Eine kleine Geschichte der Schallaufzeichnung

Radio, Fernsehen, Kino, Videoclips, DVDs, CDs, Walk­men, MP3-Player, … – die Liste audio­visu­eller Medien ließe sich durch­aus fort­setzen. Ein Leben ohne künst­liche akus­tische Reize ist kaum mehr vor­stell­bar. Und doch ist es noch nicht lange mög­lich, Schall auf­zu­zeichnen.

Auf den folgenden Seiten soll ein Überblick über die Ge­schichte der Schall­auf­zeich­nung ge­boten werden, die – auch an­hand re­präsen­ta­tiver Ton­bei­spiele – chrono­logisch den Weg von der ersten Ton­auf­nahme Thomas Alva Edisons bis zum MP3-Player zeigt, wobei vor allem über die ältere his­torische Ent­wicklung be­richtet wird.

Darum geht’s

Bei der Geschichte der Schallaufzeichnung von ihren Anfängen bis zu den heuti­gen For­maten wird der Schwer­punkt auf die Er­findung des Phono­graphen durch Thomas Alva Edison und des Grammo­phons bzw. der Schellack­platte durch Emil Berliner gelegt.

Vom Tonzylinder Edisons führt der Weg zur runden Platte, die sich von der Schellack zur Vinyl­platte und schließlich zu CD, CD-ROM und Minidisc ent­wickelt. Parallel dazu dienen Ton­draht, Ton­band und Kassetten als Ton­träger, bis die Ge­schichte (vor­erst) bei den digi­talen For­maten endet.

Die dargestellte Geschichte wird mit Links zu Ton­auf­nahmen ver­an­schaulicht. Als Arbeits­blätter stehen eine kurze Chrono­logie der Schall­auf­zeich­nung so­wie unter­schied­liche Ar­beits­an­regungen zur Ver­fügung.

1. Edison und der Phonograph

Die Geschichte der Schallaufzeichnung ist untrennbar mit dem Er­finder Thomas Alva Edison (1847–1931) ver­bunden. 1877 hatte der Ameri­kaner die Idee zu seinem später als Phono­graph be­kannt ge­wordenen Gerät, das die be­liebige Wieder­hol­bar­keit eines konser­vierten akusti­schen Er­eig­nisses er­möglichte. Edison nannte seine Er­findung „Speaking Machine“.

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Die Bedeutung der Elek­tri­zität in der Zukunft

Stimmporträt Thomas Alva Edison aus dem Jahr 1908

Ende November 1877 gab Edison in seiner Fabrik in Menlo Park bei New York seinem Mit­ar­beiter John Kruesi, einem nach Amerika aus­ge­wander­ten Schweizer, eine Hand­skizze, nach der Kruesi das Gerät baute. Edison ver­wendete dazu eine Metall­walze, die mit Stanniol­papier um­wickelt war und durch einen Hand­kurbel ge­dreht werden konnte. Mittels eines Schall­trichters wurde dann der Schall gegen einen Membran ge­drückt, sodass diese in Schwin­gung geriet. Mittels einer auf der Membran an­ge­brachten Stahl­nadel wurden diese Schwin­gungen in einer spiral­förmigen Rille auf dem Stanniol auf­ge­zeichnet. Da Auf­nahme und Wieder­gabe ge­trennt waren, sah Edison in der Patent­schrift noch zwei Trichter und zwei Membranen vor, änderte dieses aber bald, sodass nur noch ein Trichter und eine Membran für Auf­zeich­nung und Wieder­gabe nötig waren.

Nachdem das Gerät am 6. Dezember 1877 fertig­gestellt worden war, wurde auch die erste Auf­nahme ge­macht, indem Edison in den Trichter „Hallo“ und noch einmal „Hallo“ sagte. An­schlie­ßend sang er das englische Kinder­lied „Mary had a little lamb, its fleece was white as snow, and everywhere that Mary went, the lamb was sure to go“, das er seinen Mit­ar­bei­tern nach der Auf­nahme vor­spielte. Edison war somit der erste Mensch, der seine eigene Stimme auf einer Auf­zeichnung hörte.

Die kommerzielle Herstellung des Phonographen begann 1878 von der im selben Jahr in New York ge­gründeten Edison Speaking Phonograph Company. Haupt­ab­nehmer waren zuerst Schau­steller, die das Gerät auf Jahr­märkten ihrem zahlenden Publikum vor­führten. Den be­geisterten Zu­hörer­innen und Zu­hörern wurde auch das volks­tümliche „Yankee Doodle“ vor­ge­spielt, das Jules Levy auf seinem Horn spielte. Dieses nord­ameri­kanische Lied gilt als die erste bekannt ge­wordene Musik­auf­nahme, die Edison 1878 in eine Walze ritzen ließ.

Ebenfalls 1878 kam der erste Phonograph für den Haus­ge­brauch, der Edison Parlor Speaking Phonograph, zu zehn Dollar pro Stück in den Verkauf.

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Eine Werbeaufnahme für den Phonographen

aus dem Jahr 1905

Das öffentliche Interesse an der neuen Erfindung ließ aber bald nach. Gründe dafür waren die schlechte Ton­quali­tät, die kurze – kaum länger als eine Minute – Lauf­zeit und der häufig not­wendige Aus­tausch des Zylinders. Edison be­schäftigte sich ent­täuscht mit anderen Er­findun­gen und nahm erst 1888 seine Arbeit an der „Sprech­maschine“ wieder auf. In den folgenden Jahren ver­besserte er die Geräte, indem er einen Wachs­zylinder, einen Saphir­stift, einen Elektro- bzw. einen Feder­werk­an­trieb ein­baute. Schon 1886 hatten die zwei Ameri­kaner Cichester Bell (ein Cousin von Alexander Graham Bell, dem Erfinder des in der Praxis ein­setz­baren Telefons) und Charles Summer Tainter ein Patent auf einen Phono­graphen mit Wachs­walze und Saphir er­halten, den sie Grapho­phon nannten und ab 1888 ver­markteten.

Edison erschien die Verwendung des Phono­graphen als Diktier­gerät am erfolg­ver­sprechend­sten. Er ver­suchte auch, den Phono­graphen als auto­matischen An­ruf­be­ant­worter in der Telefon­technik ein­zu­führen. Das Gerät sollte bei Ab­wesen­heit der In­haberin bzw. des In­habers dem/der Anrufenden eine auf­ge­zeichnete Mit­teilung durch­geben und eine Nach­richt des/der Anrufenden auf­zeichnen. So ge­sehen gilt der Phono­graph so­wohl als erstes Diktier­gerät als auch als erster auto­matischer An­ruf­be­ant­worter. Aller­dings hatte Edison auch damit wenig Erfolg. Noch 1922, als die Walze schon längst von der Schall­platte ab­ge­löst worden war, ar­bei­tete Edison an seinem Phono­graphen.

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„Die Donauwelle – Phono­graphen, Parlo­graphen und andere Sprech­maschinen“

Radiofeature des Wissen­schafts­journalisten Reinhold Schlögl

Eine bedeutende Tonaufnahme auf einem Phonographen­zylinder ist das in der Öster­reichi­schen Media­thek auf­be­wahrte „Ge­spräch von Tante Boulotte“ – das einzig be­kannte Stimm­portrait der öster­reichi­schen Friedens­nobel­preis­trägerin Bertha von Suttner. Die Auf­nahme ent­stand laut der Auf­schrift auf der Zylinder­dose am 23. Mai 1904 in Eben­furth. Die Ton­quali­tät ist schlecht, was einer­seits auf das Alter und anderer­seits auf die Um­stände der Auf­nahme – ein Uni­kat zum privaten Ge­brauch her­ge­stellt – zurück­zu­führen ist.

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Gespräch von Tante Boulotte (Bertha von Suttner)

aufgenommen am 23. Mai 1904

2. Die Schallplatte

Berliner presst den Ton in Scheiben
Am 26. September 1887 meldete der aus Hannover nach Amerika aus­ge­wanderte Elektro­techniker Emil (Englisch: Emile) Berliner (1851–1929) eine Er­findung zum Patent an: das Grammo­phon. Dieses stellte eine wesent­liche Weiter­ent­wicklung des Phono­graphen dar und sollte zur Grund­lage der modernen Ton­indus­trie werden. Die grund­legende Neue­rung be­stand da­rin, dass er statt der Walze eine runde Platte als Ton­träger ver­wendete. Die Schall­platte war ge­boren! Am 16. Mai 1888 führte Berliner seinen Appa­rat zum ersten Mal öffent­lich für ein sach­ver­ständi­ges Publi­kum im Franklin-Institut in Philadelphia vor.

Auch Berliner nutzte zur Auf­nahme Schall­trichter, Membran und Nadel. Aller­dings ent­wickelte er ein anderes Ton­auf­zeichnungs­ver­fahren: Nach Berliner wird nicht wie bei Edison der Schall senk­recht in die Walze ein­ge­ritzt, sondern die Nadel schrieb die Auf­nahme rechts und links aus­schlagend in eine waag­rechte Rille auf einer mit Ruß ver­setzten Metall­platte. Dieses „Berliner Schrift“ ge­nannte Ver­fahren ver­besser­te die Ton­quali­tät er­heb­lich. Nach der Auf­nahme wurde die Ruß­ober­fläche ge­härtet, sodass die Platte ab­spiel­bar war. Der Nach­teil beim Grammo­phon war jedoch, dass man Töne nun nicht mehr selbst auf­nehmen, sondern nur noch ab­spielen konnte. Die Um­drehungs­ge­schwindig­keit betrug 78 U/min. Die Platten hatten einen Durch­messer von durch­schnitt­lich 25 bis 30 cm.

00:57:08 [00:26:05 bis 00:29:52]
Interview mit Emil Berliners Enkel Oliver in Wien

Beitrag im Abend­journal vom 6. November 1987 zum 100. Geburts­tag der Schall­platte

Das daran anknüpfende Problem war die Vervielfältigung, da ja die Platten einzeln her­ge­stellt werden mussten. Für die Inter­­preten und Inter­pretinnen war es schier un­zu­mut­bar, dieselbe Auf­nahme wieder und wieder auf­zu­nehmen. Berliner experi­men­tierte darauf­hin mit einer Wachs- statt einer Ruß­schicht und ver­wendete eine Zink­platte. Die Nadel ritzte eine Rille in das Wachs, wodurch das Metall frei­ge­legt wurde. Dieses Rillen­muster wurde dann mittels Säure in den Metalluntergrund ge­ätzt. So entstand ein Metall­räger, von dem weitere Matrizen her­ge­stellt werden konnten. In einer ver­besserten Version wurden als Aus­gangs­punkt für die Schall­platten massive Wachs­platten ver­wendet, in welche die Ton­spur ge­schrieben wurde. Die Wachs­platten wurden mit einer hauch­dünnen Silber­schicht be­dampft und durch Galvani­sa­tion wurden Kupfer­platten her­ge­stellt, von denen weitere Kopien ge­presst werden konnten. Für diese kopierten Platten fand Berliner 1895 das passende Material: eine Masse, die zu ca. 70 Prozent aus feinem Gesteins­mehl und zu ca. 30 Prozent aus Schellack mit Zusätzen be­stand. Das Gesteins­mehl gab der Platte die not­wendige Härte, aber auch die leichte Zer­brech­lich­keit. Fast 60 Jahre lang be­herrsch­te Berliners Er­findung den Markt.

Schellack ist die harzige Ab­sonderung der Lack­schild­laus. Diese nährt sich parasitär vor­zugs­weise vom Saft des Lack­baums, der in Indien, Burma und Thailand be­heimatet ist. Die Insekten scheiden zum Schutz ihrer Brut durch die gesamte Körper­fläche Schellack ab, so­dass die Zweige, auf denen sie sitzen, mit einer 3 bis 10 mm dicken Schicht von Schellack be­deckt sind. Die Zweige werden samt der an­haftenden Lack­schicht ge­sammelt. Durch Zer­kleinern, Her­aus­lösen des roten Lack­farb­stoffes, Trocknen und Aus­schmelzen des Harzes erhält man den eigent­lichen Schellack.

Nachdem nun die Vervielfältigungsprobleme gelöst schienen, begann die Serien­produk­tion des Grammo­phons 1887 in Amerika. Berliner gründete die United States Gramophone Company. In Deutschland wurde die Serien­produk­tion von Grammo­phonen 1890 von der von Berliner damit be­auf­tragten Puppen­fabrik Kämmerer & Reinhard auf­ge­nommen.

1897 schickte Berliner William Barry Owen zum ersten Mal nach London, um durch ihn das Grammo­phon in Europa ver­markten zu lassen. Die neu­ge­gründete English Gramophone Company er­kannte schon bald den Be­darf für Schall­platten­produk­tionen mit euro­päischen Künstlerinnen und Künstlern, wes­halb Berliner mit Fred Gaisberg einen Auf­nahme­fach­mann nach London schickte.

Im August 1898 entstanden im Keller des Firmen­haupt­sitzes in der Maiden Lane 31 die ersten euro­päi­schen Schall­platten­auf­nahmen. Obwohl mit der frühen Auf­nahme­technik nur ein be­grenz­ter Klang­bereich er­fasst werden konnte, wurde ver­sucht, ein mög­lichst breites musi­kalisches Spek­trum ab­zu­decken. Kürzere klassische Stücke und Opern­arien ge­hörten ebenso zum Katalog wie beliebte Tanz­musik und die neuesten Operetten­melo­dien. Schon bald begann Fred Gaisberg, sich in ganz Europa nach den besten Inter­pretinnen und Inter­preten für seine Schall­platten­produk­tionen um­zu­sehen.

Im deutschsprachigen Raum begann das neue Medium seinen Sieges­zug erst 1898 mit der Gründung der Deutschen Grammo­phon­gesell­schaft in Hannover durch Emil Berliner und seinen Bruder Joseph.

Im Juli 1900 ließ Emil Berliner das vom ameri­kanischen Maler Francis Barraud 1899 ent­worfene Emblem mit dem Hund Nipper als Marken­zeichen seiner Gramo­phone Company regis­trieren. „His Master's Voice“ war ge­boren und Nipper wacht heute noch über die Klang­quali­tät der Firma EMI, die 1931 aus der Fusion von Berliners Gramo­phone Com­pany und der Columbia Grapho­phone Com­pany her­vor­ging.

Zu den Entdeckungen des ersten Jahrzehnts des 20. Jahr­hunderts ge­hörte vor allem der Sänger Enrico Caruso (1873–1921), dessen Auf­nahme­serie mit zehn Titeln, die der junge neapoli­tanische Tenor am 11. April 1902 für Fred Gaisberg in einem privaten Salon des Grand Hotels in Mailand ein­spielte, als die be­deutend­ste Auf­nahme in der Ge­schich­te des Grammo­phons gilt. Der enorme Er­folg der Auf­nahmen Carusos führte dazu, dass sich das Grammo­phon als ernst­zu­nehmen­des musi­kalisches Gerät eta­blierte und viele andere berühmte Sänger und Sängerinnen dazu be­wegte, ihre an­fäng­lichen Vor­be­halte auf­zu­geben und selbst Schall­platten auf­zu­nehmen. Ein weiteres frühes Bei­spiel für die his­torische Be­deutung des Grammo­phons sind die Auf­nahmen des Kompo­nisten Edvard Grieg, der im Alter von 72 Jahren einige seiner Klavier­kompo­si­tionen ein­spielte.

Um die Jahrhundertwende war die Schall­platte bereits als neues Massen­medium eta­bliert und das Grammo­phon be­liebtes Requi­sit be­sonders in bürger­lichen Wohnungen. 1904 stellte die Deutsche Grammo­phon Gesell­schaft in Hannover täglich 28.000 Schellacks, 1906 bereits 36.000 Stück pro Tag her.

Das dringlichste Problem, nämlich die Spiel­dauer der Platten zu ver­längern, war aber immer noch nicht ge­löst. Die erste Neue­rung er­folgte bereits 1904, als auf der Leipziger Früh­jahrs­messe die erste doppel­seitig be­spielte Schall­platte vor­ge­stellt wurde. Zwischen 1904 und 1906 brachte die Londoner Platten­firma Neo­phone Company die ersten „Lang­spiel­platten“ heraus. Diese hatten eine Spiel­dauer bis zu 12 Minuten, aber einen Durch­messer von 50 cm! Diesen Platten war vor allem wegen ihrer Un­hand­lich­keit kein reißender Ab­satz beschert.

Ebenfalls in London wurde 1913 der erste tragbare Platten­spieler, der Decca Portable, von Barnett Samuel & Co. her­gestellt.

Das elektrische Mikrofon und der elektrodynamische Lautsprecher
1925 wurde eine neue Aufnahmetechnik entwickelt. Bis dato war die Ton­auf­zeich­nung noch akustisch-mecha­nisch er­folgt, das heißt, man ver­wendete zur Auf­nahme nach wie vor den Ton­trichter. Durch dessen Resonanz­wirkung ent­standen aber Ton­ver­zerrungen. Auch spielte der Ab­stand der Inter­preten vom Trichter eine große Rolle, bei Fehlern musste die ganze Auf­nahme wieder­holt werden etc. Nun kam das elek­trische Mikro­fon auf den Markt, das ein Team der Bell Tele­phone Labora­tories in den USA ent­wickelt hatte: Man ver­wandelte Die akus­tischen Schwin­gungen in Strom, der dann durch einen elek­trische Ver­stärker­röhre ge­leitet wurde, und im Platten­schneid­gerät elektro­magneti­sch eine mecha­nische Kraft er­zeugte. Noch im April 1925 kamen die ersten Schall­platten, die nach diesem Auf­nahme­ver­fahren produ­ziert worden waren in den USA aber auch in Europa auf den Markt.

Sowohl bei Phongraphen als auch beim Grammo­phon hatte der Schall­trichter als Laut­sprecher, also zur Um­wand­lung von mecha­nischen und elek­trischen in akus­tische Schwingun­gen ge­dient. Heute ver­wenden fast alle Geräte das elektro­dynami­sche Ver­fahren. Dieses hatte der der britische Physiker Oliver Joseph Lodge (1851–1940) im Jahr 1898 ent­wickelt und zwar mit einem Tele­fon: Eine zwischen den speziell ge­­formten Polen eines Mag­­neten auf­ge­hängte Spule wurde bei Strom­durch­gang in Schwin­gungen ver­setzt. Lodge ver­band dann die Spule mit einem Kohle­mikro­fon, das die Schwin­gungen ver­stärkte, die von einem Telefon­hörer wieder­ge­geben wurden.

Die Entwicklung der Langspielplatte
Zurück zum Problem der Plattenspieldauer: 1926 wurde die erste „echte“ Lang­­spiel­­platte her­­ge­­stellt – und zwar von Edison. Dieser ver­wendete als Material Bakelit, das durch seine Dichte eine Kompri­mie­rung der Tons­pur auf 16 Rillen pro mm zu­ließ. Die im Durch­messer 30 cm großen Platten hatten aber ein Gewicht von 500 bis 750 g und wurden mit 80 U/min abgespielt. Die große Rillen­dichte förderte aber auch die schnelle Ab­nutzung. Auch das Repertoire ließ zu wünschen übrig, da Edison nur alte Auf­nahmen über­spielen ließ. Im November 1929 gab Edison schließ­lich die Produk­tion von Schall­platten und ‑spielern end­gültig auf.
Eine andere Herangehensweise, um die Spiel­dauer einer Schall­platte zu ver­längern, be­stand in dem Versuch, die Um­drehungs­ge­schwindig­keit herab­zu­setzen. So wurde am 17. September 1931 von der ameri­kanischen Firma RCA-Victor Company Inc. die erste für die Öffent­lich­keit be­stimmte Lang­spiel­platte mit 33 1/3 Um­drehungen pro Minute im Savoy Plaza Hotel in New York vor­ge­stellt. Im November 1931 konnte die erste Lang­spiel­platte mit Beethovens 5. Symphonie, ge­spielt vom Philadelphia Symphony Orchestra unter der Leitung von Leopold Stokowski öffent­lich ge­kauft werden. Dies war die erste Schall­platte, die ein ganzes Orchester­werk ent­hielt.

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Interview mit dem Dirigenten Leopold Stokowski in seinem New Yorker Studio

Aufnahme aus dem Jahr 1957

Stereophonie
Es wurde auch versucht, räumliches Hören zu er­möglichen. Der englische Wissen­schaftler Alan Dower Blumlein (1903–42) ent­wickelte 1931 ein stereo­phoni­sches Auf­zeichnungs­ver­fahren. Nach diesem Prinzip wurde die erste Stereo­schall­platte der Welt von der Electric and Musical Industries Ltd. (EMI) 1932 ge­schnitten. Für eine Ver­mark­tung dieser Er­findung war die Zeit aber noch nicht reif. Erst seit 1958 sind Stere­oschall­platten im Handel.

3. Die Vinyl-Langspielplatte

Vinyl löst Schellack ab
Der Erfinder der modernen Langspielplatte ist der aus Ungarn nach Amerika aus­ge­wan­derte Physiker Peter Carl Gold­mark (1906–77), der von 1936 an Ent­wick­lungs­ingenieur bei dem ameri­kani­schen Medien­unter­nehmen Columbia Broad­casting System Inc. (CBS) in New York war. Gold­mark ent­wickelte eine Schall­platte aus Kunst­stoff auf Vinyl­basis (ge­nauer eine Poly­vinyl­chlorid-Platte) mit einem Durch­messer von 30 cm mit 33 1/3 U/min, Mikro­rillen (100 Rillen/cm) und einer Spiel­dauer von 23 Minuten pro Seite. Am 21. Juni 1948 stellte er auf einer Händler­tagung in Atlantic City die unter dem Namen LP („Long Playing“ Record) patentierte Platte der Öffent­lich­keit vor.

Diese löste bald die bisher gebräuchlichen Schellack­platten mit 25 oder 30 cm Durch­messer und 78 U/min und Normal­rillen (36 Rillen/cm) ab – die Un­zer­brech­lich­keit spielte dabei eine große Rolle. Die ersten Auf­nahmen, die CBS auf dieser neu­artigen Lang­spiel­platte heraus­brachte, um­fassten das Violin­konzert von Felix Mendels­sohn-Bartholdy und die 4. Symphonie von Peter Iljitsch Tschaikowsky. Aber erst die Platte mit dem Broadway-Musical „South Pacific“ von Robert Rodgers und Oscar Hammer­stein 1949 brachte für Gold­mark und die CBS den Durch­bruch: Die Musik des un­ge­kürzten Musicals passte ohne Wechsel auf eine Platte.

1949 brachte dann die New Yorker Radio Corporation of America (RCA) eine Mikro­rillen­platte mit 45 U/min und 16 cm Durchmesser heraus. Sie sollte zusammen mit einem billigen Ab­spiel­ge­rät die Lang­spiel­platte über­trumpfen. Die Single war geboren.

High Fidelity
Auch an der Qualität der Aufnahmen wurde gearbeitet: Eine original­ge­treue Wieder­gabe sollte ge­währ­leistet werden. Da das mensch­liche Ohr Frequen­zen im Bereich von 20 bis 20.000 Hz wahr­nehmen kann, sollten die Geräte alle in diesem Be­reich vor­kommen­den Fre­quenzen gleich­mäßig ver­stärken und wieder­geben. Auf­grund der elek­trischen Auf­nahme- und Wieder­gabe­ver­fahren konnten in den 1950er Jahren die (Mono-)Schall­platten diesen An­spruch schon erfüllen. Um 1935 kam dafür in den USA die auch ins Deutsche über­nommene Be­zeich­nung „High Fidelity“ („Hi-Fi“) für „hohe Original­treue“ als Quali­täts­be­zeich­nung für elektro-akustische Geräte auf, die be­stimmten, objektiv mess­baren tech­nischen Mindest­an­forderun­gen ge­nügten. Die ersten Schall­platten in High-Fidelity-Quali­tät wurden im Dezember 1944 von der engli­schen Firma Decca auf den Markt ge­bracht. Der erste Hi-Fi-Plattenspieler (Decca Picadilly) wurde 1945 aus­ge­liefert. Er deckte einen Fre­quenz­be­reich von 50 bis 14.000 Hz ab.

4. Die Entwicklung des Tonbandes

1898 ließ der dänische Physiker Valdemar Poulsen (1869–1942) ein Gerät zur mag­ne­ti­schen Schall­auf­zeich­nung und ‑wieder­gabe mit Hilfe eines mag­neti­sier­baren Stahl­drahtes als Ton­träger pate­n­tieren. Dieses von ihm als „Tele­graphon“ be­zeichnete Gerät sollte zur Auf­zeichnung von Tele­fon­ge­sprächen dienen, die sich später über den Tele­fon­hörer wieder ab­hören ließen.

Poulsen verwendete in seinem Prototyp einen von einer Walze ab­laufenden Stahl­draht. Dieser wurde an einem mit einem Mikro­fon ver­bundenen Elektro­mag­neten vor­bei­ge­führt und – je nach dem Ton­wert – mag­neti­siert. Bei einem zweiten Durch­lauf des nun mag­neti­sierten Drahtes ent­standen im Elektro­magneten elek­trische Ströme, die die Membran des Tele­fon­hörers zum Schwingen brachten. Die auf­ge­zeich­neten Töne konnten so beliebig oft ab­ge­hört werden. Diese Kon­struk­tion gilt als Grund­lagen­erfindung des Ver­fahrens zur Auf­nahme und Wieder­gabe von Schall­ereig­nissen mit Hilfe eines über­wiegend band­förmigen, magneti­sier­baren Ton­trägers – dem Magnet­ton­ver­fahren.

In Europa stieß das Telegraphon auf kein großes Inter­esse, ob­wohl z. B. in Öster­reich das Phono­gramm­archiv der Aka­demie der Wissen­schaften den Stahl­draht als Auf­zeich­nungs­medium für Stimm­portraits ver­wendete. So ent­stand im Jahr 1901 die erste Ton­auf­nahme von der Stimme Kaiser Franz Josephs.

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Kaiser Franz Joseph

Stimmporträt hergestellt bei der Vor­führung des Poulsenschen „Tele­graphons“ in Wien 1901

1903 begann in den USA die American Telegraphone Company, die Poulsens Er­findung kommer­ziell ver­werten wollte, mit der Pro­duk­tion des Tele­graphons. Dieses wurde als Diktier­gerät und auto­matischer An­ruf­be­ant­worter ver­kauft. Durch die Un­hand­lich­keit für den Heim- und Büro­ge­brauch war dem Tele­graphon aber kein durch­schlagen­der Er­folg be­schert. 1908 wurden beim Inter­natio­nalen Techniker­kongress in Kopen­hagen sämt­liche Reden mit einer gesamten Sprech­zeit von etwa 14 Stunden auf ca. 2500 km Draht auf­ge­nommen. Stahl­draht und Stahl­band wurden später durch be­schichtete Papier- und später Folien­bänder ab­ge­löst.

Der in Salzburg geborene und in Dresden arbei­tende Fritz Pfleumer meldete 1928 ein neues Patent an. Pfleumer, der beruf­lich in der Bunt­papier­branche tätig war, experi­men­tierte mit Papieren, Pulvern, Magneten und Ver­stärkern. Er ver­wendete nicht mehr einen mag­neti­sier­baren Draht, sondern erst­mals ein mag­neti­sier­bares Papier­band als Ton­träger für die mag­neti­sche Schall­auf­zeichnung. Mit seiner Er­findung hatte er das erste Ton­band (Magnet­ton­band) ge­schaffen.

Das erste magnetische Tonaufzeichnungs­gerät, bei dem ein Stahl­band an­stelle eines Stahl­drahtes ver­wendet wurde, war das „Blattner­phone“, er­funden von dem in Eng­land lebenden Deutschen Ludwig Blattner, das er 1929 auf den Markt brachte. Grund­lage bildeten die Patente des deutschen Physikers Curt Stille. Dieser hatte u. a. ein Magnet­ton­gerät mit Ver­stärker und Ent­zerrer, den Daily­graph, und ein be­reits aus­ge­reiftes Magnet­ton­diktier­gerät, das Texto­phon, ent­wickelt. Mit dem Blattner­phone wurde 1932 die Weihnachts­an­sprache von König Georg V. auf­ge­nommen und von der BBC ge­sendet.

Ein weiterer Pionier der Magnettonaufzeichnung war der öster­reichi­sche Ingenieur Gustav Tauschek. 1932 kon­stru­ierte er in An­lehnung an das Magnet­ton­ver­fahren den ersten Magnet­trommel­speicher als Infor­ma­tions­träger auf mag­neti­scher Grund­lage für die Daten­ver­ar­bei­tung: Auf einer rotierenden Trommel, die mit einer mag­neti­sier­ten Schicht um­mantelt war, wurden Spuren defi­niert. Jeder zu be­schreiben­den Spur war in gerin­gem Ab­stand von der Trommel ein in seiner Lage nicht ver­änder­licher Magnet­kopf zum Schreiben und Lesen zu­ge­ordnet. Die Speicher­kapa­zi­tät war u. a. ab­hängig vom Durch­messer des Zylinders, der An­zahl der Spuren und der Um­drehungs­­ge­schwindig­keit.

Erst die Zusammenarbeit zweier deutscher Firmen – des Berliner Elektro­kon­zerns AEG und des Chemie­kon­zerns I. G. Farben in Frank­furt am Main – brachte schließ­lich die Serien­ferti­gung und Ver­mark­tung von Ton­band­geräten. I. G. Farben ent­wickelte ein Kunst­stoff­band mit einer mag­neti­sier­baren Eisen­oxid­be­schich­tung. Eine Ton­band­spule hatte eine Spiel­dauer von 20 Minuten. Die AEG baute das passende Ab­spiel­gerät. 1935 wurde auf der Berliner Funk­aus­stellung die Neu­ent­wicklung vor­ge­führt: das Magneto­phon K1 – das erste Ton­band­ge­rät der Welt. Aller­dings wog das Gerät mit drei Koffern für Lauf­werk, Ver­stärker und Laut­sprecher fast 100 Kilo­gramm. 1938 wurde dann die Weiter­ent­wicklung, das Magneto­phon K4 mit einer Band­ge­schwindig­keit von 77 cm/s, in den Rund­funk­studios vor allem zur Vor­be­reitung von Pro­grammen und Mit­schnitten von „Live“-Sen­dungen ein­ge­setzt.

Das Problem des Bandrauschens wurde 1940 mit der Er­findung der Hoch­fre­quenz-Vor­mag­neti­sierung durch zwei Techniker der Reichs­rund­funk­gesell­schaft RRG (Berlin), Walter Weber und Hans-Joachim von Braunmühl, ge­löst. 1943 konnten mit dem K7 auch bereits die ersten Stereo­auf­nahmen ge­macht werden.

Im Zweiten Weltkrieg wurden auch die ersten Ton­kassetten her­ge­stellt. Die AEG hatte diese 1943 für die Deutsche Post zum statio­nären Ein­bau in Ver­stärker­ge­stelle ent­wickelt. Die 45 cm breiten Kassetten wurden allerdings nicht in Serie produziert.

Deutschland hatte 1945 nicht nur den Krieg verloren, sondern musste auch alle Patent­rechte ab­geben. So er­lebte die Ton­band­technik in der ganzen Welt einen un­ge­heuren Auf­schwung. Die ameri­kanische Firma Brush Develop­ment Co. brachte bereits 1947 das erste billige Heim­gerät auf den Markt, den Sound­mirror. Ab 1950 wurden bereits be­spielte Ton­bänder verkauft.

Das erste echte Heim­ton­band­ge­rät in Europa, das Mag­neto­phon KL 15, wurde von der AEG auf der Indus­trie­aus­stellung Berlin 1951 vor­ge­stellt und kam im Jahr 1952 auch als Heim­gerät auf den Markt. Die ersten Stereo­ton­band­auf­nahmen wurden 1954 von der Firma Livingston Electronics heraus­ge­bracht. Ihr erstes stereo­phones Ton­band ent­hielt die „Unvoll­endete“ von Franz Schubert und die „Finlandia“ von Jean Sibelius und kostete zehn Dollar.

1963 präsentierte der nieder­ländische Konzern Philips auf der Inter­natio­nalen Funk­aus­stellung in Berlin die erste Ton­kassette mit passendem Re­korder. Diese Compact Cassette mit dem dazu­ge­hörigen Kassetten­gerät EL 3300 von Philips und einer Band­ge­schwindig­keit von 4,75 cm/s wurde zum neuen Standard. Da Philips keine Lizenz­ge­bühren forderte, konnte sich diese Technik auch bald welt­weit durch­setzen. Durch viele Ver­besserungen wurde die Kassette mit dem nur 3,8 mm breiten Band auch bald hi-fi- und stereo­fähig. 1965 kamen die ersten Musik­kassetten auf den Markt und 1967 konnten sogar erst­mals vier Spuren unter­ge­bracht werden.

Im Frühjahr 1979 stellte die japanische Sony Corporation den Walk­man vor. Das Modell TPS L2 war der erste kleine, trag­bare Kassetten­re­korder mit leichten Kopf­hörern.

5. Compact Disc, CD-ROM und CD-R

Nach fast zehnjähriger Gemeinschafts­ent­wicklung des japani­schen Sony und des nieder­ländi­schen Philips Kon­zerns wurde 1979 die Digital­schall­platte er­funden, Compact Disc (CD) ge­nannt und am 8. März 1979 von Philips in Eindhoven vor­ge­stellt. Die Compact Disc be­steht aus einer 12 cm durch­messen­den und 1,2 mm starken Kunst­stoff­platte auf der in spiral­förmig an­ge­ord­neten, mikros­kopisch kleinen Ver­tie­fun­gen die Ton­infor­ma­tion digi­tal ge­speichert ist und mittels eines Laser­strahls be­rührungs­frei ab­ge­tastet werden kann. Vor­teile sind vor allem die Ver­schleiß­frei­heit, der ge­ringere Platz­be­darf und die bessere Ton­quali­tät, so­wie die Spiel­dauer von ca. 70 Minuten.

1983 kam die Compact Disc auf den euro­päischen Markt. Eben­falls 1983 präsen­tierte Philips den CD-Player für das Auto, der von einer Art Wiege vor Vibra­tionen ge­schützt wird. 1985 präsen­tierte die Sony Corporation den ersten trag­baren CD-Player. Er wog nur 500 Gramm und war kaum größer als eine CD.

Die neue Technik der digitalen Aufzeichnung von Musik und Sprache wurde auch für die Speicherung großer Daten­mengen ge­nutzt. 1985 brachten Philips und Sony das optische Speicher­medium CD-ROM („Compact Disc-Read Only Memory“) her­aus. Diese war eine im gleichen Verfahren wie die Audio-CD her­ge­stellte Kom­pakt­platte, welche die ein­mal auf sie ge­brachten Infor­ma­tionen (Text, Bild u. a.) in un­ver­änderter und un­ver­änder­barer Form be­wahrt, um sie stets iden­tisch wieder­zu­geben.

Im Jahr 1988 wurde von der japanischen Firma Taiyo Yuden die be­schreib­bare CD-R („Compact Disc Recordable“) präsen­tiert, ab 1992 waren auch die ersten CD-Brenner er­hält­lich, welche das – vorher nicht mög­liche – Be­schrei­ben und Ver­viel­fältigen von Auf­nahmen er­mög­lichten und so­mit die Musik­ver­brei­tung re­vo­lu­tionier­ten.

6. Bild- bzw. Videoplatte

1970 wurden in Großbritannien und der Bundes­republik Deutsch­land die erste Bild­platte (Video­platte) und das zu­ge­hörige Ab­spiel­ge­rät, der Bild­platten­spieler, vor­ge­stellt. Ein Fir­men­kon­sor­tium (AEG-Tele­funken, Teldec und Decca) hatte ge­mein­sam das so­genannte TED-System ent­wickelt. Die Bild­platte ist ein schall­platten­ähn­licher, audio­visueller Infor­ma­tions­träger aus Kunst­stoff, der auf­ge­zeichnete Bild- und Ton­signale fest ge­speichert ent­hält, die sich mit Hilfe eines Ab­spiel­ge­rätes lesen und über ein Fern­seh­gerät wieder­geben lassen. Bei dem vor­ge­stellten TED-System handelte es sich um Schwarz-Weiß-Ge­räte, die mit mecha­nisch ab­ge­tasteten Bild­platten aus dünnem, flexiblem Kunst­stoff­material arbei­teten und die zwölf Mal so viele Rillen wie eine her­kömm­liche Schall­platte auf­wiesen. Die Platten schwebten beim Ab­spielen auf einem Luft­kissen und ro­tier­ten 45 Mal so schnell wie Schall­platten. Das TED-System konnte sich wegen der Emp­find­lich­keit der Platten, der kurzen Spiel­dauer u. a. nicht durch­setzen. Schon nach 400 Tagen wurde ihr Ver­kauf wieder ein­ge­stellt.

1980 brachte eine neue Technik den Durch­bruch: Die von Philips ent­wickelte Laserdisc kam in den USA auf den Markt. Ab Herbst 1982 wurde diese Platte in Deutsch­land und Eng­land an­ge­boten, konnte sich aber im privaten Bereich nicht durch­setzen. Die Weiter­ent­wicklung der Laserdisc er­mög­lichte ab An­fang der 1980er-Jahre, auch Voll­texte ein­schließ­lich sämt­licher Ab­bildungen auf Bild­platten zu speichern. Eine ein­seitige Bild­platte von 30 cm Durch­messer ent­hielt je nach Auf­lösung 10.000 bis 20.000 Buch­seiten. Die CD-ROM ist eine Variante der Bild­platte, die auch kommer­ziell wesent­lich er­folg­reicher ist.

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Bildplatte soll Schul­biblio­thek revo­lu­tionieren

Bericht im Mittags­journal vom 3. November 1993

7. Digital Audio Tape (DAT), MiniDisc und Mini-CD

Seit 1987 gibt es den in Japan entwickelten DAT-Kassetten­re­korder mit zu­ge­höriger DAT-Kassette. DAT steht für „Digital Audio Tape“ bzw. „Digi­tales Ton­band“. Da die Ton­auf­zeichnung in digi­tali­sierter Form er­folgt, weist die Wieder­gabe so wie eine CD die gleiche, hohe rausch- und ver­zerrungs­freie Ton­quali­tät auf wie das Origi­nal. Die Kassetten mit den Ab­messun­gen 73 mm x 54 mm sind 20 Gramm schwer und nehmen auf einem 3,8 mm schmalen Magnet­band Musik, Sprache und Ge­räusche bis zu zwei Stunden auf. Die Auf­nahmen können ge­löscht werden, wo­mit die Kassetten wieder verwendet werden können.

Für den Privatgebrauch allerdings erwiesen sich die DAT-Geräte als zu teuer. So ent­wickelte 1992 die Sony Corporation die Mini­Disc (MD) mit einem Durch­messer von 6,4 cm und den da­zu­ge­hörigen Auf­nahme- und Ab­spiel­ge­räten.
Der Philips-Konzern hin­gegen brachte im gleichen Jahr die Digital Compact Cassette (DCC) heraus, die als Er­gän­zung für Hi-Fi-Anlagen ge­dacht war. Mit einem DCC-Gerät können nicht nur die digi­talen Kassetten, sondern auch die alten, ana­logen Kassetten ab­ge­spielt, wenn auch nicht bespielt werden.

Seit 1988 gibt es die Mini-Compact Disc (Mini-CD) mit einem Durch­messer von nur 8 cm und einer Spieldauer bis zu 20 Minuten. Diese kann auch mit her­kömm­lichen CD-Geräten ab­ge­spielt werden.

8. MP3-Player

MP3 ist ein Verfahren zur Kompression digital ge­speicher­ter Audio­dateien, das ab 1982 von einer Forschungs­gruppe am Fraun­hofer-Institut in Erlangen ent­wickelt wurde. Bei diesem Ver­fahren wird die Daten­menge redu­ziert, indem es nur die für den Menschen wahr­nehm­baren Signal­anteile einer Ton­quelle speichert, was zwar zu einem Ver­lust der ur­sprüng­lichen Quali­tät führt, die im Ver­gleich zu un­kom­pri­mierten Spei­cherungs­ver­fahren viel geringere Daten­menge revo­lu­tionier­ten je­doch die digi­tale Weiter­gabe und Spei­che­rung von Audio­dateien. Heute ist MP3 das domi­nieren­de Ver­fahren zur Spei­che­rung und Über­tragung von Ton.

1995 baute die deutsche Firma Pontis den ersten Proto­typ und brachte 1999 den ersten MP3-Player auf den deutschen Markt. Inter­natio­nal war das erste Gerät bereits im Jahr 1998 dem Massen­markt vor­ge­stellt worden. Der MP3-Player ver­drängte die noch Anfang der 1990er-Jahre ver­breiteten trag­baren Kassetten­re­korder, CD-Player und Walk­men. Mittler­weile können auch Handys bzw. Smart­phones, Computer­media­player oder auch DVD-Player als Ab­spiel­ge­räte für MP3-Datein ge­nutzt werden.

Ausblick

Nicht nur der Ton an sich ist flüchtig. Die Erfahrung lehrt, dass auch Ton­träger nur eine be­grenzte Lebens­dauer haben. CDs sind oft nach einigen Jahren nicht mehr ab­spiel­bar und auch die Magneti­sie­rung der Ton­bänder wird mit der Zeit schwächer. Schlechtes Material wirkt sich eben­falls sehr nach­teilig auf die Halt­bar­keit aus. Vinyl­platten ver­formen sich bei großer Wärme. Der einzige Ton­träger, der seit über hundert Jahren un­ver­ändert be­steht, ist die Schellack­platte, jedenfalls dann, wenn man sie nicht mit einer Grammo­phonnadel ab­spielt oder sie fallen lässt.

Die Möglichkeit, Töne digital aufzu­zeichnen, ist eine neue Dimen­sion in der Ge­schich­te der Schall­auf­zeich­nung. Durch die digitale Auf­zeichnungs­technik wurde vor allem das ver­lust­freie Über­spielen und Kopieren auf­ge­zeichneter Töne immens er­leichtert. Töne können nun beliebig oft und auf den ver­schieden­sten Träger­medien mit unter­schied­lichen Betriebs­systemen ab­ge­speichert werden. Doch die digi­tale Auf­zeichnung bringt auch Probleme mit sich, mit denen sich be­sonders Archive, deren Auftrag die Auf­be­wahrung von Doku­menten für die Zukunft ist, aus­ein­ander­setzen müssen, denn digi­tale Daten sind auch dann ge­fährdet, wenn eine oder mehrere Sicherungs­kopien angelegt wurden. Trotz größter Sicher­heits­maß­nahmen kann es zu einem Crash der Fest­platte kommen. Im schlimmsten Fall werden die Daten von einem elektro­mag­neti­schen Im­puls ver­nichtet.

Auch die Größe des Speicherplatzes wird immer mehr zum Problem. Wenn die Daten mög­lichst original­ge­treu und ver­lust­frei ge­speichert und auf­be­wahrt werden sollen, sind die Files sehr groß. Für den privaten Ge­brauch reicht wahr­schein­lich oft eine kom­pri­mierte Version, z. B. im MP3-Format. Will man je­doch mit dem Ton ar­bei­ten, muss man die Files im ori­gi­nalen WAV-Format speichern. Seit eini­gen Jahren ist es auch Privat­per­sonen mög­lich, ihre Daten in einer so­ge­nannten Cloud auf­zu­be­wahren. Damit ist das Platz­pro­blem aber nur vorüber­gehend ge­löst. Zur pro­fessio­nellen Speiche­rung braucht man „Server-Farmen“, um die riesigen Daten­mengen auf­be­wahren zu können.

Ein weiteres Problem bei der Aufbewahrung digitaler Daten für die Zukunft ist, dass sich die Formate immer schneller ändern. Wer kann garan­tieren, dass man die heute gängigen Formate in ein paar Jahr­zehnten noch ab­spielen kann? Werden neue Pro­gramme noch mit alten Formaten um­gehen und diese ab­spielen können? Und wie, wo­rauf und wo­mit sollen die Infor­ma­tionen zum Ton selbst, also die Meta­daten, ge­speichert werden? Und ab­ge­sehen von den tech­ni­schen Infor­ma­tionen – wie kann man mit Sicher­heit wissen, ob die Stimme, die man hört, wirk­lich die Stimme der an­ge­gebenen Person ist? Wann und wo und unter welchen Um­ständen wurde die Auf­nahme gemacht? Die alten Medien hatten so­genannte Labels, auf denen die wichtigsten Infor­ma­tionen gedruckt und die fast un­trenn­bar mit dem Medium selbst ver­bunden waren, digitale Aufnahmen haben diese Informationen meist nicht.

Die Geschichte der Tonaufzeichnung, ‑wiedergabe, ‑speicherung und ‑archi­vierung ist jeden­falls noch lange nicht zu Ende …

Arbeitsblätter

Chronologischer Überblick 

Schallaufzeichnung – Arbeitsanregungen