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Ob im privaten Bereich, in der Technik oder in der Wirtschaft, die magnetische Schallaufzeichnung hat sich mit ihrer Perfektion in vielen Lebensbereichen eingenistet. Sie hat die Aufnahmetechnik der Rundfunkhäuser revolutioniert, hat in der Schallplatten- und Filmtechnik neue Qualitätsmaßstäbe gesetzt und die Arbeitstechniken zahlreicher Berufe beeinflußt.

Das Magnetband ist für Kontrollaufzeichnungen im Sprechverkehr der Luftüberwachung genauso unentbehrlich wie für den automatischen Anrufbeantworter. Das Prinzip wird auch zur Video-Aufzeichnung benutzt und ist schließlich für die Steuerung von Maschinen ebenso wertvoll wie als magnetischer Informationsspeicher für Rechenzentren, und vieles mehr.

Vollbracht wird dieses Wunder von kleinen Eisenoxidteilchen, die im Rhythmus und in der Stärke der ursprünglichen Schallwellen durch den kleinen Elektromagneten des Tonkopfes magnetisiert werden. Schallenergie wird also in Form von magnetischer Energie gespeichert. Beim Abspielen wird dieser Code wieder in eine stetig wechselnde elektrische Spannung umgewandelt, verstärkt und wiedergegeben.
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Zu Beginn des 19. Jahrhunderts experimentierte die halbe Gelehrtenwelt in Europa mit dem elektrischen Strom. Der dänische Physiker Hans Christian Oersted (1777 bis 1851) machte da keine Ausnahme. Bei einem Experiment während einer Vorlesung führte er eine Kompaßnadel in die Nähe eines stromdurchflossenen Leiters. Man hatte schon viel früher vermutet, daß zwischen der Elektrizität und dem Magnetismus irgendein Zusammenhang bestehen müsse.

Aber bei Oersteds Versuch wurde diese Wechselwirkung erstmals deutlich sichtbar gemacht, denn die Magnetnadel stellte sich im rechten Winkel zum stromdurchflossenen Leiter ein. Als der Physiker die Stromrichtung umkehrte, drehte sich die Magnetnadel und zeigte, immer noch im rechten Winkel zum Strom, in die entgegengesetzte Richtung.

Im Jahr 1820 veröffentlichte Oersted seine grandiose Entdeckung in lateinischer Sprache. Sie fand ein gewaltiges Echo, und mit Ampere, später dann Faraday und Henry, wuchs sich der Elektromagnetismus zu einer technischen Macht aus, die ihresgleichen suchte.

Die zweite bahnbrechende Entdeckung machte der Engländer Michael Faraday (1791-1867) mit der Induktion. Während eines Vortrags wollte der Physiker und Chemiker den Zuhörern seine Theorie der magnetischen Feldlinien demonstrieren. Er schob einen Dauermagneten in eine Spule, deren Enden mit einem Strommeßgerät verbunden waren. Der Zeiger schlug aus, als er den Magneten hineinschob, blieb ruhig, wenn der Permanentmagnet auf der Stelle verharrte, und bewegte sich erst wieder beim Herausziehen.

Daraus ließ sich schließen, daß durch die Bewegung eines elektrischen Leiters in einem Magnetfeld an den Enden des Leiters eine sich mit dem Bewegungsrhythmus ändernde Induktionsspannung entstand. Von dieser Entdeckung ausgehend erfand Faraday 1831 den ersten Generator.

Am 8. September 1888 war in der amerikanischen Zeitschrift „The Electrical World" ein interessanter Artikel zu lesen. Verfasser dieses Artikels war der Amerikaner Oberlin Smith, und er hatte den Titel „Eine mögliche Form des Phonographen". Oberlin Smith war der erste, der sich eingehend mit allen technischen Problemen der magnetischen Schallaufzeichnung auseinandergesetzt hat. In welchem Kontext dieser Aufsatz zu sehen ist, ob Oberlin Smith praktische Versuche angestellt hat oder nicht, ist unbekannt.

Das ist um so erstaunlicher, als Smith in seinem Artikel schon alle wesentlichen Elemente der heutigen Tonbandgeräte angegeben hat. Er schlug vor, Bänder und Drähte aus Stahl als Tonträger zu verwenden oder eine Schnur aus Seide oder Baumwolle mit eingesponnenem Stahlpulver. Diese Schnur wurde von einer Rolle ab- und nach Durchlaufen einer Drahtspule zur Magnetisierung auf eine zweite Rolle aufgewickelt. Die Abwickelrolle wurde von einer mechanischen Bremse in Form einer Stahlfeder gebremst, um das Band straff zu halten.

Die Drahtspule wurde beim Aufsprechvorgang von den Mikrofonströmen durchflossen. Dadurch wurden die Stahlpartikel der Schnur im Takt der Schallschwingungen magnetisiert. Heute erscheint es fragwürdig, ob sein System überhaupt funktioniert hätte. Es steht fest, daß der schwächste Punkt im Smithschen System die Sprech- und Hörspule war, deren magnetisches Feld immerhin eine erhebliche Ausdehnung hatte.

Die Frequenzen, wie sie für die brauchbare Wiedergabe von Sprache benötigt wurden, hätten selbst bei hoher Geschwindigkeit des Bandes kaum aufgezeichnet werden können. Oberlin Smith kann vielleicht als einer
der Väter des Magnettons angesehen werden, aber der eigentliche Erfinder war ein anderer.
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Wer war dieser Poulsen? Der 1869 in Kopenhagen geborene Däne studierte zunächst Medizin und wandte sich später der Elektrotechnik zu. International bekannt wurde er jedoch nicht durch sein Telegraphon, sondern durch seine Arbeiten in der Hochfrequenztechnik mit der Erfindung des nach ihm benannten Lichtbogensenders.

Bei seinem Telegraphon hatte Poulsen die damaligen technischen Möglichkeiten voll ausgeschöpft. Schon damals waren die drei Grundformen in mechanisch und äußerlich einwandfreier Form ausgeführt. Da war zunächst die erwähnte Walzenmaschine mit den Windungen aus ein Millimeter starkem Stahldraht. Eine andere Entwicklung wird als Plattenmaschine bezeichnet, deren Tonträger in Form der Schallplatte spiralförmig abgetastet wurde.

Aus den Jahren 1918/19 stammen die ersten Patente von Dr. Curt Stille (1873-1957), der schon damals seinen praktischen Sinn bewies, indem er den von Poulsen erwähnten Vorschlag der unabhängigen Aufzeichnung zweier Signale auf einem Träger zur Ausnützung des Rücklaufs verwenden wollte.

Stille erfand auch ein „Magnetsystem zum bequemen Einfädeln des Drahtes". Mario Marchetti und Ansonio Padiglione lieferten 1922 mit einem weiteren Patent auf diesem Gebiet einen italienischen Beitrag zur Technik des Magnettons.

Der Stahldraht und das Stahlband waren 30 Jahre lang das bevorzugte Material für die magnetische Tonaufzeichnung. Der beste Magnet war eben der massive Stahl, und wenn es galt, mit den beschränkten, weil unverstärkten Sprechströmen eine möglichst große Anzahl von winzig kleinen Einzelmagneten auf einer Vorratsspule unterzubringen, kam es nur darauf an, den Stahl bestmöglich auszunutzen.

Die Drähte und Bänder wurden bis zur Grenze der mechanischen Höchstbelastung immer dünner hergestellt. Von den ersten Poulsenschen Drähten mit der Stärke von einem Millimeter schrumpfte der Durchmesser auf 0,2 Millimeter.

Zweifellos war die Verbesserung der Verstärkertechnik der Hauptantrieb für das Wiederaufleben des Magnettons in den zwanziger Jahren. Nicht nur, daß man jetzt mit stärkeren Strömen bei der Aufzeichnung arbeiten und die schwachen Hörströme wieder verstärken und damit einen Lautsprecher anschließen konnte, sondern es wurde auch möglich, der Verzerrung Herr zu werden, die bei diesem Verfahren besonders stark ausgeprägt war. Das hing damit zusammen, daß beim Magnetton bei der Wiedergabe die tiefen Frequenzen, also die langen Wellenlängen, in der Hörspule geringere Ströme induzieren als die höheren Frequenzen.

Andererseits war bei den höchsten Frequenzen durch die räumliche Ausdehnung des Feldes der Abtastköpfe eine Grenze gesetzt. Durch geeignete Schaltmittel (Entzerrungskurven) in den Verstärkern gelang es, den Frequenzgang auszugleichen.
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Im Jahr 1921 baute die Firma Max Kohl in Chemnitz das erste lautsprechende Telegraphon. Als Träger diente eine Stahlscheibe von 130 Millimeter Durchmesser. Sie wurde wie eine Schallplatte in einer Spirale abgetastet. Wahrscheinlich war sie als Konkurrenz für die Schallplatte gedacht. Die Tonqualität jedenfalls war besser als bei einer Schallplatte, da das Nadelgeräusch wegfiel.

Dr. Curt Stille war in den zwanziger Jahren eine der aktivsten Persönlichkeiten auf dem Gebiet des Magnettons. Er gründete das „Telegraphone Patent Syndikat" zur Auswertung des Verfahrens. Seine Entwicklungen führten über die „Echo-Maschinen GmbH" zum „Daylygraph", dem ersten serienmäßig mit Verstärker und Entzerrer herausgebrachten Gerät, und zum ausgereiften Diktiergerät „Textophon".

Die Versuche, das Verfahren auch beim Tonfilm einzuführen, führten zu E. Blattner in England, der alle Rechte von Stille erwarb und 1928/29 das Magnettongerät „Blattnerphone" auf den Markt brachte. Das Gerät landete bei der englischen Marconi-Gesellschaft und leistete schließlich der staatlichen englischen Rundfunkgesellschaft BBC wertvolle Dienste.

Auch in Deutschland fand die „Stahltonmaschine" etwa für Reportagen aus dem Freiluftballon und aus der Tiefe eines Bergwerks interessante Anwendungsgebiete. An Musikwiedergabe war seinerzeit jedoch noch nicht zu denken. Die von AEG und Telefunken maßgeblich mitentwickelte Verstärkerröhre hatte dem Stahlton einen neuen Aufschwung gegeben. Aber wiederum schien der Endpunkt einer Entwicklung erreicht. Das Grundrauschen der Tonträger auf der einen und die magnetische Sättigung des Stahls auf der anderen Seite begrenzte den brauchbaren Lautstärkeumfang (Dynamik). Außerdem blieb trotz aller Bemühungen der Frequenzumfang auf etwa 4 000 Hertz beschränkt.
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Der Mann, der Oberlin Smiths Idee des pulverförmigen Tonträgers wieder aufgriff, war kein Wissenschaftler. Es war ein ideenreicher Außenseiter der Technik mit Namen Fritz Pfleumer aus Dresden. Er kam aus der Buntpapierbranche. Dort hatte er gelernt, Silber- und Goldpapier mit Metallpulverbeschichtung in guter Qualität herzustellen.

Ein ganz großer Erfolg war die Entwicklung eines Papiers mit Bronzepulver für die Goldmundstücke von Zigaretten. Nun wollte er es mit Eisenpulver versuchen. Was ihn auf den Gedanken brachte, seine Kenntnisse für die magnetische Schallaufzeichnung zu verwerten, weiß man nicht. In aller Stille experimentierte er mit seinen Papieren, Pulvern, Magneten und Verstärkern.

Im Jahr 1928 meldete er schließlich seine magnetisierbaren Papierbänder beim Patentamt an. Das Patent wurde unter der Nummer 500.900 als Deutsches Reichspatent erteilt. Nun konnte er seine Erfindung den Firmen anbieten.

Der entscheidende Vorteil lag auf der Hand: Die Spulen wurden kleiner, leichter und billiger. Tonaufnahmen konnten nun genau wie Filmaufnahmen in Teilen hergestellt, geschnitten und zusammengeklebt werden. Aber die Techniker der einschlägigen Firmen waren durch die vielen Rückschläge, die sie mit Stahlbändern und Stahldrähten erlebt hatten, skeptisch geworden.

Die AEG schließlich erkannte die entscheidenden Vorteile des neuen Verfahrens, obwohl sie auf diesem Gebiet noch keine Erfahrungen gemacht hatte. Sie schloß mit Pfleumer einen Vertrag. Die ersten Versuchsreihen deckten einen schwerwiegenden Fehler der Papierbänder auf: ihre geringe Reißfestigkeit.

Man kam zu der Einsicht, daß nur die chemische Industrie etwas Brauchbares aus Pfleumers Vorschlag entwickeln konnte. Also wurden die Versuche vorerst beendet. Die BASF (Badische Anilin- & Sodafabriken, 1925 bis 1945 Bestandteil der IG.-Farbenindustrie AG) in Ludwigshafen am Rhein wurde beauftragt, einen Magnetfilm auf Kunststoffbasis zu entwickeln. 1932 begann die BASF mit den Laboratoriumsversuchen zur Herstellung von Acetylzellulosebändern mit Eisenpulverbeschichtung, die dann auch rechtzeitig zum produktionsreifen Abschluß kamen.
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Während man sich in Ludwigshafen um ein brauchbares Tonband bemühte, konzentrierte sich die AEG indessen ganz auf die Entwicklung eines Gerätes. Der wichtigste Punkt war, einen geeigneten Magnetkopf zu entwickeln. Dabei griff man bei der AEG auf Vorarbeiten zurück, die Eduard Schüller am Heinrich-Hertz-Institut geleistet hatte. Schon Poulsen war bekannt, daß es darauf ankam, die Einwirkung der Magnetköpfe auf den Tonträger möglichst punktförmig zu gestalten.
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Im Sommer 1934 wurde in einer Presseverlautbarung der AEG bekanntgegeben, daß ein Tonbandgerät mit dem Namen „Ferroton" auf den Markt gebracht würde.

Vor der Berliner Funkausstellung 1934 !! wurde der Name in „Magnetophon" umgeändert. Die BASF hatte die ersten 50.000 Meter Magnetophonband fertiggestellt. Aber die Herren der AEG waren mit den Geräten doch noch nicht ganz zufrieden, und auf der Funkausstellung wurde noch kein Magnetophon gezeigt.

• Anmerkung : Hier stimmt die Geschichte / Historie überhaupt nicht mit den Ereignissen überein.

Erst im Herbst 1935 war die Betriebssicherheit und die Tonqualität schon so gut, daß das erste Tonbandgerät der Welt, das (später nachträglich so benannte) „Magnetophon K1" der AEG, auf der 12. Großen Deutschen Rundfunkausstellung in Berlin öffentlich vorgeführt werden konnte.

• Anmerkung : Das AEG K1 hatte liks vorne nur 3 Knöpfe, erst das AEG K2 und alle folgenden hatten 4 Knöpfe.

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Der deutsche Rundfunk hatte die Vorteile und Möglichkeiten des Magnetophons erkannt und benutzte es seit jener Pressekonferenz von 1937 in zunehmendem Maße. Gleichzeitig nahm er aktiv Anteil an der Weiterentwicklung. Im Jahr 1940 arbeiteten dort die beiden deutschen Physiker (Dr.) H. J. von Braunmühl und (Dr.) W. Weber an dem Problem, durch Gegenkopplung des Sprechkopfes die in diesem Kopf infolge der Bandungleichmäßigkeiten induzierten Störspannungen zu kompensieren. Es verschlug ihnen fast den Atem, als bei den Versuchen plötzlich das Rauschen wegblieb.

Sie fanden heraus, daß die Gegenkopplung nicht die Ursache sein konnte. Schließlich stellten sie fest, daß der Verstärker durch Vertauschen der Gegenkopplungsleitungen ungewollt ins Schwingen geraten war. Aus der Gegenkopplung war eine Mitkopplung geworden, die eine Frequenz erzeugte, die oberhalb der Hörgrenze lag. Der Zufall hatte wieder einmal Pate für eine grundlegende Entdeckung gestanden. Die große Leistung der beiden Männer lag darin, daß sie die Ursachen erkannt und ihre Entdeckung richtig ausgewertet hatten.

Von Braunmühl und Weber überlagerten die Sprechströme mit einem hochfrequenten Wechselstrom, wodurch das Grundrauschen wesentlich herabgesetzt wurde und eine größere Dynamik erreicht werden konnte. Mit einem Schlag war nun der Magnetton allen anderen Verfahren weit überlegen. Sprache und Musik im gesamten hörbaren Frequenzband konnten aufgezeichnet werden. 1941 wurde im UFA-Palast am Zoo in Berlin das Hochfrequenz-Tonbandgerät der Fachwelt vorgeführt. Der Erfolg war überwältigend. Jetzt stand der Anwendung des Magnettons auf allen Gebieten der technischen Akustik nichts mehr im Wege.
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Die Amerikaner Carlson und Carpenter hatten von 1921 an im amerikanischen Marine-Versuchslaboratorium Versuche zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Funksignalen unter Verwendung magnetischer Detektoren angestellt. Dabei war ihnen aufgefallen, daß man wesentlich schwächere Signale magnetisch aufnehmen konnte, wenn man dem Signal einen Wechselstrom von etwa 10.000 Hertz überlagerte.

Der eigentliche Grund für die verbesserte Aufnahmequalität ging auf einen von Braunmühl und Weber entdeckten Effekt zurück. Aber Carlson und Carpenter hatten die Bedeutung dieses Effektes nicht erkannt. Erst nach dem Bekanntwerden der deutschen Geräte wurden die beiden in den USA zu den Erfindern erklärt. Auch in Japan wurde bei wissenschaftlichen Untersuchungen im Jahre 1938 die Hochfrequenz-Vormagnetisierung erfunden und zum Patent angemeldet. Praktische Bedeutung hat die Erfindung nicht erlangt. Da die japanische Patentschrift erst nach dem Deutschen Reichspatent Nr. 743 411 von Braunmühl und Weber erschien, hat sie keinen Einfluß auf das deutsche Patent gehabt.
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Trotz der Wirren des Zweiten Weltkriegs war die Weiterentwicklung des Magnettons in Deutschland nicht zum Stillstand gekommen. 1943 kam das „Masseband" heraus, bei dem das magnetische Oxid in eine Folie aus Polyvinylchlorid (PVC) eingewalzt wurde. Eigentlich war das Masseband eine Notlösung, da die Gießanlage für die normale Fertigung durch Explosion zerstört war. Ein Jahr darauf wurde das LGN-Band entwickelt, das wieder eine Oxidschicht auf einer PVC-Folie trug.

Auch die Geräteentwicklung bekam in diesen Jahren einen starken Auftrieb, da sich das Magnetophon als nützlicher Helfer für den Funkempfang herausstellte. Damals entstand bei der AEG das erste kleine Funkreportergerät mit Federwerksantrieb und 19cm/sec-Bandgeschwindigkeit.

Das Jahr 1945 brachte die Unterbrechung dieser deutschen Entwicklungsarbeit mit sich und den Totalverlust des deutschen Patentbesitzes.

• Anmerkung : Wir schreiben 1998 und der (unbekannte bzw. nicht benannte) Autor dieser Artikel schreibt immer noch solchen veralteten bzw. überholten Mist. Es gab nie einen Totalverlust irgendwelcher Patente. Mehr steht hier in einem ganz ausführlichen Artikel über unser Patentrecht.

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Ohne Zweifel erhielt dadurch die Entwicklung der Tonbandtechnik in aller Welt erheblichen Aufschwung. Das Bekanntwerden des deutschen Magnetophons riß die amerikanische Konkurrenz aus ihrem Dornröschenschlaf. Bis 1937 hatte sich in den USA kaum jemand für den Magnetton interessiert. Die Geräte „Soundmirror" und „Mirrophone" hatten mit ihren Bandschleifen (aus Papier-Band) nur kurze Aufnahmezeiten und beschränkte Anwendungsgebiete.

1939 nahm die Brush Development Co. die Produktion von Diktiergeräten auf der Basis des Drahttons auf, nachdem es gelungen war, Stahllegierungen mit besonders günstigen magnetischen Eigenschaften herzustellen. Doch das Tonband wie auch die Hochfrequenz- Vormagnetisierung waren in den USA bis 1945 unbekannt.
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Mit dem Bekanntwerden der deutschen Geräte setzte ein Wettlauf auf die neue Technik ein. Während in Deutschland aus zeitbedingten (Nachkriegs-) Gründen nur technische Geräte, besonders für den Rundfunk, hergestellt wurden, entwickelte man in den USA sehr rasch eine Fülle billiger Heimgeräte.

In amerikanischem Tempo wurde eine ganze Tonband- und Tonbandgeräte-Industrie aufgebaut. Bis 1951 hatte die amerikanische Industrie bereits mehr als 200.000 dieser Geräte verkauft. 90% aller Tonfilme wurden in diesem Jahr bereits mit Magnetton aufgenommen und mehr als 25% aller Rundfunksendungen wurden bereits vom Band abgespielt.

War in Deutschland schon kurz nach der Einführung der Hochfrequenz-Vormagnetisierung die Schallplattenindustrie dazu übergegangen, alle Aufnahmen von Band zu schneiden, so hatte diese Technik in den Vereinigten Staaten direkten Einfluß auf die Entwicklung der Langspielplatte.

Die beinahe unbegrenzte Möglichkeit der Korrektur einer Bandaufnahme durch Schneiden und Überspielen machte die schwierige Technik des Schneidens von Langspielplatten erst wirtschaftlich möglich. Magnetton und Nadelton, die man ursprünglich mehr oder weniger als Konkurrenten angesehen hatte, waren zu Partnern geworden.
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Die Verwendung von Polyesterfolie erlaubte es, dünnere Bänder herzustellen: Langspielband, Doppelspielband, ja sogar das Tripelband.

Eine einfache Rechnung ergibt, daß bei gleicher Spulengröße die Spieldauer auf das 50fache verlängert wurde. Es war typisch bei dieser Entwicklung, daß die Spulengröße bis auf einige Ausnahmen immer die gleiche blieb, so daß man zu Spielzeiten von mehr als 20 Stunden kam. Die Heimgeräte, jetzt meist Spulengeräte genannt, wurden mehr und mehr zu hochwertigen Spezialgeräten.

Die senkrechte Anordnung, eingebaute Meßinstrumente, Flachbahn-"regler", Metallspulen und vieles mehr gab ihnen schon äußerlich das Ansehen professioneller Technik. Viele Umschalt-und "Regelmöglichkeiten erfüllten alle Wünsche des Hobby-Tonmeisters.

Den hohen Qualitätsansprüchen entsprechend, haben diese Geräte auch in der Technik ihres inneren Aufbaus eine Wandlung durchgemacht.

Bei den ersten Heimgeräten genügte ein einfacher Asynchronmotor zum Antrieb, dessen Drehzahl unabhängig von der Frequenz des Netzes geregelt werden konnte. Später strebte man zwei oder drei Motoren wie bei den Studiogeräten an, um kleinste Werte für die Tonhöhenschwankungen zu erreichen. Die Bandgeschwindigkeiten wurden durch einen Schalter geregelt, der gleichzeitig für den jeweils optimalen Frequenzgang des Verstärkers sorgte.
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Die extrem langen Spielzeiten der Tonbänder sollten darüber hinwegtrösten, daß der Spulenwechsel immer noch sehr umständlich vor sich ging. Das änderte sich schlagartig, als die ersten Kassettengeräte auf den Markt kamen, die Tonbandgeräte für das Heim. Klein, leicht und ohne viel Überlegung einfach zu handhaben, wurde die Kassette sogar zum Konkurrenten der empfindlichen Schallplatte.

Der Gedanke, das Tonband in ein besonderes Gehäuse einzusperren, ist fast so alt wie das Band selbst. Schon 1943 baute die AEG für die Post ein Kassettengerät zum stationären Einbau in Verstärkergestelle. Die Kassette mit den beiden Spulen hatte die beachtliche Breite von 45 Zentimetern. Zur Serienfertigung kam es im Krieg nicht mehr.

1948 begann Loewe Opta Magnettongeräte zu bauen und entwickelte auch ein großes Kassettengerät. Die Bandgeschwindigkeit betrug immer noch 19 Zentimeter pro Sekunde, und deshalb war das Gerät auch nicht viel kleiner. Es blieb bei einer Musterserie von 100 Stück.

Beide Geräte hatten sogenannte Zweilochkassetten, bei denen die Spulen nebeneinander angeordnet waren. Die Amerikaner brachten dann Einlochkassetten auf den Markt, bei denen die Spulen übereinander lagen, oder sie enthielten nur eine Spule, und die Aufwickelspule war fest im Gerät untergebracht.

Schließlich wurde noch die „Endlos-Kassette" entwickelt, bei der Anfang und Ende des Bandes zusammengeklebt waren, wobei das Band aus dem Inneren der Spule herausgezogen und außen wieder aufgewickelt wurde. Es gab eine Vielzahl verschiedener Konstruktionen. Sie zeigten, daß ein Bedarf vorhanden war, aber so viele unterschiedliche Techniken verunsicherten den Markt.
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