Die Anfänge

Thomas Young

Die technische Geschichte der Tonaufzeichnung beginnt 1807 mit dem englischen Gelehrten Thomas Young (1733-1829), der seine Erfindung wie folgt beschreibt: ''Mein Apparat ermöglicht Anzahl und Stärke von Schwingungen einer Stimmgabel zu messen, indem diese, mit einer Nadel versehen, eine gewellte Kurve auf einen Zylinder schreibt.'' Thomas Young war Physiker und hat auf vielen Gebieten Entdeckungen gemacht, welche noch heute als Standard in den Wissenschaften angesehen werden.Zu nennen ist auch der französische Dichter und Philosoph Charles Cros, der von 1842 bis 1888 lebte. Er entwickelte einen automatischen Telegraphen, den er auf der Weltausstellung in Paris 1867 der Öffentlichkeit vorstellte. Nachdem er sich mit der Problematik der Schallaufzeichnung und Schallwiedergabe intensiv beschäftigt hatte, entstand eine Maschine, welche die grundlegenden Konstruktionsmerkmale von Phonograph und Grammophon vorweg nahm. Die Suche nach einem begabten Feinmechaniker, sowie eines potenten Mäzens blieb jedoch erfolglos.

Thomas Alva Edison

Der erste erfolgreiche Erfinder, dem es gelingt, die menschliche Stimme einzufangen und wiederzugeben, ist der amerikanische Erfinder Thomas Alva Edison (1847-1931). Nachdem er als 22jähriger junger Mann durch den Verkauf des Patentes eines Börsentelegraphen ein wohlhabender Mann geworden war, errichtete er in der Nähe New Yorks ein Versuchslaboratorium. Am 29. November übergibt er hier seinem Schweizer Feinmechaniker Kruesi (Krüsi) eine Skizze mit dem Auftrag, diesen Apparat zu bauen. Der ''Phonography'' besteht aus einer Stahlwalze, über die eine Zinnfolie als Tonträger gespannt ist. Darüber befindet sich ein Trichter mit Membran und Nadel so angeordnet, dass dieser mit der Zinnfolie Kontakt hat. Dreht man nun die Walze und brüllt in den Trichter, so drückt die Nadel eine Punktschrift in die Walze. 

Zum Abhören setzt man die Nadel auf den Ausgangspunkt und beginnt zu kurbeln. Das erste historisch verbürgte Wort, das auf diese Art konserviert wurde, war das Wort: '' H E L L O''. Der Apparat wird öffentlich vorgeführt und ist die Sensation des Jahres 1878.

Alexander Graham Bell 

Ab 1881 versuchte Bell den Zinnfolien-Phonographen zu verbessern. Unter anderem experimentierte er mit Wachs als Tonträgermaterial mit dem Ergebnis, dass die störenden Nebengeräusche entscheidend vermindert werden. Im Jahre 1886 meldet Summer Tainter das Wachs-Modell zum Patent an und gibt ihm den Namen ''Graphophone''. Bell erhebt Klage vor Gericht. Zuletzt vermietet Bell sein Patent an einen Mann namens Lippincott, der aber keinen kommerziellen Erfolg vorweisen kann und war kurze Zeit später pleite.1888 kommt Edison mit einem ''verbesserten Phonographen'' auf den Markt, der mit Hartwachs-Walzen, die eine 2-minütige Spieldauer besitzen, funktioniert und dessen nicht-elektrische Variante, mit Federmotor, ein großer kommerzieller Erfolg wird. Insbesondere die Möglichkeit, eigene Aufnahmen herstellen zu können, dürften dies erreichthaben. Das Problem der massenhaften Walzenherstellung war noch lange nicht gelöst. Wollte man beispielsweise 500 Walzen eines Liedes produzieren, so stellte man 5 Phonographen nebeneinander und nahm nacheinander 100- mal dasselbe Lied auf. Es entstand der Beruf des Walzensängers, der stimmgewaltig und vor allem laut zu sein hatte. Erst 1903 erfand Edison ein Verfahren, das es ermöglichte, Kopien seiner Walzen herzustellen.

Im Juli 1877 gründete Bell zusammen mit Thomas Sanders und Gardiner Greene Hubbard unter Einschluss seines Assistenten Thomas Watson die Bell Telephone Company. Zwei Tage später heiratete er die taube Tochter Mabel seines Geschäftspartners Hubbard, die er zuvor schon im Lippenlesen und Sprechen geschult hatte.

Nicht ganz überraschend war der Bedarf an Telefonapparaten zunächst gering und Bell und seine Partner hatten anfangs Absatzschwierigkeiten. Es kam dabei so weit, dass sie ihre Patente der mächtigen Western Union Telegrafengesellschaft – Elisha Grays Arbeitgebern – für $ 100.000 zum Kauf anboten. Die Western Union lehnte ab, was sich bald als große Fehlentscheidung herausstellen sollte.

Der eigentliche Erfinder der Schallplatte ist aber Emil Berliner (1851-1929). Der in Hannover (an der romantischen A2) Geborene wandert 1870 nach Amerika aus und übt dort den Beruf des Buchhalters aus. In seiner Freizeit beschäftigt er sich mit Naturwissenschaften, insbesondere mit Telefonen. 1877 verbessert er das Mikrophon und verkauft die Erfindung an die Bell Telephone Company. Auch er experimentiert mit dem Phonographen.

Um die Patentrechte von Edison zu umgehen, ändert er den Winkel zwischen Nadel und Trägerfolie um 90° und erfindet damit die sog. Seitenschrift, die sich nicht mehr als Punkt- sondern als Zick-Zack-Furche zeigt. Am 8. November 1887 meldet er sein ''Grammophone'', das Edisons 'Phonograph' sehr ähnlich sieht, zum Patent an. Da eine Vervielfältigung der Walzen nicht möglich ist, entwickelt Berliner eine Scheibe, von der er meint, dass er sie später auf irgendeinem Wege abpressen kann. Die Scheibe besteht aus mit Wachs überzogenem Zink. Die Töne durchschneiden das Wachs bis auf das blanke Metall. Die entstandene Furche wird dann tiefer geätzt und danach werden aus dem Rohling Pressfolien hergestellt. Im Mai 1888 erfolgt die erste öffentliche Vorstellung in Philadelphia und im Jahr darauf (1898) ist die Fa. Kämmer und Reinhard, Waltershausen/Thüringen, (Puppenfabrik) in der Lage, einen ''Original Berliner- Phonographen'' zu liefern. Jedem Gerät liegen 6 Schallplatten aus Celluloid bei. Eine Seite die Musik und die andere, meist ein Kinderliedtext, passend dazu. Ein Spielzeug !

Den kommerziellen Durchbruch bringt 1898 erst der von Eldridge Johnson (1867-1945) erfundene Federmotor für das Grammophon, sowie der Kontakt Berliners zum ehemaligen Aufnahmeleiter und Walzensängerpianisten Fred Gainsberg , der sich um die musikalische Seite zu kümmern beginnt. Im Auftrage Berliners bereist er, ausgestattet mit Aufnahme-Apparat, Säurebehältern, sowie großen Mengen Aufnahme-Matrizen die Welt und beginnt Aufnahmen zu machen. In Mailand trifft Gainsberg den jungen Tenor Enrico Caruso, der bereit ist, für 100 englische Pfund 10 Arien auf Matrize zu singen. Es folgen weitere Mitglieder der Kulturszene : Melba, Patti, Schljapin, Farrar und ein Werbefeldzug Berliners', in dessen Zuge die Firma ein von Edison abgelehntes Ölgemälde, das den berühmten Hund NIPPER zeigte, erwarb, den Phonographen übermalen ließ und der für Jahrzehnte das Markenzeichen aller GRAMMOPHONE Companies bleiben sollte und auch noch heute ist.

Die Schallplatten haben einen Durchmesser von 17,5 Zentimeter und sind einseitig bespielt und haben eine Länge von ca. 1,5 Minuten. Statt des heute üblichen Labels ist der Titel von Hand in die Matrize geritzt. 1904 erfindet die Firma ODEON aus Berlin die zweiseitig spielbare Platte und auch das Format ändert sich. Es werden Schallplatten mit 25 und mit 30 cm Durchmesser produziert, die eine Spieldauer von bis zu 5,5 Minuten besitzen.

Elektrische Tonaufzeichnung

Die ersten Aufnahmestudios entstehen im Zuge der massenhaften Verbreitung, meist in Berlin. Weitere Verbesserungen folgen: Ab 1927 wird das akustische Aufnahmeverfahren von dem elektrischen Verfahren ersetzt, ermöglicht durch das von britischen Armee-Offizieren William Guest und Owen Merriman 1920 erfundene Vibrations-Motor-Verfahren, dessen Vorteil vor allem eine bessere Tonqualität ist - der Klang ist natürlicher und voller.

Der Schalldruck muss nicht mehr durch das Instrument bzw. die Stimme erzeugt werden. Diese Aufgabe übernimmt der Verstärker. 1929 wird der erste Tonfilm uraufgeführt, dessen Tonaufzeichnungsverfahren auf einem von einem Mikrophon gesteuerten Lichtstrahl basiert, bei dessen Umkehrung wiederum der Schall freigesetzt wird. Die deutschen Erfinder Joseph Masolle, Hans Vogt und Dr. Engl nutzen dieses Verfahren für die Herstellung von Zwischenträgern bei der Schallplattenherstellung.

Die ersten Ton-Nachbearbeitungen werden möglich. Edward Kellog und Chester Rice entwickeln 1926 ein Verfahren, mit welchem mechanische Schwingungen in elektrische Impulse umgesetzt werden - den '' Pick-Up''. Er besteht aus einem Elektro-Magneten, in dessen Spulenkern der magnetische Fluss durch die Schwingungen der Grammophon-Nadel gesteuert wird. Nach diesem Prinzip werden Schalldosen gebaut, die man an den Verstärker eines Radios anschließen kann.

Diese elektrische Verstärkung ermöglicht eine nochmals verbesserte Wiedergabe und es entstehen ab 1929 die ersten Radio/Plattenspieler-Kombinationen. 1946 kommen die ersten brauchbaren Tonbandgeräte auf den Markt. 1948 brachte die Erfindung der LP durch den Amerikaner Peter Goldmark, sowie die durch die Radio Corporation of Amerika erfundene Single das rasche Ende der Schellackplatte. Ab 1957 trafen sich die Patente Berliners und Edisons, die Seiten- und die Tiefenschrift, und es entstand daraus das Stereo-Verfahren.

Analoge Mehrspurtechnik

Der nächste Schritt in der Entwicklung der Schallspeicherung war die Einführung der Mehrspurtechnik. "Zwar war es Les Paul und anderen möglich gewesen, Sound auf Sound zu legen, aber immer mußten sie mehrere einzelne Maschinen dazu benutzen. Sie synchron, nebeneinander herlaufend, zu machen, war kaum befriedigend zu lösen." Der amerikanischen Firma Ampex gelang es Mitte der 50er Jahre, "... die aufnahme- und wiedergaberelevante Technik von zwei Maschinen in einer zu vereinigen. Zum einen ließen sich auf den nun vorhandenen 2 Spuren einer Bandmaschine Playbacktechniken wie das schon beschriebene 'Sound-on-Sound'-Verfahren realisieren. Zum anderen war es möglich, durch entsprechende Mikrofonplazierungstechniken Stereo-Aufzeichnungen herzustellendie eine zur damaligen Zeit neue räumliche Dimension bei der Wiedergabe eröffneten.

Der eigentliche Durchbruch der Mehrspurtechnik erfolgte 1956 mit der Vorstellung des ersten 3-Spur-Gerätes. Dies war ein Fortschritt, der eine Erweiterung auf immer mehr Spurkapazitäten in einer Maschine zur Folge hatte: Mitte der 60er Jahre kamen die ersten 4-Spur-Geräte auf, Ende der 60er Jahre war 8-Spur der internationale Studiostandard. Nach der Entwicklung der 16- und 24-Spur-Technik in den 70er Jahren arbeiten Studios heutzutage mit Bandmaschinen, die bis zu 32 Spuren in sich vereinigen.

Durch die Mehrspurtechnik wurde ein bislang sehr störender und lästiger Faktor ausgeschaltet:
 Das additive Playback-Aufnahmeverfahren (mit mehreren Monogeräten oder einer 2-Spur-Maschine) hat den Nachteil, "... daß die Balance der einzelnen Schichten zueinander im nachhinein nicht mehr veränderbar ist. Bei mehrfachen Überspielungen verstärken sich diese Schwierigkeiten, und selbst bei großer praktischer Erfahrung ist es unmöglich, bei der Erstaufnahme bereits zu berücksichtigen, was sich bei späteren Überspielungen als notwendig erweisen könnte. Der gesamte Aufnahmeablauf muß also wiederholt werden, sobald die Korrektur einer früheren Aufnahmeschicht erfoderlich wird.

Dagegen ermöglicht es die Mehrspurtechnik, jede einzelne Aufnahmeschicht bis zum Schluß unabhängig voneinander zu bearbeiten ..., den Aufnahmevorgang vom Mischvorgang zeitlich abzutrennen. So werden die einzelnen Instrumente oder Instrumentengruppen getrennt auf separate Spuren eines Mehrspurbandes aufgezeichnet, ohne daß man in diesem Stadium bereits die Balance des Klangbildes und die Lautstärkeverhältnisse des Stückes berücksichtigen müßte. Das geschieht erst bei dem darauffolgenden Vorgang, dem Abmischen, worunter man das Verarbeiten der einzelnen Spuren zu einem Mastertape, der endgültigen Produktion als Stereo-Tonband, versteht.

Abgesehen von der 'Spurenexpansion' der Bandmaschinen konnten auch bei anderen Komponenten der Aufnahmeapparatur Fortschritte erzielt werden: Die Qualität der Aufzeichnungsbänder und der Mikrofone wurde verbessert, was sich positiv auf die Aussteuerbarkeit und den erreichbaren Frequenzgang der Aufnahmen auswirkte. Schrittweise wurde das immer noch bestehende Mißverhältnis zwischen Ursprungssignal und Wiedergabe geringer.

In den ersten zwei Jahrzehnten des 'Tonbandzeitalters' verwendete man im professionellen Bereich 2 Zoll (2") breites Bandmaterial, auf dem sich nur ein oder zwei Tonspuren befanden. Mit der Weiterentwicklung der Mehrspurtechnik in den 60er Jahren mußte gleichzeitig die Breite der einzelnen Tonkopfspalte verringert werden, um mehr Spuren auf der gleichen Bandbreite plazieren zu können. Diese Verfeinerung der Spaltpräzision führte in den 70er Jahren auch zur besseren Nutzung von schmalerem Bandmaterial, so daß z.B. auf einem 1"-Band 8 oder sogar 16 Spuren nebeneinander aufgezeichnet werden konntenjedoch nicht ohne unerwünschte Nebeneffekte: 
Die Verringerung der Spurbreite verursachte einen höheren Rauschpegel, ein Zunehmen der Übersprechsignale zwischen den Spuren sowie auch eine allgemein größere mechanische Empfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen (wie z.B. die gefürchteten "Drop-Outs"

Digitale Mehrspurtechnik

Das digitale Zeitalter der Tontechnik begann zuerst mit dem Alesis ADAT und wenig später dem Tascam DA88. Beide Geräte konnten auf einer speziell formatierten Video-Kassette (deren Preis im Vergleich zu den analogen Bändern als niedrig zu bezeichnen war) acht unabhängige Spuren in CD-Qualität (16 Bit Auflösung bei Abtastraten von 44,1 oder 48 kHz) aufnehmen. Das alleine war zu damaliger Zeit schon ein Quantensprung in der Qualität, aber es kam noch besser: die Geräte konnten mittels spezieller Kabelverbindungen miteinander synchronisiert werden – und zwar bis zu einer Gesamt-Spurzahl von damals schier unvorstellbaren 128 Spuren (16 Einzelgeräte a’ acht Spuren). Die Geräte kosteten damals ca. 6000 – 8500 DM und waren damit für viele potentielle Anwender in einem erreichbaren Preissegment angesiedelt – die digitale Revolution begann! Mehr und mehr Künstler und Studios setzten auf die neue Technologie und machten damit den etablierten Studios mächtig zu schaffen, da sie auf einmal qualitativ vergleichbare Mehrspuraufnahmen für einen Bruchteil des Preises anbieten konnten. Gleichzeitig waren viele Kunden vom Digital-Virus infiziert und buchten nur noch in Studios, die digital aufnahmen – wer weiterhin analoge Aufnahmen macht, war nicht hip!
  

Mit der Einführung der MDMs waren erstmals neuartige technische Möglichkeiten gegeben: so konnte z.B. ein einzelner Rekorder in einem Verbund von Geräten um einen festen Wert zeitlich versetzt werden – damit waren Dinge möglich, die in der heutigen Zeit täglich in jedem Studio (auf jedem technischen Niveau) durchgeführt werden, aber damals revolutionär neu waren: nehmen wir als Beispiel eine Mehrspuraufnahme einer Band – hier waren vielleicht acht Spuren dem Schlagzeug vorbehalten, 

während der Rest der Aufnahmen auf weiteren 8-16 Spuren untergebracht war. Der Schlagzeuger hatte die erste Strophe und den Refrain gut gespielt, danach aber mehrere Fehler „reingehauen“. Kein Problem – einfach die ersten guten Parts auf ein weiteres Band nach hinten kopieren (und diese digitalen Kopien waren ohne jeden Qualitätsverlust möglich) und fertig. Das gleiche galt für Gesang oder z.B. Gitarrentracks.
  

Die digitalen Recorder zogen eine ganze Reihe von weiteren Entwicklungen hinter sich her – so stellten z.B. viele frischgebackene Digital-Studio-Besitzer fest, dass auf einmal das Rauschen des analogen Mischpults nicht mehr vom Rauschen des vormals analogen Recorders verdeckt wurde – es mussten also massenhaft neue Mischpulte angeschafft werden, die über eine besserer analoge Technik verfügten – in der Folge wurden von der Industrie viele analoge Mischpulte entwickelt, die genau auf den neuen Massenmarkt der digitalen Projekt-Studios mit ein bis vier MDMs zielten.

Es blieb freilich nicht bei den Mischpulten allein – auch die Mikrofone und sonstigen Soundquellen konnten ihre Schwächen nicht mehr verbergen und es setzte ein allgemeiner Trend hin zu besseren und günstigeren Geräten.
  

Vom Band auf die Festplatte…
Nachdem die MDMs einige Jahre ungehindert ihren technologischen Vorsprung geniessen konnten, ersetzten die Ingenieure die Video-Bänder irgendwann gegen Computer-Festplatten, die im Zuge der Computer-Revolution immer grösser, schneller und billiger wurden – und damit den MDMs langfristig den Todesstoss versetzten.
  

Heute gibt es sogenannte HD-Recorder, die 48 Spuren in Auflösungen von 24 Bit und Abtastraten von bis zu 192 kHz gleichzeitig aufzeichnen können. An diese Geräte kann ein Computermonitor, eine Maus und eine Tastatur angeschlossen werden und in jeder Spur nach belieben geschnitten, kopiert und sonst wie manipuliert werden. Ähnliches ist heute auch auf jedem besseren PC möglich – die heute verfügbare Rechenleistung macht es möglich.
  

Besonders das computergestützte HD-Recording ermöglicht heute Arbeitstechniken, die den gesamten Aufnahmeprozess vereinfachen und verändern – Beispiele dazu später…