Tonband
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Ein Tonband (Magnettonband) ist ein Stahl-, Papier- oder Kunststoffband, das mit magnetischen Stoffen, z. B. Eisenoxid, speziellen Metalloxiden oder (Reineisenpulver) beschichtet ist. Es dient zur magnetischen Speicherung analoger oder digitaler Audiosignale.
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[Bearbeiten] Geschichtliches
Erste Experimente zur magnetischen Tonaufzeichnung wurden mit Stahldraht gemacht.
Das Ur-Tonband war ein Stahlband auf Spulen (bei der Marconi-Stahlbandmaschine) das über einen speziellen Wiedergabekopf (Hörkopf HK) wiedergegeben werden konnte.
Um das Jahr 1928 hat der Dresdner Fritz Pfleumer das Papier-Tonband erfunden, und etwa 1935/36 wurde bei der BASF in Ludwigshafen das erste Kunststoff-Tonband, das L-Typ-Band, entwickelt.
Das heutige Tonband wird auf offenen Tellern oder Spulen (für Spulentonbandgeräte) aufgewickelt oder in Kassetten verwendet, meistens in der Compact Cassette für Kassettentonbandgeräte. Für Diktiergeräte und Anrufbeantworter werden überwiegend kleinere Kassetten benutzt.
Der Begriff „Tonband“ wird oft synonym zu „Spulentonband“ – im Gegensatz zur „Compact Cassette“ (die auch nach dem Tonbandprinzip funktioniert) verwendet. Im Heimbereich wurde das (Spulen-)Tonband in den 1970er- und 1980er-Jahren weitgehend von der Compact Cassette (CC) abgelöst; diese wiederum wurde Ende der 1990er-Jahre mit der Verbreitung der CD-R von der Compact Disc (CD) abgelöst.
Der Begriff Tonband bezieht sich nicht nur auf das Speichermedium allein, sondern man meint mit diesem Begriff auch das Abspielgerät für Spulentonbänder. Durch die immer stärkere Verbreitung der Compact Cassette verlor das Tonband-(Gerät) im Heimbereich schnell an Bedeutung. Man musste nicht mehr umständlich das Band einfädeln/einlegen, sondern steckte die Kassette einfach und schnell in das Abspielgerät. Durch das weitere voranschreiten der Technik werden aber beispielsweise Anrufbeantworter - sie sind in der Vergangenheit oft mit Kassetten betrieben worden - in der heutigen Zeit mit anderer Wirkungsweise bzw. Funktionsweise hergestellt. Es gibt nämlich fast nur noch Anrufbeantworter zu kaufen, die auf einer digitalen Funftionsweise als Grundlage basieren.
Auch wenn vielfach Tonband durch Harddisk-Recording verdrängt wird, finden sich auch heute noch Tonbandmaschinen im professionellen Einsatz; so beispielsweise in Musikstudios und auf Filmsets. Tonbandmaschinen sind außerdem noch bei der Komposition und Interpretation von Werken der elektronischen Musik im Einsatz.
[Bearbeiten] Bandgeschwindigkeit und -breite
Die Breite des Bandes betrug bei den Pfleumerschen Versuchen anfänglich 16 mm (es lief auf 16-mm-Filmspulen), später im Experiment ca. 10 mm, dann bei der AEG vor dem 2. Weltkrieg 6,5 mm. Seit Kriegsende beträgt sie 1/4" = 6,3 mm oder ein Vielfaches davon – bis hoch zu 2-Zoll-Bändern bzw. nur 0,15" (3,81 mm) bei der Compact Cassette. Es wird auf Spulen mit einer Länge von bis zu weit über 1000 Metern aufgewickelt. Die Vorschub-Geschwindigkeit beim Betrieb (Bandgeschwindigkeit) beeinflusst die Aufnahmequalität; unter anderem auch den Frequenzgang, weshalb Tonbandgeräte für jede Bandgeschwindigkeit eine individuelle Vorverzerrung bzw. Entzerrung besitzen. Bei Heimgeräten sehr gebräuchlich sind 9,5 cm/s. Diese Geschwindigkeit ist für die Aufzeichnung von Radiosendungen und Interviews ausreichend. Somit haben die Bänder eine Spielzeit von ein bis zwei Stunden. Weitere Geschwindigkeiten sind 2,4 cm/s (für Flugfunk- und Sitzungsaufzeichnungen sowie Dokumentationszwecke), 4,75 cm/s (wie die Compact Cassette), 19 cm/s für höherwertige Aufnahmen und 38 cm/s oder sogar 76 cm/s für professionelle Zwecke (Masterbänder in Tonstudios). Der Durchmesser der Spulen für die Tonbänder reicht von 6 cm über 12, 15 und 18 bis 26,5 cm, in alten Rundfunkstudios und in den USA sogar bis 16" (etwa 41 cm). Der Ton wird auf einer oder auf mehreren Spuren gleichzeitig aufgezeichnet. Es gibt digitale 48-Spur-Geräte, analoge sogar mit bis zu 64 Spuren.
[Bearbeiten] Vormagnetisierung
Die Magnetisierbarkeit ferromagnetischer Substanzen ist von ihrem Vorzustand abhängig (Hysterese). Daher wird das Band vor der Aufnahme zunächst gelöscht (d. h. entmagnetisiert). Zur Magnetisierung der Partikel in der Schicht muss die Feldstärke eine gewissen Schwelle (Koerzitivfeldstärke) überschreiten. Dazu wird durch den Aufnahmekopf (Sprechkopf SK) neben dem Audiosignal (Sprechstrom) ein hochfrequenter Wechselstrom – die sogenannte Vormagnetisierung (engl. Bias) – geschickt. Die Wellenlänge der Vormagnetisierungsfrequenz (ca 70 kHz) ist klein gegenüber der Größe der magnetischen Partikeln des Bandes bzw. der Breite des Luftspaltes des Aufnahmekopfes. Die Vormagnetisierung sorgt dafür, dass die Hysteresekurve (siehe Hysterese) der vor dem Spalt befindlichen Schichtpartikeln durchlaufen wird. Wenn die Partikeln über die Spaltkante hinwegschreiten, nimmt die Feldstärke schnell ab, so dass der (aus Sicht einer Schichtpartikel quasistätionäre) Sprechstrom die endgültige Magnetisierung einer jeden Partikel in der Schicht bestimmt. Der Löschkopf wird normalerweise von dem gleichen Hochfrequenzoszillator versorgt, der auch für die Vormagnetisierung benutzt wird.
Bei Radiorekordern kann bei Aufnahme einer Rundfunksendung im Mittelwellenbereich ein störendes Pfeifen auftreten, falls Harmonische der Frequenz des Löschgenerators nahe an der Frequenz des empfangenen Senders oder des Empfängeroszillators liegen. Um dieses zu vermeiden, verfügen solche Geräte über eine oft mit FU (Frequenzumschaltung) oder Beatcut bezeichnete Taste, welche die Löschfrequenz geringfügig ändert.
Alternativ kann die Löschung und Vormagnetisierung auch mit Gleichfeldern vorgenommen werden. Bis auf den Preis ist dieses jedoch nur mit Nachteilen verbunden. Insbesondere können derartig mit einem Gleichfeld magnetisierte Bänder beim Abspielen leichter die Bauteile anderer (auch höherwertiger) Kassetten- bzw. Tonbandgeräte magnetisieren, die anschließend dann abgespielte Aufnahmen anlöschen. (Anlöschen bedeutet, dass die Qualität der Aufnahmen nachlässt. Insbesondere treten ein Höhenverlust und ein verminderter Rauschabstand auf.) Früher war diese Technik praktisch nur in Anwendungen wie z. B. Anrufbeantwortern oder Diktiergeräten anzutreffen. Obwohl die Kosten einer Hochfrequenz-Vormagnetisierungs- und -Lösch-Einrichtung in der Serienfertigung im Zig-Cent-Bereich liegen dürfte, ist die Gleichfeldtechnik leider z. B. bei tragbaren Kassettengeräten (Ghettoblastern) auf dem Vormarsch – leicht erkennbar an einem Dauermagnet-Löschkopf, der bei Wiedergabe wegklappt bzw. in einer Ruheposition verharrt.
[Bearbeiten] Archivierung
Zum Archivieren werden Tonbänder in speziellen klimatisierten Räumen aufbewahrt, sie waren (und sind immer noch) anfänglich empfindlich für Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit. Mit der Weiterentwicklung von Acetyl-Cellulose - über PVC- hin zum Polyester-Trägermaterial war dieses Problem fast gelöst. Eine geringe Qualitätsminderung durch die Lagerung speziell durch den Einfluss des Erdmagnetfeldes muss in Kauf genommen werden.
[Bearbeiten] Bedeutende Hersteller von Tonbandgeräten
- Akai
- Braun
- Grundig
- Nordmende
- ReVox / Studer
- Philips
- Saba
- Sony
- Tandberg
- Teac / Tascam
- Telefunken
- Uher
[Bearbeiten] Bedeutende Hersteller von Bandmaterial
- Agfa-Gevaert
- Agfa, Wolfen
- Ampex
- BASF / Emtec
- Hitachi / Maxell
- Fujifilm
- ORWO
- Philips
- Imation (ehemals 3M = Minnesota Mining & Manufacturing) / Produktname Scotch
- Sony
- TDK
