Tonaufnahme – Definition, Geschichte & Technik der Klangaufzeichnung

Analoger Zylinder

Die ersten Maschinen zur Tonaufnahme waren mechanisch, nicht elektrisch. Der Phonograph wurde 1877 von Thomas Alva Edison erfunden. Phonographen haben einen Spinnzylinder, der mit einem weichen Material wie Zinnfolie, Blei, Wachs oder Amberol beschichtet ist. Schallwellen schütteln eine kleine Nadel, so dass ihre Bewegung die Wellen trägt. Wenn sich der Zylinder dreht, zeichnet die Nadel die Bewegung der Schallwellen in die weiche Beschichtung ein. Dadurch wird der Zylinder zu einer Aufnahme des Schalls, der sich in der Nadel befindet.

Diese Aufnahme wird wiedergegeben, indem eine weitere Nadel durch die Rille im Zylinder gezogen wird. Dadurch werden die kleinen Vibrationen in der Wiedergabenadel wiedergegeben. Diese Schwingungen könnten verstärkt (lauter gemacht) werden, um einen lauteren, besser hörbaren Ton zu erzeugen.

Der Phonograph war für die Herstellung von Einzelaufnahmen nützlich, aber ein großer Nachteil war die Schwierigkeit, Kopien der Zylinder herzustellen.

Analoge Platte

Das Problem des Kopierens von Aufnahmen wurde mit der Erfindung des Grammophons (im amerikanischen Englisch auch Phonograph genannt) um 1888 besser. Das Grammophon funktioniert ähnlich wie der Phonograph, aber anstelle eines Zylinders werden die Rillen der Nadel in eine Schallplatte geätzt, die sich auf einem Drehtisch dreht. Da der Plattenträger flach war, war das Kopieren von Aufnahmen viel einfacher. Wenn man die Originalaufnahme auf eine Schellackplatte drückte, entstand ein negatives Master, bei dem die Rillen auf der Oberfläche Unebenheiten waren, anstatt in die Oberfläche gekratzt zu werden. Das Master konnte durch den umgekehrten Prozess zur Herstellung vieler Kopien verwendet werden.

Die ersten Schallplatten wurden meist aus Gummi oder Schellack hergestellt, aber später wurden Schallplatten aus Vinyl hergestellt.

Ursprünglich drehten sich die Aufzeichnungen mit einer Geschwindigkeit von 78 Umdrehungen pro Minute oder 78 U/min. Mit der Verbesserung der Technologie konnten sich Schallplatten langsamer drehen, aber immer noch besser klingen und länger abgespielt werden. 45 Umdrehungen pro Minute wurden in der Mitte des 20. Jahrhunderts üblich, und gegen Ende des 20. Jahrhunderts lagen die meisten Schallplatten bei 33 Umdrehungen pro Minute.

Tonband

In den späten 1930er Jahren erschien das Tonbandgerät. Tonbandgeräte verwenden ein Magnetband als Medium, das mit einem Aufnahmekopf versehen ist, um den Ton auf dem Band zu speichern. Schallwellen werden im Inneren des Tonbandgerätes in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Signal gelangt in den Kopf, wo es die Polarität von sehr kleinen Magneten ändert. Das Band bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit am Kopf vorbei, und seine Magnetpartikel werden von diesen Magneten in ein Muster umgeordnet, das die Schallwelle darstellt. Diese magnetischen Muster ähneln den kleinen Rillen eines Zylinders oder einer Schallplatte in der Weise, dass sie die Schwingungsenergie von Schallwellen darstellen.

Wenn ein Band abgespielt wird, läuft es an einem Wiedergabekopf vorbei, der die magnetischen Muster vom Band liest und sie wieder in ein elektrisches Signal umwandelt. Das elektrische Signal kann dann in Schallwellen umgewandelt oder auf eine andere Art von Schallverarbeitungsmaschine kopiert werden.

Ein Magnetband ist in mehrere Spuren unterteilt. Jede Spur beansprucht einen Teil der Bandbreite und kann eine völlig andere Aufnahme speichern, die zur gleichen Zeit wie die anderen Spuren wiedergegeben werden kann. Bei einem zweispurigen Band befindet sich eine Spur auf der Hälfte des Bandes und eine weitere Spur auf der anderen Hälfte. Ein vierspuriges Band hat vier Spuren, die alle nebeneinander liegen, wie eine Autobahn mit vier Spuren. Die meisten heutigen Bandaufnahmen sind stereophon (oder stereo), d.h. sie haben zwei Spuren, die dazu bestimmt sind, zusammen abgespielt zu werden. Gewöhnlich wird die eine auf der linken Seite des Hörers und die andere auf der rechten Seite des Hörers abgespielt, um den beiden Ohren des Hörers zu entsprechen.

Frühe Bänder wurden flach auf eine Speicherrolle gewickelt und beim Aufnehmen oder Abspielen auf eine Aufwickelrolle übertragen. Nach der Aufnahme oder Wiedergabe wurden sie zurückgespult, so dass sie nur auf der Speicherrolle gespeichert wurden. Diese Art von System wird heute üblicherweise als Reel-to-Reel bezeichnet. Es wird auch heute noch für einige professionelle Aufnahmen und Wiedergaben verwendet, aber für den Heimgebrauch wurden die Spulen in den 1970er Jahren meist durch andere Bandtypen ersetzt. Kassetten sind kleine Kassetten, die im Inneren zwei Spulen enthalten. Kassetten bewegen ein vierspuriges Band in eine von zwei Richtungen, entsprechend ihrer Beschriftung auf Seite A und Seite B. Die Spule auf der linken Seite enthält das unbespielte oder unbespielte Band, und die Spule auf der rechten Seite enthält das Band, das bereits den Aufnahme- oder Wiedergabekopf passiert hat. Wenn Sie die Kassette umdrehen, bewegt sich das Band immer noch von links nach rechts, aber dies ist eigentlich die entgegengesetzte Richtung. Die "Seite A"-Aufnahme gibt zwei Spuren als Stereo wieder, und die "Seite B"-Aufnahme gibt die beiden anderen Spuren wieder.

Achtspur-Bänder waren in den 1970er und 1980er Jahren eine Zeit lang beliebt. Achtspurkassetten funktionieren ähnlich wie Kassetten, aber das Band ist eine Schleife: Es wiederholt sich, nachdem es ganz durchgespielt wurde. Da es acht Spuren hat, gibt es vier Programme zur Auswahl, die jeweils in Stereo wiedergegeben werden. Achtspurprogramme sind nicht mehr sehr beliebt, aber immer noch in Sammlungen von Hobbyisten zu finden.

Professionelle Bandaufnahmesysteme können sogar noch mehr Spuren haben oder diese anders verwenden. In der Regel ist ein solches System so konzipiert, dass jemand die Spuren auf andere Weise abmischen kann, als sie ursprünglich aufgenommen wurden. Es gibt jedoch eine Art der Aufzeichnung, die Quadrophonie genannt wird und bei der ein Vierspurband verwendet wird, um vier verschiedene Spuren gleichzeitig abzuspielen. Eine gute quadrophonische Aufnahme kann viel "echter" klingen als Stereo- oder monophone Aufnahmen.

Digitales Tonband

Die Bandaufzeichnungstechnologie wurde seit den frühen Tagen der Informatik zur Speicherung digitaler Informationen verwendet. Mit der Verbesserung der Computertechnologie verbesserte sich auch die Magnetbandtechnologie. In den 1980er Jahren entstand die Digital Audio Tape (DAT)-Technologie. DAT ist so konzipiert, dass es ähnlich wie Kassetten funktioniert, außer dass die magnetischen Muster von DAT digitale Daten anstelle von Schallschwingungen darstellen. Bei diesen digitalen Daten handelt es sich um eine digitale Audioaufnahme, die mit vielen verschiedenen Computersystemen kopiert und wiedergegeben werden kann. Der Übergang zur Digitaltechnik bringt das Medium einen Schritt weiter vom Originalton weg. Anstatt ein Tonträger zu sein, ist das DAT ein Datenträger, und die Daten sind ein Tonträger. Dies ist technisch komplexer, aber auch flexibler. DAT wurde neben dem Ton für viele Arten der Datenaufzeichnung verwendet.

Compact Disc

Das Medium Compact Disc (CD) wurde in den 1980er Jahren als eine neue Möglichkeit entwickelt, digitale Musikaufnahmen auf den Markt zu bringen. Abgesehen von der Einführung der CD-ROM und verschiedener Arten von beschreibbaren CDs hat sich an der CD seitdem nicht viel geändert. Wie DAT ist sie eher ein Datenträger als eine Möglichkeit, Schwingungen direkt aufzuzeichnen. Sie wurde eingeführt, um Musik auf eine für die Hersteller billige, aber relativ hochwertige Art und Weise bereitzustellen, aber sie wurde seither an viele Bedürfnisse der Datenspeicherung angepasst. Wie DAT erfordert auch die CD zur Aufnahme und Wiedergabe Computertechnologie.

Bis in die 1990er Jahre hatten CDs Kassetten und Schallplatten als die wichtigste Art kommerzieller Musikträger abgelöst. Heute sind CDs zwar immer noch sehr beliebt, aber "Online"-Digitalaufnahmen wie MP3s nehmen schnell zu.

Die frühesten Methoden der Tonaufzeichnung beinhalteten die Live-Aufnahme der Aufführung direkt auf das Aufnahmemedium. Dies war ein rein mechanischer Vorgang, der oft als "akustische Aufnahme" bezeichnet wurde. Der Klang der Vortragenden wurde durch eine Membran eingefangen, an die die Schneidnadel angeschlossen war. Die Nadel machte die Rillen im Aufnahmemedium.

Um diesen Prozess so effizient wie möglich zu gestalten, befand sich die Membran an der Spitze eines Kegels und der/die Darsteller drängten sich um das andere Ende. Wenn ein Darsteller zu laut war, musste er sich von der Öffnung des Kegels zurückbewegen, um die anderen Darsteller nicht zu übertönen. Aus diesem Grund wurde bei frühen Jazz-Aufnahmen anstelle der Großen Trommel ein Holzblock verwendet.

Die Einführung der elektrischen Aufnahme ermöglichte den Einsatz von Mikrofonen, um den Klang der Aufführung einzufangen. Die führenden Plattenfirmen stellten 1925 auf das elektrische Mikrofonverfahren um, und die meisten anderen Plattenfirmen folgten ihrem Beispiel bis zum Ende des Jahrzehnts. Die elektrische Aufnahme erhöhte die Flexibilität und Klangqualität. Sobald die Aufführung jedoch noch auf das Aufnahmemedium geschnitten war, war die Aufnahme nutzlos, wenn ein Fehler gemacht wurde.

Die elektrische Aufnahme ermöglichte es, einen Teil auf eine Disc aufzunehmen und diesen dann wiederzugeben, während ein anderer Teil abgespielt wurde, wobei beide Teile auf eine zweite Disc aufgenommen wurden. Dies nennt man Overdubing. Die ersten kommerziell vertriebenen Schallplatten mit Overdubing wurden Ende der 1920er Jahre von der Victor Talking Machine Company herausgebracht. Bis zur Einführung des analogen Tonbands war das Overdubbing jedoch nur von begrenztem Nutzen. Die Verwendung des Overdubings auf Band wurde von Les Paul eingeführt und wird als "Ton auf Ton"-Aufnahme bezeichnet. Auf diese Weise konnten Aufführungen im Laufe der Zeit aufgebaut werden.

Mit dem analogen Tonbandgerät war es möglich, eine vorherige Aufnahme zu löschen oder zu überspielen, so dass Fehler korrigiert werden konnten. Ein weiterer Vorteil der Aufzeichnung auf Band ist die Möglichkeit, das Band zu schneiden und wieder zusammenzufügen. Dadurch kann die Aufnahme bearbeitet werden. Teile der Aufnahme können entfernt oder neu arrangiert werden. Siehe Audiobearbeitung

Die Einführung elektronischer Instrumente (insbesondere Keyboards und Synthesizer), Effekte und anderer Instrumente hat zur Bedeutung von MIDI bei Aufnahmen geführt. Mit Hilfe von MIDI-Timecode ist es beispielsweise möglich, verschiedene Geräte ohne direkten menschlichen Eingriff zum Zeitpunkt der Aufnahme "triggern" zu lassen.

In jüngerer Zeit haben Computer (Digital Audio Workstation) eine immer größere Rolle im Aufnahmestudio gefunden, da ihre Verwendung die Aufgaben des Schneidens und Loopens erleichtert und sofortige Änderungen wie das Duplizieren von Teilen, das Hinzufügen von Effekten und das Neuarrangieren von Teilen der Aufnahme ermöglicht.

Der französische Buchhändler und Drucker Édouard-Léon Scott de Martinville war der früheste bekannte Erfinder der Tonaufnahme. Es wird vermutet, dass er das allererste Tonaufnahmegerät erfand, das als Phonautograph bekannt ist.