Geschichte der Tonaufzeichnung Teil 1

Tonstudiotechnik

Geschichte der Tonaufzeichnung

Man schrieb das Jahr 1975, als die Firma ANT, ein Tochterunternehmen des damaligen Telefunken-Konzerns, ein professionelles Rauschunterdrückungssystem mit dem Namen Telcom c-4 im Auftrag der ARD-Rundfunkgesellschaften entwickelte und der Öffentlichkeit vorstellte. Telcom beseitigte das bei professionellen Bandmaschinen zwar nur äußerst geringfügige, dennoch vorhandene Modulationsrauschen praktisch völlig; damit „verschwand“ das Aufzeichnungsmedium, völlige Ruhe kehrte ein, störgeräuschfreie und weitgespannte Dynamik zeichnet Telcom-codierte Aufnahmen aus, steht moderner Digitaltechnik diesbezüglich in nichts nach. Dieses Produkt markiert mithin gewissermaßen den Endpunkt einer Entwicklung, deren Geschichte – besser: Impressionen aus selbiger – im folgenden Text ein wenig Aufhellung erfahren soll. Denkbar, daß Sie nach der Lektüre Ihre Tonträger noch intensiver genießen; das Wissen um historische Hintergründe sollte dazu beitragen.

Liebe Leser und Musikenthusiasten, ich wünsche jedem von Ihnen, einmal akustischer Zeuge der Überspielung eines digitalen Masters auf Viertelzoll-Analogband mittels Telcom c-4 und einer korrekt eingemessenen Masterbandmaschine vom Schlage einer Telefunken M 15 A oder Studer A 80 unter Beachtung der Normaussteuerungsbedingung (+ 6dBU ARD-Normpegel) zu sein. Viele Audiofreunde würden das akustische Resultat dieses Erlebnisses bestimmt lange nicht vergessen und bis dato für unmöglich gehalten haben. Wenn die analoge Kopie eines (professionellen!) digitalen Masters faktisch klanglich und hinsichtlich der Rauschfreiheit nicht mehr vom digitalen Ursprungsmaster zu unterscheiden ist, dann befinden Sie sich nicht auf einer geheimen Versammlung okkulter Audiojünger oder Morgenlandfahrer, die unter penibler Beachtung der aktuellen Mondphase und Sternkonstellation Sicherheitskopien ihres persönlichen musikalischen Walhalls anfertigen, sondern bei Freunden und Anwendern bester analoger Audiotechnik, die man für Geld und gute Worte kaufen konnte. Sie trauen Ihren Ohren nicht und möchten nochmal über Kopfhörer vergleichen? Bitte schön, gerne! Sie hören über Kopfhörer nicht mal in musikmodulationsfreien Pausen ein Rauschen? „Korrekt ermittelt“, würde jetzt der erfahrene Praktiker nüchtern konstatieren. Um nicht mißverstanden zu werden: Ich will nicht behaupten, die Digitaltechnik sei a priori überlegen (siehe oben), nein, es geht hier einzig und allein um die Tatsache, daß mittels des Vierband-Companders Telcom c-4 eine Rauscharmut erzielt wurde, welche jener der neuzeitlichen Digitaltechnik vergleichbar ist. Dies zu beweisen, war Sinn und Zweck des vorgängig beschriebenen „Testaufbaus“.

Ja, Sie haben richtig gelesen, so etwas gab es schon vor über drei Jahrzehnten im guten alten 20. Jahrhundert, als die Welt noch halbwegs in Ordnung war und wir für 50 DM spontan nach Lust und Laune am Wochenende quer durch die damals ach so kleine, übersichtliche Republik gefahren sind…

Bis zu jenem Tage des Jahres 1975, als das Telcom-System Wirklichkeit geworden war, inmitten des anlogen Hochzeitalters und gleichzeitig im vierzigsten Jahr des Magnetophons, ist der steinige Weg bis zum Erreichen derartiger technischer Höchstleistung geprägt durch Jahrzehnte andauernde Entwicklung in solidester Ingeneurarbeit mit Höhepunkten, Rückschlägen und den oft in der technischen Entwicklungsgeschichte vertretenen Phänomenen von zeitlich und örtlich getrennt gemachten Doppelerfindungen.

Lassen Sie sich nun mitnehmen auf eine Zeitreise durch die nicht immer gradlinig verlaufende Geschichte der magnetischen Schallaufzeichnung, erleben Sie mit, was sich seinerzeit zutrug.

Am Anfang war der Draht

Beginnen wir die Geschichte bei Valdemar Poulsen, der als Ingenieur bei einer dänischen Telephongesellschaft tätig war und auf die naheliegende Idee kam, den Anrufer bei einem nichtbesetzten Telephonapparat Information über die Erreichbarkeit des Teilnehmers geben zu können. Dazu bedurfte es eines elektrischen Aufzeichnungsverfahrens. Durch seine scharfsinnige Beobachtung beim sogenannten Stechbeil-Experiment wies er entgegen der damaligen wissenschaftlichen Lehrmeinung  nach, daß ferromagnetische Stoffe örtlich begrenzt magnetisierbar sind. Am 1. Dezember 1898 war es dann soweit, daß er sein Walzen-Telegrafon dann zum Patent anmelden konnte. Der Tondraht war dabei auf einer Walze aufgewickelt und wurde von einem Magnetkopf, der auf einem U-förmigen Bügel rotierte, abgetastet. Das Gerät sorgte auf der Weltausstellung 1900 in Paris für großes Aufsehen. Besonders interessant ist folgendes: In seiner britischen Patentschrift GB 8961/1899 wurde sowohl das spätere Magnetband, als auch das Prinzip der späteren Festplatte, so, wie sie heute in der Datentechnik und auch Audiotechnik eingesetzt wird, prinzipiell vorweggenommen.

Poulsen gründete die „Aktieselskabet Telegrafon Patent Poulsen“ und entwickelte mit der Berliner Firma Mix&Genest ein Spulen-Stahltonband, das mit einer Bandgeschwindigkeit von 2 m/s eine Aufzeichnungsdauer von 16 – 18 Minuten bot. Diese Stahlband-Telegrafone stellten die Prototypen für alle noch kommenden Stahlbandentwicklungen bzw. Tondrahtmaschinen dar. Allerdings war der Preis der Maschinen und des Aufnahmematerials von damals stolzen 0,30 Mark pro Meter Band extrem hoch und zudem fehlte ein ganz wichtiges Bauteil zur elektrischen Verstärkung der schwachen aufgezeichneten Signale, welches erst 1910 durch den Amerikaner Lee de Forest und seine Verstärkerschaltung erfunden werden sollte: die Elektronenröhre. Allerdings war die Röhre von de Forest eigentlich kaum mehr als eine Detektordiode, die zuerst lediglich zur Verbesserung des Funkempfangs diente. Robert von Lieben, Siegmund Strauß und Eugen Reiz entwickelten in Europa die Elektronenröhre zur Hochvakuumröhre weiter. Robert Lieben reichte am 4. September 1910 dann die Patente DRP 236716 („Relais für undulierende Ströme, bei welchem durch die zu verstärkenden Stromschwankungen ein Ionisator beeinflußt wird“) und DRP 249142 (Das Zusatzpatent: sogenanntes Gitterpatent) ein. Knapp ein Jahr später, am 13. Juli 1911, reichte von Lieben dann noch das Patent DRP 254588 („Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer, Gleichmäßigkeit und Ökonomie von Entladungsröhren mit glühender Kathode“) ein, welches die industrielle Produktion dieser Lieben-Röhre ermöglichte und einleitete. Im Jahre 1912 wurde das Lieben-Consortium, bestehend aus den Firmen Siemens und Halske, AEG, Telefunken und Felten und Guillaume gegründet, um die Rechte an den Liebenpatenten zu vermarkten. Der Vertrag wurde am 19. Februar 1912 unterzeichnet. Für die Rechte an den Patenten erhielt Robert von Lieben die damals riesige Summe von 100.000 Mark – und verdiente noch an zusätzlichen Lizenzgebühren für jede einzelne Röhre und jedes Gerät. Die Liebenröhren wurden im AEG-Kabelwerk-Oberspree (KWO) in Berlin gefertigt und bildeten die Grundlage für alle weiteren Röhrenentwicklungen. Im Jahre 1913 erfindet dann Alexander Meissner die Rückkopplung und baute den ersten Röhrensender mit der Liebenröhre. Die Leistung betrug 10 – 20 Watt.

Trotz all dieser Möglichkeiten und Kenntnisse fand vor dem ersten Weltkrieg im privaten Bereich keine große Verbreitung dieser neuen Produkte statt. Die erforderliche Technik war für damalige Verhältnisse viel zu teuer und zu aufwendig für den privaten Bereich. Erst mit dem Aufkommen des Rundfunks in den 20er Jahren standen erst überhaupt Röhrenverstärker, Lautsprecher als auch Mikrophone bereit, um die Vorzüge der magnetischen gegenüber der mechanischen Aufzeichnung überhaupt erstmals vernünftig beurteilen zu können. Allerdings nutzte dafür das Militär schon sehr frühzeitig diese Technik, denn eine weitere Erfindung Poulsens, der Lichtbogensender von 1903, der in dieser Form bis in die frühen 20er Jahre Verwendung finden sollte, ermöglichte das Übertragen von Informationen per Funk über große Entfernungen, eine Technologie, welche für die „moderne Kriegsführung“ – der Mensch ist in kriegerischen Dingen eigenartigerweise stets kreativ – eine große Bedeutung erlangen sollte. So wurden Morsesignale auf Telegrafon aufgezeichnet und mit deutlich erhöhter Abspielgeschwindigkeit über einen Sender weiterverbreitet. Kein Funker konnte auf diese Weise durch bloßes Mithören der Signale den Informationsinhalt notieren, wofern er diese Signale nicht auch auf Telegrafon aufzeichnete und diese Aufnahme dann verlangsamt abspielte.

Nach dem ersten Weltkrieg ging man dann an die Weiterentwicklung der Stahlbandmaschinen und versuchte, diese Erfindung kommerziell nutzbar zu machen. In den 20er Jahren beteiligten sich an dessen Weiterentwicklung eine heute unübersichtliche Anzahl von Unternehmen. Aufgrund des hohen Preises von Maschinen und Bandmaterial konzentrierte man sich auf den gerade aufkommenden staatlichen Rundfunk sowie die Filmwirtschaft. Zudem hatten die beteiligten Unternehmen in den 20er Jahren sehr stark in die mechanische Tonaufzeichnung investiert, was weitere Verzögerung bei der Einührung der magnetischen Tonaufzeichnung bedeuten sollte. Anfang der 30er Jahre zeigten die Bemühungen erste Früchte und verschiedene internationale Rundfunkgesellschaften, darunter auch die RRG, entschieden sich für den Einsatz von Stahlbandmaschinen. Während allerdings Rundfunkgesellschaften wie die BBC bis 1953 Stahlbandmaschinen im Einsatz hatten, ging man bei der RRG schon 1938 von diesem aufwendigen und teuren Maschinentyp zugunsten des Magnetophons wieder ab. Die BBC entwickelte sogar in den 30er Jahren mit der italienischen Marconi-Gruppe zusammen die „Königin“ aller Stahlbandmaschinen, die MSR-3, die sehr aufwendig produziert war und ein Gewicht von 500 kg hatte! Ein weiterer Lieferant, insbesondere der RRG-Maschinen, war die Berliner Firma Lorenz, die Anfang der 30er Jahre von der amerikanischen ITT übernommen wurde. Auch die Firma Blattner stellte Stahlbandmaschinen u.a. für die BBC her. Hersteller der sehr teuren und aufwendig zu produzierenden Stahltonbänder war die Firma Uddeholm Tooling AB, Hagfors, sowie die Firma Sandviken AB. Bei der Firma Lorenz in Berlin war damals ein junger Ingenieur, der aus Bremen stammte, beschäftigt, welcher nach dem 2.Weltkrieg mit seiner Firma für den deutschen Rundfunk die besten Schallplattenabspielmaschinen die die Welt bis dato gesehen hat, bauen sollte. Aber dazu an anderer Stelle einmal mehr.

Die AEG auf dem Weg zum Magnetton

Nach unternehmerischen Fehlschlägen der zwanziger Jahre und den schweren Erschütterungen durch die Weltwirtschaftskrise, suchte die AEG nach neuen lukrativen Betätigungsfeldern außerhalb der angestammten Geschäftsfelder der Starkstromtechnik und des Baus von Generatoren. Das Geschäft mit der Nachrichtentechnik, in der bereits die Firma Siemens und Halske erfolgreich tätig war, bot sich dabei besonders an, da dort Staatsaufträge über das Reichspostzentralamt (RPZ) zu erwarten waren. Allerdings benötigte man dafür erst einmal innovative Produkte.

Um das Jahr 1930 suchte das Reichspostzentralamt nach einem zuverlässigen Meßverfahren zur Beurteilung der Leistungsdaten von Fernsprechkabeln. Die AEG, damals Hersteller von Fernsprechkabeln, und ihre Mitarbeiter Theo Volk und Richard Keller entschieden sich dabei für das Iterationsverfahren. Sie wollten in mehrfachen Durchgängen Prüfsignale über die Fernsprechkabel mit dazugehörigen Verstärker-Ketten führen und diese jeweils mit einer Klangaufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung aufnehmen und wiedergeben.

Nach einer bestimmten Anzahl von Übertragungen sollten Messungen von Silbenverständlichkeit, Verzerrungen und frequenzabhängigen Laufzeitmessungen zwischen Ursprungssignal und dem aufgezeichneten Signal durchgeführt werden. Dazu benötigte man ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem, was dem aufzuzeichnenden Signal möglichst keine Eigenstörungen dazusummierte. Aus heutiger Sicht erscheint es als sehr wagemutig, daß Volk sich für die Aufzeichnung auf Magnetband entschied, ohne aber damals zu ahnen, was er mit dieser Entscheidung letztlich auslöste…

Pfleumer hatte zu dem Zeitpunkt bereits eigene Bemühungen gestartet und besuchte Eduard Schüller, der zu diesem Zeitpunkt noch am Heinrich Hertz Institut beschäftigt war, um eigene Magnetbandproben ihm zwecks Untersuchung und praktischer Tests zu überbringen.

Darauf entschied sich die AEG für die Aufzeichnung auf beschichtetem Papier nach dem Pfleumer-Patent DE 500900 vom 26.06.1930.Im Fernmeldelabor der AEG begann man nun 5mm breite Papierstreifen zu beschichten, die ansonsten im KWO zur Hohlraumversieglung von Tiefseekabeln verwendet wurden.

Im Jahre 1931 schließlich kam es durch die Verbindung von AEG und dem I.G. Farbenindustrie AG Werk Ludwigshafen (BASF) zur Entwicklung eines Trägerbandes mit magnetisierbarer Beschichtung für Schallaufzeichnung und Wiedergabe. Mit dem Eintritt von Friedrich Matthias und Paul Friedmann bei der BASF (Bandentwicklung) und Eduard Schüller als technischem Leiter für das Magnetophonprojekt bei der AEG, zudem erstmals mit ausreichenden finanziellen Mitteln ausgestattet, gewann das Entwicklungsprojekt rasch an Fahrt; was sonst vorher viel aus privatem Interesse nach Feierabend betrieben wurde, stellte sich nun als offizielles Forschungsprojekt dar.

Notwendigerweise stand zeitgleich die Entwicklung entsprechender Maschinen auf dem Programm: Das magnetisierbare Band, der Tonträger, bedurfte natürlich einer Tonband-Maschine. Es entstanden insgesamt vier Versuchslaufwerkstypen. Nach Schüllers Angaben besaß das Versuchslaufwerk 1 einen Synchronmotor für den Bandantrieb und einen Asynchronmotor zum Aufwickeln und Umspulen. Zwei Hohlzylinder bildeten die eigentlichen Band-Antriebselemente, um die die zwei Leitrollen das Magnetband im Halbkreis herumführten. Andruckrollen besaß dieses Versuchslaufwerk noch nicht. Das Band lief auf diesen Maschinen mit „Schicht außen“, da die damaligen Bänder zu Hohlkrümmung neigten. Das folgende Versuchslaufwerk 2 war bereits mit den von Schüller entwickelten Ringköpfen bestückt, die bereits eine Qualität aufwiesen, welche eindeutig erkennen ließ, daß der Bandantrieb Verbesserung erfahren mußte. Die Lösung des Problems folgte mit Theo Volks Patent AT 154505 und FR 813266 (Gummiandruckrollen-Antrieb). Dabei wurde aber zunächst noch das Band über die Gummirolle geführt, während die Tonwelle mit einem Synchronmotor inklusive Schwungmasse mit einer Drehzahl von 1500 U/min angetrieben wurde. Die Bandgeschwindigkeit lag bei der Konstruktion noch bei 1m/s. Ein Permanentmagnet zur Lösung des Bandes sowie der Aufnahmekopf waren auf einer schwenkbaren Platte links neben der Andruckrolle montiert. Rechts der Andruckrolle war der Wiedergabekopf angebracht. Ein Hinterband-Abhören war bei dieser Konstruktion nicht möglich. Ermutigt durch die ersten Erfolge mit dem Versuchslaufwerk 2, fertigte nun Max Flicker, Oberingenieur der AEG-Kinogerätebau in der Fabrik Drontheimer Straße (FDS), das Versuchslaufwerk 3, das nach kinotechnischen Gesichtspunkten aufgebaut wurde und den Beinamen „Eichenschrankgerät“ erhielt. Es sollte 1934 auf der Internationalen Funkaustellung vorgestellt werden. Zur Vorstellung in 1934 kam es aber nicht, da Geheimrat Bücher – genauso wie wenige Tage zuvor Teilnehmer der I.G. Farben – dem Laufwerk nicht die für eine öffentliche Vorstellung notwendige Qualität attestierten. Mit dem  „Eichenschrankgerät“ wollte man ursprünglich ein Gerät für den privaten Bereich zum Preis von 490 RM der Öffentlichkeit vorstellen. Um nun in 1935 endlich ein Gerät der Öffentlichkeit vorführen zu können, nahm man mit dem Versuchslaufwerk 4 einen weiteren erfolgversprechenden Anlauf. Für die Konstruktion war nun Eduard Untermann aus dem AEG-Forschungsinstitut Reinickendorf zuständig. Das Versuchslaufwerk 4 war für die waagerechte Betriebsart konstruiert und hatte einen schwenkbaren Kopfträger, in dem Löschmagnet, Aufnahme- und Wiedergabekopf untergebracht waren. Dieses Bauart sollte zum Zeichen für alle späteren Bandmaschinen werden. Ein weiteres Merkmal stellten die freitragenden Wickel dar, weil das Band von der BASF freitragend auf Pappkernen geliefert wurde und eine Stabilität aufwies, die ein Auseinanderfallen verhinderte. Das größte Vermächtnis Eduard Untermanns sollte aber das Patent DE 745849 werden, der bekannte AEG-Kern. Eine weitere Entwicklung Untermanns war die Abschirmklappe am Tonkopf, die von den Modellen T8 über M5 bis zur T9 verbaut wurde. Das Versuchslaufwerk 4 bestand aus drei Koffern: Laufwerk, Lautsprecher mit 4-Watt-NF-Röhrenverstärker und Koffer zur Bandaufbewahrung. Zur Aussteuerungskontrolle diente ein Schattenzeigerinstrument. Um der noch nicht ausgereiften Reißfestigkeit des Bandes Tribut zu zollen, erfolgte das Anlegen der Gummirolle hydraulisch verzögert.

Allerdings wies auch dieses preisgünstige Einmotorenlaufwerk mit seinen Rutsch- und Friktionskupplungen nicht die notwendige Standfestigkeit im Betrieb auf. Im Mai 1936 folgte nun ein Einsehen und der Durchbruch zum Dreimotorenlaufwerk; Patent DE 664759 (Schaltanordnung für eine Antriebsvorrichtung für Geräte zur magnetischen Schallaufzeichnung) mit Zusatzpatent DE 719546. Nun hatten die beiden Wickelteller und der Bandantrieb jeweils einen eigenen Motor, so daß es keine anfälligen Rutsch- und Friktionsgetriebe mehr gab. Dieses Antriebskonzept aus dem Frühjahr 1935 sollte wiederum ein Kennzeichen für alle professionellen Bandmaschinen bis in die letzten Tage dieser Ära bleiben. In Aufnahme- und Wiedergabefunktion lief  bei dieser Konstruktion nur der Motor zum Antrieb der Tonwelle auf Nenndrehzahl, während die Wickelmotoren (Wechselstromkollektormotoren) unter der Nenndrehzahl angesteuert wurden und in diesem Betriebszustand – wie ein beinahe kurzgeschlossener Transformator – eine nicht zu vernachlässigende Abwärme produzierten. Mit dem Zusatzpatent DE 719546 wurde eine Viertelung der entstehenden Abwärmemenge erreicht, was nichts weiter als die Reihenschaltung der Erregerwicklung der beiden Wickelmotoren zusätzlich mit den Bremsmagneten des Tonmotors darstellte. Die Reihenschlußcharakteristik der beiden Wickelmotoren sollte einen konstanten Aufwickelzug unabhängig vom Spulendurchmesser gewährleisten. Die Grenzdrehzahl der Wickelmotoren lag bei 800 U/min .Die Wickelmotoren wurden mit Kühlluft versorgt, die über Kühlluftschläuche geleitet, von dem auf Nenndrehzahl laufenden Tonmotor  (Asynchronmotor) der auch im Spulbetrieb stetig aber mit abgehobener Gummiandruckrolle zur Kühlluftversorgung der Wickelmotoren mitlief. Die Kühlluft wurde dabei über eine Vorkammer zur akustischen Dämpfung durch eine am Truhenboden befindlichen Öffnung angesaugt und trat nach Kühlung der Wickelmotoren durch einen Schlitz in der Truhenrückwand wieder aus.

Im Jahre 1935 konnte die AEG auf der Berliner Funkausstellung die funktionstüchtigen Magnetophonvarianten (Koffer)K 1 und (Truhe)T 1 vorstellen. Als Hauptanwendung  für das Magnetophon sah man damals noch eher den Bau und Vertrieb von Diktiermaschinen. Die technischen Eckdaten dieser noch mit Gleichstromvormagnetisierung betriebenen Maschinen waren 34 dB Dynamik und ein Frequenzgang bis 5 kHz bei der Aufzeichnung. Hochrangige Vertreter der Reichsrundfunkgesellschaft (RRG) interessierten sich auf der Funkausstellung für diesen neuartigen Typ von Aufzeichnungsgerät zwecks Einsatzprüfung im täglichen Rundfunkbetrieb. Damals wurde bei der RRG noch auf Wachsplatten und Schallfolien aufgezeichnet; doch die Zuverlässigkeit und Handhabung dieser Technik war nicht so, wie man sich das gewünscht hätte. Daher wurden z.B. wichtige Reden teilweise aus Sicherheitsgründen vier- bis sechsfach auf Schallfolie aufgezeichnet. Zum besseren Verständnis muß man erwähnen, daß die RRG 10.000 – 15.000 RM täglich für Tonaufnahmen ausgab! Ein weiteres Verfahren war die Aufzeichnung auf große stationäre Tondrahtmaschinen, die ein Gewicht von einer halben Tonne haben konnten und bei denen eine Aufnahmestunde mit 260 RM zu Buche schlug! Das neue Aufzeichnungsverfahren auf  Magnetband war hingegen siebenmal preisgünstiger als die Aufzeichnung auf Tondraht.

Die RRG stand unter ständigem Qualitätsdruck und so entstand zwischen der AEG, BASF und der RRG eine Zusammenarbeit zur Entwicklung einer rundfunktüchtigen Magnetophonvariante. Ende 1938 bestellte dann die RRG 40 Magnetophone mit der internen Bezeichnung R22. Das R steht übrigens für „Record“. Die Bandgeschwindigkeit betrug nun 77 cm/s, der Frequenzgang des Kopfträgers R 7  reichte von 50 – 6000 Hz bei einer Aufzeichnungsdynamik von 40 dB und 20 min Laufzeit für ein 1000-Meter-Band. Diese erweiterte Dynamik ist auch durch Patent DE 698140 (Einseitig berührender Löschkopf für Geräte zur magnetischen Schallaufzeichnung), den sogenannten Hornlöschkopf mit Luftspalt und DE 710594 möglich geworden.

Weitere Verbesserungen ergaben sich schließlich durch die Umstellung der Bandproduktion von Fe3O4 auf Gamma-Fe2O3, welches einen niedrigeren Störpegel erlaubte. Schon ab dem Magnetophontyp K2/T2 im Frühjahr 1936 erlaubten die ermutigenden Versuche aus Ludwigshafen mit damals noch Fe3O4 als Bandbeschichtungsmaterial eine Reduzierung der Bandgeschwindigkeit auf 77 cm/s. Die 77 cm/s ergaben sich durch den Ersatz des teuren Synchronmotors gegen einen mit 1460 – 1480 U/min drehenden kräftig gehaltenen Asynchronmotor als Tonwellenantrieb und einem Tonwellendurchmesser von 10 mm, welches sich als günstiger erwies, weil für diesen Durchmesser präzise Rachenlehren (Messgerät zum Prüfen des Außendurchmessers eines runden Werkstücks oder paralleler Flächen schmaler Körper. Die Rachenlehre hat die Form einer offenen Acht und trägt auf der einen Seite (der Gutseite) die Abmessung des Nennmaßes, auf der anderen Seite (der Ausschussseite) die Abmessung der größten zulässigen Toleranz ) ab Lager vorhanden waren und so auf eine teure Sonderfertigung verzichtet werden konnte.

Trotzdem waren zu diesem Zeitpunkt die akustischen Leistungen des Magnetophons, das immer noch einen viel zu hohen Störpegel durch das Bandrauschen verursachte, noch nicht an einem Punkt angekommen, der Wachsplatte akustisch wirklich überlegen zu sein; gleichwohl war die praktische Handhabung des Magnetophons verlockend. Zur Jahreswende 1937/38 erkannte der RRG Techniker Weber, daß die leidigen Inhomogenitäten in der Magnetschicht im Aufnahmekopf regellose Induktionsspannungen erzeugten, die sich mit dem Nutzsignal überlagerten. Weber versuchte nun, diese Störungen mittels gegenphasiger Auslöschung mit einer Brückenkopfschaltung und einem weiteren Blindkopf zu beseitigen. Der Schaltungsaufwand war letztendlich unvertretbar für die erzielte Verbesserung des Störabstandes von 3 dB und wurde von daher erstmal nicht weiter verfolgt. Stabilere Resultate brachte das neue Ludwigshafener Oberflächenpolierverfahren, das den Störabstand auch um 3 dB verbesserte. Anfang 1940 machte Weber mit Schüllers Zwillingskopf, der im Prinzip ein Zweispurkopf war, weitere Versuche, indem er den Frequenzbereich auf zwei Spuren aufteilte, um für die jeweiligen Frequenzbereiche einen individuellen Arbeitspunkt wählen zu können und darüber dann zu einer Erhöhung des Störabstandes zu gelangen. Auch hier stand der Aufwand in keinem Verhältnis zu den erzielten Verbesserungen. Im April 1940 griff Weber noch einmal seine zwei Jahre alte Brückenkopfschaltung auf – und während er mit dieser experimentierte, bemerkte er, daß während längerer Bandpassagen das Bandrauschen nahezu verschwand. Ein Fehler am Verstärker der Brückenkopfschaltung ließ einen Hochfrequenzstrom durch den Aufnahmekopf fließen, welcher dabei das Band völlig entmagnetisierte. Werner Nestel und Hermann Fuchs bestimmten nun die Rückkopplungsfrequenz und bauten einen HF-Generator, damit weitere zielgerichtete Versuche in diese Richtung unternommen werden konnten. Dabei stellte sich aber auch heraus, daß der HF-Strom zu einer teilweisen Löschung der höheren Frequenzen führte, was im Nachhinein ein sehr kritischer Punkt im Verlauf der Arbeit an der HF-Vormagnetisierung darstellte: denn man hätte durchaus auch weitere Versuche daraufhin abbrechen können. Weber und von Braunmühl aber machten weiter und bestimmten über die Klangqualität die Einstellung der notwendigen HF-Stromstärke, den sogenannten günstigsten Arbeitspunkt. Weber berücksichtigte nun die Amplitudenstatistik, aus der die Intensitäts- und Energieverteilung der tiefen, mittleren und hohen Tonlagen bei Musikdarbietungen herauszulesen ist, verteilte einen Prozentsatz der notwendigen Höhenanhebung in den Aufnahmevorgang, und erreichte so einen Dynamikgewinn von 20 dB auf jetzt 60 dB bei einer Frequenzgangerweiterung von 5 kHz auf 10 kHz und einem Klirrfaktor von 1,5% bei 1000 Hz. Bei der bis dahin angewendeten Gleichstrom-Vormagnetisierung mußte der Aufnahmestrom zu den Höhen hin abgesenkt werden, um nicht noch stärkere Verzerrungen zu produzieren.Bei 40 dB Dynamik erzeugte man zuvor mit der Gleichstromvormagnetisierung bei 1000 Hz einen Klirrfaktor von beträchtlichen 10 % !

Mit der HF-Vormagnetisierung war das Magnetophon mit einem Schlag das beste Aufzeichnungssystem seiner Zeit geworden. Die vorhandenen Maschinen vom Typ R22 wurden nach und nach damit ausgerüstet und erhielten daraufhin die Bezeichnung R22a bei der RRG. Die Wickelmotoren der R 22a wurden gegenüber dem Modell R 22 noch mit einem größeren Drehmoment ausgelegt .Desweiteren wurde der Austausch von zwei Vorschaltwiderständen durch eine Vorschaldrossel in der Beschaltung der Wickelmotoren vorgenommen. Aufgrund der Kriegswirren und der Vollauslastung der deutschen Industrie für die Produktion sogenannter kriegswichtiger Güter, mußte das RRG-Labor die notwendigen Umrüstarbeiten, d.h., die Entwicklung  und Produktion des Wiedergabeverstärkers V5 und des Aufnahmeverstärkers V7b selbst erledigen.

Das Prinzip der HF-Vormagnetisierung  war, dies sei der Vollständigkeit halber erwähnt, seinerzeit in den USA und Japan durchaus bekannt. Schon am 3. März 1938 reichte Kenzo Nagai das Patent „Magnetic Recording System using AC as Bias“ (JP 136997) ein, der mit seinem Mitarbeitern Siro Sasaki und Junosuke Endo an diesem Verfahren arbeitete. Offensichtlich blieb ihnen aber verborgen, daß durch eine vorteilhaftere Aufteilung der Entzerrung auf Wiedergabe- und Aufnahmezweig ein weiterer großer Dynamikgewinn zu erzielen war – und genau das ist der eigentliche Verdienst von Walter Weber um das Verfahren der Hochfrequenzvormagnetisierung. Während die reine HF-Vormagnetisierung einen Dynamikgewinn von lediglich 10 dB brachte ergab die vorteilhaftere Aufteilung der Entzerrung im Aufnahme- und Wiedergabezweig weitere 10 dB an Dynamik.

So ist festzustellen, daß die HF-Vormagnetisierung das erste Rauschunterdrückungssystem in der Geschichte der analogen magnetischen Bandaufzeichnung war.

Ab Herbst 1937 erprobte die RRG neue Gerätemuster und konfrontierte die AEG mit neuen, höheren Anforderungen, die dann sofort auch nach Ludwigshafen weitergegeben wurden. Man hatte festgestellt, daß die alten Fe3O4-Bänder, einmal bespielt, sich nicht mehr vollständig löschen ließen; bemerkbar machte sich das nach der zweiten Besprechung des Bandes durch zischelndes Hintergrundgeräusch beim erneuten Abspielen. Zwischen 1934 und 1943 entstanden drei Varianten des Magnetophonbandes Typ C. Das C steht dabei für Cellit und ist ein Hinweis darauf, daß das eigentliche Band aus Azetylcellulose bestand. Bis Mitte 1936 waren die Bänder mit Carbonyleisen beschichtet, was eine hellgraue Färbung erzeugte und metallisch reines Eisen war. Von dort an bestand bis Mitte 1939 die Beschichtung aus kubischen Fe3O4, um dann ab Herbst 1939 von Gamma-Fe2O3, ein braun-rotes würfelförmiges Oxid, abgelöst zu werden. Die nadelförmige Variante dieses Oxids wurde erst nach dem Krieg Anfang der 1950er Jahre entwickelt. An diesen schnellen Wechseln des Beschichtungsmaterials kann man sehr gut erkennen, daß man sich noch weit vom Optimum entfernt befand. 1939/40 schließlich drängte die RRG auf die Einführung eines Normbandes, an dem dann alle andere Chargen verglichen bzw. gemessen wurden, denn man stellte große Qualitätsschwankungen unter den Einzelchargen fest. Das Normalband stammt aus Charge 368, die, vielleicht zum Leid der BASF, von der Qualität eine äußerst gute Charge zum allgemeinen Qualitätsmittel darstellte. Es ist leicht nachzuvollziehen, daß, im Falle die RRG weitgehend auf das Magnetophon umstellen sollte – was diese auch wegen der enormen Handhabungsvorteile der Magnetbandbandtechnik tatsächlich gerne wollte -, „amtliche“ Qualitätssicherungsmaßnahmen unverzichtbar waren. Alldieweil die Wachsplatte oder Schallfolie eine Spielzeit im niedrigen einstelligen Minutenbereich besaß, hatte der Radiomoderator alle Hände voll zu tun, die Tonträger zu wechseln und manuell aufeinander zu synchronisieren. Das Problem der eingeschränkten Laufzeit galt natürlich auch für den Schnitt einer Aufnahme. Dagegen besaß ein 1000-Meter-Band volle 20 Minuten Spielzeit – was die Arbeit doch enorm erleichtern würde. Wachsplatten wurden bespielt, und anschließend, wenn man die jeweilige Aufnahme nicht mehr benötigte, mit einer vom Rundfunk in Eigenentwicklung gebauten Maschine Bauart Y 1 (nach Braunbuchbezeichnung) wieder plangeschliffen. Erst danach konnte die Wachsplatte erneut bespielt werden. Diese Maschine kostete 2500 RM und wog 180 kg. Ab 1932 baute die Firma Neumann für den Rundfunk die Wachsabdrehbank WB 32 mit der eine bereits bespielte Wachsplatte im Handumdrehen wieder gelöscht werden konnte und so für weitere Aufnahmen wieder zur Verfügung stand.                                                                                                         Die Schallfolie war da schon etwas leichter zu handhaben, konnte aber auch nur wenige Male abgespielt werden. Sie war dafür aber transportabel und vermochte als Aufnahmemedium für die aktuelle Berichterstattung eingesetzt werden, da sie in einem Übertragungswagen betrieben werden konnte. Sowohl die Schwarz- oder Schellackplatte, als auch die Schallfolie wurden bei der RRG ab Mitte 1929 eingesetzt, hatten einen Durchmesser von etwa 30 cm und in „Seitenschrift“ beschrieben. Ihre Spielzeit betrug damals noch maximal 4,5 Minuten. Es handelte sich zu dem Zeitpunkt noch um die Neumann-Schneidemaschine vom Typ AM 29. Der Plattenteller wurde dabei noch über einen Riemen von einem Elektromotor angetrieben. Die Wachsplatte war mit 31,5 cm etwas größer im Durchmesser und ca. 3 cm dick. Sie wog mit ihrem Schutzkarton ungefähr 2,5 kg und hatte ein zentrisches Mittenloch. Die Wachsplatte kostete etwa 10 RM, wobei jeder Abschleifvorgang mit 50 Reichspfennig zu Buche schlug. Leider konnte man die Wachsplatte nur ein bis zweimal abspielen, und wenn ein Musiker darauf bestand, seine Aufnahme nochmal Kontrolle zu hören, mußte man schon eine zweite Wachsplatte parallel zu diesem Zwecke produzieren. Das Abspielen der Wachsplatte war allerdings  auch erst möglich geworden, nachdem der RRG-Techniker von Braunmühl im Jahre 1932 den elektromagnetischen Tonabnehmer entwickelt hatte. Aus den Wachsplatten wurden aber auch oft mittels industrieüblichen Galvanik- und Preßverfahren die Schwarzplatten hergestellt. Die Wachsplatten-Scheidemaschine hatte die Braunbuchbezeichnung R 20. Bei der Schneidemaschine handelte es sich schon um die im Antrieb verbesserte Neumann AM 31.Der schwere Plattenteller wurde dabei von einem Synchronmotor über eine Welle die etwa mittig mit einer Spezialkupplung versehen war und mit Heißdampf-Zylinderöl gefüllt war angetrieben. Für den Start gab es eine Hilfskonstruktion und nach Erreichen der Geschwindigkeit bestand keine feste Verbindung zwischen Antriebsmotor und Plattenteller mehr. Die Kraftübertragung erfolgte nun durch die Viskosität des Öls. Es war eine geniale Erfindung um die kurzzeitigen Drezahlschwankungen des Synchronmotors vom Plattenteller abzukoppeln und die vom Grundprinzip her bis zur vorletzten Generation der Neumann-Schneidemaschinen beibehalten wurde. Ab 1933 kam dann die portable Schallfolienschneidemaschine R21 für Tonaufnahmen außerhalb des Studios dazu ; letztere bestand aus Koffer R 61, Schallfolienschreiber R 12b und dynamischem Tonabnehmer R 5. Ein nicht unwichtiger Handhabungsvorteil der R 21 war, daß zum Abspielen der Schallfolie bereits ein dynamischer Tonabnehmer an der Maschine vorhanden war. Eine technische Besonderheit dieser transportablen Schallfolienschneidemaschine war der Schnitt der Schallfolie von innen nach außen. Die Gründe liegen in dem beim Schneiden entstehenden Spans, sowie zum anderen in der Abnutzung des Schneidestichels, der durch die höhere Rillengeschwindigkeit außen größer war. Die Schallfolie bestand aus Gelatine oder einem Kunstharz, bzw. metallischem Träger mit schneidbarem Überzug. Hersteller der Schallfolien war der I.G. Farben-Betrieb „Deutsche Celluloidwerke Eilenburg“. Die Konsistenz von Gelatine oder Kunstharz ließ für den Schnitt nur einen Stahlstichel zu, während die sehr weichen Wachsplatten, die vor dem Schnitt in einem Wärmeschrank auf 30 Grad Celsius erwärmt werden mußten, mit einem Saphirstichel geschnitten werden konnten. Zum Abspielen der Wachsplatte erfolgte zuvor die Abkühlung auf 20 Grad Celsius, da Wachs dort den stabilsten Punkt erreicht. 1934 und 1935 entwickelte die Firma Neumann ein weiteres Gerät das Plattenabspielegerät PAG, welches in verschiedenen Kombinationen aus Aufnahme- und Abspielgeräten und dynamischen Tonabnehmer auf dem Markt kam. Ab 1938 entwickelten die Neumann-Ingenieure ein spezielles Getriebe mit dem sich zwei stationäre Aufnahmemaschinen vom Typ AM 31 so miteinander synchronisieren ließen, dass die beiden Schneidematrizen auf Anschluß liefen und somit längere Mitschnitte möglich wurden. Damit der Zuhörer den klanglichen Übergang zwischen den beiden Maschinen nicht wahrnehmen konnte schnitt die zweite Maschine in entgegengesetzter Richtung von innen nach außen. Die Steuerung des Vorschubes wurde damals über ein Getriebe an den Motor des Plattentellers gekoppelt und war dadurch über die gesamte Aufnahmedauer konstant was je nach Vorschubeinstellung bis zu 10 Minuten Spielzeit pro Schneidematrize ermöglichte. So waren durch die Verkopplung von zwei Maschinen bis zu 20 Minuten Aufnahmedauer möglich was in etwa der möglichen Aufnahmedauer des Magnetophons R 22 mit einem 1000 m Band entsprach.

Für die Olympischen Spiele 1936 wurden etwa 12.000 Schallfolien beschrieben. 1937 gab es 15.500 Wachsplattenaufträge, 16.555 Schallfolien und 9000 Schwarzplatten. Im Kriegsjahr 1939 stieg das Volumen dann auf 107.000 Schallfolien und 161.200 Wachsplatten. Betrachtet  man die Material- als auch Personalkosten für solch ein Aufnahmevolumen, kann man leicht nachvollziehen, warum die RRG an der Verbesserung des Magnetophons zum rundfunktauglichen Aufnahme- als auch Abspielmedium so stark interessiert war.


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