MP3, AAC und Co. – diese Audioformate gibt es

Hätten Sie gedacht, dass MP3  eine deutsche Erfindung ist? Vielleicht für viele verblüffend, aber es stimmt tatsächlich: Das weltweit bekannteste digitale Audioformat wurde in Deutschland entwickelt. Bereits Anfang der 80er Jahre begannen die Arbeiten dazu am Fraunhofer-Institut in Erlangen, 1987 wurde das Komprimierungsverfahren patentiert. Heute ist die MP3 weltbekannt und das Synonym schlechthin für digitale Musik. Außer Frage steht, dass vor allem die Verbreitung von Musik über das Internet maßgeblich zum Erfolg dieses und anderer Audioformate beigetragen hat. 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 die MP3 gegeben, welche vor allem eines können: die Datenmenge eines Liedes sehr klein halten. Damit konnten Download-Server zum einen tausende Tracks zur Verfügung stellen und zum zweiten hielt sich Downloadzeit auch ohne DSL-Anschluss in Grenzen.

Verlustbehaftete oder verlustfreie Audioformate –

Um voll in die Welt der digitalen Musikformate eintauchen zu können, ist es wichtig, das Grundprinzip der Audiokompression zu verstehen. Zu den verlustbehafteten Formaten 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 der originalen CD. Das hört sich schlimmer an als es ist, denn das menschliche Ohr hat ohnehin nur ein sehr begrenztes Hörfeld. Gewisse Töne hören wir beispielsweise gar nicht mehr. Je nach Alter ist das alles über 16.000 bis 19.000 Hz und alles unter 16 bis 21 Hz. Genau das haben sich die Forscher des Fraunhofer Institutes zunutze gemacht und sind im Zuge ihrer Forschungen zu folgender Erkenntnis gekommen: Das menschliche Ohr kann eine bis auf ein Zehntel der originalen Datei komprimierte MP3-Datei nicht vom Ausgangsmaterial unterscheiden.

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 hören heißt also nicht zwingend, dass man die Töne nicht wahrnimmt. Der MP3 folgten schnell andere, teils bessere Formate. Als der illegale Musiktausch-Service Napster im Jahr 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 zwar nicht entwickelt, setzte aber von Anfang an darauf und trug so in großem Maße zu seiner Verbreitung bei.

iPod 5th Generation whiteAuch heute noch bietet Apple die Songs im iTunes Store im AAC-Format an, auch wenn inzwischen mit dem Apple Lossless Format theoretisch ein verlustfreies Audioformat zu Verfügung stünde. Angeboten wird es aber noch nicht, doch dazu später mehr. Bleiben wir zunächst beim AAC-Format. Der Name „Advanced Audio Coding“ ist hier Programm, denn eine AAC-Datei bietet bei gleicher Größe mehr Soundqualität als eine MP3-Datei. Wer also möglichst viele Musikstücke auf seinem iPod unterbringen möchte, sollte überprüfen, in welchem Format die Dateien abgespeichert sind. iTunes erkennt nämlich MP3-Dateien und spielt diese auch ab, bietet aber zusätzlich die Funktion, die Datei in das AAC-Format zu konvertieren. Allerdings sollte man sowohl bei der MP3 als auch bei der AAC auf die Höhe der Abtastrate achten.

Die Samplingrate ist bei AAC und Co. entscheidend

Jedes noch so schöne Musikstück nützt nichts, wenn die Abtastrate zu niedrig ist. Schließlich enthält eine AAC- oder MP3-Datei nur noch einen Bruchteil der Informationen der Original-Datei. Beim Abtasten der originalen Datei werden also bestimmte Frequenzbereiche ausgelassen, die das menschliche Ohr sowieso nicht wahrnehmen würde. Wie viele dieser Bereiche ausgelassen werden, also nicht mitkomprimiert werden, bestimmt die sogenannte Abtastrate, oft auch Samplingrate genannt. Sie wird in Kilobit pro Sekunde angegeben und ist auschlaggebend 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 schon 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.

Verlustfreie Audioformate

FLAC Logo - verlustfreier Audio CodecWer qualitativ wirklich gute digitale Musikdateien haben, dabei aber nicht all seinen Speicherplatz für ein paar CDs opfern möchte, der greift am besten zu den verlustfreien Audioformaten. Die bekanntesten Vertreter sind der von Apple entwickelte Apple Lossless Audio Codec (ALAC) und der frei verfügbare Free Lossless Audio Codec (FLAC). Zwar ist eine solche verlustfreie Audiodatei ebenfalls nicht gerade platzsparend, doch immerhin können durch das ALAC-Kompressionsverfahren Dateien auf nur noch rund 60 Prozent der eigentlichen Größe geschrumpft werden. Zum Bedauern vieler HiFi-Fans werden Apple-Lossless-Dateien nicht im iTunes Store angeboten – noch nicht: Gerüchten zufolge will Apple in Zukunft auch verlustfreie Audiodateien anbieten.

Wie dieser Artikel aufzeigt, unterstützt Apples Musiksoftware iTunes keine FLAC-Dateien. Darin sieht er ein Indiz, dass sich Apple den Start von Lossless-Dateien noch ein wenig aufspart. Denn immerhin würde das aktuelle 256 kbit/s AAC-Format der breiten Masse noch vollkommen genügen – klingt nachvollziehbar. Wer aber jetzt schon gerne verlustfrei Musik hören möchte, kann auf andere Dienste zurückgreifen. Sogar Musik-Streamingdienste bieten verlustfreie Musikdateien, beispielsweise Spotify oder der norwegische Musik-Streamingservice WiMP. Hier kann man gegen Aufpreis auch FLAC-Dateien streamen. Das Format FLAC bietet sich für Streamingdienste besonders an, da es sich mit relativ geringer Rechenpower dekodieren lässt. Das ist nötig, um die Datei abspielen zu können, und diese Aufgabe übernimmt das Abspielgerät.

Fazit

Auch wenn sie als Format überholt ist, ist die MP3-Datei noch immer das Sinnbild für digitale Musik. Einst hat sie die komplette Musikindustrie umgewälzt und stark zur Verbreitung digitaler Musikdateien über das Internet beigetragen. Heute sind vor allem die Nachfahren der MP3-Datei verbreitet, darunter das AAC-Format und andere. Zwar sind auch diese Dateiformate verlustbehaftet, bieten aber sehr gute Klangqualität. Wirkliche Musik- und HiFi-Puristen lassen sich von solchen Formaten aber wenig beeindrucken. Wenn es schon digital sein muss, dann setzen sie auf verlustfreie Formate wie FLAC oder ALAC. Die sind heutzutage so weit entwickelt, dass sie einer CD vollkommen ebenbürtig sind, der Dateiumfang aber nur etwa halb so groß ausfällt. Solche Formate sind also ziemlich zukunftssicher und werden sich aller Wahrscheinlichkeit nach durchsetzen. Solange bleiben AAC und andere verlustbehaftete Formate aber Marktführer unter den digitalen Audioformaten.

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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Teufel Blog Redaktion

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