Edison hätte der reichste Mann der Welt werden können, aber er lebte fast ständig in Geldschwierigkeiten, weil er den Erlös für seine Patente in immer neue Erfindungen steckte. Geld interessierte ihn nur als notwendiges Antriebsmittel seiner Erfinderfabrik.
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Der Zauberer von Menlo Park

Patentschrift der „Sprechmaschine", wie Edison seine Erfindung auch nannte, Februar 1878.

Thomas Alva Edison wurde am 11. Februar 1847 in Milan im amerikanischen Bundesstaat Ohio geboren. Die reguläre Schule besuchte er nur ganze drei Monate lang, dann unterbreitete ein Lehrer seiner entsetzten Mutter, daß ihr Sohn nicht ganz normal sei. Mrs. Edison, selbst Lehrerin, war da ganz anderer Ansicht, und so unterrichtete sie von diesem Zeitpunkt an ihren Sohn selbst.

Der junge Edison war eine unersättliche Leseratte und las, was ihm unter die Finger kam. Vor allem aber faszinierten ihn naturwissenschaftliche Bücher. Nach seinem eigenen Zeugnis begann er bereits mit neun Jahren, konsequent und mit großer Ausdauer naturwissenschaftliche Experimente durchzuführen.

Das Geld für Geräte und Chemikalien verschaffte sich der aufgeweckte Junge als Zugverkäufer von Zeitungen und Süßigkeiten. Schließlich verfaßte er als Fünfzehnjähriger in einem Güterwagen den „Weekly Herald", druckte ihn selbst und vertrieb ihn im Zug und auf den Bahnhöfen.

Seine erste feste Anstellung fand er als Telegrafist und begann 1868 mit Erfindungen auf diesem Gebiet. Nach fünf Lehr- und Wanderjahren richtete er sich in Menlo Park bei New York ein "Laboratorium" ein. Menlo Park mauserte sich zur größten Erfinderfabrik der damaligen Zeit.

Die organisierte Forschung

Mehr noch, mit Menlo Park führte Edison eine bedeutsame Neuerung in der Technologie ein, die organisierte Forschung. Für die rasche und billige Entwicklung von Erfindungen sammelte er als erster einen erstklassigen Stab von Mitarbeitern um sich. In dieser Zeit häuften sich die Erfindungen.

1877 gelang Edison die Verbesserung von Bells Telefon durch seine Entwicklung des Kohlekörner-Mikrofons. In das gleiche Jahr fiel seine originellste Erfindung: der Phonograph.

1879 begann er mit seiner teuersten Erfindung, nämlich der langlebigen Kohlefaden-Glühlampe. Edison hatte 100.000 Dollar verbraucht, bevor die erste Lampe zufriedenstellend brannte. Anschließend richtete er in New York das erste öffentliche Elektrizitätswerk ein, entwickelte ein zuverlässiges Leitungs- und Meßsystem und erhielt dafür insgesamt 356 Patente.

Ende des Jahres 1882 konnte sich New York bereits mit rund 5.000 elektrischen Straßenlampen brüsten. 1887 bezog Edison mit seinem Mitarbeiterstab ein neues, größeres Laboratorium in "West Orange". Auf 5.600 Quadratmetern beschäftigte er bis zu 90 Assistenten, darunter bekannte Wissenschaftler.

1891 stellte der Erfinder seinen Kinematographen vor, ein Filmaufnahmegerät, das bereits mit perforierten Zelluloidfilmbändern arbeitete. Seine in einem Arbeitsgang gegossenen Zementhäuser allerdings waren ihrer Zeit weit voraus und fanden nicht den gewünschten Anklang. Am 18. Oktober 1931 starb Edison im Alter von 83 Jahren in West Orange.

Die sprechende Maschine

Am 12. August 1877 tauchte in Edisons Laboratoriumsnotizen zum ersten Mal das Wort „Phonograph" auf, aber das Datum der eigentlichen Erfindung dürfte wohl drei oder vier Monate früher anzusetzen sein. Es begann mit einer einfachen Skizze, die Edison seinem engsten Mitarbeiter, John Heinrich Kruesi, in die Hand gedrückt hatte. Der Schweizer Kruesi war 1870 nach Amerika ausgewandert, begegnete 1871 Edison und übernahm schließlich die Aufgabe, Edisons revolutionäre Ideen zur technischen Reife zu bringen und in ausführbare Produkte umzusetzen.

Kruesi war zwar von Edison einiges gewohnt, aber der Gedanke an eine sprechende Maschine erschien ihm doch zu absurd. „18 Dollar" hatte Edison an den Rand der Zeichnung geschrieben. Das bedeutete einen Stücklohn von 18 Dollar für das Modell, wenn es in der vorgeschriebenen Zeit fertig wurde. Sollte Kruesi wider Erwarten länger brauchen für die Herstellung, wurde der Lohn erhöht. Bei einer kürzeren Arbeitszeit gehörte die Differenz ihm. Edison pflegte immer diese merkwürdige Mischung von Akkordlohn und Stundenlohn vorzuschreiben. Seine Leute fuhren im allgemeinen nicht schlecht dabei.

„Mary had a little lamb."

Die neue Maschine wurde in der vorgeschriebenen Zeit fertig. Sie bestand aus einer neun Zentimeter starken Metalltrommel mit einer Achse. Das Ganze ruhte auf zwei Stützen. Auf jeder Seite befand sich eine verstellbare Sprechmuschel mit einer Pergamentmembran und über deren Mitte eine Stahlnadel.

Kopfschüttelnd beobachteten die Mitarbeiter, wie Edison ein dünnes Blatt Stanniol um die metallene Trommel legte. Dann setzte er das Gerät mit der Kurbel in Bewegung, näherte seinen Mund dem kleinen Trichter an der Membran und sang mit lauter Stimme ein altes Kinderlied: „Mary had a little lamb."

Edison drehte die Walze wieder zurück, nestelte an einer Schraube, um die zweite Membran an die Stelle der ersten zu bringen, und kurbelte von vorne. Es knisterte und rauschte. Dann hörte man Edisons Stimme schwach und geisterhaft aus dem Trichter dringen: „Mary had a little lamb."

Die Überraschung in der Runde war perfekt, denn außer Edison selbst hatte niemand an eine derartige Möglichkeit geglaubt, die menschliche Stimme zu reproduzieren.

Edisons Gedanken zu (s)einer Erfindung

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  • „Auf diese Entdeckung bin ich fast durch Zufall gekommen", schrieb Edison zehn Jahre später in einem Artikel für die „North American Review". „Ich war bei der Konstruktion einer Maschine, die auf elektrischem Wege Morsebuchstaben übertragen sollte. Dabei waren die Zeichen in Papier eingedrückt, und die Meldung sollte durch einen Stift abgetastet werden, der mit einem elektrischen Kontakt verbunden war.
  • Als ich mich an dieser Maschine zu schaffen machte, fand ich, daß bei sehr schneller Umdrehung des mit dem Papierstreifen versehenen Zylinders von den Vertiefungen ein summendes Geräusch ausging - ein musikalischer, rhythmischer Klang, der einem undeutlich gehörten menschlichen Gespräch ähnelte. Dies bewog mich zu dem Versuch, in die Maschine eine passende Membran einzusetzen, welche die von meiner Stimme verursachten Schwingungen oder Schallwellen auffangen sollte, wenn ich hineinsprach, und dann diese Schwingungen in ein geeignetes Material, das auf den Zylinder gelegt war, einstichelte. Das für den unmittelbaren Gebrauch gewählte Material war paraffiniertes Papier, und die damit erreichten Resultate waren vortrefflich.
  • Die Eindrücke auf dem Zylinder verursachten bei rascher Rotation eine Wiederholung der Originalschwingungen, wobei das Ohr durch die Schwingungen einer Schallplatte (= Membran) getroffen wurde, gerade so, als ob die Maschine selbst spräche. Sogleich erkannte ich, wie das Problem, die menschliche Stimme beliebig oft durch mechanische Mittel wiederzugeben, gelöst sei."

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Eine Erfindung geht um die Welt

Werbeplakat mit einem Edison- Konzert- Phonographen, Handkurbelaufzug.

Nach den ersten Vorführungen kam die Sprechmaschine nicht mehr zur Ruhe. Alle New Yorker Zeitungen waren voll von großen Artikeln über den Phonographen. Edisons Laboratorium wurde zur Pilgerstätte. Ein paar Wochen lang war Edisons Phonograph eine Sensation ersten Ranges, dann flaute der Wirbel ab, und schließlich hörte man kaum noch etwas von der sprechenden Maschine.

Die ungeahnten Möglichkeiten, die der Phonograph in sich barg, wurden noch nicht erkannt. Er fristete sein Schicksal als geheimnisvolles Kuriosum, das man auf Jahrmärkten bestaunte und in Varietes bewunderte.

Der Phonograph setzt sich durch

Volle zehn Jahre vergingen. Im Frühjahr 1888 nahm Edison seine Arbeit an der Sprechmaschine wieder auf. Er war davon überzeugt, daß das Gerät nach grundlegenden Verbesserungen nicht mehr als neckisches Spielzeug betrachtet werden würde. Schlag auf Schlag kamen die Zusatzerfindungen.

In den nächsten fünf Jahren meldete Edison über sechzig neue Phonographen- Patente an. An Stelle der Paraffinpapier- oder Stanniolstreifen benutzte er nun Hohlzylinder aus besonders präpariertem Wachs. Statt der Nadel verwendete er einen scharfen Saphirsplitter für die Aufnahme, einen stumpfen Saphirstift für die Wiedergabe.

Besonders schwierig war das Verfahren, um die Wachszylinder zu kopieren. Es war für den Verkauf der Phonographen von entscheidender Bedeutung, daß der Käufer sich nach und nach einen Vorrat von Wachswalzen mit guten Aufnahmen anschaffen konnte. Entgegen der ursprünglichen Annahme Edisons spielte der Phonograph als Diktiergerät keine Rolle. Die Leute wollten fertig aufgenommene Musik.

Der Erfinder löste dieses Problem durch den Prozeß der Vakuumablagerung. Er hängte die Originalwalze in einen luftleeren Raum und überzog sie mit zerstäubtem Gold, um sie elektrisch leitend zu machen. Dann konnte man sie galvanisieren, eine Matrize anfertigen und Kopien aus Wachs herstellen.

Zur Verwertung des verbesserten Phonographen, den man nun nicht mehr mit der Hand, sondern mit einem Elektromotor in Bewegung setzte, wurde in Philadelphia eine Gesellschaft gegründet, deren Geschäftsführung aber nichts davon hielt, die Sprechmaschinen zu verkaufen, sondern sie lieber vermieten wollte.

Das Ergebnis war entmutigend. Die Mietverträge wurden nach ihrem Ablauf nicht erneuert. In der Firma häuften sich die zurückgegebenen Geräte.
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Ein Federtriebwerk dreht die Walze

Edison-Standard-Phonograph, 1901; Federwerkantrieb mit Fliehkraftregler. Der Trichterkran (der gußeiserne Bügel über der Walze) ermöglichte es, auch längere Trichter anzubringen.

In der Praxis hatte sich gezeigt, daß die Ausführung des elektrischen Phonographen-Triebwerks verkehrt war. Die Motoren waren viel zu groß und unhandlich, sehr teuer - und nur an den Stellen verwendbar, an denen es elektrischen Strom gab. Dazu kam, daß die Motoren äußerst störanfällig waren. Es dauerte lange, bis sich Edison zur Verwendung von Federtriebwerken entschloß.

Die Wachswalzen waren für den Verkauf immer noch zu unpraktisch. Edison vertiefte sich in die Fachliteratur und begann eine Versuchsreihe mit über hundert Ölen und Fetten. Endlich gelang ihm die Herstellung einer brauchbaren Mischung. Für die Massenherstellung eignete sie sich aber leider nicht, weil sie zu teuer war. Er probierte es mit einem Papierzylinder, den er mit der neuen Wachsmischung überzog. Die Aufnahmeergebnisse waren ausgezeichnet, aber die Papierwalzen ließen sich nicht verschicken.

Der Zylinder aus Sodasalz

Was er suchte, das war ein guter, billiger, leicht herzustellender und ohne Schwierigkeiten versendbarer Zylinder. Schließlich kam er auf ein stearinsaures Sodasalz, das alle Prüfungen bestand. Er ließ es jahrelang in großen Mengen herstellen und verwendete es fast ausschließlich für die Walzenanfertigung.

Zur gleichen Zeit setzte er seine Versuche fort, den Phonographen als automatischen Anrufbeantworter in der Telefontechnik einzuführen. In San Francisco entschloß man sich dazu, eine Sprechmaschine an die Telefonvermittlung anzuschließen. Das ging eine Weile ganz gut. Dann mehrten sich die Beschwerden der Telefonkunden. Sie wunderten sich zunächst über die stereotype Besetztauskunft, dann ärgerten sie sich nur noch. Schließlich kamen sie mit wüsten Drohungen. Die Auskunftmaschinen wurden wieder abmontiert. Trotz mancher Schwierigkeiten trat der verbesserte Phonograph nun seinen Siegeslauf um die ganze Erde an.
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Der endgültige Durchbruch

Bei allen Veränderungen an der Funktionsweise der Sprechmaschine ging Edison niemals von einem Grundprinzip ab: Die in die Wachswalze eingeschnittene Rille markierte die hohen und tiefen, schwachen und lauten Töne und Laute grundsätzlich durch tiefere oder flachere Gravierungen. Die Saphirnadel bewegte sich auf und ab, tastete mikroskopisch winzige Berge und Täler ab und übersetzte ihren Code in hörbare Töne.

Der endgültige Durchbruch des Phonographen kam auf der Weltausstellung in Paris im Jahre 1889. Diese Weltausstellung stand ganz im Zeichen des Eiffelturms - und des Mr. Thomas Alva Edison aus Amerika. Im Mittelpunkt der Edison-Abteilung prangte die gewaltige, zwölf Meter hohe Nachbildung einer Glühbirne, die aus über zweitausend Glühlampen montiert worden war.

Die Lampen auf der linken Seite des Monstrums deuteten die Farben der amerikanischen Flagge an, auf der rechten Seite glühten die Farben der französischen Trikolore. In der Mitte leuchteten in großen Lettern der Name „Edison" und die Jahreszahl 1889. Dutzende von Phonographen standen auf einem endlos langen Tisch und redeten in allen europäischen und vielen außereuropäischen Sprachen.

Ein Vortrag über Arbeitsweise des Sprechapparates

In einem kleinen Pavillon konnten die Besucher gegen eine geringe "Gebühr" (gemeint ist sicher ein "Entgeld") selbst eine Phonographenwalze besprechen. Alle zwei Stunden hielt einer der Edison-Angestellten einen Vortrag über die Konstruktion und die Arbeitsweise des Sprechapparates.

Tausende hörten Tag für Tag zu. Die Edison-Abteilung bildete die große Sensation der Weltausstellung. Der Phonograph wurde zum großen Geschäft, und die zu seiner Fabrikation gegründeten Edison-Werke konnten sich vor Aufträgen kaum retten. Seit 1896 brachte der verbesserte Sprechapparat seinem Erfinder einige hunderttausend Dollar jährlich ein.

Eine neue, weltweite Industrie wurde ins Leben gerufen. Noch 1922 arbeitete Edison daran, seinen Phonographen immer weiter zu verbessern. Um diese Zeit hatte die Phonographenwalze Edisons jedoch schon längst ihre Bedeutung verloren. Eine runde Platte mit eingeritzter Toninformation war im Begriff, sie abzulösen: die Schallplatte.

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