mini|Tonband auf Spule mini|Tonbandspulen auf einem Telefunken Magnetophon 3000hifi Tonbandgerät (1973) Ein Tonband (Magnettonband, Magnetband) ist ein mit analogen Daten bespielbarer Tonträger, der meist aus einem Kunststoffband besteht, das mit magnetisierbaren Stoffen (z. B. Eisen(III)-oxid-, Chromdioxid- oder Eisen-Pulver) beschichtet ist.
Allgemeines Seltener bestand das Tonband aus Stahlband oder einem Papierstreifen. Es dient in Wiedergabegeräten wie Audiorekordern (Tonbandgeräte, Anrufbeantworter, Diktiergeräte, Voice Recorder) als magnetisches Speichermedium für Audiosignale (Sprache, Musik, Geräusche).
Ähnliche Medien und Formate werden auch zur Videoaufzeichnung, als Massenspeicher für digitale Informationen und als Magnetstreifen in Geld- und Kundenkarten verwendet. Siehe dazu auch Magnetband.
Zur magnetischen Tonaufzeichnung auf Filmen siehe Magnettonverfahren.
Der Begriff wurde in der Umgangssprache auch als Kurzform für Spulentonbandgeräte verwendet.
Geschichte mini|Tragbares Tonbandgerät aus den frühen 60er Jahren von Grundig Als Träger für die magnetische Tonaufzeichnung diente zunächst Stahldraht. Das erste entsprechende Gerät und damit gleichzeitig das Grundprinzip der magnetischen Tonaufzeichnung erfand der dänische Telegrafen-Ingenieur Valdemar Poulsen 1899 und nannte es Telegraphon.Bibliografisches Institut Meyers Lexikonverlag (Hrsg.): Schlag nach! 1982, S. 442. Es funktionierte in der ursprünglichen Bauweise mit einer auf eine Walze gewickelten Klaviersaite, diente zur Speicherung von Telefonaten und erregte großes Aufsehen auf der Weltausstellung Paris 1900. Auch frühe Flugschreiber funktionierten mit Draht, siehe dazu auch Drahttongerät.
mini|Lorenz Stahlton-Bandmaschine B.M.St.2 Das Ur-Tonband war ein Stahlband auf Spulen, das bereits vor dem Ersten Weltkrieg von Poulsen als Verbesserung seines Telegraphon entwickelt wurde. Ein ähnlicher Tonträger konnte auf der Marconi-Stahlbandmaschine bereits über einen speziellen Wiedergabekopf (Hörkopf HK) wiedergegeben werden.
Um das Jahr 1928 erfand der Deutsch-Österreicher Fritz Pfleumer in Dresden das Papier-Tonband. 1935/1936 entwickelte die Badische Anilin- und Soda-Fabrik (BASF) in Ludwigshafen das erste Kunststoff-Tonband, das L-Typ-Band.
Die Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft (AEG) stellte 1935 in Berlin auf der 12. Großen Deutschen Funk-Ausstellung das weltweit erste Tonbandgerät Magnetophon K 1 der Öffentlichkeit vor.
Bei späteren Tonbandgeräten für Rundfunk- und Studioanwendung wurde das Band auf offenen Tellern oder auf Spulen (Spulentonbandgeräte) aufgewickelt. Für Heimanwender wurden später Kassettentonbandgeräte entwickelt. Die größte Verbreitung hatte dabei das Compact-Cassette-System von Philips.
Für Diktiergeräte und Anrufbeantworter wurden überwiegend kleinere Kassetten benutzt.
Der Begriff „Tonband“ wird oft synonym zu „Spulentonband“ – im Gegensatz zur „Compact Cassette“ – verwendet. Durch die immer stärkere Verbreitung der Compact Cassette auch als bespielte Musikkassette verlor das Spulentonband ab Ende der 1970er Jahre im Heimbereich immer mehr an Bedeutung, da die Handhabung der Compact Cassette wesentlich einfacher war: Man musste nicht mehr umständlich das Band einfädeln, sondern nur noch die Kassette in das Abspielgerät einlegen.
Später wurde die magnetische Aufzeichnung zunächst in Anrufbeantwortern und Diktiergeräten durch digitale Speicherung auf Microchips abgelöst. Ab Ende der 1990er-Jahre wurde mit der Verbreitung der CD-R die Compact Cassette wiederum von der Compact Disc (CD) als digitalem Tonträger abgelöst. Ein anderer digitaler Tonträger war die Minidisc. Mittlerweile können MP3-Player mittels interner Datenkomprimierung auch längere Aufzeichnungen in hoher Qualität ohne besonderen Tonträger speichern.
Aber auch heute finden sich noch Tonbandmaschinen im professionellen Einsatz, so beispielsweise in Musikstudios und auf Filmsets. Tonbandmaschinen sind außerdem noch bei der Komposition und Interpretation von Werken der elektronischen Musik im Einsatz.
Im Sprachgebrauch hält sich der Ausdruck „vom Band“ für Tonaufzeichnungen, die digital auf völlig anderen Medien gespeichert wurden, beispielsweise bei vorgefertigter Begleitmusik von Alleinunterhaltern oder bei exotischen Vogelgesängen, die in Gartencentern zu hören sind.
Bandbreite und Spulengröße mini|Bandlauf eines Tonbandgerätes mini|Freitragender Tonbandwickel auf einem Bobby (AEG-Wickelkern) Die Breite des Bandes betrug bei den Pfleumerschen Versuchen anfänglich 16 mm (es wurden 16-mm-Filmspulen verwendet), später im Experiment ca. 10 mm, dann bei der AEG vor dem Zweiten Weltkrieg 6,5 mm. Nach Abtransport der deutschen AEG-Geräte in die USA wurde der 6,5-mm-Standard auf 1/4 Zoll (6,35 mm) geändert. Weiterhin wurde die magnetisierbare Seite (Schichtseite) des Bandes von außen nach innen verlegt, man spricht von „Internationaler Schichtlage“. Beim deutschen Rundfunk wurde öfter mit der Schichtlage außen („Deutsche Schichtlage“) und nur mit freitragenden Spulenwickeln auf einem „Bobby“ (AEG-Wickelkern) gearbeitet. Bei der Kompaktkassette ist die Magnetschicht aus technischen Gründen (Lage der Schreib-/Leseköpfe) wieder außen angeordnet.
Seit dem Ende des Zweiten Weltkrieges beträgt die Bandbreite einheitlich 1/4" = 6,35 mm oder ein Vielfaches davon – bis hoch zu 2-Zoll-Bändern bzw. nur 0,15" (3,81 mm) bei der Kompaktkassette. Das Magnetband mit einer Länge von bis zu weit über 1000 Metern wird auf Spulen aufgewickelt.
Der Durchmesser der Spulen für die Magnetbänder reicht von 6 cm über 8, 10, 11, 13, 15, 18 und 22 bis 26,5 cm, in alten Rundfunkstudios und in den USA sogar bis 16" (etwa 41 cm). Der Ton wird auf einer oder auf mehreren Spuren gleichzeitig aufgezeichnet. Es gibt digitale 48-Spur-Geräte und analoge mit bis zu 64 Spuren.
Bandgeschwindigkeit
Die Vorschub-Geschwindigkeit (Bandgeschwindigkeit) beim Betrieb beeinflusst die Aufnahmequalität. Bei geringerer Geschwindigkeit verändert sich unter anderem der Frequenzgang, deshalb besitzen Tonbandgeräte für jede Bandgeschwindigkeit eine individuelle Vorverzerrung bzw. Entzerrung. Die ursprüngliche Bandlaufgeschwindigkeit betrug 77 cm/s. Bei einer Bandlänge von 1000 Metern ergeben sich damit knapp 22 Minuten Aufzeichnungszeit. Der von der AEG gewählte Wert von 77 cm/s blieb für viele Jahre die Standardgeschwindigkeit im Rundfunkbereich. Als nach Kriegsende AEG-Magnetophone in die USA gelangten, orientierte man sich dort bei den ersten eigenen Modellen weitgehend an den AEG-Geräten. Die Umstellung von 50-Hz- auf 60-Hz-Wechselstromnetz (andere Motordrehzahl) und von den metrischen Maßen der AEG auf die in den USA üblichen Zoll-Maße ergab jedoch eine geringfügig niedrigere Bandgeschwindigkeit von 76,2 cm/s (gleich 30 Zoll pro Sekunde). Durch Verbesserung von Bandmaterial und Elektronik konnten die Geschwindigkeiten reduziert werden, wobei man diese jeweils halbiert hat. 76 cm/s werden nur noch für professionelle, sehr hochwertige Aufnahmen (Masterbänder in Tonstudios) verwendet. Beim Rundfunk legte man sich auf 38 cm/s und 19 cm/s fest. Bei Heimspulengeräten sind 9,5 cm/s sehr gebräuchlich. Diese Geschwindigkeit ist für die Aufzeichnung von Radiosendungen und Interviews ausreichend. Dabei haben die Bänder eine Spielzeit von ein bis zwei Stunden. Für reine Sprachaufnahmen bieten solche Geräte meistens auch 4,76 cm/s an. (Durch Halbierung der bereits gerundeten Werte wird häufig auch 4,75 cm/s angegeben.) Für höherwertige Aufnahmen nimmt man 19 cm/s. Bei Kompaktkassetten werden allgemein 4,76 cm/s verwendet. Weitere Geschwindigkeiten sind 2,38 cm/s (für Flugfunk- und Sitzungsaufzeichnungen sowie Dokumentationszwecke, Diktiergeräte), 1,2 cm/s bei Mikrokassetten für Sprachaufnahmen.
Im englischsprachigen Raum wird die Bandgeschwindigkeit oft in inch per second (ips, „Zoll pro Sekunde“) angegeben. 1 ips entspricht 2,54 cm pro Sekunde, also läuft beispielsweise ein typisches Heimspulengerät mit 3,75 ips.
Beim reinen Umspulen ohne Betrieb des Tonkopfes wird die Andruckrolle nicht an die Capstanwelle angedrückt, so dass das Band frei von einer Spule zur anderen laufen kann. Dabei werden wesentlich höhere Geschwindigkeiten erreicht.
Sowohl für den Betrieb mit Tonkopf als auch beim Umspulen muss sich das Band problemlos von der Abwickelspule ablösen und vor allem sauber auf der Aufwickelspule ansammeln, ohne dass beispielsweise Wellungen auftreten (bei zu hohem Zug durch die Aufwickelspule). Dabei hilft bei professionellem Bandmaterial eine spezielle Rückseitenbeschichtung der Bänder (Rückseitenmattierung). Dadurch sitzen die Bandwickel auch freitragend (ohne Spule) stabil auf dem Wickelträger (Bobby). Bei den Rundfunkbändern ist diese in einer Farbe gehalten (z. B. weiß), auf der man Schneidemarkierungen gut erkennen kann. Bei den seltener eingesetzten Endloskassetten hingegen wird eine gleitfähige Beschichtung (Graphitierung) eingesetzt. Dort gibt es nach den Verfahren von Bernard Cousino nur eine einzige Spule, von der gleichzeitig abgewickelt wird – und zwar aus dem Wickelzentrum – und außen wieder aufgewickelt wird; daher müssen die Bandlagen gegeneinander verschieblich sein. Dieses Verfahren verwendete die 8-Spur-Kassette und ihr Vorgänger am Markt, der Fidelipac/NAB-Cartridge.
Farbgebung bei Vorspannbändern mini|Reparatur- und Markierungsset für Magnettonbänder von ORWO Wolfen
Für den professionellen Einsatz werden die Geschwindigkeiten und Aufnahmemodi durch eine international genormte Farbgebung der Vorspannbänder gekennzeichnet. In Tonstudios werden beispielsweise 7,5 Zoll bzw. 19 cm/s für Stereoaufnahmen ohne Timecode mit blau-weißem Vorspannband gekennzeichnet. Nur blau wird für Monoaufnahmen verwendet, im Rundfunk aber nur für Sprachaufnahmen. Stereoaufnahmen mit 15 Zoll bzw. 38 cm/s werden mit rot-weißem und bei Timecode-Verwendung mit rot-weiß-schwarzem Vorspannband gekennzeichnet (Rundfunk-Standard). Daneben gibt es noch spezielle Farbgebungen, falls eine Rauschunterdrückung wie z. B. Telcom c4 oder Dolby A bei der Aufnahme eingesetzt wurde, Transparentbänder für die Lichtschrankenabschaltung und gelbe Bänder als optische Trenner (etwa zwischen den Interviewsequenzen beim Rundfunk). Zoll ist hier die internationale Maßeinheit. Bänder für den Heimgebrauch tragen an einem Ende ein grünes („Anfang“) und am anderen ein rotes Vorspannband. Zwischen Vorspannband und eigentlichem Tonband kann ein Schaltband aus elektrisch leitendem Material eingefügt sein, das auf entsprechend ausgestatteten Geräten einen Transportstopp auslöste.
Das Vorspannband an den Bandenden von Kompaktkassetten ist im Wickelkern kraftschlüssig durch ein radial eingepresstes prismatisches Klemmstück verankert. Das Klemmstück hält axial kraft- und radial formschlüssig und kann somit axial herausgezogen werden. Das Vorspannband hat folgende Funktionen: Zum einen federt es den Endanschlag beim schnellen Vor- oder Rücklauf elastisch ab; dies ist umso wichtiger, je dünner das in der Kassette benutzte Tonband ist. Daneben ist für den Nutzer beim Handling der Kassette zu erkennen, wenn das Band ganz am Anfang bzw. Ende steht. Bisweilen wurden Kassetten damit beworben, dass das verwendete Vorspannband den Tonkopf reinigen soll.
Vormagnetisierung