Musik mit Format – Das passende Dateiformat für Musikkonserven.

Digitale Musikdateien sind superbequeme‚ fantastisch klingende Musikquellen – wenn sie in bester Qualität vorliegen und „richtig” verwaltet werden. In dieser Serie beantworten wir alle Fragen‚ die sich im Zusammenhang mit der Speicherung‚ Verteilung und Wiedergabe digitaler Musikdateien ergeben. Sogar solche‚ an die Sie noch gar nicht gedacht haben …

Dateiformat - CD Vergrössert

Ende der 1990er Jahre kam ich das erste Mal mit dem Dateiformat MP3 in Kontakt. Ich war begeistert: Endlich war es mög­lich, die 700 MB einer Musik-CD auf eine – zu damaliger Zeit – verträgliche Daten­menge von etwa 70 MB zu schrumpfen. Und das bei gleicher Klangqualität!
Dass ich in Sachen Klangqualität einem Irrtum auf­gesessen bin, merkte ich. Nicht sofort, aber doch bald. Als ich nämlich später diese Musik eben nicht mehr an den unsäglich schlechten Boxen meines PCs abspielte, sondern das erste Mal über die Stereoanlage. Ich habe bewusst den Begriff „Stereoanlage“ gewählt. Denn von HiFi konnte auch hier keineswegs die Rede sein.
Schnell stand also fest, dass die von mir gewählte Speicherart – 128 kbit MP3 – nicht HiFi-kompatibel ist. Weitere Versuche mit später aufkommenden MP3-Ko­dierern in anderen, höheren Qualitätsstufen brachten zwar einen Klangschub, aber echtes HiFi war damit auch noch nicht erreicht.
Ende der 1990er Jahre blieb einem technikaffinen Menschen, der unbedingt seine Musiksammlung in höchster Qualität auf der Festplatte haben wollte, keine andere Wahl: PCM-Daten in einer WAV-Datei. Das ist bis heute das Speicherformat der Audio-CD. Damit blieb aber das Problem der Datenmengen bestehen: Jede gerippte (auf den PC übertragene) CD belegte 700 MB. Bei damals üblichen Festplattengrößen von 4 GB war das Ende des Speicherplatzes schneller erreicht als das Ende der CD-Sammlung. So richtig glücklich machte das nicht. Alternativen mussten her.
Zum Glück ist die digitale Welt derart schnelllebig, dass man nicht lange warten musste. Rasch kamen eine Vielzahl von Dateiformaten auf den Markt, mit denen man Musik speichern konnte. Von diesen vielen verschiedenen Formaten konnten sich bis heute ein paar wenige auf dem Markt etablieren. Dabei hat jedes Format seine Vorzüge, aber auch seine Mängel. Wel­chen Tod man stirbt, muss jeder selbst entscheiden. Damit die Entscheidung leichter fällt, werde ich hier die gängigsten Formate aufgreifen und kurz erläutern.

Verlustfrei oder verlustbehaftet?
Noch vor der Auswahl des Dateiformats steht die Entscheidung über etwas Grundsätzliches: Soll die Musiksammlung mit verlustfreier oder verlustbehafte­ter Kompression aufgebaut werden?
Verlustfrei bedeutet, dass eine Verringerung der Dateigröße nicht zu Lasten der Klangqualität geht. Es werden also keine Musikinformationen aus dem Klangbild gefiltert. Bei verlustbehafteter Kompression wiederum werden bei der Umwandlung in die Zielda­tei Musikinformationen aus dem Titel entfernt, die ein „Durchschnittshörer“ angeblich nicht hört. Oft sind das sehr hohe oder sehr tiefe Frequenzen, die einfach weg­gelassen werden. Damit wird Speicherplatz gespart.
Aber auch wenn man als Highender reflexartig geneigt ist, sofort laut „verlustfrei“ zu rufen, kann es durchaus sinnvolle Gründe für ein verlustbehaftetes Format geben.
Mitunter lässt sich der Vorgang mit einer Textdatei vergleichen. Wenn ich das Word-Dokument dieses Artikels einfach nur „zippe“, kann der Herr Chefredak­teur CB diesen Artikel einfach wieder „entzippen“ und keinerlei Text ist verloren (siehe Grafik).

Dateiformat - Beispiel für verlustfreie Komprimierung

Alles ist noch da, obwohl die Datei auf dem Weg von mir zu CB viel kleiner war als davor oder danach. Ein paar Wochen später hingegen lese ich den Artikel in der FIDELITY und muss feststellen, dass er durch CB erneut komprimiert wurde – diesmal allerdings ver­lustbehaftet (siehe Grafik).

Dateiformat - Beispiel für verlustbehaftete Koprimierung

Die essenzielle Aussage meines Ur-Textes ist erhalten geblieben, aber gewisse Details – Ausschweifungen, Fachchinesisch oder zwielichtige Zoten – wurden entfernt. Nur: Bei Musikdateien können häufig auch winzige Details entscheidend für das große Hörerlebnis sein. Gehen sie verloren, schwindet auch der Hörgenuss.

MP3
Das Dateiformat MP3 in einem High-End-Magazin überhaupt zu erwähnen, wird bei manchem strengen Leser spontanes Augenjucken hervorrufen. Trotzdem kommen wir nicht drumher­um: MP3 ist heutzutage das meistverbreitete Format für Musik in komprimierter Form. Leider ist MP3 ein verlustbehaftetes Format, jede Einsparung bei der Dateigröße schlägt direkt auf die Klangqualität durch. Für anspruchsvolle Hörer mit ebenso anspruchsvollen Audiosystemen hört hier definitiv der Spaß auf. MP3 taugt nicht für High-End-Audio.
Durch die massenhafte Verbreitung setzt MP3 dennoch den Quasi-Standard für „Consumer-Audio“ und stellt damit die Basis für Kompatibilität dar. MP3-Dateien sind auf nahezu jedem Audioplayer abspielbar. Ich würde sogar behaupten: auf jedem. Wenn Sie also keine Probleme mit der Hardware verschiedenster Hersteller bekommen wollen, ist MP3 wenigstens aus diesem Grund eine Überlegung wert. Es gibt sogar Ansätze, High-Resolution-Audio – also Musik mit einer erheblich höheren Auflösung als nach CD-Standard – auch mit dem MP3-Format zu kodieren. Diese Idee konnte sich aber nie richtig durchsetzen. Sollten Sie, warum auch immer, auf das MP3-Format setzen (müssen), gilt es ein paar Dinge bei der Speicherung zu beachten: Wählen Sie eine sehr hohe Bitrate (mindestens 320 kbit/s), deaktivieren Sie „varia­ble Bitrate (VBR)“ sowie alle Frequenzfilter (z. B. „unter 10 Hz“) und behalten Sie beide Stereokanäle, indem Sie „Joint Stereo“ ausschalten. Mit diesen Einstellungen fällt zwar die Platzeinsparung bei der Dateigröße we­niger groß aus, Sie bleiben damit aber so nahe an der ursprünglichen Klangqualität, wie es die verlustbehaf­tete MP3-Formatierung zulässt. Trotzdem gleich noch einmal: Vermeiden Sie nach Möglichkeit MP3!
Einen recht praktischen Vorteil von MP3 möchte ich allerdings nicht unerwähnt lassen: Das Albumco­ver eines Titels lässt sich direkt in der Datei einbetten und geht auch beim Kopieren auf ein anderes Medi­um nicht verloren. Leider hat das überhaupt nichts mit der Klangqualität zu tun.

FLAC
Eine der ersten Alternativen mit verlustfreier Kompression war das FLAC-Dateiformat. Mitte 2001 wurde das Dateiformat von der Xiph.org Foundation freigegeben und hat sich bis heute zum Standard bei Audiokompression ohne Klangverlust durchgesetzt. Das Prinzip folgt dem bereits erwähnten „Zippen“. Eine FLAC-Datei ist, ver­einfacht ausgedrückt, nichts anderes als eine gezippte Musikdatei: Alles, was vor der Erstellung der Datei an Informationen da war, ist auch beim Abspielen noch vorhanden. Ein Mediaplayer macht beim Abspielen einer FLAC-Datei im Grunde nichts anderes, als sie in Echtzeit zu entpacken. In puncto Platzbedarf sind FLAC-Dateien zwar erheblich größer als MP3-Dateien, aber immer noch deutlich kleiner als WAV-Dateien.
Für Highender sollte FLAC eigentlich erste Wahl sein. Es ist von seiner Spezifikation bereits so ausge­legt, dass es alle Wünsche eines HiRes-Enthusiasten erfüllt. So sind Musikformate mit bis zu 32 bit pro Sam­ple und einer Abtastfrequenz bis zu 655 kHz möglich. Derzeit gängige HiRes-Formate sind 24/96 oder 24/192 (also 24 bit mit 96 oder 192 kHz). Sie sollten beim Kauf von HiRes-Audio-Dateien immer vorher überprüfen, ob Ihr Abspielgerät solche „Hochbit“-Formate verarbei­ten kann. Nur weil ein Gerät FLAC-Dateien abspielen kann, muss das nicht heißen, dass es auch die HiRes- Formate versteht. Der beliebte Sonos-Player etwa kann zwar FLAC abspielen, aber derzeit nur bis 16/44,1 (also 16 bit mit 44,1 kHz), was CD-Qualität entspricht. Bei Dateien mit höheren Raten bleibt er einfach stumm oder überspringt diese Titel.

ALAC
Als der Siegeszug von iTunes und Apples iPod nicht mehr aufzuhalten war, musste Apple natürlich auch im Lossless-Be­reich sein eigenes Süppchen kochen. Das Ergebnis war der „Apple Lossless Audio Codec“, kurz ALAC. Anfangs wurde dieser Codec (Codierer/Decodierer) nur von Apple selbst in den hauseigenen Produkten verwendet. Erst Ende 2011 hat Apple eingesehen, dass freie Codecs besser angenommen werden, und hat ALAC lizenzfrei gemacht. Seither findet er auch auf immer mehr Abspielgeräten außerhalb der Apple-Welt Einzug.
Im Grunde genommen ist ALAC der zweieiige Zwilling des FLAC-Codecs: Er kann ebenso Formate bis 24/192 verarbeiten, und auch in der Dateigröße nehmen sich beide Codecs nicht viel. Wenn Ihr persön­liches Computer-Universum vor allem aus Produkten mit Apfel-Logo besteht und zugleich Ihre HiFi-Kom­ponenten das Format verarbeiten können, sind Sie mit ALAC bestens beraten. Seit ein paar Jahren gewinnt der Codec zusehend an Popularität, am Horizont zeich­net sich derzeit schon ein Kampf um die Vorherrschaft der Lossless-Codecs ab. Vermutlich wird sich ALAC gegen FLAC durchsetzen, da sich viele Hersteller vom Apple-Hype mitreißen lassen und ihre Geräte vermehrt mit der Abspielmöglichkeit für ALAC ausstatten.

WAV
Eingangs erwähnte ich, dass das WAV-Format auch heute noch auf Audio-CDs verwendet wird. Das ist streng genommen nicht richtig. Denn WAV ist eigentlich kein Audio-Codec, sondern lediglich eine Art, Musikdaten in einer Datei zu speichern; man spricht hier von einem „Container“. In einer WAV-Datei sind die Audiodaten meist im PCM-Format gespeichert. Ein weiterer Container für PCM-Daten ist zum Beispiel das AIFF-Format. Und eben diese Art der Speicherung als PCM-Stream findet auch auf der CD statt. Im Volksmund hat sich aber eingebürgert, vom WAV-Format bei Audio-Dateien zu sprechen. Die Details sind einfach zu technisch und im Lauf der Zeit verschliffen. Wenn man Musik von der CD einliest (rippt) und auf dem PC im WAV-Format speichert, hat man ein 1:1-Abbild des Musikstücks. Denn WAV ist verlustfrei und unkomprimiert, was eindeutig an der Größe der WAV-Datei zu erkennen ist. Das Format verhält sich auf der Festplatte wie ein Stra­ßenatlas im Handschuhfach: sehr sperrig und unhand­lich. Genau das ist auch der Grund, warum sich das WAV-Format nicht auf breiter Basis durchgesetzt hat. In den Anfangszeiten der digitalen Musikspeicherung waren Festplatten klein in der Kapazität und groß im Preis. Heutzutage spielen die Preise für Festplatten mit, sagen wir: 1 TB (ca. 1000 GB = ca. 1 000 000 MB) keine entscheidende Rolle mehr. Man könnte also ohne Wei­teres zum WAV-Format zurückkehren. Das machen aber die wenigsten. WAV bleibt einfach groß, unhandlich und plump. Übrigens ist es immer wieder erstaunlich, wenn man bei digitaler Musik von „damals“ und „heu­te“ spricht; auf der Zeitachse sind es kaum 20 Jahre …

DSD
Dem ambitionierten „HiResianer“ läuft in jüngster Zeit immer öfter das Audioformat DSD über den Weg. Seinen Ursprung hatte DSD auf der SACD (Super Audio CD), die um die Jahrtausendwen­de als „Nachfolgerin der CD“, aber auch als Konkurrenz zur DVD-Audio präsentiert wurde. Für den Heimge­brauch spielt das DSD-Format keine entscheidende Rolle, nur bei audiophilen Klassik- und Jazzfans ist eine gewisse Verbreitung zu beobachten. Trotzdem ist der Marktanteil insgesamt so niedrig, dass auch passende (Software-)Player eher rar gesät sind.
Eine Konvertierung von anderen HiRes-Formaten ins DSD-Format macht wenig Sinn, da auf diesem Weg keine Klangverbesserung zu erreichen ist. Ein klangli­cher Vorteil kann im Prinzip nur dann entstehen, wenn die Aufnahme direkt im DSD-Format geschieht und keinerlei nachträgliche Bearbeitung des Signals erfolgt. Und selbst dann streiten sich die Experten noch, ob es sich beim DSD-Klangergebnis um eine „Verbesserung“ oder nur um einen „Unterschied“ handelt. Eine tragfä­hige finale Aussage steht dazu noch aus.

Der Rest vom Schützenfest
In einem einzigen Artikel lassen sich nicht alle Audioformate abdecken – eher hat Sisyphos seinen Felsen über den Berg geschoben. Die hier aufgeführ­ten Digitalformate für Audioanwendungen stellen eine Übersicht der populärsten Formate dar. Darüber hinaus gibt es noch eine Vielzahl weiterer Formate. Viele schaffen es aber einfach nicht über einen simplen „Anders-als-der-Rest“-Status hinaus. Formate wie AAC, WMA und Ogg Vorbis habe ich also gar nicht erst erwähnt. Sie sind als verlustbehaftete Formate für ambitionierte Highender ohnehin nicht interessant und spielen – von MP3 verdrängt – fast keine Rolle mehr. Ich persönlich verwende in meiner Musiksamm­lung hauptsächlich FLAC und ALAC und behandle meine MP3-Jugendsünden als Auslaufmodell von vorgestern. Neue Musik landet bei mir grundsätzlich als FLAC oder ALAC auf der Festplatte.
Für welches der verlustfreien Formate Sie sich per­sönlich entscheiden, ist gar nicht so wichtig. Zwischen all diesen Formaten können Sie ebenso verlustfrei hin- und herkonvertieren. Auch lassen sich – beispielsweise fürs Autoradio oder Mobiltelefon – aus allen verlust­freien Formaten jederzeit MP3-Versionen erstellen. Mit FLAC oder ALAC bleiben Sie für alle Zeit flexibel, auch im audiophilen Sinn.

Dateiformat - Kurzübersicht Dateiformate

Noch einmal zum Mitschreiben:So funktioniert Komprimierung
Vereinfacht ausgedrückt macht ein Computer beim Zippen (Komprimieren) einer Datei nichts anderes‚ als sich wiederholende Zeichen zu zählen und anstatt dieser Zeichenfolge die Menge und das Zeichen zu speichern. Nehmen wir an, Ihre Textdatei besteht aus 20 aufeinanderfolgenden „A”. Unkomprimiert würde die Datei dann 20 Bytes groß sein. Der Computer schreibt beim Kompri­mieren stattdessen nur „20 x A” in Ihre Datei. Somit reduziert sich die Dateigröße auf 4 Byte – satte 80 % sind gespart. Beim Dekomprimieren weiß er dann‚ dass an dieser Stelle 20 „A” anzu­zeigen sind. Natürlich sind die Methoden bei der Komprimierung deutlich intelligenter‚ aber das Grundprinzip ist immer das gleiche.

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