Zur Funktionsweise der Tonbandgeräte
Das Tonbandgerät war ein früher für lange Zeit für den Otto-Normalverbraucher zunächst die erste, danach eine lange Zeit die einzige Möglichkeit, um akustische Inhalte wie Sprache, Musik und Geräusche aufzuzeichnen und wieder abzuspielen.
Es basiert auf dem Magnettonverfahren und verwendet speziell beschichtete und flexible Magnetbänder, die so bezeichneten Tonbänder. Das Tonband besteht aus mit Eisenoxid beschichteten Kunststoffen wie Zellulose. In den 1960er bis in die 1980er Jahre war das Tonbandgerät, insbesondere das Heimtonbandgerät, sehr weit verbreitet. Kassettenrekorder arbeiten nach dem gleichen Grundprinzip und haben seit ihrer Einführung in den 1960er Jahren und starken Verbreitung ab den 1970er Jahren das Spulentonbandgerät mehr und mehr abgelöst.
Wie funktioniert die Bandmaschine: die Hauptkomponenten eines Tonbandgeräts
Ein Tonbandgerät besteht aus einer Mechanik, die es ermöglicht, die beiden Tonspulen, auf denen sich das Tonband befindet, zu drehen. Beide Spulen werden ja nach Bandlauf angetrieben, um das Band zwischen ihnen hin- und herzubewegen beziehungsweise auf- und abzuwickeln. Den eigentlichen Bandtransport an den Tonköpfen vorbei übernimmt dabei die Kombination aus Capstanwelle und Andruckrolle. Die Capstanwelle (oder nur der Capstan) ist meistens mit einer Schwungmasse verbunden und sollte mit möglichst konstanter Drehzahl laufen und bestimmt die Bandgeschwindigkeit (beim Tonbandgerät oft 9,5 oder 19 Zentimeter pro Sekunde, beim Kassettenrekorder 4,74 Zentimeter pro Sekunde). Der Antrieb der aufwickelnden Bandspule erfolgt dabei mithilfe einer Schleifkupplung, um trotz verändernder Drehzahl dieser Spule ein gleichmäßiges Aufwickeln des Bandes sicherzustellen. Zur schnellen Vor- und Rückspulfunktion gibt es die Funktionen „Schneller Vorlauf und Rücklauf“. Ein mechanisches Bandzählwerk zählt die Umdrehungen einer der Spulen, um bestimmte Stellen der Aufnahme schnell wiederzufinden.
Die Tonköpfe im Tonbandgerät
Das Herzstück des Tonbandgeräts sind die Tonköpfe. In den meisten Tonbandgeräten gibt es drei Tonköpfe: den Aufnahmekopf (früher als Sprechkopf bezeichnet), den Wiedergabekopf (früher als Hörkopf bezeichnet) und den Löschkopf. Die Tonköpfe bestehen aus einem magnetischen Kern mit einer Spule und einem winzigen Spalt. Das Tonband wird durch Bandführungen an den Spalten der Tonköpfe entlang geführt. Zur Funktion der Köpfe während der Aufnahme und Wiedergabe können Sie gleich noch mehr lesen. Ein Heimtonbandgerät enthält auch Verstärker, Lautstärke- und Klangregler sowie Anschlüsse für Lautsprecher und Kopfhörer. Wie funktioniert ein Tonbandgerät bei Aufnahme und Wiedergabe? Dazu jetzt mehr.
Abspielen von Tonbändern
Wie funktioniert das Abspielen von Musik? Wenn ein Magnetband eine Tonaufnahme enthält, ist in der magnetischen Beschichtung eine bestimmte Magnetisierung enthalten oder gespeichert. Die Audiosignale sind also in magnetischer Form gespeichert. Wenn das Abspielgerät eingeschaltet wird, läuft das Tonband mit konstanter Geschwindigkeit am Wiedergabekopf vorbei. Die unterschiedlichen Magnetisierungszustände erzeugen wechselnde Ströme im Wiedergabekopf, der hier quasi als eine Art Generator fungiert. Diese Wechselströme werden durch einen analogen Verstärker verstärkt und über den Lautsprecher hörbar gemacht. Das Tonbandgerät spielt dann die Musik oder Sprache ab.
Aufnahme von Tonbändern
Wie funktioniert das Aufnehmen von Musik? Das Band wird zunächst am Löschkopf vorbeigeführt, der durch hochfrequente magnetische Wechselfelder eine vorhandene Magnetisierung löscht. Warum geschieht das durch hochfrequente Wechselströme und nicht durch Gleichstrom? Die Vormagnetisierung durch Gleichstrom oder einen während der Aufnahme am Band anliegenden Dauermagneten würde ein starkes Grundrauschen erzeugen. Die Hochfrequenzmagnetisierung des Tonbandes erzeugt einen Zustand des Bandes, der dem eines völlig neuen Tonbandes am nächsten kommt. Soweit zur Vormagnetisierung, also zum Löschen eines Tonbandes. Danach gelangt das Tonband zum Aufnahmekopf, an dem eine elektrische Wechselspannung (zum Beispiel das analoge Signal eines Mikrofons oder eines Rundfunkempfängers) angelegt wird. Dadurch entstehen wechselnde magnetische Felder, die sich als unterschiedliche Magnetisierungszustände auf dem Band abzeichnen. Das Tonbandgerät nimmt nun auf. Das Magnetband wird also quasi mit neuen Audioinformationen beschrieben.
Fazit zum Thema Wie funktioniert ein Tonbandgerät:
Einer der großen Vorteile der Tonbandtechnik bestand (und besteht) darin, dass Sprache und Musik beliebig oft aufgenommen werden konnten, zur Zeit der Einführung der Bandmaschinen eine einmalige Sache. Zwar gab es schon andere primitive Geräte zur Aufzeichnung akustischer Signale, das Tonband lieferte aber als erstes Gerät gute Ergebnisse, was die Klangqualität angeht. Schallplatten waren vom Endverbraucher zur abzuspielen, andere Geräte gab es seinerzeit kaum. Heute sieht das anders aus. Die Digitaltechnik hat die analoge Aufzeichnung weitgehend abgelöst. Trotzdem ist die Tonbandtechnik ein technischer Meilenstein gewesen, und es ist nach wie vor interessant, sich mit dieser Technik zu beschäftigen.
Mehr Informationen über Tonbandgeräte und deren Funktionsweise finden Sie im Bandmaschinenbuch, das hier im Onlineshop von BoD erhältlich ist (oder einfach das Buchcover unten anklicken).
Das Bandmaschinenbuch
Das Bandmaschinenbuch für Einsteiger in die Tonbandtechnik. Holen Sie doch Ihr altes Tonbandgerät oder den Kassettenrekorder mal wieder aus seiner verstaubten Ecke auf dem Dachboden oder aus dem Keller heraus und beschäftigen Sie sich mit der zwar alten, dafür aber nicht minder interessanten Tonbandtechnik. Das Bandmaschinenbuch soll Ihnen dabei helfen und Ihnen diese interessante Technik näherbringen – auch mit interessanten geschichtlichen Hintergründen und einer besonderen Bandtechnik als Bonus, der Videoaufzeichnung auf Magnetband mit einem der ersten Heimvideogeräte, dem ebenfalls ein Teil dieses Buches gewidmet wurde.
