MP3, WAV oder AAC - Audioformate im Überblick
Wer mit dem Computer arbeitet, dem begegnen im Laufe der Zeit die unterschiedlichsten Audioformate. Wer Audiodateien nutzen oder selbst erstellen möchte, muss sich zwangsläufig mit der Vielzahl von verschiedenen Programmen zur Wiedergabe, Codecs und Dateiformaten auseinandersetzen. Doch was verbirgt sich hinter den Endungen .wav, .mp3 oder .aac und warum gibt es so viele verschiedene Audioformate?
Wieso gibt es überhaupt verschiedene Formate?
In verschiedenen Dateiformaten sind digitale Daten in verschiedener Art und Weise organisiert. Für die Ablage einer Datei muss eine fest vorgegebene Vorschrift der Codierung befolgt werden. Diese garantiert letztendlich dafür, dass die Daten später richtig gelesen und interpretiert werden können.
Des Weiteren unterscheiden sich die verschiedenen Dateiformate vor allem hinsichtlich des Grades ihrer Kompression: Ohne die verschiedenen Formate und die Möglichkeit durch Kompression die Dateigröße merklich zu verringern, wäre unser heutiger Medienkonsum über Streaming-Dienste wie Spotify oder Amazon Prime Music nicht möglich.
Grundsätzlich müssen drei Typen von Audioformaten unterschieden werden:
- Formate, die ohne Kompression auskommen und daher ohne Qualitätsverlust arbeiten,
- Audioformate mit Kompression, die einen Teil der Klanginformationen der Größe opfern und
- Audioformate, welche sich ein verlustfreies Kompressionsverfahren nutzen und somit eine Reduzierung der Dateigröße ohne Qualitätsverlust ermöglichen.
Dank moderner Audio Converter ist die Veränderung des Formates und das Umwandeln in unterschiedliche Formate kein Problem mehr.
Die ursprünglichen Audio-Formate ohne Informationsverlust
Nicht alle digitalisierten Tonaufnahmen müssen komprimiert werden. Wenn es darum geht, die Tonqualität möglichst hoch zu halten, sind unkomprimierte Formate sogar deutlich von Vorteil. Daher werden sie auch in der Regel zur Aufnahme und Bearbeitung verwendet. Dabei unterscheidet man die Formate WAVE und AIFF, welche zwar im Grunde die gleichen Spezifikationen aufweisen, jedoch von konkurrierenden Unternehmen stammen. Während das WAVE-Format mit der Dateiendung .wav von Microsoft in Zusammenarbeit mit IBM zur Nutzung auf Windows-PCs entwickelt wurde, basiert die Formatendung .aif auf der Entwicklungsarbeit von Apple und wird vor allem auf Macs genutzt.
Komprimiert mit Verlusten: Die Entwicklung der MP3, ACC und MP4
Bei den heutzutage weit verbreiteten Formaten MP3, AAC, OGG oder WMA handelt es sich um sogenannte verlustbehaftete Formate. Dies bedeutet, dass das digitale Audioformat weniger Daten aufweist als das Originalformat, beispielsweise auf einer CD.
Die MP3-Datei
Das 1982 vom Fraunhofer-Institut entwickelte MP3-Format ist heute nicht mehr wegzudenken. Mit diesem Format nahm die heutige Form des Musikkonsums über das Internet erstmals Gestalt an. Das eigentlich als MPEG-1 Audio Layer 3 bezeichnete Format mit der Endung .mp3 bedient sich einer Technik, die es ermöglicht, die Größe der Audiodateien stark zu verringern, ohne dabei einen deutlich hörbaren Qualitätsverlust in Kauf nehmen zu müssen. Die Technik dahinter ist im Prinzip schnell erklärt: Beim Umwandeln der Dateien in das MP3-Format werden alle Geräuschinformationen entfernt, welche für das menschliche Ohr nicht hörbar sind.
Durch dieses Vorgehen wird die die Menge an Informationen und somit auch die Größe der Dateien reduziert. Die Datenrate, auch Samplingrate oder Abtastrate genannt, spielt für die Qualität von Musik im MP3-Format eine wichtige Rolle. Ab einer durchschnittlichen Datenrate von 200 Kilobit pro Sekunde ist die Klangqualität von den meisten Hörern nicht mehr von der ursprünglichen Aufnahme zu unterschieden. Die Datei schrumpft dabei allerdings auf etwa ein Siebtel ihrer ursprünglichen Größe.
Erst die vergleichsweise kleinen Dateien machte die Verbreitung von Musik über das Internet praktikabel. Die neuen technischen Möglichkeiten wurden von Musikhörern lange vor der Musikindustrie erkannt. Illegales Kopieren von Musik über Napster und andere Tauschbörsen erfreute sich größter Beliebtheit. Plötzlich hatten Musikliebhaber all ihre Musik im MP3-Format auf ihren Festplatten.
Mit den MP3-Dateien kamen die MP3-Player und mit den MP3-Playern der iPod von Apple. Die durch den iPod gewonnene Marktmacht nutzte das Unternehmen, um seinen Musik-Download-Service iTunes zum Durchbruch zu verhelfen. Der vorläufig letzte Schritt dieser Entwicklung, die durch das MP3-Format angestoßen wurde, sind Streaming-Dienste wie Spotify, die Musikliebhaber gegen eine geringe monatliche Gebühr Zugriff auf riesige Online-Musikbibliotheken ermöglichen.
Der Nachfolger AAC
Nachfolger des MP3-Formates ist das Format AAC (Advanced Audio Coding), welches sich vor allem durch einen besseren Klang und die Möglichkeit des Digital Rights Managements (DRM) auszeichnete. Allerdings ist MP3 bei Musikhörern immer noch das beliebtere Format.
Das WMA-Format
Die Abkürzung WMA steht für Windows Media Audio. Die Dateien dieses von Microsoft entwickelten Formats sind mit der Dateiendung .wma versehen und zeichnen sich durch eine hohe Kompression mit guter Qualität aus. Das Kompressionsverfahren ist mit dem Prinzip der MP3-Kompression vergleichbar. Auch in diesem Format werden Frequenzen jenseits der Hörgrenze gelöscht.
Die Containerformate MP4 und OGG
Inzwischen immer häufiger anzutreffen ist das MP4-Format. Dieses stellt jedoch kein neues Musikformat dar, sondern bezeichnet ein Video-Containerformat, das auf dem Apple-QuickTime-Dateiformat basiert. Diese Container speichern nicht nur Audiodateien, sondern multimediale Inhalte, also auch Videospuren oder Grafiken. Ähnlich verhält es sich beim alternativen, freien Musikformat OGG-Vorbis mit der Endung .ogg. Bei diesen Dateien ist .ogg der Container und Vorbis die Technik zur Komprimierung der Musik. Musik in diesem Format ist von gleicher oder besserer Qualität als MP3, weist aber einen geringeren Bedarf an Speicherkapazität auf.
Verlustfreie Kompression dank FLAC, WMA Lossless und Apple Lossless
Da die komprimierten Dateien nicht wieder in den Originalzustand zurückversetzt werden konnten, suchten die Entwickler nach einer Möglichkeit, sämtliche Klanginformationen zu erhalten und gleichzeitig die Datengröße zu reduzieren. Mit den Standards FLAC (Free Lossless Audio Codec), WMA Lossless und ALAC (Apple Lossless Audio Codec) ist das möglich. Diese Formate reduzieren die Größe der Ursprungsdateien auf knapp die Hälfte, wobei jedoch dennoch alle Klanginformationen erhalten bleiben. So lassen sich die Dateien mittels Audio-Converter-Software ohne Qualitätsverlust in andere Formate umwandeln.
Auch wenn kompatible Wiedergabegeräte für verlustfreie Audioformate noch selten anzutreffen sind, werden sie dennoch immer beliebter. Denn mit diesen Formaten lassen sich die ursprünglichen Dateien problemlos sichern und archivieren ohne Qualitätsverluste in Kauf nehmen zu müssen. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil, wenn die eigenen Musikdateien für verschiedene Wiedergabegeräte umgewandelt werden sollen.
