Audioformate kurz vorgestellt

WAV (WaveAudio)
Dieses Format ist das Standardformat für Sounddateien unter Windows. Audiodaten im Wave-Format sind Rohdaten und in der Regel nicht komprimiert. Es gibt aber auch die Möglichkeit, komprimierte Daten in einer WAV-Datei zu speichern.
Das unkomprimierte WAV-Format speichert die Audiodaten 1:1, so dass der Inhalt einer CD von vollen 70 Minuten Länge auf dem Computer 650 Megabyte Platz belegt. Das Format hat den Vorteil, alle Audiodaten ohne Verlust aufzuzeichnen, so dass es sich vor allem für Aufnahmen mit dem PC eignet. Für externe Player sind die Dateien zu groß. WAV-Dateien enthalten die digitalisierte Form eines Klangs, also eine Art Darstellung des zeitlichen Verlaufs einer Schwingung, auch “Sample” genannt. Die Qualität der Aufzeichnung hängt vor allem von zwei Werten ab:

•  Von der Abtastrate (Wie oft pro Sekunde wird ein Sample aufgezeichnet?)
•  Von der Anzahl der Bits pro Sample (das ist der Wertebereich, den die Schwingung annehmen kann).

Für CD-Qualität ist eine Abtastrate von 44.100 Hertz mit 16 Bit Genauigkeit erforderlich. Für Stereosound wird zudem der linke und der rechte Kanal getrennt digitalisiert und in der WAV-Datei gespeichert. Anhand dieser Angaben lässt sich die Größe einer WAV-Datei genau berechnen. Die Formel für die Datenmenge einer Sekunde Ton lautet: Abtastrate * Byte pro Sample (8bit:1, 16bit:2) * Anzahl der Kanäle (Mono:1, Stereo:2). Ein Beispiel: 5 Minuten in CD-Qualität ergeben 44100*2*2*(5*60) = 52920000 Bytes oder 50,5 MB.

AIFF, AIF (Audio Interchange File Format)
Dieses Format ist das Standardformat für Sounddateien auf dem Macintosh. Es entspricht im Einsatzbereich dem WAV-Format.

RA, RM, RAM (RealAudio Formate)
Dieses Format ist das Standardformat für “Streaming Audio”, also Echtzeit-Tonübertragungen im Internet.Es wird von Internetradios benutzt, um Sendungen “auszustrahlen”. Es ist ein komprimiertes Format, das abhängig von der Internetverbindung Audiostreams unterschiedlicher Qualität aussendet.
Außerdem kann es vom Empfänger nicht gespeichert werden, sondern lediglich in der jeweiligen Empfangsqualität mitgeschnitten werden. Für das Speichern von Musik ist RealAudio ungeeignet.

MP3 (MPEG 2.5 Audio Layer III)
Das populäre und einfach einzusetzende MP3-Format ist ein Dateiformat zur verlustbehafteten Audiokompression. Wie andere Verfahren zur verlustbehafteten Audiokompression nutzt MP3 psychoakustische Effekte der Wahrnehmung aus. Beispiele: Der Mensch kann zwei Töne erst ab einem gewissen Frequenzabstand voneinander unterscheiden. Außerdem nimmt er sehr leise Geräusche kurz nach einem sehr lauten Geräusch kau wahr. Das MP3-Format speichert also nicht exakt das aufgezeichnete Signal, sondern nur ein möglichst ähnliches.
Bei der Wiedergabe erzeugt ein MP3-Decoder dann dieses ähnliche Signal. Das ursprüngliche Signal wird nicht rekonstruiert, die dazu notwendige Information ist verloren gegangen. Die hörbaren Verluste hängen von der Qualität des MP3-Coders, von der Kompliziertheit des Signals, von der Datenrate, aber auch vom Gehör des Hörers ab. Das MP3-Format erlaubt Datenraten von 8 bis 320 KBit/s. MP3-Dateien können ohne extreme Qualitätsverluste auf eine Größe von ca. 10 Prozent der Ausgangsdatei komprimiert werden. Hierzu werden neben den beschriebenen psychoakustischen Methoden auch Verfahren zur verlustfreien Kompression eingesetzt, ohne die eine solche Datenreduktion nicht erreicht werden könnte.

MP3 pro
MP3 pro ist keine technische Weiterentwicklung des MP3-Formats, sondern ein völlig anderes Codierungsverfahren. Es bietet gegenüber dem MP3-Format eine höhere Tonqualität und ermöglicht somit bei gleicher Qualität geringere Datenraten, so dass die die Dateigrößen noch weiter verringert werden können. MP3 pro bietet als maximale Qualitätsstufe 96 KBit/s an. Ein mit 64 KBit/s codiertes Stück bietet ungefähr dieselbe Klangqualität wie MP3 bei 128 KBit/s.

Ogg Vorbis
Ogg Vorbis ist ein Verfahren zur Audiokompression, das als lizenzfreie Alternative zum weit verbreiteten MP3 entwickelt wurde. Das Verfahren lässt sich also sowohl zu privaten als auch zu kommerziellen Zwecken kostenlos verwenden. Bei Soundqualität und Dateigröße gehört Ogg Vorbis zu den besten MP3-Alternativen.

WMA (Windows Media Audio)
Windows Media Audio (WMA) ist ein von Microsoft als Konkurrenz zu MP3 entwickeltes Dateiformat und Teil der Windows Media-Plattform. WMA ist ein verlustbehaftetes Verfahren. Daneben gibt es eine Version speziell für Stimmaufnahmen (Windows Media Audio Voice, ACELP). Außerdem kann das verlustlos komprimierende WMA lossless eine WAV-Datei ohne Qualitätseinbußen auf etwa 50% der Originalgröße reduzieren.
Ein wichtiger Unterschied des WMA-Formats ist das Digital Rights Management (DRM), das vollständig im Dateiformat enthalten ist. DRM ist eine Art Kopierschutz, mit dem sich beispielsweise Musikdateien ein Verfallsdatum zuweisen lässt. Außerdem kann die Anzahl der Abspiel- oder Brennvorgänge begrenzt oder das Überspielen auf CD oder einen portablen Player unterbunden werden.

Aus diesem Grunde viele Musik-Shops im Internet (www.tiscali.de oder www.hotvision.de) WMAMusikdateien mit DRM zum Kauf an. Derartige WMA-Dateien können außer mit dem Windows Media Player ab Version 7 auch mit Jet Audio 6 Plus, Musicmatch Jukebox Plus 8.2 und Winamp ab Version 5.03c abgespielt werden. Neben diesen Playern beherrschen auch einige Hardware-Abspielgeräte die Dekodierung von WMA.

AAC, MP4, M4A (Advanced Audio Codec / iTunes)
Advanced Audio Coding (AAC) ist ein Audiokompressionsverfahren, das den MPEG2-Standard weiter entwickelt. Es bietet gegenüber MP3 & Co. unter anderem eine bessere Qualität bei gleicher Dateigröße und Multichannel-Audio. Allerdings benötigen AAC-Dateien oft mehr Rechenleistung als zum Beispiel MP3. AAC wird in Musik-Shops von Apple (itunes.com) und RealNetworks verwendet.

MIDI (Musical Instruments Digital Interface)
Standard für die Ansteuerung von digitalen Instrumenten. Hier wird kein Klang gespeichert, sondern die Noten verschiedener Instrumente. Daher sind diese Dateien sehr klein, auch wenn sie einen kompletten Song enthalten. MIDI setzt eine Soundkarte mit integriertem MIDI-Synthesizer voraus, was aber heute zur Standardausstattung gehört.

Die Klangqualität dieser Dateien hängt zu 100 Prozent von der Qualität des in der Soundkarte eingebauten MIDI-Synthesizers ab, so dass dieses Format im Rahmen von Musikshops im Internet keine Bedeutung hat und hier nicht weiter erläutert wird.