Wie funktioniert Audiokompression und können Sie den Unterschied wirklich erkennen?

Die Art und Weise, wie wir Musik hören, hat sich im Laufe der Jahre erheblich verändert. Die Evolution des Musikkonsums: Wie wir hierher gekommen sind Die Evolution des Musikkonsums: Wie wir hierher gekommen sind Der Aufstieg des iPods, das Musik spielende Mobiltelefon und eine Reihe von Streams Medienplattformen weisen alle auf eine einfache Idee hin: Musik ist wichtig. Aber wie sind wir hierher gekommen? Weiterlesen . Das Zeitalter der physischen Formate ist vorbei und digitale Dateien dominieren jetzt.

Ob Sie Ihre Musik streamen oder herunterladen 4 Gründe, aus denen Sie nicht mehr ein Pirat sein müssen 4 Gründe, aus denen Sie nicht mehr ein Pirat sein müssen Während manche Leute immer piraten, gibt es für die meisten jetzt weniger Grund als je zuvor zu tun Lesen Sie mehr, es ist fast sicher in Formaten wie MP3 oder AAC. Diese werden in kleine und bequeme Dateigrößen komprimiert und entfernen damit den Ton von der Originalaufnahme.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie die Komprimierung von Musik funktioniert und ob sie wirklich einen Einfluss darauf hat, wie Ihre Musik tatsächlich klingt.

Wie funktioniert die Kompression?

Digitale Musik wird meistens über Mediengeschäfte und Streaming-Dienste in Formaten mit verlustbehafteter Komprimierung bereitgestellt. Um die Datei zu komprimieren - um sie kleiner zu machen - werden die Daten vom Original entfernt und können niemals wiederhergestellt werden.

Diese Daten werden nicht zufällig entfernt. Die Dateiformate verwenden Psychoakustik um die Begrenzungen des menschlichen Gehörs zu umgehen und Dinge auszutreiben, von denen wir nicht einmal wussten, dass sie da waren.

Das menschliche Gehör arbeitet im Bereich von etwa 20 Hz bis 20 kHz, theoretisch können also alle Bereiche außerhalb dieses Bereichs entfernt werden, ohne dass wir etwas davon merken. Mit zunehmendem Alter nimmt auch unser Hörbereich ab, so dass sowieso niemand wirklich dasselbe hört.

Mit diesem Video können Sie feststellen, welche Frequenzen Sie hören können. Probieren Sie es mit Kopfhörern aus, aber stellen Sie sicher, dass Sie die Lautstärke während des Vorgangs ganz herunterregeln, um Gehörschäden zu vermeiden.

Außerdem sind Töne mit einer höheren Frequenz schwieriger zu hören, wenn sie von lauteren Tönen mit niedrigerer Frequenz umgeben sind. Ein hartnäckiger Schlagzeugschlag kann beispielsweise einige Feinheiten in einer Aufnahme übertönen.

Die Kompression nutzt dieses Phänomen aus, indem sie etwas nennt “Maskierung”. Hier deckt eine lautere, niedrigere Frequenz den Verlust einer höheren, leiseren Frequenz ab. Dies ist im gesamten Frequenzbereich möglich, jedoch sind Töne über 15 kHz besonders anfällig.

Es gibt also offensichtlich viel Spielraum, um scheinbar nutzlose Daten aus einer Audioaufnahme zu entfernen, obwohl einige Audiophile argumentieren, dass dadurch weniger greifbare Qualitäten wie Umgebung und Raum entfernt werden und ein zweidimensionaler Klang entsteht. Letztendlich besteht das Ziel darin, die Balance zwischen Dateigröße und Qualität zu finden.

Bitrate (oder Bitrate)

Die Größe einer Datei wird durch ihre Bitrate bestimmt. Viele Leute glauben, dass Bitrate ein Indikator für Qualität ist, aber so einfach ist es nicht. Die Bitrate gibt zwar den Grad der verwendeten Komprimierung an, so dass Sie eine ungefähre Vorstellung davon bekommen, was Sie erwarten können, aber es gibt viele andere Faktoren, die die Qualität beeinflussen.

• Unterschiedliche Codecs weisen unterschiedliche Effizienzgrade auf, so dass zwei Dateiformate, die mit derselben Bitrate codiert werden, eine erheblich unterschiedliche Qualität aufweisen.
• Auch innerhalb desselben Formats spielt die für die Komprimierung verwendete Software eine Rolle. Einige Encoder sind besser als andere, und viele bieten sogar unterschiedliche Qualitätseinstellungen bei gleicher Bitrate. Eine schnellere Verarbeitung entspricht beispielsweise einer Ausgabe mit geringerer Qualität.
• Die Art des komprimierten Audios ist von entscheidender Bedeutung. Die menschliche Stimme hat eine Frequenz im Bereich von 85 Hz bis 300 Hz und kann weitaus mehr Kompression ohne Qualitätsverlust bewältigen als Orchestermusik.

Die Bitrate wird in Kilobits pro Sekunde (kbps) gemessen. CD-Audio hat eine Bitrate von 1411 kbps, was bedeutet, dass für jede Sekunde eines Songs 1.411.000 Datenbits vorliegen. MP3s werden jetzt im Allgemeinen auf 320 KBit / s komprimiert, wobei 60% der ursprünglichen Daten weggeworfen werden. Bei 128 kbps sind es 90%.

Die Wirkung von Audiogeräten

Nicht nur unsere Ohren bestimmen, was wir hören können. Die Audiogeräte, die wir verwenden, spielen eine wichtige Rolle.

In gewisser Hinsicht ist ein Satz billiger Ohrstöpsel für komprimierten Sound viel verzeihender, da sie nicht in der Lage sind, den gesamten dynamischen Bereich unkomprimierter Musik zu beherrschen. Oder anders gesagt, schlechte Audiogeräte machen alles klingt schlecht.

Manchmal werden sogar teurere Kopfhörer auf bestimmte Frequenzen eingestellt (z. B. Bass), wodurch andere Frequenzen - und die Nuance der Aufnahme - unhörbar werden können.

Die besten Kopfhörer 10 Begriffe, die Sie kennen sollten, um die besten Kopfhörer zu identifizieren 10 Begriffe, die Sie kennen sollten, um die besten Kopfhörer zu identifizieren In diesem Handbuch werden wir den Jargon durchgehen und Ihnen zeigen, was die wichtigsten Kopfhörer-Spezifikationen bedeuten und warum - oder ob - sie sind wichtig Read More und die Sprecher werden jedoch in der Lage sein, die Aufnahme so wiederzugeben, wie sie ursprünglich beabsichtigt war, und sie können den Unterschied zwischen komprimierter und unkomprimierter Musik einem anspruchsvollen Ohr mehr als zeigen.

Was von der Kompression entfernt wird

Eine Studie von Ryan Maguire am Virginia Center for Computer Music veranschaulicht perfekt, wie die Komprimierung funktioniert.

Am Beispiel des Suzanne Vega-Songs Tom's Diner - einem Song, der während der Entwicklung des MP3-Formats in Hörtests verwendet wurde - zog Maguire effektiv eine 128-kbps-MP3-Datei des Songs von einer unkomprimierten Version ab, so dass nur die Sounds übrig blieben, die während des Songs entfernt wurden Kompression.

Folgendes wurde entfernt:

Es widerspricht eher der Vorstellung, dass die Komprimierung nur unhörbare Geräusche entfernt. Inwieweit ist Ihnen eigentlich bewusst, dass diese Töne fehlen??

Aus derselben Studie ist hier die unkomprimierte Version:

Und die 128kbps Version:

Nun, da Sie wissen, was entfernt wurde, können Sie den Unterschied erkennen?

MP3, Ogg Vorbis und AAC

MP3 ist das bekannteste digitale Musikformat, das von Diensten wie Amazon MP3 und Google Play verwendet wird und von fast jedem Gerät unterstützt wird. 3 Fresh & Lightweight-Musik-Player zum Genießen Ihrer MP3s unter Linux 3 Fresh & Lightweight-Musik-Player zum Genießen Ihrer MP3s unter Linux Wenn Sie ein Linux-Benutzer sind, der Musik liebt, haben Sie wahrscheinlich bemerkt, dass Audio-Player in allen Formen und Größen verfügbar sind, von iTunes-Alternativen bis hin zu einfachen Apps. Welchen leichten Musikplayer solltest du wählen? Weitere Informationen, App- oder Cloud-Dienste, die Musik abspielen können.

Ogg Vorbis wurde als Open-Source-Konkurrenz zu MP3 entwickelt und wird von Spotify in drei Bitraten verwendet: 96 Kbit / s für “Normal” Qualität für Handys, 160 kbps für “Standard” Qualität auf dem Desktop und “Hoch” Qualität auf dem Handy und 320kbps für “Hoch” Qualität auf dem Desktop und “Extrem” Qualität auf dem Handy.

AAC ist das Format, das durch die Verwendung von Apple in iTunes an Popularität gewonnen hat, und wird jetzt in Apple Music verwendet. Erste Schritte mit Apple Music - Was Sie wissen müssen Erste Schritte mit Apple Music - Was Sie nach dem Kauf von Beats wissen müssen Jahr hat Apple seinen Streaming-Musikdienst endlich auf die Welt gebracht. Lesen Sie auch mehr. Es wird auch für andere Streaming-Dienste wie Tidal, Deezer und Pandora verwendet. Apple Music verwendet eine Bitrate von 256 KBit / s, während die anderen Dienste Qualitätsstufen von bis zu 320 KBit / s bieten.

Die drei Formate arbeiten nach den gleichen Grundsätzen, funktionieren aber auf unterschiedliche Weise und verwerfen unterschiedliche Daten. Aus diesem Grund sollten Sie eine Datei niemals von einem Format in ein anderes umcodieren, da dies zu deutlich schlechterer Qualität führt.

MP3 legt die anderen Formate um mehrere Jahre vor. Dies war zwar ein Schritt auf dem Markt für digitale Musik, bedeutet aber auch, dass es weniger effizient ist als seine Konkurrenten.

Dafür gibt es viele sehr technische Gründe. Ein Beispiel ist, dass sowohl Ogg Vorbis als auch AAC eine durchschnittliche Bitrate anstelle der konstanten Bitrate von MP3 verwenden. Dadurch können sie bei kleineren Dateigrößen eine vergleichbare Qualität erzeugen.

320kbps wird häufig als Industriestandard bezeichnet. Viele beschreiben dies auch als CD-Qualität, bei der Sie nicht mehr zwischen komprimiertem und unkomprimiertem unterscheiden können.

Verlustfreie Kompression

Die Audiokomprimierung ist nicht immer verlustbehaftet. FLAC - stark gefördert als Alleinstellungsmerkmal für Tidal Warum Jay Zs Tidal-Musik-Streaming-Dienst zum Scheitern verurteilt ist Warum Jay Zs Tidal-Musik-Streaming-Dienst zum Scheitern verurteilt ist Jay Jay hat kürzlich Tidal, den Musik-Streaming-Service, für 56 Millionen US-Dollar erworben. Gezeiten haben 99 Probleme, und die Tonhöhe ist eins. Lesen Sie mehr - und Apple Lossless bietet verlustfreie Komprimierung. Die Qualität der Dateien in diesen Formaten entspricht im Wesentlichen der einer WAV-Datei. Die Dateigröße ist ebenfalls erheblich kleiner, jedoch immer noch etwa doppelt so groß wie die verlustbehafteten Formate.

Diese Formate sind das musikalische Äquivalent einer ZIP-Datei. Der Encoder beseitigt Redundanz in den Daten Wie funktioniert die Dateikomprimierung? Wie funktioniert die Dateikomprimierung? Die Komprimierung von Dateien ist der Kern der Funktionsweise des modernen Webs, könnte man argumentieren, da wir Dateien gemeinsam nutzen können, deren Übertragung sonst zu lange dauern würde. Aber wie funktioniert das? Lesen Sie mehr und kann die Originaldatei um bis zu 50% verkleinern. Da es verlustfrei ist, gibt es keine Qualitätseinstellungen beim Kodieren einer Datei, es muss jedoch auch während der Wiedergabe dekodiert werden. Dies macht es ressourcenintensiver.

Kannst du den Unterschied hören?

Unabhängig davon, welches komprimierte Format Sie verwenden, ist die Hauptfrage, ob Sie den Unterschied zwischen dem Format und einer unkomprimierten Alternative erkennen können.

Bei einer Kompression von 128 kbps oder niedriger werden Artefakte (Verzerrung) bei den meisten Formaten spürbar. Darüber hinaus hängt Ihre Erfahrung möglicherweise von der Qualität Ihrer Kopfhörer oder Lautsprecher ab.

Sie können es selbst mit verschiedenen Blindtests online testen. Auf mp3ornot.com können Sie MP3s mit einer Auflösung von 128 Kbit / s und 320 Kbit / s vergleichen. Mit Tidal können Sie das verlustfreie Audio testen (und testen Sie Ihr Audiogerät, nur für den Fall, dass Sie den Unterschied nicht erkennen können). Bei NPR Music gibt es einen weiteren lustigen Test.

Alternativ können Sie Ihre eigene Musik mit der Lacinato AMX App für Windows, Mac oder Linux testen. Fügen Sie einfach Songs hinzu, die in verschiedenen Formaten oder Bitraten codiert sind, und sehen Sie, welche Sie bevorzugen.

Kannst du den Unterschied zwischen verlustbehafteter und verlustloser Musik erkennen? Hast du ein Lieblingsformat und gibt es welche, die du meidest? Ton aus in den Kommentaren unten.

Bildnachweis: Grado-Kopfhörer über Jonathan Grado

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