Audioformate

Audioformate,

 

Datenformate zur Speicherung von Audiodaten (Klangdaten). Grundsätzlich unterscheidet man zwischen komprimierenden und nicht komprimierenden Formaten (Komprimierung). Da Audiodateien recht speicherintensiv sind (eine unkomprimierte Audio-CD mit 700 MB würde selbst mit ADSL mindestens eine halbe Stunde Download-Zeit erfordern), haben vor allem im Online-Bereich die komprimierenden Formate größere Bedeutung als die »Rohformate«. Andererseits bedingen fast alle gängigen komprimierenden Verfahren gewisse Datenverluste (man sollte deshalb genau genommen von Datenreduktion und nicht von Kompression sprechen), sodass im HiFi-Bereich die unverfälschten Standards weiter Priorität haben. Bei weitem am wichtigsten ist das Puls-Code-Modulation-Verfahren (PCM), nach dem seit Mitte der 1980er-Jahre Audio-CDs bespielt werden. Ein weiteres wichtiges, nicht komprimierendes digitales Audioformat ist der Standard MIDI, der sich bei der digitalen Musikproduktion durchgesetzt hat. Andere nicht komprimierende Standards sind .AIFF (Mac-Welt),. WAV (Wave-Format, Windows) sowie AU und SND (für Sun- bzw. Next-Rechner).

 

Audioformate mit Datenreduktion haben seit den 1990er-Jahren die Verbreitung von digitalen Klangdateien in CD-ähnlicher Qualität über das Internet ermöglicht. Durch die Ausnutzung der akustischen Funktionsweise des menschlichen Gehörs sowie von wahrnehmungspsychologischen Effekten gelingt es, mit einer deutlich reduzierten Datenrate praktisch gleiche Höreindrücke zu erzeugen. Man macht sich dabei vor allem die Fähigkeit des Gehörs zunutze, Wahrnehmungslücken automatisch zu ergänzen; ein Vorgang, der sich in vielen akustischen Täuschungen zeigt. Die Größe der Datenreduktion reicht von 1 : 3,75 beim Digital Theatre System (DTS, im Kinobereich) über 1 : 5 beim Atrac-Verfahren (Atrac, Verwendung bei Minidiscs) bis zu 1 : 12 (MPEG-1 Layer III, MPEG, bzw. MP3). Eine weitere wichtige Größe ist die Datenrate, die bei unkomprimierten Audio-CDs etwa 1,4 Mbit/s beträgt. Gängige Audioformate benötigen Raten von 100 bis 200 Kbit/s, um eine CD-nahe Klangqualität zu erreichen.

 

Die bekanntesten dieser Formate sind neben den bereits genannten Real Audio 8 (RealSystem), WMA (Windows Media Audio, Microsoft Media Technologies) und AAC. Das von RealNetworks.com auf den Markt gebrachte Format Real Audio war 1995 das erste, das Streaming erlaubte, also das Abspielen einer Musikdatei aus dem Internet, während sie noch heruntergeladen wird. Neben Real, Microsoft und dem vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen federführend herausgegebenen MP3-Standard gibt es noch einige andere sog. Codecs, z. B. die Dolby-Kodierung AC-3 (Dolby), QDesign Music, ePac, VQF oder Ogg Vorbis.

 

Alle bisher beschriebenen Reduktionsformate wurden in Hinblick auf geringe Web-Ladezeiten entworfen. Anders verhält es sich mit den Höchstqualitäts-Audiodatenträgern DVD-Audio (DVD) und SACD (Super Audio CD). Diese sollen - bei fast unerschöpflichem Speicherplatz - höchste Ansprüche an die Klangeigenschaften erfüllen. Daher enthält der DVD-A-Standard ein erweitertes PCM-Format mit maximal 24-bit-Kodierung sowie das verlustfreie »echte« Kompressionsverfahren MLP (Meridian Lossless Packing, Speicherplatzersparnis etwa 25-50 %). Dazu kommen die Formate DTS, AC-3, MPEG und DSD (s. u.). In AC-3-Kodierung besitzt eine DVD-18 übrigens mehr als eine Woche Spielzeit, und das in 5+1-Kanal-Qualität! Die SACD führte noch zwei weitere Audiostandards ein, und zwar Direct Streaming Digital (DSD) als Aufzeichnungsverfahren sowie die verlustfreie Komprimierung Direct Stream Transfer (DST).