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Abspielgerät. Geschichte der Erfindung und Produktion

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Ein Tonbandgerät ist ein elektromechanisches Gerät, das sowohl zur Aufnahme (Umwandlung akustischer Schwingungen in elektromagnetische Schwingungen und deren Aufzeichnung auf einem Medium) als auch zur Wiedergabe von zuvor auf magnetischen Medien aufgezeichneten Signalen dient. Als Träger werden Materialien mit magnetischen Eigenschaften verwendet: Magnetband, Draht, Manschette, Scheibe, Magnettrommel usw.

Bobbin (Reel) Tonbandgerät

Der Vorläufer des Tonbandgeräts – der Telegraf – wurde vom dänischen Physiker Valdemar Poulsen erfunden. 1898 schuf Poulsen ein Gerät, das das Phänomen der Restmagnetisierung nutzt und Schallwellen in magnetische Impulse umwandelt, die auf einem dünnen Stahldraht aufgezeichnet werden. Am Eingang des Telegrafentelefons wurde eine Tonquelle angeschlossen - ein Mikrofon. Der Strom daraus wurde einem Elektromagneten besonderer Form zugeführt. Das vom Elektromagneten erzeugte Magnetfeld magnetisierte den Stahldraht, der sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit am Magneten vorbeibewegte. Im Takt des übertragenen Tons nahm der vom Mikrofon entnommene Strom zu oder ab, und folglich nahm die Intensität des vom Aufnahmemagneten erzeugten Magnetfelds zu oder ab.

Zur Wiedergabe des Tonträgers wurde der Draht am Wiedergabemagneten vorbeigeführt. Während des Bewegungsvorgangs kreuzten die Kraftlinien des Magnetfelds des Tonträgers die Windungen der Spule, in denen aufgrund des Gesetzes der elektromagnetischen Induktion ein elektrischer Strom entstand, der den auf dem Draht aufgezeichneten Tönen entsprach. Diese schwachen elektrischen Impulse wurden im Telefon in Schallwellen umgewandelt. Sie wurden ohne Verstärker mit Kopfhörern abgehört. Die Tonqualität war sehr schlecht und der Telegraf war nicht weit verbreitet.

Telegraph Poulsen

Es dauerte dreißig Jahre, bis Poulsens bemerkenswerte Erfindung Anerkennung fand. Dies wurde vor allem durch das Aufkommen elektronischer Röhren und die Entwicklung darauf basierender Verstärkerschaltungen sowie die Verbesserung des Tonträgers selbst ermöglicht. Der Draht neigte dazu, sich schnell selbst zu entmagnetisieren. Um diese unangenehme Eigenschaft auszugleichen, musste die Bewegungsgeschwindigkeit erhöht werden, die zunächst mehrere Meter pro Sekunde erreichte. Selbst ein kleiner Tonträger erforderte eine riesige Menge an Kabeln. Obwohl ihre Dicke 0 mm nicht überstieg, nahmen die Aufnahmespulen viel Platz ein und waren sehr schwer. Der dünne Draht war während der Bewegung zerrissen, verheddert und verdreht. Sie versuchten, es durch ein Stahlband zu ersetzen. Die Pausen hörten auf, aber die Lautstärke und das Gewicht des Tonträgers stiegen um ein Vielfaches. Um die Spule mit einem solchen Band zu drehen, war ein starker Elektromotor erforderlich. Die Fahrwerke waren sehr sperrig. Während dieser Zeit lieferte die magnetische Aufzeichnung wenig vielversprechende Ergebnisse.

Peirce 55-B - Magnetbandgerät, 1945

Kommerzieller Erfolg kam dem Tonbandgerät erst nach der Erfindung eines neuen Tonträgers. Der deutsche Erfinder Pfeimer entwickelte eine Technologie zum Aufbringen einer Schicht Eisenpulver auf Papierband: Der neue Tonträger war gut magnetisiert und entmagnetisiert, er konnte geschnitten und geklebt werden. Anschließend wurde das Papierband durch ein Kunststoffband aus Zelluloseacetat ersetzt, das haltbarer, elastischer und nicht brennbar ist. Auf das Band wurde ferromagnetisches Pulver (Eisenoxide), vorgemischt mit einem Bindemittel (z. B. Nitrolack), aufgesprüht. Das deutsche Unternehmen AEG begann 1935 mit der Produktion eines solchen Bandes. Das Tonband revolutionierte die magnetische Tonaufzeichnung. Es war leicht, kompakt und behielt die Magnetisierung gut bei, was es ermöglichte, die Geschwindigkeit des Tonträgers um ein Vielfaches zu reduzieren. Auf einem solchen Film war es möglich, ein viel längeres Werk aufzuzeichnen als auf Kabel.

AEG K4 Tonbandgerät, 1939

Die Aufnahme auf Band erfolgte genauso wie auf Draht. Aus allem bisher Gesagten ist ersichtlich, dass die wichtigsten Elemente eines Tonbandgeräts Elektromagnete zur Aufzeichnung und Wiedergabe waren, die als Magnetköpfe bezeichnet werden. Beide Köpfe waren Magnetkerne, die von Spulen umgeben waren. Der Kern hatte einen Spalt, der mit einer speziellen Bronzefolie gefüllt war. Der durch die Wicklung des Aufzeichnungskopfes fließende Strom bildete ein Magnetfeld, das durch den Magnetkern ging und aus seinem Arbeitsspalt in den umgebenden Raum austrat.

Magnetkopfgerät

Wenn dieses Feld konstant war, magnetisierte es das gesamte Band, das es durchlief, gleichmäßig. Wenn ein elektrischer Strom durch die Wicklung des Kopfes floss, der durch die Schallwirkung auf das Mikrofon entstand, änderte sich das Magnetfeld im Spalt des Kopfes in Abhängigkeit von der Stärke des Mikrofonstroms, dh entsprechend die Stärke der Schallschwingungen. Gleichzeitig erhielt das Band eine andere Magnetisierung und verwandelte sich in einen Tonträger. Seine verschiedenen Abschnitte erwiesen sich als unterschiedlich magnetisiert, sowohl in der Stärke als auch in der Richtung. Die sich im Raum schließenden magnetischen Kraftlinien dieser einzelnen Abschnitte bildeten ein äußeres Magnetfeld. Beim Abspielen eines magnetischen Tonträgers bewegte sich das Tonband mit der gleichen Geschwindigkeit wie bei der Aufnahme am Wiedergabekopf vorbei und erregte in seinen Wicklungen einen elektrischen Strom, der sich entsprechend der Stärke des Magnetfeldes des Tonbandes änderte. Dann kam der Strom, der in der Wicklung entstand und verstärkt wurde, zum Lautsprecher.

Für die wiederholte Verwendung desselben Bandes gab es einen Löschkopf, der von einem speziellen Lampengenerator mit Hochfrequenzströmen gespeist wurde. Der von diesem Generator erzeugte Strom wurde durch die Wicklungen des Löschkopfes geleitet. Während das Band das von diesem Kopf erzeugte Feld durchlief, wurde es wiederholt neu magnetisiert und als Ergebnis in einem entmagnetisierten Zustand belassen.

Nach dem Löschen fiel das Magnetband in das Feld des Aufzeichnungskopfes. Dabei wurde jedes Element des Bandes der doppelten Wirkung des Magnetfeldes ausgesetzt, das einerseits durch den Strom des Aufzeichnungssignals und andererseits durch den zusätzlich in die Aufzeichnung einfließenden Vorspannungsstrom gebildet wurde Kopf vom Hochfrequenzgenerator. Diese zusätzliche Zufuhr von Hochfrequenzstrom wird als Magnetisierung bezeichnet. Es gilt, den Verzerrungen entgegenzuwirken, die verschiedene Teile des Tonbandgeräts auf dem empfindlichen Magnetband hatten – vor allem Lampen und Transformatoren. Während des Betriebs wurde um sie herum ein ausreichend starkes Magnetfeld erzeugt, das auch das Band magnetisierte.

Tonbandgerät (zum Vergrößern anklicken)

Diese unerwünschte Magnetisierung (die sich beim Hören in Form von Rauschen, Knistern und Brummen äußert) hat lange Zeit die Qualität von Tonträgern stark beeinträchtigt. Erst nachdem sie gelernt hatten, dem Signalstrom einen hochfrequenten Bias-Strom beizumischen, stieg die Qualität des magnetischen Tonträgers so stark an, dass er mit der mechanischen Tonaufzeichnung – der Schallplatte – zu konkurrieren begann.

Das Tonbandgerät hatte zwei Spulen - Vorschub und Empfang. Um das Band zu bewegen, diente ein Mechanismus, bestehend aus einem Elektromotor, einer Antriebswelle, einer Andruckrolle und anderen Teilen. Normalerweise hatte das Tonbandgerät eine Vorrichtung zum schnellen Rückspulen des Bandes von Rolle zu Rolle in beide Richtungen.

Seit den frühen 1950er Jahren haben Designer daran gearbeitet, Magnetbänder einfacher handhabbar zu machen. Die vorgeschlagenen Lösungen liefen im Allgemeinen auf zwei Möglichkeiten hinaus: Entweder wurden zwei Bandspulen in einem Kassettenkörper zusammengefasst, oder ein Kern mit einer zu einem Ring verklebten Bandrolle wurde in die Kassette eingelegt. 1950 brachte die New Yorker Mohawk Business Machines Company ihren Midget Recorder auf den Markt und bezeichnete ihn als „das erste Taschen-Tonbandgerät der Welt“. Das Ringband dafür wurde in eine Metallkassette gelegt. Auf dem Verbrauchermarkt erschienen folgende Kassetten: Tefi (Deutschland, 1955, mit Ringband, für das Tefifon-Tonbandgerät), Dictet (USA, 1957, für ein tragbares Diktiergerät), Saba (Deutschland, 1958, für das Sabamobil-Band Recorder), RCA Sound Tape Cartridge (USA, 1958), Fidelipac (mit Ringband, USA, 1959). Keines dieser frühen Systeme wurde weit verbreitet.

RCA Sound Tape Cartridge neben einer Kompaktkassette

In den frühen 1960er Jahren kamen echte Kassettenrekorder in Massenproduktion auf den Markt. 1963 brachte Philips die Kompaktkassette auf den Markt. Es wurde mehrere Jahrzehnte lang weltweit zum Hauptformat für Tonbandkassetten.

Philips Kompaktkassette

1964 stellte ein Konsortium amerikanischer Firmen die Stereo-8-Kassette mit Endlosbandrolle und 8-Spur-Aufnahme vor. Sie waren in den USA bis Anfang der 1980er Jahre beliebt. Andere konkurrierende Systeme, zum Beispiel DC International von Grundig (1965), Elcaset von Sony, Mikrokassette von Olympus, konnten entweder nicht mit der Kompaktkassette konkurrieren oder besetzten eher enge Nischen spezieller Anwendungen (zum Beispiel Mikrokassette – in Miniatur-Diktiergeräten). und Anrufbeantworter).

Die beliebteste Art von Kassettenrekordern sind Radio-Tonbandgeräte – eine Kombination aus einem Tonbandgerät und einem Radio mit der Möglichkeit, mit Batterien betrieben zu werden. Sie wurden in allen möglichen Formaten hergestellt: von Mikrokassetten im Taschenformat bis hin zu großen und leistungsstarken Stereoanlagen („Boomboxen“ und „Ghettoblastern“). Der erste Kassettenrecorder wurde 1966 von Philips herausgebracht.

Philips 22RL962 Funktonbandgerät, 1966

1979 brachte Sony den ersten Miniatur-Kassettenspieler auf den Markt – den Walkman TPS-L2.

Sony Walkman TPS-L2

Autor: Ryzhov K.V.

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