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Die Kassette

Gliederung:
Historische Entwicklung der Kassette (Aga/Maike)
Digital Audio Tape (DAT) (Aga)
Aufbau und Funktion der Laufwerksmechanik (Maike)
Tonaufzeichnung und –wiedergabe (Magnettonverfahren) (Aga)
Kassettenrekorder und Kassettendeck (Maike)
1) Historische Entwicklung der Kassette
Jahr Entwicklung 1877 Thomas A. Edison gelang es mit dem Nadeltonverfahren Sprache auf einer Walze zu speichern. 1887 Parallel zu dieser Entwicklung entstand ein weiteres Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabesystem: das Magnettonverfahren. Oberlin Smith gelang es Töne auf einem metallspänehaltigen Wollfaden zu speichern. 1890 Der Däne Valdemar Poulsen präsentierte auf der Weltausstellung eine Sensation: Ihm diente eine circa 1mm starker Stahldraht als Tonträger. 1927 AEG präsentierte das „Magnetonphon K1“. Bei diesem Gerät kamen zum ersten Mal beschichtete Kunststoffbänder zum Einsatz. 1940 Das Tonbandgerät war das erste Gerät für magnetische Schallspeicherung 1964 Kassettenrekorder, Erfinder: Phillips, Vereinfachung der Spulentonbandgeräte. 1987 .Erfindung des Digital Audio Tapes (DAT)

2) Digital Audio Tape (DAT)
Um bei der Wiedergabe einer Magnetbandaufzeichnung die Qualität einer Compactdisc zu erreichen, kam 1987 das DAT-System (englisch digital audio tape) auf den Markt, das Audiosignale digital auf Magnetband aufzeichnet. Aufgrund der Digitalisierung ist für die Signalaufzeichnung eine wesentlich höhere Bandgeschwindigkeit erforderlich als bei analogen Signalen. Der DAT-Rekorder greift darum auf die Technik des Videorekorders zurück: das Schrägspurverfahren mit rotierender Kopftrommel. Das Magnetband enthält schräg liegende Spuren und zwei Randspuren, die für Sonderzwecke bespielt werden können. Es umschlingt die Kopftrommel, auf der sich zwei Magnetköpfe befinden, zu 90 º. Es befindet sich immer nur ein Kopf in Bandkontakt. Aus der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kopftrommel, die leicht schräg zum Band steht, und des Bandvorschubes (beide bewegen sich in derselben Richtung) ergibt sich eine genügend hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Band und Kopf (3,133 m/s).
Das DAT-System bietet viele Vorteile: eine lange Spieldauer von 2 bis 3 Stunden bei kleineren Kassettenabmessungen als bei der herkömmlichen Kompaktkassette, schnelle Suchlauffunktion zum Auffinden und Überspringen einzelner Musiktitel, niedrige Betriebskosten durch geringen Bandverbrauch und zahlreiche Sonderfunktionen durch Anwendung eines aufwendigen Subcodes. Durch die unterschiedlichen Abmessungen und die völlig andersartige Funktionsweise sind Kompakt- und DAT-Kassetten nicht kompatibel (austauschbar) und können somit nicht im gleichen Gerät abgespielt werden.
3) Aufbau und Funktion der Laufwerksmechanik
Das doppelseitig bespielbare Magnetband befindet sich in einer Kompaktkassette (CC für englisch compact cassette) von der Größe 10 × 6,3 cm. Beim Einlegen der Kassette in das Abspielgerät werden der Lösch- und der Tonkopf (Kombikopf) sowie die Gummiandruckrolle auf einem »Schlitten« an das Band herangeführt. Die Transportachsen, die Tonwelle und die Kassettenführungsstifte werden senkrecht in die Kassette eingeführt.
Bei der Aufnahme bzw. Wiedergabe der Informationen muss das Band mit einer festgelegten Geschwindigkeit und präzise geführt an den Köpfen vorbeitransportiert werden. Damit die Bandgeschwindigkeit unabhängig vom Wickeldurchmesser der Bandspulen stets konstant bleibt, verwendet man für den Bandvorschub eine eigene Antriebswelle (Ton- oder Capstanwelle), an die das Band mit einer Gummiandruckrolle angedrückt wird. Hingegen soll im Umspulbetrieb das Band rasch auf- bzw. abgewickelt werden (schnelle Laufwerksfunktionen). Dabei dürfen die Köpfe das Band nicht berühren, um einen unnötigen Verschleiß des Magnetbandes zu verhindern.

Antriebe für das Bandlaufwerk
Die exakte Geschwindigkeit des Bandes hängt maßgeblich vom Antrieb der Tonwelle ab, die das Band mithilfe der Druckrolle transportiert. Beim indirekten Antrieb ist die Tonwelle starr mit einer vom Motor angetriebenen Schwungmasse verbunden (Riemenantrieb). Die verschiedenen Tonwellendrehzahlen werden durch eine Untersetzung (Drehzahlübertragung ins Langsame) erreicht. Die Drehzahl des Gleichstrommotors wird elektronisch stabilisiert. Das Trägheitsmoment der Schwungmasse sorgt für ausreichende Gleichlaufeigenschaften. Wegen der günstigen Kosten sind Kassettenlaufwerke in Autoradios oftmals mit einem indirekten Antrieb ausgestattet. Der direkte Antrieb arbeitet mit einem elektronisch geregelten Tonwellenmotor. Die Tonwelle sitzt hier direkt auf der Motorachse, wodurch eine Untersetzung wegfällt. Der Motor gestattet eine relativ einfache Antriebstechnik, da alle Umschaltvorgänge wie Vorlauf, Rücklauf und Geschwindigkeiten des Magnetbandes elektronisch geregelt werden. Der Direktantrieb bietet einen guten Gleichlauf, ein hohes Drehmoment und eine hohe Langzeitstabilität. Der Antrieb der Wickelteller erfolgt bei vielen Geräten auch über Riemen und Reibantriebe.
Bei aufwendigeren und teureren Geräten für den Heimbedarf werden separate Motoren mit Zahnradgetriebe für den Antrieb der Schwungmasse und des Wickeltellers verwendet. Ein dritter Motor sorgt als Servomotor für die elektronische Steuerung der Mechanikteile. Die vollelektronische Steuerung der Laufwerksfunktion und des Bandzuges erlaubt ein direktes Umschalten aller Lauffunktionen ohne Gefahr für das Bandmaterial (Verschleiß, Reißen o. a.). Da der Wickelteller vom Tonwellenantrieb getrennt ist, wird der Antrieb durch schwankende Reibungswerte der Kassette nicht beeinflusst, woraus sich bessere Gleichlaufwerte ergeben.

Aufbau Tonbandgerät
Das Magnetband, der Informationsträger beim Magnettonverfahren ist eine aus Kunststoff (zum Beispiel Polyester) bestehende Folie auf der eine Schicht aus magnetisierbaren Teilchen aufgebracht wurde. Im Tongerät gleiten diese an einem Elektromagneten vorbei. Legt man eine Wechselspannung an den Magnetkopf, so ändert sich abwechselnd die Richtung der Elementarmagnete. Es lassen sich also Informationen speichern. In der Regel hat man mit einen Magnettongerät drei Operationsmöglichkeiten: Löschen, Aufnehmen und Wiedergeben. Das Löschen eines Bandes erreicht man, indem man es an einem Dauermagneten vorbeilaufen läßt. Hierdurch werden die Elementarmagnete wieder gleichmäßig magnetisiert und das Band ist wieder bespielbar. In modernen Bandgeräten wird der selbe Effekt durch einen extra Löschkopf, der ein hochfrequentes Wechselfeld induziert, hervorgerufen. Dieses Verfahren soll aufgrund seiner Komplexität hier aber nicht weiter erläutert werden. Aufnahme und Wiedergabe folgen wieder dem bekannten Prinzip der Spannungserzeugung als Folge der magnetischen Induktion.
4) Tonaufzeichnung und –wiedergabe (Magnettonverfahren)
Dieses ist, bzw. war bis die CD erfunden wurde, das gängigste Mittel um Musik aufzunehmen und wiederzugeben. Das Tonband und die Kassette konnte nun jeder auch bespielen, nicht wie bei der Schallplatte nur wiedergeben. Dadurch wurde erst das Tonbandgerät, und später auch der Kassettenrekorder sehr beliebt. Das erste Gerät, das mit diesem Verfahren arbeitete, war das Telegraphon. Dieses wurde 1898 von dem dänischen Elektroingenieur Valdemar Poulsen erfunden. Zur Aufnahme, wird wie bei den Verfahren zuvor, zuerst der Schall in elektrische Impulse umgewandelt. Dieses elektrische Abbild des Schalls wird zu dem Aufnahmekopf weitergeleitet. Dort magnetisiert der Strom ein metallbeschichtetes Kunststoffband. Die Magnetisierung ist also eine Kopie der Schallwellen. Die Wiedergabe läuft ganz ähnlich ab. Hier wandelt ein Wiedergabekopf die Magnetisierung des Bandes in elektromagnetische Schwingungen um, die dann verstärkt an die Lautsprecher weitergegeben werden. Wiedergabe- und Aufnahmekopf sind bei den meisten Geräten bereits ein und der selbe Kopf

7) Kassettenrekorder
Tonbandgerät, in dem Tonbandkassetten mit Eisenoxid-, Chromdioxid-, Ferrochrom- oder Reineisenbändern (Bandbreite 3,91 mm, Bandgeschwindigkeit 4,75 cm/s) zur Aufnahme und Wiedergabe von Tonsignalen verwendet werden. Kassettenrekorder sind in der Regel mit Verstärker und Lautsprecher ausgerüstet, als Radiorekorder auch mit einem Hörfunkempfangsteil. Stereokassettenrekorder für höhere Klangqualität (Highfidelity) arbeiten gewöhnlich mit Netzbetrieb und Rauschunterdrückungssystem.

Kassettendeck (Tapedeck)
Ein Kassettentonbandgerät ohne Niederfrequenz-Leistungsverstärker und Lautsprecher; v. a. als Komponente in Anstellkombinationen und Hi-Fi-Türmen verwendet.

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