Zaras MP3-Tips
welche frequenzen etc. reichen aus damit der sound noch gut ist? also schöne bässe und höhen und tiefen etc.
Es gibt 3 Hauptfaktoren, die die Qualität von komprimiertem Audio beeinflussen:
- Die Abtastrate gibt an, bis zu welcher Höchstfrequenz gespeichert wird.
- Die Bittiefe gibt an, mit wievielen Bits jeder der Abtastwerte aufgelöst wird.
- Die Bitrate gibt an, wieviele Bits in einem Zeitabschnitt gespeichert werden dürfen.
Eine Audio-CD verwendet eine Abtastrate von 44100 Hz bei 16 Bit Bittiefe auf 2 Kanälen (Stereo). Da die CD keine Komprimierung verwendet, ergibt sich daraus eine Datenrate von ungefähr 1378 kbps, oder 172 kBps, oder eben einfache CD-Geschwindigkeit.
Abtastrate:
Für einen guten Sound solltest du nicht unter 44100 Hz gehen. Das menschliche Gehör kann Frequenzen von etwa 20 bis maximal 20000 Hz wahrnehmen, in unserem Alter vielleicht noch bis 18000 Hz. Um solche Frequenzen digital speichern zu können, müssen sie mit mindestens der doppelten Frequenz abgetastet werden.
Allerdings sind in natürlichen Geräuschen noch viele Frequenzen oberhalb unserer Wahrnehmungsschwelle enthalten, die mit anderen Schwingungen Interferrenzen bilden und so den Klang mit beeinflussen. Diese Frequenzen werden auf CDs und in MP3s durch die Abtastung mit 44100 Hz herausgefiltert, wodurch eine CD immer etwas steriler, eben kristallklar, klingt. Daran kann auch künstliches Rauschen ("Dithering") nur bedingt etwas ändern.
Für DVDs werden deshalb meistens höhere Abtastraten ab 48000 Hz bis 96000 Hz verwendet, obwohl man die damit möglichen Töne einzeln gar nicht mehr wahrnehmen könnte.
Die Abtastrate nachträglich hochzurechnen ergibt keinen Sinn, weil es den Klang nicht verbessert. Eine Umwandlung nach unten sollte wenn überhaupt nur in 50%-Schritten erfolgen. Also 44100, 22050, 11025, ...
Bittiefe:
Die Bittiefe solltest du auf 16 Bit lassen, wenn das Original 16 Bit hat. 8 Bit klingen sofort schlecht und 24 oder 32 Bit haben überhaupt nur die wenigsten digitalen Audioquellen, wie zum Beispiel Audio-DVDs. Nachträglich hochrechnen ergibt auch hier keinen besseren Klang und somit keinen Sinn.
Bitrate:
128 kbps ist bei einer ordentlichen MP3-Encodierung völlig ausreichend und vom Original nicht zu unterschieden. Ich weiß aber nicht, ob Lame das hinbekommt. Wenn man für MP3 mit 128 kbps eine rechenintensive Encodierung zulässt, kann man das selbe Ergebnis bekommen, wie mit variabler Bitrate um diesen Durchnittswert. Denn dann werden Daten von Stellen, die mehr Datenrate brauchen, einfach an frühere Stellen gespeichert, wo weniger Datenrate benötigt wurde. Diese Stellen bleiben beim Abspielen im Speicher, bis sie benötigt werden. Es werden dann auch längere Passagen zur Untersuchung auf ihre Komprimierbarkeit herangenommen. Natürlich dauert es länger, etwas in guter MP3-Qualität zu encodieren, aber nachdem das ja nur ein mal gemacht werden muss, sollte es das wert sein. Wer die Zeit nicht hat, sollte die Datenrate beim Encodieren höher wählen.
Mit der MP3pro-Erweiterung des MP3-Standards kann man sogar mit nur 64 kbps CD-Qualität erreichen. Und wie es die MPEG vorschreibt, ist MP3pro abwärtskompatibel. Das heißt, ein MP3-Spieler ohne MP3pro kann MP3pro trotzdem abspielen, es klingt dann nur nicht so gut, weil er die hohen Frequenzen nicht decodieren kann.
Klang:
Der Klang wird nicht nur von der Codierung beeinflusst. Oft werden zusätzliche Filter benutzt, die bestimmte Frequenzen verstärken, um zum Beispiel über PC-Boxensystem besser zu klingen. Dazu kommt Normalisierung, Dynamikausgleich und wer weiß was noch. Ich halte davon aber nicht viel, da es eigentlich ein absichtlicher Verfälschungsprozess ist.
MP3 allgemein
MP3 hat sich als Abkürzung für "MPEG-1 Audio Layer 3" durchgesetzt und war ursprünglich nur eine Audiocodierungsvorschrift für MPEG Videos. Mit MPEG-3 hat MP3 übrigens nichts zu tun, denn ein MPEG-3-Standard ist überhaupt nicht definiert!
Wie alle MPEG-Formate ist auch MP3 ein verlustbehaftetes Komprimierungsverfahren, das die Schwächen der menschlichen Wahrnehmung schamlos ausnutzt. Zum Beispiel ist unser Gehör nach lauten Schlägen für einen Moment für alle beteiligten Frequenzen taub. MP3 nutzt das aus, und speichert nach lauten Schlägen keine Daten, weil man sie sowieso nicht hören würde. Außerdem kann das menschliche Gehör sehr leise wie auch sehr laute Dinge zwar gleichermaßen gut, aber nicht gleichzeitig hören. Wenn laute Geräusche die leisen Dinge übertönen, braucht man die leisen Töne ebenfalls nicht mehr so genau zu speichern. Sie werden dann oft durch künstliches Rauschen ersetzt, damit der Eindruck erhalten bleibt, dass die Geräusche da sind. Laute Stellen werden oft mit einer geringeren Auflösung gespeichert, als leise Töne, damit sich die leisen Töne stärker vom Rauschen abheben und nicht blechern klingen. Es gibt noch weitere Tricks, die zum Beispiel darauf basieren, dass das menschliche Gehör die Phase einer Schwingung überhaupt nicht wahrnehmen kann und solche Sachen. Dazu kommt, dass man bestimmte Dinge beim Abspielen durch digitale Filter wieder in den Sound bekommt, die man ebenfalls nicht speichern muss. Je geringer du die Datenrate einstellst, umso stärker werden die Effekte ausgenutzt, bis sie hörbar den Klang verändern.
MP3 kann gestreamt werden und inzwischen kann MP3 sogar Surroundsound codieren. Es gibt also eigentlich keinen Grund, das Microsoft-Format zu verwenden, das im Prinzip ebenfalls nur auf den für MPEG-Audio vom Fraunhofer Institut erforschten Effekten basiert und nur durch den gewaltigen Einfluss von Microsoft zu so großer Bedeutung gelangt ist.
