- Tonaufnahme
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Als Tonaufnahme oder Tonaufzeichnung im engeren, technischen Sinn (siehe auch Phonographie) bezeichnet man die Aufzeichnung und Wiedergabe von Schall, also von Geräuschen, Tönen, Musik und Sprache, mit Audiorekordern. Sie ist gekennzeichnet durch die Trennung von Aufzeichnungs-, Speicher- und Wiedergabeverfahren und kann mechanisch (Rillen in Walzen, Schallplatten oder auf anderen geeigneten Feststoffen), magnetisch (Tonband), optisch (Lichtton von Kinofilmen) oder auch digital erfolgen, letzteres auf magnetischen (Floppy Disk, Festplatte, DAT) oder optischen (CD, DVD) Medien oder auch auf unbeweglichen digitalen Speichern (Festwertspeicher, ROM).
Inhaltsverzeichnis
Geschichte
Die älteste erhaltene Tonaufnahme (im weitesten Sinne) stammt aus dem Jahr 1860. Édouard-Léon Scott de Martinville ließ eine an einer Membran angebrachten Schweineborste auf einer sich drehenden, rußgeschwärzten Walze vibrieren. Seine graphische Aufzeichnungsmaschine von Schwingungen nannte er Phonautograph. Der Erfinder wollte „zeigen“, wie Schallschwingungen aussehen. An eine Nutzung dieser im wörtlichen Sinn „aufgezeichneten“ Schwingungen für die Tonwiedergabe wurde zu seiner Zeit noch nicht gedacht, 2008 wurde sie durch den Einsatz von Computertechnik aber möglich.[1]
Die nächstjüngeren Tonaufnahmen, die aber nun auch zur Wiedergabe und zur Vermarktung gedacht waren, sind die von Thomas Alva Edison aus dem Jahr 1877. Er nannte seine Erfindung Phonograph. Seine Geräte waren zunächst hauptsächlich als Diktiergeräte gedacht. Doch schon bald wurden mit Musik bespielte Walzen vertrieben. Trotzdem waren seine robusten Geräte immer gleichermaßen für Aufnahme und Wiedergabe ausgelegt und dienten daher lange Zeit sowohl Forschern (insbesondere Ethnologen) und Künstlern als auch Privatpersonen für ihre Eigenaufnahmen.
Thomas Edison schickte sein "Perfected Phonograph" an George Gouraud in London, und am 14. August 1888 stellte dieser das Gerät London in einer Pressekonferenz vor. Dabei spielte er auch eine Aufnahme eines Stücks für Klavier und Kornett aus Arthur Sullivans "The Lost Chord". Dies war bzw. ist eine der ältesten erhaltenen Musikaufnahmen. [2] Eine Reihe von Präsentationen folgte, bei der das Gerät Mitgliedern der Gesellschaft im "Little Menlo" in London gezeigt wurde. Sullivan wurde am 5. Oktober 1888 eingeladen. Nach dem Dinner nahm er mit dem Gerät eine kleine Rede auf, um diese an Edison zu senden. Darin sagte er unter anderem:
„I can only say that I am astonished and somewhat terrified at the result of this evening's experiments: astonished at the wonderful power you have developed, and terrified at the thought that so much hideous and bad music may be put on record forever. But all the same I think it is the most wonderful thing that I have ever experienced, and I congratulate you with all my heart on this wonderful discovery.[2]“
Diese Aufnahmen wurden in den 1950er Jahren in der Edison Library in New Jersey entdeckt.
Der Deutschamerikaner Emil Berliner entwickelte das Grammophon (Patentierung 1887) und die Schallplatte. Während die Edison-Walzen ursprünglich zeitaufwändig einzeln bespielt werden mussten, konnten die Schallplatten sehr kostengünstig in Massen gepresst werden. Die kommerziell verkauften Grammophone waren daher von vornherein nur für die Wiedergabe gedacht und konnten dadurch deutlich weniger aufwendig konstruiert und damit auch günstiger hergestellt werden. Ein weiterer Unterschied war, dass die Töne bei Berliners System durch seitliche Kurven der Schallrille dargestellt wurden und bis heute bei allen Schallplatten werden (so genannte Seiten- oder Berliner-Schrift), während Edison die Schallwellen in die Tiefe der Rille eingraben ließ (so genannte Tiefen- oder Edison-Schrift). Die letztere Variante war lange Zeit vergessen, ist aber viel später für die digitale Aufzeichnung bei den CDs wieder aufgegriffen worden.
Diese beiden und verwandte frühe Systeme (insbesondere das Walzensystem des Franzosen Henri Lioret, der erstmals Zelluloid für seine Tonträger benutzte, und die etwas späteren Plattensysteme von Edison und der französischen Firma Pathé Frères) fasst man üblicherweise unter dem Begriff akustische Tonaufzeichnung zusammen, weil sie völlig ohne Elektrizität auskommen. Dieser Begriff ist jedoch irreführend, denn die Akustik ist immer beteiligt, wenn es um Schall geht. Entscheidendes Merkmal dieser Systeme ist dagegen, dass der Schall in Schwingungen einer Membran verwandelt wird, die dann auf rein mechanischem Weg gespeichert und reproduziert werden. Die gesamte hierfür benötigte Energie muss der Schall selbst aufbringen. Dadurch sind der Klangqualität (Frequenzumfang und Ausgewogenheit der wiedergegebenen Töne) und Lautstärke enge Grenzen gesetzt, die im Lauf der Geschichte zwar ausgeweitet, aber nie auch nur ansatzweise beseitigt werden konnten. Dies ermöglichte erst die Elektrizität und später die Elektronik. Die „akustische“ Tonaufzeichnung wurde auch genutzt, um durch mechanische Kopplung des Phonographen oder Grammophons mit einem Firmprojektor die ersten Tonfilme vorzuführen. Im Bereich der Filmtechnik spricht man dann von Nadelton-Verfahren. Die frühen Versuche in dieser Richtung, etwa durch Edison oder den deutschen Filmpionier Oskar Meßter, scheiterten aber noch an der begrenzten Lautstärke.
Die elektromagnetische Tonaufzeichnung als erstes die Elektrizität nutzendes Verfahren wurde durch den dänischen Telefoningenieur Valdemar Poulsen 1898 erfunden. Sein zu Beginn hauptsächlich für die Aufzeichnung von Telefongesprächen gedachtes Gerät nannte er Telegraphon. Tonträger war in der ursprünglichen Bauweise ein Draht, der helixförmig fest außen auf einer Walze angebracht war. Über dieser glitt ein U-förmiger Magnettonkopf auf einer Schiene hin und her und umfasste dabei den Draht. An dem Elektromagneten des Tonkopfes war ein Telefonhörer angeschlossen. Bei der Aufnahme erzeugte der im Mikrofon erzeugte Induktionsstrom ein Magnetfeld in dem Draht, das dann bei der Wiedergabe einen elektrischen Strom im Tonkopf erzeugte, der dem Schall entsprach und über den Telefonhörer als solcher wahrgenommen wurde. Eine spätere Bauweise dieses Gerätes benutzte ein Metallband auf zwei Spulen und kam damit im Aussehen schon dem Tonbandgerät nahe, das die Firma AEG-Telefunken in den 1930er-Jahren unter dem Namen Magnetophon herausbrachte. Dessen Kunststoff-Tonträger waren bei der BASF auf der Basis eines früheren, aus Papierstreifen bestehenden Systems entwickelt worden.
Ab etwa 1963 brachten mehrere Firmen erheblich verkleinerte Geräte heraus, die das Tonband nicht mehr auf offenen Spulen aufwickelten, sondern in Cassetten. Das erleichterte die Handhabung und Lagerung erheblich. Wegen sehr liberaler Lizenzerteilung setzte sich das Philips-System (Compact Cassette, CC) weltweit durch. Dabei ist zur einfachen Handhabung ein Tonband einschließlich zweier Spulen in einem Kunststoffgehäuse gekapselt. Umgangssprachlich wird die CC oft auch einfach „Kassette“ oder „Tape“ genannt. Bereits vorbespielt verkaufte Kassetten werden als Musikkassetten oder MusiCassette (MC) bezeichnet. Das Abspielen und Aufnehmen von Kassetten erfolgt mit einem Cassettenrekorder. Als Weiterentwicklung der elektromagnetischen Tonaufzeichnung gelang etwa von 1960 an auch die elektromagnetische Bildaufzeichnung (im Jargon der Fernsehtechnik Magnetaufzeichnung (MAZ) und im privaten Bereich Video-Technik genannt). Außerdem basiert die digitale elektromagnetische Datenspeicherung auf dieser Technologie.
Heutige Aufnahmeverfahren
Die Tonaufzeichnung ist ein technischer Vorgang, bei dem akustische Schwingungen bei allen heutigen Verfahren in elektrische Signale gewandelt und dann in analoger oder digitaler Form (elektromagnetische Analogaufnahme bzw. Digitalaufnahme) auf Trägermedien gespeichert werden. Dabei wird immer die Schwingung des Schalls aufgezeichnet; das ist - wissenschaftlich ausgedrückt - die Schalldruckänderung als Verlauf der Amplitude (Spannungswert) über der Zeitachse.
Sollen mehrere Tonaufnahmen, die zeitlich unabhängig voneinander erfolgten, später zeitsynchron abgespielt werden, wird entweder ein Timecode zusammen mit dem Signal aufgezeichnet und die Signale anhand der Zeitstempel synchronisiert, oder es wird eine Mehrspuraufnahme auf einem gemeinsamen Tonträger erstellt.
Mehrspuraufnahme
Bei diesem Verfahren werden Tonaufnahmen gleichzeitig oder nacheinander mit einem Mehrspurrekorder auf einem Medium erstellt, wobei die einzelnen Aufnahmen aber in sogenannten Spuren (engl. Tracks) getrennt voneinander aufgezeichnet werden. Dadurch können die Tonaufnahmen im Tonstudio getrennt voneinander in vielfältiger Weise bearbeitet werden.
Werden die Aufnahmen der Einzelspuren nacheinander erstellt und einander hinzukopiert, spricht man vom Overdubbing-Verfahren.
Einzelspuraufnahme
Abweichend von der Mehrspuraufnahme werden hierbei die mehrkanaligen Tonsignale ohne Zwischenspeicherung direkt zum sogenannten Summensignal zusammengemischt. Das Resultat gibt es dann als fertige Stereospuren oder Surroundspuren.
Ein Vorteil liegt darin, dass wegen des Wegfalls einer Zwischenspeicherung eine höhere Klangqualität erreicht werden kann, was allerdings bei Digitalspeicherung weitgehend hinfällig ist. Außerdem ist der technische Aufwand gegenüber einer Mehrspuraufnahme etwas geringer, da die Aufzeichnungsgeräte und deren Verschaltung wesentlich einfacher ist. Der Nachteil ist aber, dass man wesentlich an Flexibilität bei der der Aufnahme verliert. Sie beschränkt sich auf die Möglichkeiten, die beim Mastering bestehen. Im Bereich der konservativen Tonaufnahmen, bei denen die fertigen Stereosummen ohnehin aus Gründen der Beurteilung der Mischung hergestellt werden müssen, sind 2-Kanalaufnahmen weiterhin typisch.
Stereoaufnahmen
Abgesehen von Surroundaufnahmen werden seit etwa Mitte der 1950er Jahre die meisten Aufnahmen in Stereotechnik gefertigt, bei der mittels unterschiedlichster Stereoaufnahmeverfahren ein 2-kanaliges elektrisches Signal erzeugt wird, das - über ein Stereodreieck abgespielt - die Schallszene auf der Stereobasis zwischen den beiden Lautsprechern abbildet.
Vor 1960 wurden überwiegend Monoaufnahmen angefertigt.
Stereofizierung von Monoaufnahmen
Aus einer Monoaufnahme lässt sich eine Pseudostereofonieaufnahme erzeugen, ohne dass dabei das Original-Monosignal zerstört werden muss. Dies wird auch "Electronic Stereo" genannt (siehe Pseudostereofonie). Von besonderer Bedeutung ist das Erhalten des Original-Monosignals bei historischen Quellen.
Speicherverfahren
Analoge Speicherung
Bei der analogen Tonaufnahme werden die von den Mikrofonen gewonnenen Signale je nach Trägermedium in andere analoge Schwingungen übersetzt, z. B. in wechselnd starke Magnetisierung eines am Schreibkopf einer Bandmaschine gleichmäßig vorbeigeführten Tonbandes. Dabei wird Zeit in der Bewegung des Tonbandes gespeichert. Die analoge Tonspeicherung unterliegt dabei typischen Artefakten, wie zusätzliches Rauschen, Verzerrungen oder Dynamikbegrenzungen.
Digitale Speicherung
Lautstärkeanzeige bei der digitalen Tonaufnahme
Digitale Aufnahme bedeutet, dass die Signalquelle entweder schon selbst bereits digital ist (z. B. digitale Synthesizer), oder dass analoge Audiosignale, die beispielsweise von Mikrofonen aufgenommen werden, in der Signalkette mithilfe eines Analog/Digital-Wandlers digitalisiert werden.
Durch die digitale Aufzeichnung entfallen o. g. zusätzliche Störgeräusche, die bei einer analogen Aufzeichnung bei der Wiederabtastung des Mediums anfallen würden (z. B. Bandrauschen, Plattenkratzen). Andererseits wird durch die Digitalisierung die Qualität der Aufnahme entscheidend festgelegt. Daher wählt man für diesen Schritt teilweise höhere Sampling-Raten und/oder eine höhere Wortbreite pro Sample, als später für die Vervielfältigung z. B. auf einer Audio-CD eigentlich nötig wäre. Das Produkt aus Sampling-Rate und Wortbreite wird auch Bitrate genannt.
Literatur
- Michael Dickreiter, Volker Dittel, Wolfgang Hoeg, Martin Wöhr: Handbuch der Tonstudiotechnik. 7. völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Herausgegeben von der ARD.ZDF medienakademie, Nürnberg, 2 Bände, Saur, München 2008, ISBN 3-598-11765-5 oder ISBN 978-3-598-11765-7
- Thomas Görne: Tontechnik. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig 2006, ISBN 3-446-40198-9
- Roland Enders: Das Homerecording Handbuch. 3. Auflage, Carstensen, München 2003, ISBN 3-910098-25-8
- Christoph Reiß: Guitar Recording. Wizoo Publishing GmbH, Bremen, April 2010, ISBN 978-3-934903-75-3 (mit CD)
- Das grosse Buch der Technik. Verlag für Wissen und Bildung, Verlagsgruppe Bertelsmann GmbH, Gütersloh, 1972
Quellen
- ↑ http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,543754,00.html
- ↑ a b "Historic Sullivan Recordings", the Gilbert and Sullivan Archive
Siehe auch
Weblinks
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