Die Welt der Audio Formate ist heutzutage so riesig wie noch nie – und die Audiocodierung aus dem Leben der Menschen kaum mehr wegzudenken. Fast alle Anwendungen, bei welchem Ton abgespielt wird, sei es ein einfaches Telefonat, das Streamen von Musik über Spotify, die Sprachnachricht auf WhatsApp oder das Streamen von Musik vom Handy zum Auto – all das ist nur dank verschiedener Audio Formate möglich.
Doch was genau sind eigentlich diese Formate und wieso gibt es verschiedene Möglichkeiten, Musik zu speichern?
Was genau ist ein Audio Format bzw. ein Audio Codec?
Wenn Ton aufgenommen wird, werden die Daten vom Mikrofon in der Regel als sogenannte Rohdaten gespeichert, d.h. das Gerät speichert alle Tonfrequenzen, die aufgenommen wurden, auch möglicherweise die, die das menschliche Ohr gar nicht wahrnehmen kann oder die für die Wahrnehmung keine Bedeutung haben.
Doch die Rohdaten sind nach dem Abspeichern relativ groß und können nicht ohne Weiteres über das Internet oder die Telefonleitung versendet werden. Die Aufgabe eines Audio Codecs ist die Kompression dieser Rohdaten in ein bestimmtes Format, z.B. komprimiert der MP3-Audio-Codec die Rohdaten in das .mp3-Format.
Die Daten werden deutlich kleiner, können über das Internet versendet und am anderen Ende wieder komprimiert und abgespielt werden. Auf dem anderen Ende der Leitung ist auch ein MP3-Codec notwendig, der das komprimierte Format wieder entpacken und die Musik abspielen kann.
Ein Audio-Codec ist damit ein Programm, welches Musik/Ton komprimieren und wieder dekomprimieren kann, idealerweise natürlich so, dass möglichst wenig Daten verloren gehen und sich der Ton nach dem Komprimieren und Dekomprimieren immer noch genauso anhört, wie auch das Original.
Viele der heutzutage eingesetzten Codecs arbeiten dabei verlustbehaftet, d.h. die entpackten Musikdaten entsprechend nicht zu 100 % den Originaldaten, allerdings kann ein gewöhnlicher Hörer das codierte Tonstück nicht vom Original unterscheiden.
Jeder Codec arbeitet dabei mit einer sehr wichtigen Größe: der Bitrate. Die Bitrate entscheidet darüber, wie viele Bits dem Codec pro Sekunde zur Verfügung stehen, um die Musik zu komprimieren.
Je höher die Bitrate, desto besser hört sich in der Regel der Ton nach dem Encodieren und Decodieren an, gewöhnliche Datenraten sind z.B. 256 kbit/s beim MP3-Codec.
Was ist der Unterschied zwischen den Audio Formaten?
Audio Formate haben sich im Laufe der letzten Jahre sehr stark entwickelt, grundsätzlich kann sich jeder Hersteller ein eigenes Format überlegen, um Musik zu übertragen, allerdings haben sich einige sehr bekannte Formate herauskristallisiert, die in der heutigen Welt überwiegend verbreitet sind.
MP3-Format
Den Anfang macht das MP3-Format, entwickelt unter anderem vom Fraunhofer-Institut in Erlangen, Deutschland. Dabei handelt es sich um ein verlustbehaftet Format, welches bei Bitraten rund um 256 kbit/s einen sehr angenehmen Ton liefert, ohne dabei Artefakte, also Störungen in das Musikstück einzufügen.
Die Patente für das MP3-Format sind im Jahre 2019 ausgelaufen, somit handelt es sich heutzutage um eine lizenzfreie, also kostenfreie Technologie.
AAC-Format
Als Nachfolger des MP3-Formates wird häufig das AAC-Format bezeichnet, das sogenannte Advanced Audio Coding. Dieses Format bietet dem Nutzer durch einen neuen Algorithmus nicht nur einen besseren Klang, sondern auch die Benutzung von noch kleineren Datenraten, wodurch die Batterie des Endgerätes geschont wird. Ebenso bietet AAC die sogenannte DRM-Funktion, um das illegale Kopieren von Musik zu verhindern.
Auch der AAC-Codec wurde in den letzten Jahren stark weiterentwickelt, z.B. zu den sogenannten Extended High-Efficiency AAC (HE-AAC), welcher eine noch bessere Klangqualität bei niedrigen Datenraten anbieten kann. Ebenfalls kann HE-AAC die Datenrate je nach Musikstück anpassen und spart damit nicht nur Energie am Smartphone/Tablet, sondern schont dabei auch das Datenvolumen.
AC3-Codec
Bei DVDs/Blurays ist in der Regel Dolby der Vorreiter der Audio-Codecs und ist in diesen Bereichen mit seinem AC3-Codec sehr bekannt. Dieser wird z.B. bei HDTV oder Blu-ray verwendet und kann bis zu 14 Kanäle gleichzeitig übertragen, um dem Nutzer im eigenen Zuhause das Heimkinoerlebnis zu liefern.