- Vormagnetisierung
-
Ein Tonband (Magnettonband) ist ein Stahl-, Papier- oder Kunststoffband, das mit magnetischen Stoffen, speziellen Metalloxiden (z. B. Eisen(III)-oxid) oder Reineisenpulver beschichtet ist. Es dient als magnetisches Speichermedium für analoge oder digitale Audiosignale (Sprache, Musik, Geräusche).
Ähnliche Medien und Formate werden auch zur Videoaufzeichnung, als Massenspeicher für digitale Informationen und als Magnetstreifen in Geld- und Kundenkarten verwendet. Siehe hierzu auch Magnetband.
Zur magnetischen Tonaufzeichnung auf Filmen siehe Magnettonverfahren.
Der Begriff wird in der Umgangssprache auch als Kurzform für Aufnahmegeräte (insbesondere Spulentonbandgeräte) verwendet.
Inhaltsverzeichnis
Geschichte
Tragbares Tonbandgerät aus den frühen 60er Jahren von GrundigErste Experimente zur magnetischen Tonaufzeichnung wurden mit Stahldraht gemacht. Auch frühe Flugschreiber funktionierten mit Draht, siehe dazu auch Drahttongerät.
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 erfand der Österreicher Fritz Pfleumer in Dresden das Papier-Tonband. 1935/36 entwickelte die BASF Ludwigshafen das erste Kunststoff-Tonband, das L-Typ-Band.
Die Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft (AEG) stellte 1935 in Berlin auf der 12. Großen Deutschen Funk-Ausstellung das weltweit erste Tonbandgerät Magnetophon K 1 der Öffentlichkeit vor.
Bei späteren Tonbandgeräten für Rundfunk- und Studioanwendung wurde das Band auf offenen Tellern oder auf Spulen (Spulentonbandgeräte) aufgewickelt. Für Heimanwender wurden später Kassettentonbandgeräte entwickelt. Die größte Verbreitung hatte dabei das Compact Cassetten-System von Philips.
Für Diktiergeräte und Anrufbeantworter wurden überwiegend kleinere Kassetten benutzt.
Der Begriff „Tonband“ wird oft synonym zu „Spulentonband“ – im Gegensatz zur „Compact Cassette“ - verwendet. Durch die immer stärkere Verbreitung der Compact Cassette auch als bespielte Musikkassette verlor das Spulentonband ab Ende der 1970er Jahre im Heimbereich immer mehr an Bedeutung, da die Bedienung wesentlich einfacher war: es musste nicht umständlich das Band eingefädelt, sondern nur die Kassette in das Abspielgerät eingelegt werden.
Später wurde die magnetische Aufzeichnung zunächst in Anrufbeantwortern und Diktiergeräten durch digitale Speicherung auf Microchips abgelöst. Ab Ende der 1990er-Jahre wurde mit der Verbreitung der CD-R die Compact Cassette wiederum von der Compact Disc (CD) abgelöst. Heute (2008) können MP3-Player mittels interner Datenkomprimierung auch längere Aufzeichnungen über ein eingebautes Mikrofon oder von einer anderen Audioquelle in hoher Qualität elektronisch speichern.
Auch heute finden sich 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.
Bandbreite und Spulengröße
Bandlauf eines TonbandgerätesDie Breite des Bandes betrug bei den Pfleumerschen Versuchen anfänglich 16 mm (es wurden 16mm Filmspulen verwendet), später im Experiment ca. 10 mm, dann bei der AEG vor dem 2. Weltkrieg 6,5 mm. Nach Abtransport der deutschen AEG-Geräte nach den USA wurde der 6,5-mm-Standard auf 1/4 Zoll (6,35 mm) geändert. Weiterhin wurde die magnetisierbare Seite des Bandes von außen nach innen verlegt. Bei der Compact-Cassette ist sie aus technischen Gründen außen. Seit Kriegsende beträgt sie also 1/4" = 6,35 mm oder ein Vielfaches davon – bis hoch zu 2-Zoll-Bändern bzw. nur 0,15" (3,81 mm) bei der Compact Cassette. Das Magnetband wird auf Spulen mit einer Länge von bis zu weit über 1000 Metern aufgewickelt.
Der Durchmesser der Spulen für die Tonbänder reicht von 6 cm über 8, 10, 13, 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 und analoge mit sogar bis zu 64 Spuren.
Bandgeschwindigkeit
Die Vorschub-Geschwindigkeit (Bandgeschwindigkeit) beim Betrieb beeinflusst die Aufnahmequalität. Bei geringerer Geschwindigkeit verändert sich unter anderem der Frequenzgang, deshalb besitzen Tonbandgeräte für jede Bandgeschwindigkeit eine individuelle Vorverzerrung bzw. Entzerrung. Bei Heimspulengeräten sind 9,5 cm/s sehr gebräuchlich. Diese Geschwindigkeit ist für die Aufzeichnung von Radiosendungen und Interviews ausreichend. Dabei haben die Bänder eine Spielzeit von ein bis zwei Stunden. Für Compact Cassetten werden allgemein 4,75 cm/s verwendet. Weitere Geschwindigkeiten sind 2,38 cm/s (für Flugfunk- und Sitzungsaufzeichnungen sowie Dokumentationszwecke, Diktiergeräte), 1,2 cm/s bei Mikrokassetten für Sprachaufnahmen, 19 cm/s für höherwertige Aufnahmen und 38 cm/s oder sogar 76 cm/s für professionelle Zwecke (Masterbänder in Tonstudios).
Im englischsprachigen Raum wird die Bandgeschwindigkeit oft in inch per second (ips, „Zoll pro Sekunde“) angegeben. 1 ips entspricht 2,54 cm pro Sekunde, also läuft beispielsweise ein typisches Heimspulengerät mit 3,75 ips.
Farbgebung bei Vorspannbändern
Für den professionellen Einsatz werden die Geschwindigkeiten und Aufnahmemodi durch eine international genormte Farbgebung der Vorspannbänder gekennzeichnet. In Tonstudios werden 7,5 Zoll bzw. 19 cm/s (blau-weißes Vorspannband für Stereoaufnahmen ohne Timecode, im Rundfunk nur für Sprachaufnahme) und 15 Zoll (rot-weiß für Stereo bzw. rot-weiß-schwarz mit Timecode, Standard im Rundfunk) übliche Geschwindigkeiten. Daneben gibt es noch Transparentbänder für die Lichtschrankenabschaltung und gelbe Bänder als optische Trenner (etwa zwischen den Interviewsequenzen beim Rundfunk). Zoll ist hier die internationale Maßeinheit.
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 Partikel des Bandes bzw. der Breite des Luftspaltes des Aufnahmekopfes. Die Vormagnetisierung sorgt dafür, dass die Hysteresekurve der vor dem Spalt befindlichen Schichtpartikeln durchlaufen wird. Wenn die Partikel über die Spaltkante gelangen, nimmt die Feldstärke schnell ab, sodass der (aus Sicht einer Schichtpartikel quasistationäre) Sprechstrom die endgültige Magnetisierung eines jeden Partikels in der Schicht bestimmt.
Der Löschkopf wird normalerweise vom 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 etwa Anrufbeantwortern oder Diktiergeräten anzutreffen. Obwohl die Kosten einer Hochfrequenz-Vormagnetisierungs- und -Lösch-Einrichtung in der Serienfertigung heute sehr gering sind, ist die Gleichfeldtechnik zum Beispiel bei tragbaren Kassettengeräten und Gerätekombinationen (Radiorekorder) wieder auf dem Vormarsch – leicht erkennbar an einem Dauermagnet-Löschkopf, der bei Wiedergabe wegklappt bzw. in einer Ruheposition verharrt.
Frischband und Löschband
Als Frischband bezeichnet man im Hörfunk und in der Studiotechnik ein fabrikneues, im Jargon auch "jungfräuliches" Tonband.
Ein bereits bespieltes Band, das gelöscht wieder neu bespielt werden kann, bezeichnet man als Löschband.Archivierung
Zum Archivieren werden Tonbänder in speziellen klimatisierten Räumen aufbewahrt, sie waren anfänglich (und sind immer noch) empfindlich für Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit. Mit der Weiterentwicklung von Acetyl-Cellulose, über PVC hin zum Polyester-Trägermaterial wurde dieses Problem fast gelöst. Eine Qualitätsminderung der Aufnahmen kann durch unbeabsichtigte Magnetisierung etwa magnetisierte Wiedergabeköpfe oder Aufbewahrung in der Nähe von nicht ausreichend abgeschirmten Lautsprechern etc. entstehen.
Bedeutende Hersteller von Bandmaterial
- Agfa-Gevaert
- Agfa, Wolfen
- Ampex
- BASF/Emtec (heute: RMGI)
- Hitachi / Maxell
- Fujifilm
- ORWO
- Philips
- Imation (ehemals 3M = Minnesota Mining & Manufacturing) / Produktname Scotch
- Sony
- TDK
Siehe auch
Weblinks
Wikimedia Foundation.
