Der Autor an einer Neumann-Schneidemaschine.Zwei der weltweit führenden Chip-Hersteller hatten vor wenigen Jahren als Revolution angekündigt, dass sie auf 5-nm-Fertigung umsteigen (1 nm = 0,000000001 m). Nanotechnologie und Mikrobearbeitung werden in technischen und wissenschaftlichen Veröffentlichungen immer häufiger als Schlagworte genannt.
Es werden mikroelektromechanische Systeme mit winzigen Merkmalen von nur einigen Dutzend µm gebaut, die in hoch spezialisierten Geräten «für die Regierung» Anwendung finden. Bei all dieser Aufregung könnte man meinen, wir hätten diese Mikrofertigung erst vor kurzem möglich gemacht.
Präzision des Schallplattenschnitts
Als die National Association of Broadcasters 1942 ihre «NAB Audio Recording and Reproducing Standards for Disc Recording and Reproducing» veröffentlichte, forderte sie im Wesentlichen genau dieses Fertigungsniveau, das seit Ende des 19. Jahrhunderts routinemässig erreicht wurde. Seit dem Aufkommen der elektrischen Tonaufzeichnung in den frühen 1930er-Jahren konnten spezielle Werkzeugmaschinen – sogenannte Plattenschneidedrehbänke – 12,7 µm (0,0005″) tiefe Rillen (1 Mikrometer = 1 millionstel Meter = 0,000 001 m = 10-6 m = 1 µm) mit einem Abstand von bis zu 300 LPI (lines per inch, Anzahl Linien pro Inch, 1 Inch = 2,54 cm) schneiden, die durch Schall moduliert wurden.
Die schwächsten Töne, die anschliessend hörbar wiedergegeben werden konnten, wurden durch Amplituden der mechanischen Verschiebung von einigen nm repräsentiert. Zum Vergleich: 1 nm = 0,000 000 039″. Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts reicht von knapp über 700 nm am roten Ende bis zu knapp 400 nm am violetten Ende.
Es war nicht nur möglich, Rillen im Mikro-Nano-Massstab mit traditionellen mechanischen Mitteln zu bearbeiten, es war bereits in den 1930er-Jahren möglich, Plattenaufzeichnungsdrehmaschinen und Messerkopfwandler mit guten altmodisch-traditionellen Bearbeitungsvorgängen herzustellen und dabei den erforderlichen Genauigkeitsgrad mit den damals verfügbaren Messinstrumenten zu erreichen.
Nichts von CNC, Laser, Simulationssoftware, Mikrobearbeitung, Nanotechnologie, Keramik, Supraleiter, additiven Picolegierungen, Blockchain ... Entschuldigung, mein Zufallsgenerator für Schlüsselwörter hat gerade eine Lücke im Zeit-Raum-Kontinuum erfahren.
Neumann-Schneidemaschine.Schneidemaschinen von Neumann, Scully und Fairchild
Tatsächlich war die 1970 eingeführte Neumann VMS70 eine der am weitesten verbreiteten Schneidemaschinen für die Scheibenbearbeitung aller Zeiten. Sie war im Wesentlichen die mechanische Baugruppe der Neumann AM31, die 1931 als Neumanns erstes Schneidemaschinenangebot eingeführt wurde, zusammen mit einem grundlegenden Automatisierungssystem zur Steuerung der Schnittparameter der Schneidemaschine.
Ähnlich verhält es sich mit Scully, die bereits 1920 im Geschäft war und vor der Erfindung der elektronischen Verstärkung akustische Aufnahme-Schneidemaschinen herstellte. Von 1930 bis 1976, als die LS-76 eingeführt wurde, blieb die mechanische Konstruktion ihrer Schneidemaschinen praktisch unverändert. Neumann und Scully sind die einzigen beiden Hersteller, die nach den 60er-Jahren noch im Geschäft waren, und sie gehören auch heute zu den bekannteren Namen. Aber auch andere Schneidemaschinen wurden und werden weiter professionell genutzt, wie z. B. meine modifizierte Fairchild-Schneidemaschine aus den frühen 1930er-Jahren, die in der Kolumne «Vintage Whine in Copper Issue 89» vorgestellt wurde.
Man kann mit Sicherheit sagen, dass die überwiegende Mehrheit der hervorragenden existierenden Schallplatten mit der Technologie der 1930er-Jahre geschnitten wurde(!). Sogar bewegliche Rückkopplungswandler waren 1937 bereits erfunden. Die frühen Designkonzepte erwiesen sich als so perfekt geeignet, dass keine Anstrengungen unternommen wurden, sie zu verbessern.
Selbst in den 70er-Jahren bestanden die Änderungen hauptsächlich in einer modernen Neugestaltung, bei der die ursprünglichen mechanischen Merkmale beibehalten wurden, während gleichzeitig fortschrittlichere Automatisierungssysteme entwickelt wurden. Diese ermöglichten es weniger qualifizierten Bedienern, funktionale Aufzeichnungen zu schneiden und die Arbeitskosten zu senken, was dem Zeitgeist entsprach.
Scully-Schneidkopf in Aktion.In den 1970er-Jahren gab es bereits mehrere andere Tonaufnahmetechniken, die für viele Anwendungen als praktischer – um nicht zu sagen billiger – angesehen wurden. Angesichts der Tatsache, dass es nur noch zwei Hersteller von Schneidemaschinen gab, die der extremen Genauigkeit genügen konnten, und dass nun aufwändige Automatisierungssysteme entwickelt wurden, war ein Schallplattenmastering-System keineswegs eine kleine Investition. Diese Systeme waren unglaublich teuer, gross, schwer und anfällig. Es gab weltweit nur sehr wenige Betriebe, die über eine solche Maschine verfügten und nur sehr wenige ausgebildete Zerspanungstechniker. Fast niemand konnte diese Maschinen noch reparieren.
Bedeutung der Schallplatte
Vor den 1950er-Jahren war die Situation noch ganz anders. Jack Mullin war mit der geheimsten deutschen Technologie, dem Magnetophon, aus dem Krieg zurückgekehrt. Aber es sollte noch einige Jahre dauern, bis Tonbandgeräte allgemein verfügbar wurden. Bis zu diesem Zeitpunkt galt die Schallplatte für die meisten Anwendungen als die praktischste und praktikabelste Form der Tonaufzeichnung. Nicht bei allen Anwendungen ging es um Musik oder ernsthafte Erwartungen an die Tonqualität, so dass auch einfachere Geräte verwendet werden konnten.
Eine wichtige Anwendung für Plattenaufnahmemaschinen war die Forderung der Radiosender in mehreren Ländern, ihr gesamtes Programm zu «protokollieren». Dies war ein enormer Aufschwung für die Schneidemaschinenindustrie und ein grosser Verlust, als dieser Bereich schliesslich von Tonbandgeräten übernommen wurde.
Es gab eine Zeit, in der fast jede Industrienation der Welt mindestens einen Hersteller von Plattenaufzeichnungsmaschinen hatte. Dabei handelte es sich in der Regel um kleinere und einfachere Systeme, die in Aufnahmestudios, Rundfunkanstalten, Bildungseinrichtungen und sogar in den Haushalten der wohlhabenderen Bürger als «Hobby»-Aufnahmegeräte weit verbreitet waren. Es gab mehrere tausend Menschen, die regelmässig Schallplatten schnitten, obwohl diese meistens nicht für die Massenproduktion bestimmt waren. Es wurden eher Einzelstücke geschnitten als Master für die Weiterverarbeitung.
In jeder grösseren Stadt gab es mehrere Einrichtungen, die anboten, Radio-Jingles auf Diskette aufzunehmen, die Originaldiskette auf einige weitere Disketten zu kopieren, die dann einzeln geschnitten und an die Radiosender verteilt wurden. Gleichzeitig gab es die Welt der Massenproduktion durch die Plattenfirmen für den Verkauf an die breite Öffentlichkeit. Auch hier wurden die «Master»-Scheiben zunächst auf einer Schneidemaschine geschnitten.
Die grösseren und teureren Schneidemaschinen waren im Allgemeinen für das Mastering reserviert. Diese Master wurden dann galvanisiert, um metallische «Negative» zu erhalten, bei denen alle Rillenwellen im Nanobereich erhalten blieben. Eine Reihe von Negativen, die sogenannten Stamper, wurden dann in die Formen einer dampfbeheizten, wassergekühlten Hydraulikpresse eingesetzt, welche die Kopien der Schallplatte presste.
Pallas-Plattenpresswerk.In diesem Sektor gab es immer viel weniger Schneidemaschinen als hydraulische Schallplattenpressen, und viel weniger Mastering-Ingenieure als Pressenbediener, da mit einem Satz Master mehrere Sätze Stampers hergestellt werden konnten. Jeder Satz Stampers konnte mindestens tausend Platten produzieren.
Folgen des Rückgangs der Schallplattenproduktion
Als die Magnetbandaufzeichnung die Plattenaufzeichnung ablöste, kamen die kleineren und einfacheren Schneidemaschinen aus der Mode und ihre Produktion wurde eingestellt. Der einzige Bereich, in dem noch Schneidemaschinen benötigt wurden, war die Massenproduktion von Schallplatten, um Master zu schneiden.
J. I. Agnew beim Restaurieren.Aber es gab bereits viele sehr gute Mastering-Schneidemaschinen, die so robust gebaut waren, dass sie jahrhundertelang im Einsatz bleiben konnten. Die Nachfrage nach Schneidemaschinen war inzwischen eher gering und die Nachfrage nach neuen Schneidetechnikern noch geringer. Auf dem Nachrüstungsmarkt konnten Automatisierungssysteme von verschiedenen Anbietern erworben und in älteren Schneidemaschinen nachgerüstet werden, um sie auf dem neusten Stand zu halten.
Insgesamt gab es wahrscheinlich noch etwa 150 Zerspanungstechniker auf der ganzen Welt. Das Schneiden von Schallplatten als Synonym für Tonaufnahmen erforderte damals von jedem, der mit Tonaufnahmen zu tun hatte, dass er wusste, wie man Schallplatten schneidet. Danach wurde es zu einer obskuren Kunst, die nur von sehr wenigen hinter verschlossenen Türen in geheimen, tief unter der Erde versteckten Labors praktiziert wurde. Wie alles, was von solch seltener Natur ist, wurde auch diese Kunst von einem Hype und Mythos umgeben.
Das grosse Paradoxon bestand darin, dass Schallplatten zwar als Konsumgüter angesehen wurden, die aber in grossen Mengen und zu geringen Kosten erhältlich waren. Dagegen gehörten die zu ihrer Herstellung verwendeten Werkzeuge und Verfahren zu den genauesten überhaupt. Sie erforderten zur Bedienung und zum Unterhalt beträchtliche Fähigkeiten und Kosten. Sogar das Endprodukt selbst war ein Präzisionsinstrument, das in vielerlei Hinsicht den Beugungsgittern für die Spektroskopie ähnelte, obwohl Letztere nie als preiswerte Konsumgüter gedacht waren.
Aus dieser Sicht gab es mehrere «Probleme» mit der Schallplatte als Produkt für den Massenkonsum. Ihre Herstellung war nicht gerade billig, denn sie erforderte extreme Präzision. Für das Schneiden der Master waren qualifizierte Ingenieure erforderlich – und die waren knapp und verlangten ein entsprechendes Honorar für ihre Dienste.
Der Prozess lässt sich nicht vollständig automatisieren. Der menschliche Faktor konnte nicht ausgeschaltet werden, wie es moderne Trends verlangen. Das daraus resultierende Produkt war gross, schwer und empfindlich, dass es teuer zu transportieren und zu lagern war und viel Platz in der Auslage des Einzelhandels beanspruchte. Das machte es unpraktisch, Schallplatten an einem günstigen Standort (mit günstigen und möglichst ungelernten Arbeitskräften) herzustellen und von dort aus in die ganze Welt zu verschicken.
Während die an der Herstellung beteiligten Ingenieure sehr stolz auf die niedrigen Produktionskosten waren, die sie für ein so komplexes Verfahren erreicht hatten, beschwerten sich die Verbraucher und Händler über die «hohen» Preise.
Gegenwart: Verfügbarkeit von guten Schneidemaschinen
Die Zeiten änderten sich, und es wurden neue Technologien erfunden, die die Verbraucherformate für den Musikvertrieb immer kleiner, leichter, billiger, weniger zerbrechlich, einfacher und schneller in der Herstellung, automatisierter und weniger abhängig vom menschlichen Faktor machen sollten. Bis zu dem Punkt, an dem die Vertriebsformate den physischen Bereich mit seinen altmodischen Herstellungsverfahren vollständig hinter sich liessen.
Einfacher, schneller, billiger, kostenlos ... warte, ... was?
Scully stellte Ende der 70er-Jahre die Herstellung von Drehbänken ein und ebenso Neumann 1985, kurz nach Einführung des Direct Metal Mastering Systems. Seitdem hat niemand mehr eine neue Mastering-Schneidemaschine entwickelt oder hergestellt. Die Industrie ging den Weg der Dinosaurier. Die Presswerke gingen entweder zur CD-/DVD-Herstellung über oder gaben ihr Geschäft auf. Drehbänke und Schallplattenpressen kamen in die Schrottpresse oder wurden in einem berühmten Fall sogar ins Meer geworfen – wo sie bis heute bleiben, wo sie von Wasserlebewesen geschätzt werden, die sich gerne in veralteten Industriemaschinen fortpflanzen.
Magnetbandformate haben den gleichen Weg eingeschlagen, und selbst optische Medien sind inzwischen am Aussterben.
Aber dann kam wie von Zauberhand die Schallplatte zurück
Einige Leute waren offenbar immun gegen die allgemeine unternehmerische Kurzsichtigkeit jener Zeit und hatten einfach ganze Presswerke abgeschaltet, ohne sie zu demontieren. Diese wurden umgehend wieder hochgefahren und waren sofort mit der Nachfrage überfordert und liefen mit voller Kapazität. Pressen und Drehbänke wurden aus Scheunen, Kellern, Höfen, Ozeanen und Wüsten geholt und repariert.
Ein paar Jahre später wurden neue Pressen angeboten. Inzwischen gibt es mindestens vier Unternehmen in verschiedenen Ländern, die Plattenpressen und andere Geräte für die Plattenherstellung produzieren.
Die grossen Hersteller von Audiogeräten bringen neue Plattenspieler und Tonabnehmer auf den Markt, während die klassischen Marken aufgekauft und die kultigen Modelle von früher neu aufgelegt werden.
Der Autor mit einer Fairchild-Schneidemaschine.Aber was ist mit den Schneidemaschinen? Es gibt keine wirklich neuen Schneidemaschinen. Die gesamte Branche arbeitet noch immer mit der Technologie der 1930er-Jahre, die in den Händen eines entsprechend geschickten Ingenieurs immer noch unglaublich gut klingende Produkte erzeugen kann. Eine neue Generation musste sozusagen von Grund auf neu herausfinden, wie man Schallplatten herstellt. Das theoretische Wissen und die praktische Erfahrung damit waren fast ausgestorben.
Das Formpressen (Pressen) und die Galvanisierung (Galvanik) sind in vielen anderen Sektoren für die wirtschaftliche Massenproduktion von Konsumgütern weit verbreitet, sodass es nicht so schwierig war, sie wiederzuentdecken und neue Geräte auf den Markt zu bringen.
Das Schneiden von Mikrorillen mit einer Genauigkeit im Nanobereich ist jedoch selbst im Jahr 2024 eine grosse Herausforderung. Es gibt immer noch sehr wenige Mastering-Ingenieure für Schallplatten, und der Hype um sie ist grösser als jemals zuvor.
Es scheint so, als wären es Zauberer oder Hexen mit spitzen Hüten, langem Mantel und Drachen auf der Schulter, schneeweissem Bart oder langem weissen Haar, das über den Boden ihrer Höhle schleift (oder war es eine Burg?), während sie sich ihren mittelalterlichen Maschinen nähern. Überall im Raum finden sich rauchende Reagenzgläser und kleine Glasgefässe mit fluoreszierenden Flüssigkeiten, Kessel, die über dem Feuer köcheln. Ständiger Nebel begleitet sie sogar im Labor des Alchemie-Ingenieurs. Gelegentlich fliegt eine Fledermaus mit 78 Umdrehungen pro Minute herum.
Um mit einem gewissen Hype aufzuräumen: Es ist keineswegs so, dass es keinen Raum für Verbesserungen gäbe. Es gibt durchaus Ingenieure, die in der Lage wären, eine neue Schneidemaschine zu entwickeln, die die bestehenden Maschinen übertrifft, auch wenn Erstere in der Regel in anderen Bereichen sehr gut beschäftigt sind. Es geht nicht um Magie, sondern um Wissenschaft, Technik und Handwerkskunst. Dies ist ein perfektes Beispiel für einen Prozess, der eigentlich nie eine technologische Grenze erreicht hat. Die Grenze dessen, was vernünftigerweise erreicht werden kann, wurde und wird immer noch von der Wirtschaft bestimmt.
Die überwiegende Mehrheit der kommerziellen Albumveröffentlichungen auf Vinyl kommt aus Kostengründen nicht einmal annähernd an das volle Potenzial des Mediums heran, selbst in dem begrenzten Umfang, in dem es bereits erforscht wurde.
Aber es geht nicht nur um Schallplatten. Wir brauchen dringend eine radikale Abkehr von der billiger-am-billigsten-am schnellsten-am-einfachsten-Mentalität, die in der Musikindustrie Einzug gehalten hat. Wenn wir das Potenzial der Vinyl-Schallplatte wirklich ausschöpfen wollen, dann können wir eine technologische, künstlerische, intellektuelle und sogar wirtschaftliche Stagnation verhindern.
Von 2013 bis 2022 hat sich der Verkauf von Vinyl in Deutschland mehr als vervierfacht. In den USA wurden im Jahr 2022 bereits mehr Schallplatten als CDs verkauft.
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Der Beitrag wurde von AAA-Switzerland unter dem Titel «Aufstieg, Fall und Wiederaufstieg der Schallplatte» im Frühjahr 2024 publiziert. Wir bedanken uns bei AAA und dem Autor.