Sie sind hier : Startseite →  Hifi Historie und Geschichte→  Historischer Rückblick von 1998→  (4) Die Magnetaufzeichnung

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.

.

Die Magnetaufzeichnung

.

Schallwellen in Form von magnetischer Energie

Ob im privaten Bereich, in der Technik oder in der Wirtschaft, die magnetische Schallaufzeichnung hat sich mit ihrer Perfektion in vielen Lebensbereichen eingenistet. Sie hat die Aufnahmetechnik der Rundfunkhäuser revolutioniert, hat in der Schallplatten- und Filmtechnik neue Qualitätsmaßstäbe gesetzt und die Arbeitstechniken zahlreicher Berufe beeinflußt.

Das Magnetband ist für Kontrollaufzeichnungen im Sprechverkehr der Luftüberwachung genauso unentbehrlich wie für den automatischen Anrufbeantworter. Das Prinzip wird auch zur Video-Aufzeichnung benutzt und ist schließlich für die Steuerung von Maschinen ebenso wertvoll wie als magnetischer Informationsspeicher für Rechenzentren, und vieles mehr.

Vollbracht wird dieses Wunder von kleinen Eisenoxidteilchen, die im Rhythmus und in der Stärke der ursprünglichen Schallwellen durch den kleinen Elektromagneten des Tonkopfes magnetisiert werden. Schallenergie wird also in Form von magnetischer Energie gespeichert. Beim Abspielen wird dieser Code wieder in eine stetig wechselnde elektrische Spannung umgewandelt, verstärkt und wiedergegeben.
.

Die Grundlagen - Hans Christian Oersted

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts experimentierte die halbe Gelehrtenwelt in Europa mit dem elektrischen Strom. Der dänische Physiker Hans Christian Oersted (1777 bis 1851) machte da keine Ausnahme. Bei einem Experiment während einer Vorlesung führte er eine Kompaßnadel in die Nähe eines stromdurchflossenen Leiters. Man hatte schon viel früher vermutet, daß zwischen der Elektrizität und dem Magnetismus irgendein Zusammenhang bestehen müsse.

Aber bei Oersteds Versuch wurde diese Wechselwirkung erstmals deutlich sichtbar gemacht, denn die Magnetnadel stellte sich im rechten Winkel zum stromdurchflossenen Leiter ein. Als der Physiker die Stromrichtung umkehrte, drehte sich die Magnetnadel und zeigte, immer noch im rechten Winkel zum Strom, in die entgegengesetzte Richtung.

Im Jahr 1820 veröffentlichte Oersted seine grandiose Entdeckung in lateinischer Sprache. Sie fand ein gewaltiges Echo, und mit Ampere, später dann Faraday und Henry, wuchs sich der Elektromagnetismus zu einer technischen Macht aus, die ihresgleichen suchte.

Der Engländer Michael Faraday

Die zweite bahnbrechende Entdeckung machte der Engländer Michael Faraday (1791-1867) mit der Induktion. Während eines Vortrags wollte der Physiker und Chemiker den Zuhörern seine Theorie der magnetischen Feldlinien demonstrieren. Er schob einen Dauermagneten in eine Spule, deren Enden mit einem Strommeßgerät verbunden waren. Der Zeiger schlug aus, als er den Magneten hineinschob, blieb ruhig, wenn der Permanentmagnet auf der Stelle verharrte, und bewegte sich erst wieder beim Herausziehen.

Daraus ließ sich schließen, daß durch die Bewegung eines elektrischen Leiters in einem Magnetfeld an den Enden des Leiters eine sich mit dem Bewegungsrhythmus ändernde Induktionsspannung entstand. Von dieser Entdeckung ausgehend erfand Faraday 1831 den ersten Generator.

Der 183m lange Liebesbrief des Amerikaners Oberlin Smith

Am 8. September 1888 war in der amerikanischen Zeitschrift „The Electrical World" ein interessanter Artikel zu lesen. Verfasser dieses Artikels war der Amerikaner Oberlin Smith, und er hatte den Titel „Eine mögliche Form des Phonographen". Oberlin Smith war der erste, der sich eingehend mit allen technischen Problemen der magnetischen Schallaufzeichnung auseinandergesetzt hat. In welchem Kontext dieser Aufsatz zu sehen ist, ob Oberlin Smith praktische Versuche angestellt hat oder nicht, ist unbekannt.

Das ist um so erstaunlicher, als Smith in seinem Artikel schon alle wesentlichen Elemente der heutigen Tonbandgeräte angegeben hat. Er schlug vor, Bänder und Drähte aus Stahl als Tonträger zu verwenden oder eine Schnur aus Seide oder Baumwolle mit eingesponnenem Stahlpulver. Diese Schnur wurde von einer Rolle ab- und nach Durchlaufen einer Drahtspule zur Magnetisierung auf eine zweite Rolle aufgewickelt. Die Abwickelrolle wurde von einer mechanischen Bremse in Form einer Stahlfeder gebremst, um das Band straff zu halten.

Die Drahtspule wurde beim Aufsprechvorgang von den Mikrofonströmen durchflossen. Dadurch wurden die Stahlpartikel der Schnur im Takt der Schallschwingungen magnetisiert. Heute erscheint es fragwürdig, ob sein System überhaupt funktioniert hätte. Es steht fest, daß der schwächste Punkt im Smithschen System die Sprech- und Hörspule war, deren magnetisches Feld immerhin eine erhebliche Ausdehnung hatte.

Die Frequenzen, wie sie für die brauchbare Wiedergabe von Sprache benötigt wurden, hätten selbst bei hoher Geschwindigkeit des Bandes kaum aufgezeichnet werden können. Oberlin Smith kann vielleicht als einer
der Väter des Magnettons angesehen werden, aber der eigentliche Erfinder war ein anderer.
.

Das erste Tondrahtgerät - ein „Telegraphon"

Walzen-Telegraphon von Poulsen 1898. Die Walze ist mit Stahldraht umgeben. Ein Elektromagnet dient der Aufnahme und Wiedergabe, indem er die Walze entweder magnetisiert oder die Magnetspur abtastet.

Das Jahr 1900 hatte eine Fülle von technischen und wissenschaftlichen Neuerungen zu verzeichnen. Max Planck begründete mit der Formel für die Strahlung schwarzer Körper die Quantentheorie. Michael Pupin fand die geeigneten Spulen zur Verbesserung der Kabeltelegraphie. Die erste Zeppelinfahrt wurde unternommen. Wilhelm Wien gelang die magnetische Ablenkung der Kanalstrahlen.

Und Enrico Caruso begann mit Schallplattenaufnahmen entscheidend die noch junge Technik der Tonkonservierung zu fördern. Im gleichen Jahr fand in Paris wieder eine Weltausstellung statt. Wie schon 1889 den Edison-Phonographen konnte man auch diesmal wieder ein Gerät bestaunen, das die menschliche Stimme aufzunehmen und wiederzugeben vermochte. Das Gerät hieß „Telegraphon".

Der sprechende Draht

Platten-Telegraphon von Poulsen, 1898. Zwei Platten mit einem Durchmesser von 13 Zentimetern und im Kofferdeckel zwei Magnete zum Entmagnetisieren.

Erfinder des Telegraphons war der dänische Physiker Valdemar Poulsen (1869 bis 1942). Wie der Name schon vermuten läßt, war dieses technisch recht einfach gebaute Gerät für die Aufzeichnung von Telefongesprächen gedacht.

Auf einer 28 Zentimeter langen Walze waren 220 Drahtwindungen aufgebracht. Der Stift eines durch die Mikrofonströme erregten Elektromagneten zeichnete die Schallwellen auf der sich drehenden Walze in dem Draht als unterschiedlich starke Magnetisierung auf. Beim Abspielen glitt der Elektromagnet, Vorläufer des Magnetkopfs, über den magnetisierten Draht und übersetzte den magnetischen Code in Stromschwankungen, die die Membran eines Telefonhörers zum Schwingen brachten.

Die aufgezeichneten Töne konnten so beliebig oft abgehört werden. Bereits im Jahr 1898 ließ sich Poulsen sein erstes brauchbares Magnettongerät patentieren. Die praktische Auswertung seines Patents stieß jedoch auf unüberwindliche Schwierigkeiten, weil der Erfinder keinen Geldgeber für die serienmäßige Herstellung seiner Tonmaschine auftreiben konnte. Am 10. Dezember 1898 erhielt Poulsen für seinen Apparat das deutsche Patent Nr. 109 569.
.

Die Zeit war noch nicht reif

Wer war dieser Poulsen? Der 1869 in Kopenhagen geborene Däne studierte zunächst Medizin und wandte sich später der Elektrotechnik zu. International bekannt wurde er jedoch nicht durch sein Telegraphon, sondern durch seine Arbeiten in der Hochfrequenztechnik mit der Erfindung des nach ihm benannten Lichtbogensenders.

Bei seinem Telegraphon hatte Poulsen die damaligen technischen Möglichkeiten voll ausgeschöpft. Schon damals waren die drei Grundformen in mechanisch und äußerlich einwandfreier Form ausgeführt. Da war zunächst die erwähnte Walzenmaschine mit den Windungen aus ein Millimeter starkem Stahldraht. Eine andere Entwicklung wird als Plattenmaschine bezeichnet, deren Tonträger in Form der Schallplatte spiralförmig abgetastet wurde.

Die Poulsen-Maschine

Spulen-Telegraphon von Poulsen, 1898. Dieses Gerät hat schon sehr viel Ähnlichkeit mit den späteren Magnettongeräten.

Und schließlich ist noch die Poulsen-Maschine zu erwähnen, die den heutigen Tonbandgeräten am nächsten kommt: die Spulenmaschine, bei der der Tonträger von einer Spule auf eine zweite gewickelt wurde. Waren bei seinen ersten Versuchen für die einwandfreie Sprachaufzeichnung noch Draht- bzw. Bandlaufgeschwindigkeiten von 20 Metern pro Sekunde notwendig, so gelang es ihm bis zur Weltausstellung von Paris im Jahr 1900, durch verbesserte Formgebung der Magnetköpfe und vor allem durch das Prinzip der Gleichstrom-Vormagnetisierung die Geschwindigkeit auf zwei Meter pro Sekunde herabzusetzen. In Paris wurde Poulsens Telegraphon mit dem „Grand Prix" ausgezeichnet.

In der technischen Welt war das Interesse an diesem revolutionierenden Apparat eher mäßig. Man warf ihm vor, daß die Wiedergabe viel zu leise und dadurch sehr schwer verständlich war. An die Aufnahme größerer Frequenzbereiche, wie beispielsweise die Aufnahme von Musik, war überhaupt nicht zu denken.

Valdemar Poulsens Erfindung teilte das Schicksal der genialen Ideen des Oberlin Smith. Sie geriet in Vergessenheit, und es sollte Jahrzehnte dauern, bis man sich an diese erste magnetische Schallaufzeichnung und -wiedergabe erneut erinnerte. Aber dazu mußte erst die elektrische Lautverstärkung aus der Wiege gehoben werden.
.

Neue Hoffnungen und viele Versuche

Bei diesem Diktiergerät „Recordon" aus dem Jahre 1935 wird eine hauchdünne magnetisierte Trägerfolie zur Aufnahme und Wiedergabe verwendet Die kleinere Innenplatte dient lediglich zur Führung des Tonkopfes.

Im Jahr 1908 wurden beim Internationalen Technikerkongreß in Kopenhagen sämtliche Reden auf Draht aufgenommen. Für die gesamte Sprechzeit von etwa 14 Stunden wurden immerhin ungefähr 2.500 Kilometer Draht benötigt. Aber die Grenze des Verfahrens war bald erreicht. Die Verzerrung ließ sich nicht mehr verringern, solange es keine Verstärker gab.

Die immer noch recht hohen Auf Zeichnungsgeschwindigkeiten bedingten längere Betriebspausen, da der Rückspulvorgang nicht wesentlich schneller erfolgen konnte. Außerdem erwies sich das hohe Gewicht der Spulen, deren Windungen sich oft verwirrten, als ein erheblicher Nachteil. Hinzu kam noch der Ärger mit den ständig reißenden Drähten. Zum Flicken kam nur Schweißen in Frage, und das war erstens umständlich, und zweitens wurde durch die Erwärmung des Stahls an der Schweißstelle immer ein lautes Knacken verursacht.

Das hinderte aber einige Leute nicht daran, den von Poulsen gezeigten Weg weiter einzuschlagen.
.

Dr. Curt Stille

Aus den Jahren 1918/19 stammen die ersten Patente von Dr. Curt Stille (1873-1957), der schon damals seinen praktischen Sinn bewies, indem er den von Poulsen erwähnten Vorschlag der unabhängigen Aufzeichnung zweier Signale auf einem Träger zur Ausnützung des Rücklaufs verwenden wollte.

Stille erfand auch ein „Magnetsystem zum bequemen Einfädeln des Drahtes". Mario Marchetti und Ansonio Padiglione lieferten 1922 mit einem weiteren Patent auf diesem Gebiet einen italienischen Beitrag zur Technik des Magnettons.

Der Stahldraht und das Stahlband waren 30 Jahre lang das bevorzugte Material für die magnetische Tonaufzeichnung. Der beste Magnet war eben der massive Stahl, und wenn es galt, mit den beschränkten, weil unverstärkten Sprechströmen eine möglichst große Anzahl von winzig kleinen Einzelmagneten auf einer Vorratsspule unterzubringen, kam es nur darauf an, den Stahl bestmöglich auszunutzen.

Die Drähte und Bänder wurden bis zur Grenze der mechanischen Höchstbelastung immer dünner hergestellt. Von den ersten Poulsenschen Drähten mit der Stärke von einem Millimeter schrumpfte der Durchmesser auf 0,2 Millimeter.

Eine neue Technik bahnt sich an

Zweifellos war die Verbesserung der Verstärkertechnik der Hauptantrieb für das Wiederaufleben des Magnettons in den zwanziger Jahren. Nicht nur, daß man jetzt mit stärkeren Strömen bei der Aufzeichnung arbeiten und die schwachen Hörströme wieder verstärken und damit einen Lautsprecher anschließen konnte, sondern es wurde auch möglich, der Verzerrung Herr zu werden, die bei diesem Verfahren besonders stark ausgeprägt war. Das hing damit zusammen, daß beim Magnetton bei der Wiedergabe die tiefen Frequenzen, also die langen Wellenlängen, in der Hörspule geringere Ströme induzieren als die höheren Frequenzen.

Andererseits war bei den höchsten Frequenzen durch die räumliche Ausdehnung des Feldes der Abtastköpfe eine Grenze gesetzt. Durch geeignete Schaltmittel (Entzerrungskurven) in den Verstärkern gelang es, den Frequenzgang auszugleichen.
.

Die magnetisierte Platte von Max Kohl

Im Jahr 1921 baute die Firma Max Kohl in Chemnitz das erste lautsprechende Telegraphon. Als Träger diente eine Stahlscheibe von 130 Millimeter Durchmesser. Sie wurde wie eine Schallplatte in einer Spirale abgetastet. Wahrscheinlich war sie als Konkurrenz für die Schallplatte gedacht. Die Tonqualität jedenfalls war besser als bei einer Schallplatte, da das Nadelgeräusch wegfiel.

Dr. Curt Stille war in den zwanziger Jahren eine der aktivsten Persönlichkeiten auf dem Gebiet des Magnettons. Er gründete das „Telegraphone Patent Syndikat" zur Auswertung des Verfahrens. Seine Entwicklungen führten über die „Echo-Maschinen GmbH" zum „Daylygraph", dem ersten serienmäßig mit Verstärker und Entzerrer herausgebrachten Gerät, und zum ausgereiften Diktiergerät „Textophon".

1928 - das „Blattnerphone"

Die Versuche, das Verfahren auch beim Tonfilm einzuführen, führten zu E. Blattner in England, der alle Rechte von Stille erwarb und 1928/29 das Magnettongerät „Blattnerphone" auf den Markt brachte. Das Gerät landete bei der englischen Marconi-Gesellschaft und leistete schließlich der staatlichen englischen Rundfunkgesellschaft BBC wertvolle Dienste.

Auch in Deutschland fand die „Stahltonmaschine" etwa für Reportagen aus dem Freiluftballon und aus der Tiefe eines Bergwerks interessante Anwendungsgebiete. An Musikwiedergabe war seinerzeit jedoch noch nicht zu denken. Die von AEG und Telefunken maßgeblich mitentwickelte Verstärkerröhre hatte dem Stahlton einen neuen Aufschwung gegeben. Aber wiederum schien der Endpunkt einer Entwicklung erreicht. Das Grundrauschen der Tonträger auf der einen und die magnetische Sättigung des Stahls auf der anderen Seite begrenzte den brauchbaren Lautstärkeumfang (Dynamik). Außerdem blieb trotz aller Bemühungen der Frequenzumfang auf etwa 4 000 Hertz beschränkt.
.

Vom Draht zum Band - Fritz Pfleumer aus Dresden

Der Mann, der Oberlin Smiths Idee des pulverförmigen Tonträgers wieder aufgriff, war kein Wissenschaftler. Es war ein ideenreicher Außenseiter der Technik mit Namen Fritz Pfleumer aus Dresden. Er kam aus der Buntpapierbranche. Dort hatte er gelernt, Silber- und Goldpapier mit Metallpulverbeschichtung in guter Qualität herzustellen.

Ein ganz großer Erfolg war die Entwicklung eines Papiers mit Bronzepulver für die Goldmundstücke von Zigaretten. Nun wollte er es mit Eisenpulver versuchen. Was ihn auf den Gedanken brachte, seine Kenntnisse für die magnetische Schallaufzeichnung zu verwerten, weiß man nicht. In aller Stille experimentierte er mit seinen Papieren, Pulvern, Magneten und Verstärkern.

Im Jahr 1928 meldete er schließlich seine magnetisierbaren Papierbänder beim Patentamt an. Das Patent wurde unter der Nummer 500.900 als Deutsches Reichspatent erteilt. Nun konnte er seine Erfindung den Firmen anbieten.

Der entscheidende Vorteil lag auf der Hand: Die Spulen wurden kleiner, leichter und billiger. Tonaufnahmen konnten nun genau wie Filmaufnahmen in Teilen hergestellt, geschnitten und zusammengeklebt werden. Aber die Techniker der einschlägigen Firmen waren durch die vielen Rückschläge, die sie mit Stahlbändern und Stahldrähten erlebt hatten, skeptisch geworden.

Die AEG schließlich erkannte die entscheidenden Vorteile des neuen Verfahrens, obwohl sie auf diesem Gebiet noch keine Erfahrungen gemacht hatte. Sie schloß mit Pfleumer einen Vertrag. Die ersten Versuchsreihen deckten einen schwerwiegenden Fehler der Papierbänder auf: ihre geringe Reißfestigkeit.

Man kam zu der Einsicht, daß nur die chemische Industrie etwas Brauchbares aus Pfleumers Vorschlag entwickeln konnte. Also wurden die Versuche vorerst beendet. Die BASF (Badische Anilin- & Sodafabriken, 1925 bis 1945 Bestandteil der IG.-Farbenindustrie AG) in Ludwigshafen am Rhein wurde beauftragt, einen Magnetfilm auf Kunststoffbasis zu entwickeln. 1932 begann die BASF mit den Laboratoriumsversuchen zur Herstellung von Acetylzellulosebändern mit Eisenpulverbeschichtung, die dann auch rechtzeitig zum produktionsreifen Abschluß kamen.
.

Die ersten Erfolge zeichnen sich ab

Während man sich in Ludwigshafen um ein brauchbares Tonband bemühte, konzentrierte sich die AEG indessen ganz auf die Entwicklung eines Gerätes. Der wichtigste Punkt war, einen geeigneten Magnetkopf zu entwickeln. Dabei griff man bei der AEG auf Vorarbeiten zurück, die Eduard Schüller am Heinrich-Hertz-Institut geleistet hatte. Schon Poulsen war bekannt, daß es darauf ankam, die Einwirkung der Magnetköpfe auf den Tonträger möglichst punktförmig zu gestalten.
.

Dipl.-Ing. Eduard Schüller und der Magnetkopf

Dieser Text stimmt nicht : "Magnetophon der AEG von 1935." Das hier war der Prototyp aus 1934, nachträglich als "AEG K0" benannt, weil es so nicht funktionierte und dann doch nicht auf der Funkausstellung 1934 gezeigt wurde.

Doch die Streuung der Felder der Elektromagneten war 35 Jahre lang ein kaum lösbares Problem. Erst Eduard Schüller bildete seinen Magnetkopf als Ring aus, der an einer Stelle einen schmalen Spalt hatte. Wurden bis dahin bei fast allen Systemen die Bänder von dem Magneten mehr oder weniger umschlossen, so wurde jetzt das Band mit seiner aktiven Seite in engem Kontakt mit dem Spalt des Ringes vorbeigezogen. Das Feld des Elektromagneten wurde sozusagen in dem Ring gefesselt und konnte nur an der Stelle des schmalen Spaltes austreten.

Zuerst war der Spalt 0,1 Millimeter breit. Später lernte man Spalte von wenigen Tausendstel Millimetern herzustellen. Dadurch wurde es möglich, die Bandgeschwindigkeit auf Werte herabzusetzen, die man früher nicht für möglich gehalten hatte. Die Erfindung Eduard Schüllers wurde zur wichtigsten Grundlage des neuen Verfahrens.

Mit dem Ringkopf gelang es zum ersten Mal, mit Pfleumer-Bändern Aufnahmen zu machen, die mit den damaligen Schallplattenaufnahmen konkurrieren konnten. Der Erfolg des Verfahrens war sichergestellt. Obwohl die Bänder aus Acetylzellulose schon fester waren als die Papierbänder, mußten sie doch sehr vorsichtig behandelt werden. Das nur fünf Hundertstel Millimeter dicke Band stellte höchste Anforderungen an die Laufwerkmechanik.


  • Anmerkung : Hier stimmt die Reihenfolge auch nicht mit den tatsächlichen Ereignissen überein. Das erste Magnetophon Gerät hatte keine 3 Motoren, sondern nur einen Motor !!!


Nach einer Idee von Theo Volk, Leiter des Tonbandgeräte-Labors, wurde bei der AEG (ab Anfang 1935 !!) der Dreimotorenantrieb entwickelt, der nicht nur einen stoßfreien Transport des Bandes ermöglichte, sondern auch ein elegantes Vor- und Rückspulen mit zehnfacher Geschwindigkeit.

Heute sind die Bänder zwar sehr viel fester, aber der Dreimotorenantrieb ist bei Geräten für hohe Ansprüche nach wie vor üblich, weil er besser als alle anderen Schwankungen der Tonhöhen vermeidet, die sich bei auch nur geringfügigen Geschwindigkeitsveränderungen im Bandtransport ergeben würden.
.

1934 - Das erste Tonbandgerät dieser Welt (wurde nicht gezeigt)

Im Sommer 1934 wurde in einer Presseverlautbarung der AEG bekanntgegeben, daß ein Tonbandgerät mit dem Namen „Ferroton" auf den Markt gebracht würde.

Vor der Berliner Funkausstellung 1934 !! wurde der Name in „Magnetophon" umgeändert. Die BASF hatte die ersten 50.000 Meter Magnetophonband fertiggestellt. Aber die Herren der AEG waren mit den Geräten doch noch nicht ganz zufrieden, und auf der Funkausstellung wurde noch kein Magnetophon gezeigt.

  • Anmerkung : Hier stimmt die Geschichte / Historie überhaupt nicht mit den Ereignissen überein.


Erst im Herbst 1935 war die Betriebssicherheit und die Tonqualität schon so gut, daß das erste Tonbandgerät der Welt, das (später nachträglich so benannte) „Magnetophon K1" der AEG, auf der 12. Großen Deutschen Rundfunkausstellung in Berlin öffentlich vorgeführt werden konnte.

  • Anmerkung : Das AEG K1 hatte liks vorne nur 3 Knöpfe, erst das AEG K2 und alle folgenden hatten 4 Knöpfe.

.

Das AEG K1 auf der Funkausstellung 1935

Ein Jahr nach dem ersten Magnetophon K1 führte die AEG das K2 vor, mit Dreimotorenantrieb. (Der Text ist leider falsch !! - Das AEG K1 hatte bereits den 3 Motoren Antrieb des Theo Volk) Das hier ist das Bild des AEG K2.

Jeder Besucher durfte, wie schon seit Edisons Zeiten üblich, seine Stimme hören. Das K1 wurde ein durchschlagender Erfolg. Die Spieldauer einer Spule von 30cm Durchmesser betrug 20 Minuten. Bei einer Bandgeschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde wurden Frequenzen bis 6.000 Hertz übertragen.

Schon 1936 wurde ein Magnetophon K2 mit einer Bandgeschwindigkeit von 11 Zentimetern pro Sekunde in den USA vor Fachleuten vorgeführt. Das Gerät mit den drei schweren Motoren wurde aber nur mitleidig belächelt.

Vielleicht war die etwas unhandlich geratene Form daran schuld. Schon das K1 der Berliner Funkausstellung von 1935 wog mit seinen drei Koffern (Laufwerk, Verstärker und Lautsprecher) immerhin fast einen Zentner. Die damalige Reichsrundfunkgesellschaft in Berlin nahm sich 1937 des AEG-Gerätes an und führte das neue Tonband-Aufzeichnungsverfahren über 100 Journalisten vor.

Die Post und verschiedene Behörden waren weitere Abnehmer. Für die Deutsche Wehrmacht wurden Spezialtonbandgeräte etwa für die Kriegsberichterstattung entwickelt. Bis 1939 hatte die BASF bereits fünf Millionen Meter Magnetophonband hergestellt.

1937 - Die Verbesserung der Dynamik um 3 dB

Die Entwicklung der Tonträger führte von Stahldraht und Papierbändern zunächst zu Acetylzellulosebändern. Dafür wurde 1938 bei BASF diese kombinierte Anlage zum Folienziehen und Gießen aufgestellt. Als sie durch eine Explosion zerstört wurde, entwickelte man - eigentlich als Notlösung - das „Masseband", eine PVC-Folie mit darin eingewalztem Oxid (1943).
Nach dem Durchlaufen eines Trockentunnels, (wo) in dem sich die magnetisierbare Oxidschicht fest mit der Kunststoffolie verbindet, wird die Magnetfolie hier, am Ende der Beschichtungsanlage, auf große Rollen aufgewickelt.

Das Grundrauschen der Bänder blieb für die Techniker in Deutschland das Hauptproblem, obwohl die ursprünglich recht körnige Oberfläche der Pfleumerschen Papierbänder längst einer gleichmäßigen matten Oberfläche gewichen war. Die Zusammenarbeit von BASF und AEG schuf neue und bessere Bänder.

Bereits Pfleumer hatte die günstigen Eigenschaften der magnetischen Oxide erkannt. Er erhielt 1933 das Patent Nr. 649 408 auf ein Material mit möglichst niedriger Permeabilität, also mit einem günstigen Verhältnis zwischen magnetischer Induktion und magnetischer Feldstärke.

Dr. Friedrich Mathias von der BASF schuf das erste Band, das nicht mit Eisen und nicht mit dem schwarzen Magnetit (Magneteisenstein) beschichtet war, sondern mit dem magnetisierbaren Eisenoxid Fe203. Diese Beschichtung war für kurze Wellenlängen besonders gut geeignet und erlaubte daher, die Bandgeschwindigkeit herabzusetzen.

Das störende Rauschen lag nun schon (oder endlich) in der gleichen Größenordnung wie bei der 78er Schallplatte. Aber um die bekannten Verfahren zu übertreffen, fehlte noch ein weiterer Schritt zur Verbesserung der Dynamik. Und bei diesem Schritt stand der Zufall Pate.
.

Der deutsche Rundfunk hatte die Vorteile und Möglichkeiten des Magnetophons erkannt und benutzte es seit jener Pressekonferenz von 1937 in zunehmendem Maße. Gleichzeitig nahm er aktiv Anteil an der Weiterentwicklung. Im Jahr 1940 arbeiteten dort die beiden deutschen Physiker (Dr.) H. J. von Braunmühl und (Dr.) W. Weber an dem Problem, durch Gegenkopplung des Sprechkopfes die in diesem Kopf infolge der Bandungleichmäßigkeiten induzierten Störspannungen zu kompensieren. Es verschlug ihnen fast den Atem, als bei den Versuchen plötzlich das Rauschen wegblieb.

Sie fanden heraus, daß die Gegenkopplung nicht die Ursache sein konnte. Schließlich stellten sie fest, daß der Verstärker durch Vertauschen der Gegenkopplungsleitungen ungewollt ins Schwingen geraten war. Aus der Gegenkopplung war eine Mitkopplung geworden, die eine Frequenz erzeugte, die oberhalb der Hörgrenze lag. Der Zufall hatte wieder einmal Pate für eine grundlegende Entdeckung gestanden. Die große Leistung der beiden Männer lag darin, daß sie die Ursachen erkannt und ihre Entdeckung richtig ausgewertet hatten.

Von Braunmühl und Weber überlagerten die Sprechströme mit einem hochfrequenten Wechselstrom, wodurch das Grundrauschen wesentlich herabgesetzt wurde und eine größere Dynamik erreicht werden konnte. Mit einem Schlag war nun der Magnetton allen anderen Verfahren weit überlegen. Sprache und Musik im gesamten hörbaren Frequenzband konnten aufgezeichnet werden. 1941 wurde im UFA-Palast am Zoo in Berlin das Hochfrequenz-Tonbandgerät der Fachwelt vorgeführt. Der Erfolg war überwältigend. Jetzt stand der Anwendung des Magnettons auf allen Gebieten der technischen Akustik nichts mehr im Wege.
.

Die Anwendung der Hochfrequenz war schon bekannt

Die Amerikaner Carlson und Carpenter hatten von 1921 an im amerikanischen Marine-Versuchslaboratorium Versuche zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Funksignalen unter Verwendung magnetischer Detektoren angestellt. Dabei war ihnen aufgefallen, daß man wesentlich schwächere Signale magnetisch aufnehmen konnte, wenn man dem Signal einen Wechselstrom von etwa 10.000 Hertz überlagerte.

Der eigentliche Grund für die verbesserte Aufnahmequalität ging auf einen von Braunmühl und Weber entdeckten Effekt zurück. Aber Carlson und Carpenter hatten die Bedeutung dieses Effektes nicht erkannt. Erst nach dem Bekanntwerden der deutschen Geräte wurden die beiden in den USA zu den Erfindern erklärt. Auch in Japan wurde bei wissenschaftlichen Untersuchungen im Jahre 1938 die Hochfrequenz-Vormagnetisierung erfunden und zum Patent angemeldet. Praktische Bedeutung hat die Erfindung nicht erlangt. Da die japanische Patentschrift erst nach dem Deutschen Reichspatent Nr. 743 411 von Braunmühl und Weber erschien, hat sie keinen Einfluß auf das deutsche Patent gehabt.
.

Das tönende Band erobert die Welt

Trotz der Wirren des Zweiten Weltkriegs war die Weiterentwicklung des Magnettons in Deutschland nicht zum Stillstand gekommen. 1943 kam das „Masseband" heraus, bei dem das magnetische Oxid in eine Folie aus Polyvinylchlorid (PVC) eingewalzt wurde. Eigentlich war das Masseband eine Notlösung, da die Gießanlage für die normale Fertigung durch Explosion zerstört war. Ein Jahr darauf wurde das LGN-Band entwickelt, das wieder eine Oxidschicht auf einer PVC-Folie trug.

Auch die Geräteentwicklung bekam in diesen Jahren einen starken Auftrieb, da sich das Magnetophon als nützlicher Helfer für den Funkempfang herausstellte. Damals entstand bei der AEG das erste kleine Funkreportergerät mit Federwerksantrieb und 19cm/sec-Bandgeschwindigkeit.

Das Jahr 1945 brachte die Unterbrechung dieser deutschen Entwicklungsarbeit mit sich und den Totalverlust des deutschen Patentbesitzes.

.

Die Amerikaner und der Rest der Welt hatten es verschlafen

Ohne Zweifel erhielt dadurch die Entwicklung der Tonbandtechnik in aller Welt erheblichen Aufschwung. Das Bekanntwerden des deutschen Magnetophons riß die amerikanische Konkurrenz aus ihrem Dornröschenschlaf. Bis 1937 hatte sich in den USA kaum jemand für den Magnetton interessiert. Die Geräte „Soundmirror" und „Mirrophone" hatten mit ihren Bandschleifen (aus Papier-Band) nur kurze Aufnahmezeiten und beschränkte Anwendungsgebiete.

1939 nahm die Brush Development Co. die Produktion von Diktiergeräten auf der Basis des Drahttons auf, nachdem es gelungen war, Stahllegierungen mit besonders günstigen magnetischen Eigenschaften herzustellen. Doch das Tonband wie auch die Hochfrequenz- Vormagnetisierung waren in den USA bis 1945 unbekannt.
.

Mit dem Bekanntwerden der deutschen Geräte setzte ein Wettlauf auf die neue Technik ein. Während in Deutschland aus zeitbedingten (Nachkriegs-) Gründen nur technische Geräte, besonders für den Rundfunk, hergestellt wurden, entwickelte man in den USA sehr rasch eine Fülle billiger Heimgeräte.

In amerikanischem Tempo wurde eine ganze Tonband- und Tonbandgeräte-Industrie aufgebaut. Bis 1951 hatte die amerikanische Industrie bereits mehr als 200.000 dieser Geräte verkauft. 90% aller Tonfilme wurden in diesem Jahr bereits mit Magnetton aufgenommen und mehr als 25% aller Rundfunksendungen wurden bereits vom Band abgespielt.

War in Deutschland schon kurz nach der Einführung der Hochfrequenz-Vormagnetisierung die Schallplattenindustrie dazu übergegangen, alle Aufnahmen von Band zu schneiden, so hatte diese Technik in den Vereinigten Staaten direkten Einfluß auf die Entwicklung der Langspielplatte.

Die beinahe unbegrenzte Möglichkeit der Korrektur einer Bandaufnahme durch Schneiden und Überspielen machte die schwierige Technik des Schneidens von Langspielplatten erst wirtschaftlich möglich. Magnetton und Nadelton, die man ursprünglich mehr oder weniger als Konkurrenten angesehen hatte, waren zu Partnern geworden.
.

Das Tonband für den Hausgebrauch

Das Magnetophon KL 15 (1952) der AEG war das erste deutsche Heimgerät. Damit war ein neuer Markt für Magnettongeräte erschlossen. Auch dese Unterschft ist falsch, denn es gab vorher auch bereits Heimgeräte von kleinsten Einmann-Firmen

Angefangen hatte es in Amerika. Dort witterte man im Magnetton bzw. in dieser eneuen Technik das große Geschäft. Wie schon beim ersten deutschen Reporter-Magnetophon, wählten die Amerikaner zuerst die eigene amerikanische Bandgeschwindigkeit von 19 Zentimetern pro Sekunde und eine Bandbreite von einem Viertelzoll (6,35 mm). Das ergab etwa 20 Minuten Spieldauer.

Eine historisch falsche Aussage hier im Text :

Im Jahr 1952 kam das erste deutsche Heimgerät auf den Markt, das Magnetophon KL 15 der AEG mit den gleichen Daten. Nun ging die Entwicklung mit raschen Schritten vorwärts. Die Bandgeschwindigkeit wurde auf 9,5 und dann auf 4,75 Zentimeter pro Sekunde vermindert. Die Bandbreite wurde besser ausgenutzt. Es entstanden Zweispur-, Vierspur- und Stereogeräte.
.
Mehr steht in der großen Magentband-Historie im Magnetband-Museum.
.

Noch ein paar Details

Die Verwendung von Polyesterfolie erlaubte es, dünnere Bänder herzustellen: Langspielband, Doppelspielband, ja sogar das Tripelband.

Eine einfache Rechnung ergibt, daß bei gleicher Spulengröße die Spieldauer auf das 50fache verlängert wurde. Es war typisch bei dieser Entwicklung, daß die Spulengröße bis auf einige Ausnahmen immer die gleiche blieb, so daß man zu Spielzeiten von mehr als 20 Stunden kam. Die Heimgeräte, jetzt meist Spulengeräte genannt, wurden mehr und mehr zu hochwertigen Spezialgeräten.

Die senkrechte Anordnung, eingebaute Meßinstrumente, Flachbahn-"regler", Metallspulen und vieles mehr gab ihnen schon äußerlich das Ansehen professioneller Technik. Viele Umschalt-und "Regelmöglichkeiten erfüllten alle Wünsche des Hobby-Tonmeisters.

Den hohen Qualitätsansprüchen entsprechend, haben diese Geräte auch in der Technik ihres inneren Aufbaus eine Wandlung durchgemacht.

Bei den ersten Heimgeräten genügte ein einfacher Asynchronmotor zum Antrieb, dessen Drehzahl unabhängig von der Frequenz des Netzes geregelt werden konnte. Später strebte man zwei oder drei Motoren wie bei den Studiogeräten an, um kleinste Werte für die Tonhöhenschwankungen zu erreichen. Die Bandgeschwindigkeiten wurden durch einen Schalter geregelt, der gleichzeitig für den jeweils optimalen Frequenzgang des Verstärkers sorgte.
.

Konkurrenz aus dem eigenen Lager

Die extrem langen Spielzeiten der Tonbänder sollten darüber hinwegtrösten, daß der Spulenwechsel immer noch sehr umständlich vor sich ging. Das änderte sich schlagartig, als die ersten Kassettengeräte auf den Markt kamen, die Tonbandgeräte für das Heim. Klein, leicht und ohne viel Überlegung einfach zu handhaben, wurde die Kassette sogar zum Konkurrenten der empfindlichen Schallplatte.

Der Gedanke, das Tonband in ein besonderes Gehäuse einzusperren, ist fast so alt wie das Band selbst. Schon 1943 baute die AEG für die Post ein Kassettengerät zum stationären Einbau in Verstärkergestelle. Die Kassette mit den beiden Spulen hatte die beachtliche Breite von 45 Zentimetern. Zur Serienfertigung kam es im Krieg nicht mehr.

1948 - Loewe Opta's Kassettengerät

1948 begann Loewe Opta Magnettongeräte zu bauen und entwickelte auch ein großes Kassettengerät. Die Bandgeschwindigkeit betrug immer noch 19 Zentimeter pro Sekunde, und deshalb war das Gerät auch nicht viel kleiner. Es blieb bei einer Musterserie von 100 Stück.

Beide Geräte hatten sogenannte Zweilochkassetten, bei denen die Spulen nebeneinander angeordnet waren. Die Amerikaner brachten dann Einlochkassetten auf den Markt, bei denen die Spulen übereinander lagen, oder sie enthielten nur eine Spule, und die Aufwickelspule war fest im Gerät untergebracht.

Schließlich wurde noch die „Endlos-Kassette" entwickelt, bei der Anfang und Ende des Bandes zusammengeklebt waren, wobei das Band aus dem Inneren der Spule herausgezogen und außen wieder aufgewickelt wurde. Es gab eine Vielzahl verschiedener Konstruktionen. Sie zeigten, daß ein Bedarf vorhanden war, aber so viele unterschiedliche Techniken verunsicherten den Markt.
.

Die Konstruktion des Phi-lips-Cassettenrecorders setzte sich gegen zahlreiche andere durch. Die 45 Zentimeter der ersten Kassetten sind hier auf 10 Zentimeter geschrumpft. Eine besondere Vorrichtung verhinderte das versehentliche Löschen der Kassetten; Bandgeschwindigkeit 4,75 cm/Sekunde. Das erste Gerät dieser Art war 1963 auf der Internationalen Funkaustellung in Berlin zu sehen.
Das Optaphon 54 der Firma Loewe Opta (1954), einer der ersten Cassettenrecorder, gleicht von seiner Größe her (47 cm breit, 23 cm hoch und 22,5 cm tief) und dem Gewicht von über 17 Kilogramm noch eher den Tonbandgeräten. Es war gleichzeitig auch für Normalspulen geeignet.

Sieger blieb die Philips-Kassette

Die Compact Cassette mit kluger Marktstrategie und vorausschauender (Anmerkung : trickreicher und nicht immer seriöser) Lizenzpolitik konnte weltweit nach einheitlicher Norm eingeführt werden.

Man scheute sich nicht, unkonventionelle Bänder und Geräteformen zu verwenden. Allerdings achteten die Philipsleute sorgfältig auf die strenge Einhaltung der Normen, so daß die Austauschbarkeit auf dem ganzen Weltmarkt gesichert war.

Die kleine Zweilochkassette enthielt ein 3,8 Millimeter breites Band mit vier Spuren, das mit einer Bandgeschwindigkeit von 4,75 Zentimeter pro Sekunde ablief.

Je nach Bandlänge konnte eine Spieldauer von bis zu zwei Stunden erreicht werden. Schon vor der Einführung der Kassettengeräte kamen die ersten bespielten Tonbänder auf den Markt.

Den Anfang machte 1950 die Firma Recording Associates in New York. Ab 1954 gab es auch Stereo-Tonbandaufnahmen, herausgebracht von Livingston Electronics in New York.

Das 10-Dollar-Band begann mit der „Unvollendeten" von Schubert und mit der „Finlandia" von Jean Sibelius. Bei der niedrigen Bandgeschwindigkeit bestand trotz Verbesserung der Bänder allerdings immer noch die Gefahr des unerwünschten Rauschens.

Erst durch das sogenannte Dolby-System konnte für den Kassettenrecorder die HiFi-Norm nach DIN 45 500 eingehalten werden.

Von Ray M. Dolby wird noch im Rahmen der Stereofonie die Rede sein.
.

- Werbung Dezent -
Zurück zur Startseite © 2007/2023 - Deutsches Hifi-Museum - Copyright by Dipl. Ing. Gert Redlich Filzbaden - DSGVO - Privatsphäre - Zum Telefon der Redaktion - 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.