MP3, AAC, FLAC und Co. – die wichtigsten Audioformate

MP3 eine deutsche Erfindung? Stimmt tatsächlich: Das weltweit bekannteste digitale Audioformat wurde in Deutschland entwickelt. Das 1987 patentierte Kompressionsverfahren trug maßgeblich zur massenhaften Verbreitung von Musik über das noch junge Internet bei. Allerdings gab und gibt es noch viele andere Audioformate. Manche von ihnen sind – anders als MP3 – sogar verlustfrei.

Der Beginn des MP3-Zeitalters

Bereits Anfang der 1980er-Jahre begann das Fraunhofer-Institut in Erlangen, an einem digitalen Kompressionsverfahren für Audio- und Videodaten zu arbeiten, der sogenannten MPEG-Kodierung. Ende 1991 wurde der Standard erstmals veröffentlicht. Patente, die davor oder seitdem angemeldet wurden, sind inzwischen allesamt abgelaufen ¬– somit ist das Format heute frei nutzbar.

MP3 wurde weltbekannt und steht heute geradezu synonym für den Siegeszug der digital gespeicherten Musik. Außer Frage steht, dass dieses und andere Audioformate die flächendeckende Verbreitung von Musik über das Internet überhaupt erst ermöglicht und damit das Musikgeschäft revolutioniert haben. Wer die Anfänge digitaler Musik miterlebt hat, wird sich sicherlich noch an Filesharing-Plattformen erinnern. Diese Plattformen wären nie so schnell gewachsen, hätte es nicht Dateiformate wie MP3 gegeben, die die erforderlichen Datenmengen sehr klein halten. So konnten Download-Server tausende Tracks zur Verfügung stellen, und die Downloadzeit hielt sich auch ohne DSL-Anschluss in Grenzen.

Verlustbehaftete Audioformate

Um voll in die Welt der digitalen Musikformate eintauchen zu können, ist es wichtig, das Grundprinzip der Audiokompression zu verstehen. Zu den verlustbehafteten Verfahren gehören nahezu alle heute verbreiteten Formate wie MP3, AAC, OGG oder WMA. „Verlustbehaftet“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das digitale Audioformat weniger Daten enthält als dasselbe Musikstück auf dem originalen Tonträger. Das ist normalerweise gar nicht weiter schlimm, denn das menschliche Ohr hat ohnehin nur ein sehr begrenztes Hörfeld. Dieses umfasst in etwa den Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz. Genau das machten sich die Forscher des Fraunhofer-Instituts zunutze und fanden schließlich heraus: Das menschliche Ohr kann eine bis auf ein Zehntel des Originals komprimierte MP3-Datei nicht zuverlässig vom Ausgangsmaterial unterscheiden.

Kopfhörer von Teufel

Ganz so einfach scheint es aber dann doch nicht zu sein, wenn man Musikpuristen Glauben schenkt. Sie behaupten, es sei sehr wohl ein deutlicher Unterschied vorhanden, auch wenn man ihn nur unbewusst wahrnehme. Nicht bewusst hören heißt also nicht zwingend, dass man die Töne nicht wahrnimmt. MP3-Kritiker bemängeln, dass die Einengung des Frequenzspektrums den Hörgenuss verringere und die damit aufgewachsene Generation gar nicht mehr wisse, wie aufgenommene Musik tatsächlich klingen könne.

Der MP3 folgten schnell andere, teils bessere Formate. Als Napster 2001 schließen musste, waren Musikdownloads in der Mitte der Gesellschaft angekommen, und schon bald folgten massenweise legale Downloadmöglichkeiten. Einer der bis heute bekanntesten Anbieter für legale Musikdownloads ist der iTunes Store von Apple. Der kalifornische Computer-Riese hat das AAC-Format (Advanced Audio Coding) zwar nicht entwickelt, setzte aber von Anfang an darauf und trug so in großem Maße zu dessen Verbreitung bei.

iPod 1st Generation
Lang ist’s her: iPod der ersten Generation

Auch heute noch bietet Apple die Songs im iTunes Store standardmäßig im AAC-Format an. Allerdings steht inzwischen mit Apple Lossless auch ein verlustfreies Audioformat zur Verfügung (mehr dazu unten). Eine AAC-Datei bietet bei gleicher Größe mehr Soundqualität als eine MP3-Datei. Wenn du also möglichst viele Musikstücke auf deinem iPod unterbringen möchtest, solltest du überprüfen, in welchem Format die Dateien abgespeichert sind. iTunes spielt nämlich auch MP3-Dateien ab, bietet aber zusätzlich die Funktion, diese in das AAC-Format zu konvertieren. Dabei solltest du immer auf die Höhe der Abtastrate achten.

Die Samplingrate ist bei MP3, AAC und Co. entscheidend

Jedes noch so schöne Musikstück klingt schlecht, wenn die Abtastrate zu niedrig ist. Diese bestimmt, welche Frequenzbereiche beim Abtasten der originalen Datei ausgelassen, also nicht mitkomprimiert werden. Die Abtastrate, oft auch Sampling- oder Bitrate genannt, wird in Kilobit pro Sekunde angegeben. Sie ist ausschlaggebend für die Qualität der Audiodatei. Schon ab 64 kbit/s erreicht man im AAC-Format annehmbare Stereoqualität. 96 kbit/s entsprechen ungefähr UKW-Qualität, und ab 128 kbit/s aufwärts geht es in Richtung CD. Heutzutage bekommt man die meisten AAC-Dateien aber mit 192 kbit/s beziehungsweise 224 kbit/s, im iTunes Store sogar mit 256 kbit/s. Dies entspricht einer sehr guten Klangqualität, zumindest für ein verlustbehaftetes Audioformat.

Bei einer MP3-Datei sieht es etwas anders aus: Hier sind schon Bitraten oberhalb von 128 kbit/s nötig, um eine relativ gute Qualität zu erreichen. Für höherwertige Standardqualität solltest du mindestens 192 kbit/s verwenden. Amazon bietet MP3s in dynamischer Qualität um 256 kbit/s an, während andere Plattformen auch Downloads mit der maximalen MP3-Abtastrate von 320 kbit/s zur Verfügung stellen. Diese besitzen dann einen für MP3-Verhältnisse sehr guten Klang.

Verlustfreie Audioformate

FLAC - Free Lossles Audio Codec
FLAC: Verlustfreies Audioformat

Willst du wirklich hochwertige Musikdateien haben, dabei aber nicht all deinen Speicherplatz für ein paar digitalisierte CDs opfern, greifst du am besten zu verlustfreien Audioformaten. Diese komprimieren die Daten zwar ebenfalls, lassen aber die vollen Frequenzbereiche erhalten. Die bekanntesten Vertreter sind der von Apple entwickelte Apple Lossless Audio Codec (ALAC) und der frei verfügbare Free Lossless Audio Codec (FLAC). Trotz Kompression ist eine solche verlustfreie Audiodatei nicht gerade platzsparend, doch immerhin lassen sich Dateien so auf rund 60 Prozent der eigentlichen Größe schrumpfen.

Musik-Streamingdienste wie Spotify oder Deezer erlauben es mittlerweile, digitalisierte Musik – meist gegen Aufpreis – auch verlustfrei zu hören. Das FLAC-Format bietet sich hierfür besonders an, da es sich mit relativ geringer Rechenpower dekodieren lässt. Dadurch findet es auf vielen Abspielgeräten Verbreitung und hat sich außerhalb von iTunes als Standard im Hi-Fi-Bereich etabliert.

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Fazit: Verlustfreie Formate auf dem Vormarsch

  • Obwohl das MP3-Format längst Konkurrenz von besseren Kompressionsverfahren bekommen hat, ist es nach wie vor das am weitesten verbreitete digitale Audioformat.
  • Alternativen wie AAC oder OGG sind ebenfalls verlustbehaftet, bieten aber sehr gute Klangqualität.
  • Hi-Fi-Puristen setzen auf verlustfreie Formate wie FLAC oder ALAC. Diese sind einer CD vollkommen ebenbürtig, der Dateiumfang fällt aber nur etwa halb so groß aus.

Titelbild Briefmarke Deutsche Erfindungen: © DPAG 2011 Deutsche Erfindungen Technik“ von Thomas Serres für die Deutsche Post AG – Deutsche Post AG. Lizenziert unter Public domain über Wikimedia Commons.
Bild iPod: © Ipod 5th Generation white“ by photo taken by StahlkocherOwn work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

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  1. Hier
    17. Okt. 2019, 9:18

    Vielen Dank.

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Teufel Blog Redaktion

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