Eine kurze Geschichte der Audioformate: MP3 und Co.

Von der CD zu FLAC: Die Entwicklung der digitalen Musik im Überblick

Digitale Musik ist heute längst Standard. Wann immer, wo immer – das MP3-Format hat das Musikhören unterwegs unendlich leichter gemacht. Doch das Ende der Entwicklung stellt die Mutter der komprimierten Audiodatei keineswegs dar. Ein kurzer Überblick über die Entstehung der wichtigsten Formate.

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Die älteren Musikliebhaber werden sich wahrscheinlich noch daran erinnern, was eine transportable Musiksammlung vor mehr als 20 Jahren bedeutete. Sie bedeutete unter anderem die Suche nach praktikablen Unterbringungsmöglichkeiten, damit auch möglichst große Teile der hauseigenen CD-Sammlung unterwegs genutzt werden konnten. Das war in vielerlei Hinsicht mühsam: Jede einzelne CD musste von ihrer Hülle befreit und in eigens für ihren Transport konzipierten Taschen verstaut werden.

Ja, damals musste für den Musikgenuss außerhalb der eigenen vier Wände noch einiges getan werden. Das war selbstverständlich vor der Digitalisierung der Musikwelt, als es noch CD-Regale in den Haushalten und keine hosentaschengroßen Abspielgeräte gab. Steinzeit wird die jüngere Generation jetzt womöglich rufen – und die wissen womöglich nicht einmal, dass die CD eine echte Revolution darstellte. Und der Musikbranche einen riesigen Aufschwung bescherte.

Umgekehrt haben die modernen Zeiten mit den Jahren eine Unzahl verschiedener Audioformate hervorgebracht, so dass die im Alltag übliche Bezeichnung MP3-Player kaum mehr zutreffend ist. Seit den Anfängen der Codierung von Musik geht die Entwicklung ständig weiter und das, was letztlich aus den Kopfhörern strömt, ist eben mitunter gar nicht mehr das, was landläufig und mit einer gewissen Allgemeingültigkeit MP3 genannt wird. Möglicherweise ist es viel mehr einer der jüngeren Verwandten.

Die späten 80er: Grundlagenforschung

Diese zeitliche Einordnung ist im Grunde genommen nicht ganz richtig, denn die ersten Bemühungen um das, was mittlerweile als Musikformat Nummer 1 in aller Ohren ist, begannen schon sehr viel früher. Anfang der 1970er startet Professor Seitzer an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg mit seinen Forschungen im Bereich Audiocodierung.

An Musik ist dabei erstmal gar nicht gedacht, im Mittelpunkt steht die verbesserte Übertragung von Sprachsignalen über Telefonleitungen. In diesem Fall ist die technische Entwicklung der Forschung allerdings voraus: Denn mit dem Einsatz von ISDN und Glasfaserkabeln seit den späten 1970ern wird die Qualität der Telekommunikation derart verbessert, dass eine weitere Beschäftigung mit Sprachcodierung hinfällig wird.

Neue Ideen gehen daher in Richtung Musiksignale und so beginnt mit dem Ausklang der 70er die Forschung in Sachen Musikcodierung. In der 1988 gegründeten „Moving Picture Experts Group MPEG“, die sich mit den Standards künftiger Audiokompressionen beschäftigt, wird ein erster Algorithmus entwickelt, der unter anderem die Echtzeitübertragung von Musik über das Telefonnetz ermöglicht.

Die 90er: Die Geburt von MP3

Schon zu Beginn der 90er Jahre werden im Rahmen von MPEG gleich mehrere Verfahren für die Codierung von Musik entwickelt. Aus den vielversprechendsten Kandidaten wird schließlich eine einzige Gruppe gebildet, bestehend aus drei unterschiedlich komplexen Codierungen. Der MPEG-1 Layer 3 (MP3) ist dabei zunächst vorrangig für hochqualitative Rundfunkübertragungen gedacht, seine technische Entwicklung findet Ende des Jahres 1991 seinen Abschluss. Bis zur Namensgebung dauert es allerdings noch vier weitere Jahre, dann ist .mp3 geboren.

Seitdem steht die Dateiendung für die Möglichkeit, Musik in CD-Qualität in einer komprimierten Dateigröße verfügbar zu machen. Das wird unter anderem durch das Weglassen von überflüssigen Daten, also zum Beispiel für das menschliche Ohr ohnehin nicht hörbaren Tönen, erreicht. Das bedeutet natürlich schon einen gewissen Qualitätsverlust, der der Verbreitung von MP3 aber offenbar seither nicht geschadet hat.

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Die Jahrtausendwende: Konkurrenz belebt das Geschäft

Bereits vor dem Millennium tauchen, entgegen aller Weltuntergangsängste im Hinblick auf versagende Computertechnik, erste Konkurrenzformate zur ursprünglichen MP3 auf. Das hängt unter anderem damit zusammen, dass sowohl die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung als auch die Firma Thomson, die zusammen an der Entwicklung der MP3 gearbeitet hatten und daher einige diesbezügliche Patente halten, seit 1998 Lizenzgebühren für die Verwendung des MP3-Encoders verlangen. Freie Projekte, deren Arbeit darauf beruht hatte, waren somit mehr oder minder zur Suche nach Alternativen gezwungen.

So präsentiert Microsoft schon 1999 mit Windows Media Audio (WMA) ein firmeneigenes Audioformat. Durch die weite Verbreitung von Microsoft-Betriebssystemen und die Unterstützung durch den hauseigenen Windows Media Player hätte WMA im Grunde eine gute Ausgangsposition, um in den Konkurrenzkampf einzugreifen. Ein weiterer Vorteil ist die im Vergleich nochmals geringere Dateigröße. Demgegenüber stehen allerdings auch Schwächen, die hauptsächlich die teils schlechtere Tonqualität und die Inkompatibilität mit anderen Plattformen betreffen. Die Nutzer von Apple-Produkten kennen dieses Problem.

Ebenfalls seit 1999 entsteht Advanced Audio Coding (AAC). Dieses neue Format ist ein von der üblichen MP3-Software unabhängig entwickeltes Produkt, das sich nach wie vor in der Entwicklung befindet. Die Vorteile gegenüber dem älteren Konkurrenten sind vor allem vergleichbare, wenn nicht bessere, Klangqualitäten bei einer geringeren Komplexität. Dies wiederum liegt daran, dass bei der Entwicklung von AAC die Kompatibilität mit älteren Standards keine Berücksichtigung findet, was hauptsächlich mit den Vertriebsmöglichkeiten für Musik zusammenhängt.

Das ist allerdings auch ein schwerwiegender Nachteil. Denn die durch die Annäherung an die Musikindustrie strengere Lizenzierung, die zwar den Konzernen mehr Sicherheit bietet, wird eine weitere Verbreitung des Formats gleichzeitig eingeschränkt.

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Die 2000er: Freie Formate und Global Player

Seit dem Beginn des neuen Jahrtausends werden gleich zwei freie Audioformate entwickelt, die es zu einem gewissen Bekanntheitsgrad geschafft haben. Dazu zählt der Free Lossless Audio Codec (FLAC), an dem die Arbeiten 2000 begonnen wurden. Eine erste Version erscheint dann schon ein Jahr später und 2004 findet FLAC in der Band Metallica einen prominenten Fürsprecher. Der Grund hierfür liegt in der verlustfreien Komprimierung des Ursprungsmaterials. Die verbesserte Klangqualität bedeutet allerdings auch eine geringere Kompressionsrate und damit größere Dateien, was aber bei den heutigen Übertragungsgeschwindigkeiten kein Problem mehr darstellt. Darüber hinaus ist FLAC ein Open Source-Dateiformat, gehört also keinem Unternehmen und unterliegt keinem Patentschutz.

Mit Ogg Vorbis entsteht ebenfalls im Jahr 2000 ein weiterer freier Codec, dessen erste Version zwei Jahre später in Gebrauch geht. Wie MP3 handelt es sich bei Ogg ebenfalls um ein verlustbehaftetes Kodierungsverfahren – im Vergleich zum Vorgänger sollen diese Verluste aber deutlich geringer ausfallen. Dass die Dateigröße in der Gegenüberstellung jedoch kaum Unterschiede aufweist, macht die lizenzfreie Nutzung und die mittlerweile plattformübergreifende Spielbarkeit von Ogg-Dateien zu den wichtigsten Vorteilen.

So wie auch Microsoft verfügt auch Apple über ein eigenes Audioformat. Es wurde gewissermaßen erst spät, im Jahr 2004, als Bestandteil der Multimedia-Anwendung Quick Time eingeführt. Der Apple Lossless Audio Codec (ALAC) ist ebenfalls eine freie Software, die – wie der Name schon andeutet – eine Komprimierung der Originaldatei ohne Verluste ermöglicht. Mit den entsprechenden Nachteilen hinsichtlich der Dateigröße: Die meist mit .mp4 benannten Musikdateien sind gegenüber dem Original nur etwa 60 Prozent kleiner, ausreichende Speicherkapazität sollte also vorhanden sein. Nachteilig ist auch die eingeschränkte Nutzbarkeit, die ähnlich wie Microsofts WMA-Format keine Verwendung auf verschiedenen Plattformen ermöglicht – jedenfalls ohne die richtige Software.

Die Auswahl an verfügbaren Audioformaten ist in jedem Fall groß und letztendlich werden persönliche Vorlieben – hinsichtlich der gewünschten Qualität oder der genutzten Geräte – den Ausschlag für die Verwendung der einen oder anderen Codierung geben oder diese sogar zwingend voraussetzen. Wem also das gute alte MP3-Format nicht mehr genügt, hat zahlreiche Möglichkeiten, sich anderweitig mit digitaler Musik zu versorgen. Sofern er oder sie nicht ohnehin noch an das CD-Regal müssen. Aber das wäre wirklich Steinzeit.

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