Mit Ausnahme von Schallplatten beinhalten mittlerweile alle Tonträger, die beim Auflegen zum Einsatz kommen, digitale Audioinformationen. Beispielsweise bei Laptops oder USB-Sticks als Audioquelle. – Digitale Audioformate lassen sich in drei Kategorieren gliedern. Dabei kommt es darauf an, ob es bei der Umwandlung von analogen Signalen zu digitalen Signalen zu Verlusten der Informationen kommt und ob das Signal komprimiert wird.
1. Verlustfrei, unkomprimiert
Der Vorteil von verlustfreien und unkomprimierten Dateiformaten liegt darin, dass bei der Digitalisierung Qualitätsverluste vermieden werden und das analoge Signal aus den digitalen Informationen vollständig reproduziert werden kann. Damit geht allerdings ein hoher Speicherbedarf einher.
WAVE (Wave Form Audio, .wav)
Das WAVE-Format wurde von Microsoft entwickelt und ist das am häufigsten genutzte Format für verlustfreie, unkomprimierte Audiodateien. Es enthält neben den Audiodaten unter anderem weitere Informationen zu Dateigrösse, Datenformat und zur Anzahl der Kanäle (Stereo = 2 Kanäle).
AIFF (Audio Interchange File Format, .aiff, .aif)
Das AIFF-Format ist das von Apple entwickelte Pendant zum Wave-Format. Der Vorteil gegenüber WAVE-Dateien liegt in der Möglichkeit zur Speicherung von Metadaten (ID3v2 Tags). Hier wird das gleiche Metadatenformat genutzt, was auch bei MP3-Dateien zum Einsatz kommt. Metadaten können Informationen wie Name des Künstlers, Titel, Tonhöhe, BPM uvm. enthalten.
2. Verlustfrei, komprimiert
Im Vergleich zu unkomprimierten Dateiformaten lässt sich bei diesen Formaten Speicherplatz ohne Qualitätsverlust einsparen.
ALAC (Apple Lossless Audio Codec, .m4a, .mp4)
Das ALAC-Format ist ein von Apple entwickelter, freier Codec, das den Speicherplatz unkomprimierter Dateien auf etwa 60% der Originalgrösse reduziert. Es zeichnet sich durch eine hohe Dekodierungsgeschwindigkeit aus. Da ALAC-Dateien als .mp4 oder .m4a abgespeichert werden, können sie ID-Tags (Metadaten) enthalten.
FLAC (Free Lossless Audio Codec, .flac)
Das FLAC-Format wurde von der Xiph.Org Foundation entwickelt. Diese Organisation setzt sich für die Entwicklung von offenen, uneingeschränkt nutzbaren Multimedia-Formaten ein. Daher sind FLAC-Dateien frei und in ihrer Nutzung nicht durch Softwarepatente beschränkt. Je nach Quelle spricht man bei FLAC-Dateien von einer Komprimierung auf 50% – 60% des Originals. Das Format zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass es gestreamt werden kann.
3. Verlustbehaftet, komprimiert
Bei diesen Formaten werden Klanginformationen zu Gunsten von Speicherplatz geopfert. Dabei wird auf Signalanteile verzichtet, die nicht vom menschlichen Gehör wahrnehmbar sind. Inwieweit das Auswirkungen auf das Hörerlebnis hat, hängt davon ab, wie stark komprimiert wird.
MP3 (MPEG-1 oder MPEG-2 Audio Layer 3, .mp3)
Das MP3-Format nutzt bei der Komprimierung psychoakustische Effekte der menschlichen Wahrnehmung aus. Man beschränkt sich bei der Kodierung auf Signalanteile, die vom menschlichen Gehör wahrnehmbar sind. Dadurch reduziert sich der Speicherplatz, obwohl das Signal für den Hörer noch nahezu gleich dem Original klingt.
Entwickelt wurde das Format ab 1982 vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen sowie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Die Dateiendung .mp3 wurde 1995 festgelegt. Obwohl ursprünglich von den Entwicklern nicht geplant, lassen sich in MP3-Dateien Metadaten (sogenannte Tags) speichern. Diese Informationen über das Musikstück werden dabei der MP3-Datei einfach vorne oder hinten angehängt und können von den meisten Soft- und Hardwareplayern gelesen werden.
AAC (Advanced Audio Coding, .aac, .3gp, .mp4, .m4a, .m4b, .mpg, .mpeg)
Das AAC-Format wurde von der Moving Picture Experts Group entwickelt. Im Vergleich zum MP3-Format lässt sich beim AAC-Format die gleiche Audioqualität bei niedrigerem Speicherplatz erreichen. Das wird durch einen effizienteren Kodierungsalgorithmus erreicht.
OGG Ogg Vorbis, .ogg, .oga, .ogv, .ogx
Das OGG-Format eignet sich für die Speicherung von Multimediaformaten und kann gleichzeitig Audio-, Video-, und Textinformationen enthalten. Das Format wurde, genau wie das FLAC-Format, von der Xiph.Org Foundation entwickelt. Es ist ebenfalls frei und in ihrer Nutzung nicht durch Softwarepatente beschränkt. Im Vergleich zu anderen Formaten können OGG-Dateien auch ohne Weiteres gestreamt werden. Für den Audiobereich ist der Codec Vorbis am weitesten verbreitet.
Welches Audioformat ist das richtige für mich?
Unter DJs gibt es häufig Diskussionen über die Dateiformate und deren Soundqualität. Insbesondere bei elektronischer Musik, wo es auf hohe Dynamik und starke Basswiedergabe ankommt, legen manche DJs oft grossen Wert auf verlustfreie und unkomprimierte Formate. Die Audioqualität hängt von vielen Faktoren ab und das Format ist nur ein Glied in einer Kette von Faktoren, die Einfluss auf Güte des Höreindrucks haben. Die Verarbeitung der Audiodateien in Mischpulten und Zuspielern und die Häufigkeit der Umwandlung von Analog zu Digital und zurück, sind ebenso relevant, wie die Qualität der Beschallungsanlage und die akustischen Gegebenheiten im Club.
Einige Musik-Download-Plattformen bieten mittlerweile eine Auswahl an unterschiedlichen Formaten und Bitraten an. Dazu zählen unter anderen JunoDownload, Traxsource oder WhatPeoplePlay.
Über die Frage, inwieweit man die Unterschiede zwischen den Formaten und Bitraten wahrnimmt, lässt sich streiten. Auf der Seite mp3ornot.com kann man testen, ob man in der Lage ist den Unterschied zwischen einer Audiodatei mit 320kBit/s und einer mit 128kBit/s zu erkennen.
Samplerate
Die Samplerate oder auch Abtastrate bezeichnet, wie häufig ein analoges Signal pro Zeiteinheit abgetastet wird. Eine Samplerate von 44.100 Hz bedeutet, dass jede Sekunde des Musikstücks 44.100 Mal in gleichen Abständen abgetastet und der jeweilige Wert gespeichert wird. Dabei sollte die Samplerate mehr als doppelt so gross sein, wie die maximale Audiofrequenz, die man abtasten möchte (Nyquist-Shannon-Abtasttheorem). Bei einer Samplerate von 44.100 Hz lassen sich demnach Frequenzen kleiner als 22.050 Hz abbilden. Die Hörschwelle des menschlichen Gehörs liegt zwischen 20hz (tiefe Töne) und maximal 20.000Hz (hohe Töne).
Samplingtiefe
Die Samplingtiefe oder auch Bittiefe bezeichnet in wie vielen Abstufungen die Werte für die Lautstärke eines Signals abgespeichert wird. Eine Auflösung von 16 Bit bedeutet, dass man jedem Abtastpunkt einen Wert im Bereich von 0 bis 2 hoch 16 (= 65.536) zuordnet. Je höher der Wert, desto grösser die Lautstärke an diesem Punkt. Stille ist in diesem Fall der Wert 0 zuzuordnen. Der höchste messbare Pegel erhält den Wert 65.536.
Bitrate
Die Bitrate bezeichnet die Datenmenge pro Zeit, die in einer Audiodatei gespeichert ist. Bei unkomprimierten Formaten errechnet sich die Bitrate als Produkt aus der Anzahl der Kanäle, der Samplerate und der Samplingtiefe. Eine Audiodatei im Stereoformat besteht aus zwei Kanälen und beinhaltet daher zwei eigenständige, unabhängige Audiosignale.
2 Kanäle x 16 Bit x 44,1 kHz = 1411,2 kBit/s
Bei komprimierten Audioformaten kann die Bitrate entweder konstant (CBR) oder variabel (VBR) sein. Bei letzterem passt sich die Bitrate dynamisch an die Komplexität des Signals an. Sehr komplexe Zeitabschnitte werden weniger stark komprimiert als weniger komplexe Zeitabschnitte. Dadurch erhält man eine konstante Qualität bei geringerem Speicherbedarf. Musikdateien werden in der Regel mit konstanter Bitrate gespeichert. Eine variable Bitrate findet man beispielsweise bei Hörspielen und Sprachaufnahmen.
Dateigrösse
Die Grösse einer Audiodatei ergibt sich aus der Länge des Audiosignals und der Bitrate. Hier ein Beispiel einer mp3-Datei mit 256 kBit/s und einer Länge von 3:50 Minuten (das entspricht 230 Sekunden).
256 kBit/s x 230 s = 58880 kBit = 7360 kByte = 7,19 MB
Quelle: blog.super-booking.de
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