Tonaufnahme

Tonaufnahme mit Windschutz

Unter einerTonaufnahme(auch:Tonaufzeichnung) versteht man in derTontechnikdie Aufzeichnung vonSchall,also vonGeräuschen,Tönen,MusikundSprachemit Hilfe vonAudiorekordernzur späteren Wiedergabe. Technisch betrachtet ist die Tonaufnahme der erste Teil einerTonsignal-Verarbeitungskette in der Tontechnik, wobei der Aufzeichnung die Speicherung (alsAudiodatei) und Wiedergabe (mithilfe einesAudioplayers) folgt.

Allgemeines

Die Aufnahme von Tönen kann auf verschiedene Weisen erfolgen:

• mechanisch(Rillen inWalzen,Schallplattenoder auf anderen geeignetenFeststoffen),
• magnetisch(Tonband),
• optisch(LichttonvonKinofilmen),
• digital,nämlich aufmagnetischen(Floppy Disk,Festplatte,DAT) und optischen (CD,DVD) Medien, oder auch auf unbeweglichen digitalen Speichern (Solid-State-Drive).

Abgrenzung

Vielfach wird im Zusammenhang mit derMikrofonierungvon derAbnahmevon Instrumenten gesprochen (etwa: „dieses Mikrofon ist besonders für dieAbnahmevon Gitarren geeignet… “). Zu beachten ist, dass bei exakter Ausdrucksweise ein Schallereignis nur dannabgenommenwird, wenn vom SchallwandlerKörperschallam Schallerzeuger aufgenommen wird – ohne Umweg über die Luft. Dementsprechend heißen solche Systeme auchTonabnehmer.Mikrofonehingegen befinden sich in einem Schallfeld in der Luft.

Ein Tonabnehmer, heute meist auf Basis vonPiezokristallen,ist in der Lage, die Schwingungen eines Festkörpers direkt in elektrische Signale zu wandeln (Tonabnehmer fürPlattenspieler,Kehlkopfmikrofone,Körperschallaufnehmer). Abweichend werden Systeme, die mechanische Schwingungen eines Festkörpers über Spulen und Magnete in elektrische Signale umsetzen, auch alsTonabnehmerbezeichnet (Gitarren-Pick-ups).

Musikaufnahme ist die technisch generierte Präsentation einer Musikaufführung. Sie folgt eigenen musikalischen und ästhetischen Gesetzen. Die Musikaufnahme ist eine technische Aufbereitung des klanglichen Ereignisses. Die Aufnahme verkörpert damit ein eigenständiges ästhetischesArtefakt,das bei live-Aufführungen nicht mehr reproduzierbar ist. Sie setzt Standards, an denen jede musikalische Aufführung, bewusst oder unbewusst, gemessen wird.

Musikproduktionhingegen ist eine Konstruktionstechnik, in deren Ergebnis mediengebundene musikalische Ereignisse entstehen, die nicht nur eigenständige ästhetische Artefakte darstellen, sondern durch technikvermittelte ästhetische Dimensionen geprägt sind, die die Aufführungspraxis selbst nicht kennt, diese aber auch nicht unverändert gelassen hat.

Geschichte

Kymographmit Stimmgabel

Jean Marie Constant Duhamelhatte entdeckt, dass man einen Bleistift so mit einerStimmgabelkombinieren konnte, dass dieser die Vibrationen der Stimmgabel als Wellenlinie wiedergab. Der PhysikerThomas Youngbaute aufgrund dieser Entdeckung den erstenKymographen(Wellenschreiber), den er 1807 beschrieb.Mit diesem Gerät konnte erVibrationeneiner Stimmgabel auf einer rußgeschwärzten rotierenden Walze aufzeichnen. Sein Apparat gilt als Vorläufer des Phonographen, und dieses Prinzip als Basis für die Aufzeichnung und Analyse von Tönen, wie der von ihm untersuchteKombinationston.

Phonautographvon Scott de Martinville

Au clair de la lune,hörbar gemachte Aufzeichnung von 1860

Die älteste erhaltene Tonaufnahme (im weitesten Sinne) stammt aus dem Jahr 1860 und wird dem FranzosenÉdouard-Léon Scott de Martinvillezugeschrieben, als er am 9. April 1860 das französischeVolksliedAu clair de la lunemit seinemPhonautografen(„Schallselbstschreiber “) vertonte, einer Membran am Boden eines Eimers, auf der eine Schweinsborste die Aufnahme in rußgeschwärztes Papier kratzte. Das bereits im März 1857 patentierte Gerät geriet allerdings in Vergessenheit.

Thomas Alva Edison mit seinem leicht verbesserten Zinnfolien-Phonographenvon 1878

Die Aufnahmetechnik für die ersten kommerziellen Schallplatten begann als direkterMitschnittauf die – nicht löschbare –Phonographenwalze.DerPhonographwurde am 18. Juli 1877 durch seinen ErfinderThomas A. Edisonerstmals am 12. August 1877 mit dem berühmt gewordenen Satz aus einemKinderlied(„Mary Had a Little Lamb“) für Tonaufnahmen benutztund als Sprechmaschine am 19. Februar 1878patentiert.Er richtete ein permanentesTonstudioinWest Orangeein. Die frühe Aufnahmetechnik war noch sehr unzuverlässig, so dass oft mehrereTakesfür eine gute Aufnahme erforderlich waren.Edison schickte seinen „Perfected Phonograph “an George Gouraud in London, und am 14. August 1888 stellte dieser das Gerät in einer Pressekonferenz vor. Dabei spielte er auch eine Aufnahme eines Stücks für Klavier undKornettausArthur Sullivans„The Lost Chord “. Dies war bzw. ist eine der ältesten erhaltenen Musikaufnahmen.Eine Reihe von Präsentationen folgte, bei der das Gerät Mitgliedern der Gesellschaft im „Little Menlo “in London gezeigt wurde. Sullivan wurde am 5. Oktober 1888 eingeladen. Nach dem Dinner nahm er mit dem Gerät eine kleine Rede auf, um diese an Edison zu senden. Darin sagte er unter anderem:

„I can only say that I am astonished and somewhat terrified at the result of this evening’s experiments: astonished at the wonderful power you have developed, and terrified at the thought that so much hideous and bad music may be put on record forever. But all the same I think it is the most wonderful thing that I have ever experienced, and I congratulate you with all my heart on this wonderful discovery.“

Diese Aufnahmen wurden in den 1950er Jahren in der Edison Library in New Jersey entdeckt.

Emil Berliner 1921 mit seiner Töne auf Schallplatte schreibenden Grammophon

Emile Berlinerkonstruierte Anfang 1887 ein Gerät, mit dem die Schallwellen die Rille horizontal auslenkten. Die mechanischen Schwingungen ließ er eine Stahlnadel schneckenförmig in eine dick mit Ruß überzogene Glasplatte einritzen, wofür er am 8. November 1887 ein Patent erhielt.Im Mai 1888 stellte er der Öffentlichkeit Grammophon und Schallplatte vor. Während die Edison-Walzen ursprünglich zeitaufwändig einzeln bespielt werden mussten, konnten die Schallplatten sehr kostengünstig inMassenproduktiongepresst werden.Die kommerziell verkauften Grammophone waren daher von vornherein nur für die Wiedergabe gedacht und konnten dadurch deutlich weniger aufwendig konstruiert und damit auch günstiger hergestellt werden. Ein weiterer Unterschied war, dass die Töne bei Berliners System durch seitliche Kurven der Schallrille dargestellt wurden und bis heute bei allen Schallplatten werden (sogenannteSeiten- oder Berliner-Schrift), während Edison die Schallwellen in die Tiefe der Rille eingraben ließ (sogenannte Tiefen- oder Edison-Schrift).

Nach mehreren fehlgeschlagenenUnternehmensgründungenentstand im April 1893 dieUnited States Gramophone Companyund anschließend dieBerliner Gramophone.Die von Berliner und seinem Bruder Joseph im November 1898 inHannovergegründeteDeutsche GrammophonGmbH konnte erstmalsSchallplattenin größerer Menge herstellen. Während der Phase der Schellackschallplatten wurden wegen der Empfindlichkeit der Wachsmatrixen stets mehrere Takes eingespielt, von denen der beste veröffentlicht wurde.

Diese beiden und verwandte frühe Systeme (insbesondere das Walzensystem des FranzosenHenri Lioret,der erstmalsZelluloidfür seine Tonträger benutzte, und die etwas späteren Plattensysteme von Edison und der französischen FirmaPathé Frères) fasst man üblicherweise unter dem Begriffakustische Tonaufzeichnungzusammen, weil sie völlig ohne Elektrizität auskommen. Dieser Begriff ist jedoch irreführend, denn dieAkustikist stets beteiligt, wenn es um Schall geht. Entscheidendes Merkmal dieser Systeme ist dagegen, dass der Schall in Schwingungen einerMembranverwandelt wird, die dann auf reinmechanischemWeg gespeichert und reproduziert werden. Die gesamte hierfür benötigte Energie muss der Schall selbst aufbringen. Dadurch sind der Klangqualität (Frequenzumfang und Ausgewogenheit der wiedergegebenen Töne) und Lautstärke enge Grenzen gesetzt, die im Lauf der Geschichte zwar ausgeweitet, aber nie auch nur ansatzweise beseitigt werden konnten. Dies ermöglichte erst die Elektrizität und später die Elektronik. Die „akustische “Tonaufzeichnung wurde auch genutzt, um durch mechanische Kopplung des Phonographen oder Grammophons mit einem Filmprojektor die erstenTonfilmevorzuführen. Im Bereich der Filmtechnik spricht man dann vonNadelton-Verfahren. Die frühen Versuche in dieser Richtung, etwa durch Edison oder den deutschen FilmpionierOskar Messter,scheiterten aber noch an der begrenzten Lautstärke.

Erst die magnetische Tonaufzeichnung durchelektromagnetische Induktionmit dem vonValdemar Poulsenim November 1898 vorgestelltenTelegraphonermöglichte die Löschung von Aufnahmen auf demTonträger.Sein Telegraphon war zu Beginn hauptsächlich für die Aufzeichnung vonTelefongesprächengedacht. Tonträger war in der ursprünglichen Bauweise ein Draht, derhelixförmigfest außen auf einer Walze angebracht war. Über dieser glitt ein U-förmiger Magnettonkopf auf einer Schiene hin und her und umfasste dabei den Draht. An dem Elektromagneten des Tonkopfes war ein Telefonhörer angeschlossen. Bei der Aufnahme erzeugte der im Mikrofon erzeugteInduktionsstromein Magnetfeld in dem Draht, das dann bei der Wiedergabe einen elektrischen Strom imTonkopferzeugte, der dem Schall entsprach und über den Telefonhörer als solcher wahrgenommen wurde. Eine spätere Bauweise dieses Gerätes benutzte ein Metallband auf zwei Spulen und kam damit im Aussehen schon demTonbandgerätnahe, das dieAEGim Jahre 1935 unter dem Namen „Magnetophon“vorstellte. Dessen Kunststoff-Tonträgerwaren bei derBASFauf der Basis eines früheren, aus Papierstreifen bestehenden Systems entwickelt worden.

DieDeutsche Grammophonerrichtete ihr erstesTonstudio1900 in Berlin. Eine der ersten bedeutsamen kommerziellen Tonaufnahmen wird demTenorEnrico Carusozugeschrieben, der am 12. November 1902 für die Grammophone Co. in Italien dieArie„Vesti la giubba “(ausRuggero LeoncavallosOperPagliacci) als erstemMillionensellerder Musikgeschichte mit der neuen „Victor master disc “-Methode aufnahm.Die ersteJazzaufnahmestammte von derOriginal Dixieland Jass Band(aufgenommen am 26. Februar 1917) für dasPlattenlabelVictor Talking Machine Companymit demLivery Stable Blues/Dixie Jass Band One Step.Das erste elektrische Aufnahmeverfahren gab es am 11. November 1920 durch die Erfinder Lionel Guest und H. O. Merriman in derWestminster Abbey.

Als sich in den späten 1920er der Rundfunk stark verbreitete, gab es erste Geräte, die man an die Radioempfänger anschließen konnte, um mit ihnen das Radioprogramm mitzuschneiden. Unter Juristen entstanden dazu bereits 1926 mehrereurheberrechtlicheEinlassungen, die sich um die private Kopie, die öffentliche Aufführung und ähnliche Aspekte drehten.

„Neue Hörkultur “–Scherl’s Magazinvon September 1929

Mit den hochwertigeren Aufzeichnungstechniken der 1920er Jahre kam auch die Kritik auf. So schrieb Otto Kappelmayer 1929 von der „Diktatur des Mikrophons “und meinte damit, dass die Technik Musikern, bis auf wenige, die mit Aufnahmen erfolgreich wurden, ihrer beruflichen Existenz beraube, weil immer mehr Menschen Musik über Schallplatten konsumierten.

Ab etwa 1963 brachten mehrere Firmen erheblich verkleinerteTonbandgeräteheraus, die das Tonband nicht mehr auf offenen Spulen aufwickelten, sondern in Kassetten. Das erleichterte die Handhabung und Lagerung erheblich. Wegen sehr liberaler Lizenzerteilung setzte sich das Philips-System (Compact Cassette,CC) weltweit durch. Dabei ist zur einfachen Handhabung ein Tonband einschließlich zweier Spulen in einem Kunststoffgehäuse gekapselt. Umgangssprachlich wird die CC oft auch einfach „Kassette “oder „Tape “genannt. Bereits vorbespielt verkaufte Kassetten werden alsMusikkassettenoder MusiCassette (MC) bezeichnet. Das Abspielen und Aufnehmen von Kassetten erfolgte mit einemCassettenrekorder.Als Weiterentwicklung der elektromagnetischen Tonaufzeichnung gelang etwa von 1960 an auch die elektromagnetische Bildaufzeichnung (im Jargon der FernsehtechnikMagnetaufzeichnung(MAZ)und im privaten BereichVideotechnikgenannt). Außerdem basiert die digitale elektromagnetischeDatenspeicherungauf dieser Technologie.

Heutige Aufnahmeverfahren

Die Tonaufzeichnung ist ein technischer Vorgang, bei dem akustische Schwingungen bei allen heutigen Verfahren in elektrische Signale gewandelt und dann inanalogeroderdigitalerForm (elektromagnetische Analogaufnahme bzw. Digitalaufnahme) aufTrägermediengespeichert werden. Dabei wird immer dieSchwingungdes Schalls aufgezeichnet; das ist – wissenschaftlich ausgedrückt – dieSchalldruckänderungals Verlauf derAmplitude(Spannungswert) über der Zeitachse.

Sollen mehrere Tonaufnahmen, die zeitlich unabhängig voneinander erfolgten, später zeitsynchron abgespielt werden, wird entweder einTimecodezusammen mit dem Signal aufgezeichnet und die Signale anhand der Zeitstempel synchronisiert, oder es wird eineMehrspuraufnahmeauf einem gemeinsamen Tonträger erstellt.

Mehrspuraufnahme

Bei diesem Verfahren werden Tonaufnahmen gleichzeitig oder nacheinander mit einemMehrspurrekorderauf einem Medium erstellt, wobei die einzelnen Aufnahmen aber in sogenanntenSpurengetrennt voneinander aufgezeichnet werden. Dadurch können die Tonaufnahmen imTonstudiogetrennt voneinander in vielfältiger Weise bearbeitet werden.

Werden die Aufnahmen der Einzelspuren nacheinander erstellt und einander hinzukopiert, spricht man vomOverdubbing-Verfahren.

Summenspuraufnahme

Hierbei werden die mehrkanaligen Tonsignale ohne Zwischenspeicherung direkt zum sogenannten Summensignalzusammengemischt.Das Resultat ergibt fertige Stereospuren oder Surroundspuren.

Der technische Aufwand gegenüber einer Mehrspuraufnahme ist hier geringer, da die Aufzeichnungsgeräte und deren Verschaltung wesentlich einfacher ist, bzw. Aufwand entfällt. Der Nachteil ist aber, dass man bei der Aufnahme an Flexibilität verliert. Sie beschränkt sich auf die Möglichkeiten, die beimMasteringbestehen.

Stereoaufnahmen

Abgesehen vonSurroundaufnahmenbrachte das PlattenlabelAudio Fidelity Recordsim Oktober 1957 die erste Stereo-Schallplatte heraus, bei der mittels unterschiedlichsterStereoaufnahmeverfahrenein zweikanaliges elektrisches Signal erzeugt wird, das – über einStereodreieckabgespielt – die Schallszene auf derStereobasiszwischen den beidenLautsprechernabbildet. Auf einem Kanal waren Eisenbahngeräusche zu hören, auf dem anderen eine Jazzaufnahme derDukes of Dixieland.

Im Bereich der konservativen Tonaufnahme, bei denen die Stereosummen ohnehin aus Gründen der Beurteilung der Mischung hergestellt werden müssen, sind diese 2-Kanalaufnahmen trotz preisgünstiger Mehrspurtechnik weiterhin typisch. Die Stereoaufnahme verbreitete sich nicht sofort, denn vor 1960 wurden überwiegend noch Monoaufnahmen angefertigt.

Stereofizierung von Monoaufnahmen

Aus einer Monoaufnahme lässt sich einePseudo-Stereofonieaufnahmeerzeugen, ohne dass dabei das Original-Monosignal zerstört werden muss. Dies wird auch „Electronic Stereo “genannt (siehePseudostereofonie). Von besonderer Bedeutung ist das Erhalten des Original-Monosignals bei historischen Quellen. Die Stereofizierung erfolgt meist so, dass ein zeitversetztes Signal oder ein aus einem Halleffektgerät gewonnenes Signal dem Original einmal phasenrichtig und einmal phaseninvertiert beaufschlagt wird, um die beiden Stereosignale zu gewinnen. Dadurch entsteht ein künstlicher Raumeindruck. Bei der Addition beider Kanäle erhält man wieder das vorherige Monosignal.

Speicherverfahren

Analoge Speicherung

Bei deranalogen Tonaufnahmewerden die von den Mikrofonen gewonnenen Signale je nach Trägermedium in andere analoge Schwingungen übersetzt, z. B. in wechselnd starkeMagnetisierungeines amSchreibkopfeinerBandmaschinegleichmäßig vorbeigeführtenTonbandes.Die Nachteile der analogen Speicherung liegen hauptsächlich in der Abnutzung des Materials. Auch bei derCompact Disc(CD) wurden zunächst analoge Verfahren eingesetzt (sieheGeschichte der CD).

Digitale Speicherung

Pegelanzeige bei der digitalen Tonaufnahme

Digitale Aufnahmebedeutet, dass die Signalquelle entweder schon selbst bereits digital ist (z. B. digitaleSynthesizer), oder dass analoge Audiosignale, die beispielsweise vonMikrofonenaufgenommen werden, in der Signalkette mit Hilfe eines Analog/Digital-Wandlersdigitalisiertwerden.

Durch die digitale Aufzeichnung entfallen bestimmte Störfaktoren, die bei einer analogen Aufzeichnung anfallen würden (z. B.Bandrauschen,Plattenkratzen). Andererseits wird bei der Digitalisierung die Qualität der Aufnahme entscheidend festgelegt. Daher wählt man für diesen Schritt teilweise höhereSampling-Raten und/oder eine höhereWortbreitepro Sample, als später für die Vervielfältigung z. B. auf einerAudio-CDeigentlich nötig wäre. Das Produkt aus Sampling-Rate und Wortbreite (und Kanalanzahl) wird auchBitrategenannt.

Siehe auch

• Binaurale Tonaufnahme
• Tonstudio
• Liste von Audio-Fachbegriffen

Literatur

• Michael Dickreiter, Volker Dittel, Wolfgang Hoeg, Martin Wöhr: Handbuch der Tonstudiotechnik, 9. Auflage. De Gruyter, Berlin/Boston, 2023,ISBN 978-3-11-075970-9.
• Thomas Görne:Tontechnik.1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig 2006,ISBN 3-446-40198-9
• Roland Enders:Das Homerecording Handbuch.3. Auflage, Carstensen, München 2003,ISBN 3-910098-25-8
• Christoph Reiß:Guitar Recording.Wizoo Publishing GmbH, Bremen, April 2010,ISBN 978-3-934903-75-3(mit CD)
• Das grosse Buch der Technik.Verlag für Wissen und Bildung, Verlagsgruppe Bertelsmann GmbH, Gütersloh, 1972

Weblinks

Commons:Sound recording– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Tonaufnahme– Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Musikproduktion: Tutorials & Tipps zum Produzieren eigener Musik.In:delamar.de.23. Juli 2019;abgerufen am 28. September 2020.
• Ulrich Stock:Schallaufzeichnung: Der Klangfotograf.In:Zeit Online.28. Januar 2009, archiviert vomOriginalam2. Juli 2013;abgerufen am 28. September 2020.
• Grundlagen des PC-Recordings.In:musiker-board.de.10. Juli 2005;abgerufen am 28. September 2020.
• Eberhard Sengpiel:Gedanken zur Vorlesung: Musikübertragung.(pdf; 24 kB) In:sengpielaudio.com.1. Mai 2013;abgerufen am 28. September 2020.
• Eberhard Sengpiel:Hilfen zur Mikrofonaufnahme und Tonstudiotechnik 5 – Tonaufnahme in Excel xls Audio.(pdf; xls) In:sengpielaudio.com.1. Februar 2014;abgerufen am 28. September 2020.
• Martin Schramm:Klang-Speicher – Von der Wachswalze zum USB-Stick.(mp3-Audio; 21 MB; 22:48 Minuten) In:BR RadioWissen.29. September 2020;abgerufen am 28. September 2020.