Audio-Dateiformate: Der ultimative Leitfaden

Audio-Dateiformate: Der ultimative Leitfaden Audio-Dateiformate: Der ultimative Leitfaden

Audiodateiformate bilden die atomare Ebene der Musikproduktion.

Wenn Sie Audiodaten erstellen, um sie an eine Streaming-Plattform zu senden oder auf eine CD zu brennen, müssen Sie sie irgendwie speichern.

Bei so vielen Audiodateiformaten kann es natürlich schwierig sein zu wissen, welches Format Sie für Ihre spezielle Situation verwenden müssen.

Es stellt sich die Frage,

Welches Audiodateiformat sollten Sie verwenden, um die bestmögliche Klangqualität zu erzielen?

In diesem kurzen Leitfaden erfahren Sie alles, was Sie über die verschiedenen Audioformate wissen müssen, damit Sie das richtige Format für die jeweilige Aufgabe auswählen können.

Lasst uns eintauchen!

Was sind Audiodateiformate?

Sie können sich ein Audiodateiformat als Speicherplatz für Audioinformationen vorstellen.

Wenn die rohen Audiodaten Ihr Audio-Interface über den Analog-Digital-Wandler verlassen, verwendet Ihr Interface die Puls-Code-Modulation (PCM), um sie zu kodieren.

Um diese Pulscodemodulation mit einem physischen System wiederzugeben, müssen Sie die Informationen in eine abspielbare Datei organisieren.

Sie können Audiodateiformattypen anhand der Container, in denen sie sich befinden, und der Datenkomprimierungsmethoden, die sie verwenden, um die PCM-Streams in Ordnung zu halten, unterscheiden.

Diese verschiedenen Formate stellen zwar dieselben Informationen dar, doch sind die Qualitätsstufen und der Speicherplatz unterschiedlich.

Einige Audioformate haben sogar einzigartige Eigenschaften, wie z. B. die Speicherung von Metadaten, die Inhalts- oder Dateiinformationen liefern.

Ein tieferes Eintauchen in PCM

PCM

Wie bereits erwähnt, ist PCM (Pulse Code Modulation) die Methode, mit der wir analoge Signale in Signale umwandeln, die im digitalen Bereich verwendet werden können. Dieser Umwandlungsprozess kodiert Wellenformen mit Bittiefe und Abtastrate. Die Bittiefe ist die Anzahl der Bits pro Abtastung, während die Abtastrate die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde angibt.

Die meisten digitalen Formate haben eine Abtastrate von 24 Bit/44,1 kHz.

Die 3 Hauptgruppen von Audioformaten

Am einfachsten lassen sich die Audioformate und ihre Unterschiede in drei Hauptgruppen einteilen:

  • Unkomprimiertes Audioformat
  • Verlustbehaftetes komprimiertes Audioformat
  • Verlustfrei komprimiertes Audioformat

In der nachstehenden Tabelle sind die wichtigsten Audioformate dem jeweiligen Kodierungstyp zugeordnet:

Audio-Codierungstypen

Verlustbehaftete Audiodateien vs. verlustfreie Audiodateien

Verlustfrei

In der weiten Welt der Audiodateien gibt es verlustbehaftete und verlustfreie Dateiformate, die sich in Bezug auf die Datenkompression unterscheiden.

Die Datenkomprimierung ist ein praktisches Mittel, um mehr Dateien auf einer Festplatte unterzubringen. Man kann sich das so vorstellen, dass man eine Reihe von Einzeldateien auf dem Computer komprimiert, um eine kleinere Datei zum Speichern zu erhalten. Diese Art der Komprimierung unterscheidet sich stark von der Audiokomprimierung beim Abmischen oder in der Musikproduktion.

Im Gegensatz zu dem, was viele glauben, gibt es Datenkomprimierungsmethoden, mit denen Dateien kleiner gemacht werden können, während die vollständige Integrität der Informationen im Audiostrom erhalten bleibt. Wir bezeichnen diese Audioformate als verlustfrei komprimierte Formate.

Auf der anderen Seite gibt es verlustbehaftete komprimierte Formate, bei denen Daten innerhalb des Audiostroms eliminiert werden, ohne den Klang wesentlich zu beeinträchtigen. Bei dieser Art der Komprimierung werden jedoch einige Informationen weggeworfen.

Komprimierte Audioformate vs. unkomprimierte Audioformate

Audioformate ohne jegliche Form der Komprimierung werden als unkomprimierte Audioformate bezeichnet.

In diesen Containern werden Audio-Rohdaten ohne jegliche Qualitäts- oder Größenreduzierung gespeichert. Diese Dateien können zwar viel größer sein als komprimierte Audiodateien, liefern aber die meisten Details und die beste Klangtreue.

Diese Art von Dateien wird häufig für verschiedene Schritte in der Musikproduktion verwendet, z. B. für die Aufnahme oder das Abmischen.

Dennoch sind nicht alle unkomprimierten Audiodateien gleich. Je nachdem, wie das analoge Signal digital umgewandelt wurde, weisen diese Dateien unterschiedliche Qualitätsstufen auf. Die verschiedenen Arten von Analog-Digital-Wandlern arbeiten mit unterschiedlicher Präzision und Genauigkeit.

Wenn Sie während des Konvertierungsprozesses eine höhere Bittiefe und Abtastrate verwenden, können Sie mehr Informationen erfassen.

Die Bittiefe ist die Anzahl der Informationsbits in einem Audio-Sample, die sich direkt auf die Auflösung der einzelnen Samples bezieht. Auf einer CD werden beispielsweise 16 Bits pro Sample verwendet, auf einer DVD dagegen 24 Bits pro Sample.

Die Genauigkeit, mit der ein Analog-Digital-Wandler die Amplitude oder das Signalvolumen messen kann, ist der Grund für die Bittiefe.

Ich stelle mir die Bittiefe oft so vor, wie die kleinen Markierungen auf einem Maßband. Eine geringere Bittiefe können die Zollmarkierungen sein, die viel weiter voneinander entfernt sind, während eine höhere Bittiefe die Zentimetermarkierungen sein können. Im Grunde genommen berücksichtigt eine höhere Bittiefe eine größere Anzahl kleinerer, einzelner Messungen.

Verstehen der Bitrate

Die Bitrate ist die Datenmenge, die eine Datei pro Sekunde produziert.

Wenn Sie sich digitale Audiodateien anhören, werden Sie feststellen, dass die Dateien am Ende mit einer "kbps"-Markierung versehen sind, die Ihnen die dazugehörige Bitrate angibt.

Jede Sekunde einer Audioaufnahme enthält eine bestimmte Anzahl von Bits. Wir berechnen diese Bits durch "Daten pro Sekunde". Wenn Sie zum Beispiel eine Audiodatei sehen, auf der "280 kbps" steht, bedeutet das, dass jede Sekunde Audio in diesem Stream 280 Kilobits enthält.

Wir verwenden die Bitrate, d. h. die pro Sekunde kodierte Datenmenge, um die Qualität eines Dateiformats zu bestimmen.

Mit niedrigeren Bitrateneinstellungen erhalten Sie zwar kleinere komprimierte Dateien, aber die Audioqualität ist nicht so hoch. Als die ersten Festplatten aufkamen, war eine niedrige Bitrate notwendig, da die Speicherkapazität nicht so groß war wie heute. Das galt auch für die meisten Computer, die nicht über die nötige Bandbreite für die Übertragung größerer Dateien verfügten.

In der modernen digitalen Welt sind Bandbreite und Speicherplatz kein Thema mehr, über das wir uns Gedanken machen müssen. Deshalb wird immer empfohlen, die höchstmögliche Bitrate zu verwenden, wenn Sie mit verlustbehafteten Formaten arbeiten.

Wenn Sie z. B. mit einer MP3-Datei arbeiten, beträgt der Standard für hohe Qualität 320 kbps. Bei diesen High-End-Einstellungen kann es ziemlich schwierig sein, komprimierte und unkomprimierte Audiodaten zu unterscheiden, wenn man sie einfach so hört.

Verstehen von High-Resolution Audio

Nun werden Sie sich vielleicht fragen,

Wie sieht es mit High-Resolution Audio aus?

High-Resolution Audio ist insofern etwas Besonderes, als es keinen einzigen Standard dafür gibt.

Wenn Produzenten und Techniker jedoch von hochauflösendem Audio sprechen, meinen sie oft Audiodateien mit Abtastfrequenzen oder Bittiefen, die über dem CD-Standard (16 Bit/44,1 kHz) liegen.

In unseren Augen sind hochauflösende Dateien 24-bit/48kHz, 24-bit/96kHz und 24-bit/192kHz.

Das Schöne an hochauflösenden Audiodateien ist, dass sie viel mehr Informationen enthalten als niedrigauflösende Dateien oder komprimierte Audiodateien, was bedeutet, dass die Klangqualität viel besser ist. Hochauflösende Audiodateien benötigen zwar mehr Speicherplatz, aber das kann sich lohnen, wenn die Qualität Ihren Ansprüchen genügt.

Zu den beliebtesten unkomprimierten hochauflösenden Audiodateien gehören WAV und AIFF, aber es gibt auch die Audioformate FLAC und ALAC.

Gängige Audiodateiformate

Es gibt zwar mehrere verschiedene Audiodateiformate, aber nicht alle sind sehr verbreitet.

Auf Ihrem Weg zur Musikproduktion werden Sie wahrscheinlich nur mit einigen wenigen verschiedenen Audioformaten in Berührung kommen. Hier sind einige der wichtigsten, die Sie kennen sollten:

MP3

Das gebräuchlichste Audioformat zum gelegentlichen Hören ist MP3.

Anfang der 2000er Jahre wurden MP3s dank der von Napster ausgelösten Tauschbörsen-Revolution immer beliebter. Im Oktober 2001 zog Steve Jobs ein kleines Gerät aus seiner Tasche, auf dem sich 1.000 dieser Dateien befanden.

Das Tolle an MP3s war, dass wir so viele Informationen in so kleinen Behältern speichern konnten, ohne die Klangqualität zu beeinträchtigen.

Natürlich war einer der Gründe, warum MP3s im Mittelpunkt des illegalen Musikdownloads standen, die Tatsache, dass sie leicht von CDs zu kodieren waren.

In der heutigen Welt sind MP3s immer noch eines der gängigsten Audiodateiformate. Sogar große digitale Audio-Download-Shops wie Bandcamp verwenden immer noch MP3s als ihr Hauptformat.

Sie gehören zu den praktischsten Dateien zum Speichern von Musik auf Tablets oder tragbaren Abspielgeräten. Außerdem funktionieren MP3s auf so gut wie jedem Abspielgerät.

Die Bitrate, mit der MP3s aufgezeichnet werden, kann sich stark auf die Klangqualität auswirken. Eine MP3 mit einer Kodierung von 128 KBit/s hat beispielsweise eine geringere Klangqualität als eine MP3 mit einer Kodierung von 320 KBit/s.

Im Folgenden erhalten Sie einen Überblick über die Größe von MP3-Dateien im Vergleich zu anderen Dateitypen:

Vergleich der Dateigrößen

FLAC/ALAC/WMA

FLAC-Dateien sind verlustfrei komprimierte Open-Source-Audiodateien. Dieses Audiodateiformat war eines der allerersten verlustfreien Formate, die populär eingesetzt wurden. FLAC steht für Free Lossless Audio Codec. Diese Dateien sind etwa halb so groß wie eine normale WAV- oder AIFF-Datei bei gleicher Abtastrate.

Bei FLAC-Dateien gibt es jedoch keine Einbußen bei der Audioqualität. Sie sind besser als CD-Qualität, da sie eine Auflösung von bis zu 32 Bit/96kHz bieten.

Das Schöne an FLAC-Dateien ist, dass sie auch Nutzern mit begrenztem Speicherplatz auf ihren Abspielgeräten die Möglichkeit bieten, verlustfreie Musik zu hören. Während es für den durchschnittlichen Hörer schwer sein kann, den Unterschied zwischen FLAC und MP3 zu erkennen, diskutieren viele Audiophile schnell über die Unterschiede.

ALAC ist FLAC sehr ähnlich, obwohl es von Apple entwickelt wurde. Dieser Dateityp steht für Apple Lossless Audio Codec.

ALAC ist eine gute Alternative zu FLAC für Apple Music oder iOS-Nutzer. Beachten Sie jedoch, dass ALAC-Dateien etwas größer sind als FLAC-Dateien.

Die Windows-Alternative ist WMA, was für Windows Media Audio steht. Diese Alternative wurde von Microsoft für das Windows-Betriebssystem entwickelt. WMA kann Abtastraten von bis zu 24 Bit/96 kHz verarbeiten und gibt sie wieder, ohne Daten zu entfernen.

Beachten Sie, dass Windows auch ein verlustbehaftetes WMA-Format entwickelt hat, das eine Überlegung wert sein könnte, wenn Sie einen Windows-Computer haben und die Dateigröße verringern und gleichzeitig eine höhere Audiokompatibilität als MP3 genießen möchten.

AAC

AAC-Dateien sind verlustbehaftet komprimierte Audiodateien, die von einer Reihe von Digitaltechnikunternehmen wie Bell, Microsoft und Dolby entwickelt wurden. Die Idee hinter der Entwicklung des AAC-Audiodateiformats ist, dass es effizienter als MP3 sein sollte.

Wenn Sie schon einmal einen iPod besessen haben, haben Sie schon einmal das AAC-Audioformat gehört, da der iTunes Store AAC-Dateien verwendet.

AAC ist etwas effizienter als MP3, und viele sagen, dass es besser klingt. Es wird sowohl für die Streaming-Plattform von Apple Music als auch für die Streaming-Plattform von YouTube verwendet.

WAV/AIFF

WAV-Dateien (Waveform Audio File Format) sind eines der gebräuchlichsten verlustfreien, unkomprimierten Audioformate überhaupt. Häufig werden auch AIFF-Dateien anstelle von WAV-Dateien verwendet, da beide Dateitypen die gleiche Menge an Informationen enthalten. Im Grunde genommen funktionieren sie sehr ähnlich.

Beide Dateien basieren auf PCM oder Pulscodemodulation, einer der einfachsten Methoden der Audiospeicherung in der digitalen Welt.

Der Unterschied besteht darin, dass WAV-Dateien von IBM und Microsoft für PC-Benutzer entwickelt wurden, weshalb sie auf Windows-basierten Plattformen zu finden sind. WAV ist auch das Standardkodierungsformat für CDs.

Andererseits wurden AIFF-Dateien (Audio Interchange File Format) für Apple-Benutzer als WAV-Alternative entwickelt. Sie sind nicht so weit verbreitet wie WAV-Dateien, bieten jedoch eine weitaus bessere Unterstützung für Metadaten. Im Gegensatz zu WAV-Dateien können Sie in AIFF-Dateien Daten wie Songtitel und Artwork einfügen.

AIFF-Dateien arbeiten mit Pulscodemodulation, d. h., sie werden nicht komprimiert und verlieren keine Informationen auf dem Weg. Wenn Sie in Logic aufnehmen, werden Sie feststellen, dass AIFF eine der wenigen Möglichkeiten ist, die Sie haben.

Natürlich können Sie beide Formate auf jeder Plattform verwenden.

Der größte Nachteil dieser beiden Arten von Dateien ist, dass sie sehr groß sind. Eine 16-Bit/44,1 kHz-Datei in CD-Qualität benötigt im Durchschnitt etwa 10 MB Speicherplatz für jede Minute Audio.

Daher sind diese beiden Dateien die erste Wahl für Tontechniker, die eine hohe Klangqualität wünschen.

OGG Vorbis

OGG Vorbis-Dateien, oft auch als Vorbis-Format bezeichnet, sind verlustbehaftete Open-Source-Dateien, die als Alternative zu AAC- und MP3-Dateien entwickelt wurden. Das Besondere an diesem Format ist, dass es nicht durch ein Patent eingeschränkt ist. Der Streaming-Dienst von Spotify verwendet das OGG-Vorbis-Format mit 320kbps.

OGG steht eigentlich für gar nichts. Tatsächlich ist OGG nicht wirklich ein Komprimierungsformat. Vielmehr ist es ein einzigartiger Multimedia-Container, der für eine Vielzahl von Kompressionsformaten geeignet ist. Der Grund, warum es gemeinhin OGG Vorbis genannt wird, ist, dass OGG typischerweise Vorbis-Dateien enthält.

Vorbis wurde erstmals im Jahr 2000 entwickelt. Es wurde zu einem beliebten Audioformat, weil es auf Open-Source-Software basiert. Außerdem bietet es im Vergleich zu den meisten verlustbehafteten Komprimierungsformaten eine höhere Audioqualität.

Andere, weniger verbreitete Audioformate

DSD

DSD ist ein hochauflösendes Audioformat, das für Super Audio CDs verwendet wird. DSD gibt es in zahlreichen Varianten, darunter 2,8, 5,6 und 11,2 MHz. Es handelt sich um eine unkomprimierte Audiodatei mit hoher Wiedergabetreue, die sich hervorragend zum Hören eignet, aber nicht das praktischste Dateiformat für das Streaming ist.

Das Besondere an DSD-Dateien ist, dass sie nur ein einziges Bit verwenden, im Gegensatz zu unkomprimierten Dateien, die eine Bittiefe und eine Abtastrate verwenden. Bei diesen Dateien wird dieses einzelne Bit 2,8 Millionen Mal pro Sekunde abgetastet, um die Datei neu zu erstellen.

DSD-Dateien sind den hochauflösenden 24-Bit/96kHz-Dateien sehr ähnlich. Dieses innovative Format bietet zwar eine unglaubliche Klangqualität, ist aber mit vielen Betriebssystemen nicht sehr kompatibel. Tatsächlich müssen Sie einen D/A-Wandler eines Drittanbieters verwenden, um eine DSD-Datei auf einem Mac oder Windows-System zu nutzen.

Wenn Sie etwas mehr Geld für einen externen D/A-Wandler zur Verfügung haben und Ihnen das Abtasten eines einzelnen Bits 2,8 Millionen Mal pro Sekunde gefällt, könnte DSD eine Überlegung wert sein.

MQA

MQA ist ein weiteres hochauflösendes, verlustfreies Audiokomprimierungsformat, das für effizienteres Streaming entwickelt wurde. Tidal verwendet MQA für hochauflösendes Streaming, und viele CDs verwenden es ebenfalls.

Wie man ein Audiodateiformat auswählt

Audio Mastering Dateiformate

Zu diesem Zeitpunkt haben Sie also eine Menge Informationen über Audiodateiformate in Ihrem Gehirn gespeichert.

Was machen Sie damit?

Die Wahl des richtigen Audioformats für die jeweilige Anwendung kann einen großen Unterschied ausmachen.

Welches Audioformat Sie verwenden, hängt davon ab, ob Sie die Klangqualität oder den Speicherplatz bevorzugen. Darüber hinaus hängt es auch davon ab, welche Geräte Sie für die Wiedergabe verwenden.

Wenn Sie ein allgemeiner Hörer sind, können Sie komprimierte Dateiformate mit hohen Bitraten genießen, z. B. 320kbps AAC oder MP3.

Wenn Sie hingegen Musikproduzent oder Tontechniker sind, werden Sie unkomprimierte Audiodateien mit hohen Abtastraten verwenden wollen. Zu den beliebtesten Formaten gehören 24bit/48kHz WAV und AIFF.

Für ernsthaftes, kritisches Hören empfehlen viele Audiophile jedoch FLAC.

Abschluss der Audioformate

Letzten Endes gibt es kein "bestes Audioformat".

Persönliche Vorlieben sind der wichtigste Faktor, um das richtige Audioformat für Sie zu finden.

Es ist wichtig, einige Dinge zu beachten, darunter Ihren Speicherplatz, Ihr Betriebssystem und die Art, wie Sie Ihre Musik wahrnehmen möchten.

Natürlich ist ein bisschen zusätzlicher Speicherplatz ganz nett, aber wir empfehlen nicht, dafür die Audioqualität zu opfern, vor allem, wenn Sie sich darauf konzentrieren, der beste Tontechniker zu sein, der Sie sein können.

Wir hoffen, dass Sie diesen Leitfaden als Nachschlagewerk verwenden können, wenn Sie auf einen Dateityp stoßen, bei dem Sie sich nicht sicher sind, denn die Kenntnis der verschiedenen verfügbaren Audioformate wird Sie langfristig zu einem zuverlässigeren Produzenten oder Tontechniker machen.

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