Einführung
Die entmaterialisierte Musik, wie der Name schon sagt, keine physischen Träger. Wenn digitale Musik nicht auf einer CD oder DVD gespeichert ist, spricht man von entmaterialisierten Formaten. Die Musik wird also in digitaler Form in einer Computerdatei gespeichert. Es ist nun möglich, auf die gleiche Audioqualität zuzugreifen, die aus dem Aufnahmestudio kommt (Studio Master). Es gibt zwei Hauptvorteile: die große Speicherkapazität im Vergleich zu physischen Trägern und eine Qualität, die je nach Konfiguration besser sein kann als die einer CD. Tatsächlich haben Sie mit Audiodateien die Wahl der Qualität des Codierungsformats je nach gewünschtem Speicherplatz.
Darüber hinaus sind mit der Digitalisierung und dem Internet digitale Dateien leicht zugänglich. Um eine digitale Bibliothek zu erstellen, stehen Ihnen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung: Entweder rippen (kopieren) Sie eine CD oder eine Vinylplatte, um sie auf Ihre Festplatte zu importieren, oder Sie laden Audiodateien von Musikplattformen herunter.Qobuz.com, , linnrecords.com, Bibliothek). Das Hören der entmaterialisierten Bibliothek ist zum Beispiel von einem Computer, einem MP3-Player, einem Smartphone, einem Tablet, einem Netzwerk-Player, einem Audio-Server und einer Dockingstation aus möglich (Sie können in der praktischen Anleitung zur Wiedergabe der Bibliothek mehr erfahren). entmaterialisierte Musik).
Digital vs. Analog
Im Jahr 1978 kamen die Marken Sony und Phillips zusammen, um ein Standardsystem zur Umwandlung von analogem Ton in digitale Signale zu entwickeln. Im Jahr 1982 erschien der erste Player mit einer optischen (Laser-)Technologie ohne mechanischen Kontakt und seinem Träger, der CD.Dieses konnte bis zu 74 Minuten Musik enthalten..
Analog und Digital sind zwei Verfahren, die zur Speicherung und Übertragung von Daten verwendet werden. Diese werden durch elektrischen Strom übertragen.
Ein analoges Signal ist kontinuierlich, wobei jeder Moment einem genauen Wert entspricht, das heißt, das Signal kann jede beliebige Amplitude annehmen. Seine grafische Darstellung ist eine Sinuskurve:
Im Gegensatz dazu wird das digitale Signal binär codiert (Grundlagen der Informatik), es ist eine Abfolge von 0 und 1. Seine Darstellung erfolgt in Form eines Histogramms:
Daher ist die Wiedergabe eines analogen Signals selten verlustfrei, da es schwierig ist, die gleichen genauen Amplitudenwerte wiederzufinden, wenn es elektrische Störungen gegeben hat.
Im Gegensatz dazu ist das Kopieren eines digitalen Signals einfach, es gibt nur zwei Amplitudenstufen zu reproduzieren.
Prinzip der Digitalisierung
Die Digitalisierung ist die Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal. Sie umfasst zwei gleichzeitige Aufgaben:
- Die Stichprobenahme (sampling auf Englisch): periodische Entnahme von Proben des analogen Signals.
- Die Quantifizierung (Auflösung): Es ist die Zuweisung eines Zahlenwerts zu jeder entnommenen Probe. Es ist eigentlich die Messskala einer Probe.
Die Qualität eines digitalen Signals hängt von zwei Elementen ab: der Abtastrate, genannt Abtastfrequenz, und der Auflösung.
Je höher die Abtastrate ist (die entnommenen Intervalle sind also kleiner), desto genauer entspricht das digitale Signal dem Original.
Die Auflösung ist die Anzahl der Bits, mit denen die Werte kodiert werden, das heißt die Anzahl der verschiedenen Werte, die eine Probe annehmen kann. Je höher die Auflösung, desto besser die Qualität.
Nehmen wir ein Beispiel mit dem CD-Qualitätsformat 16 Bit, 44,1 kHz: Der Ton wird 44.100 Mal pro Sekunde auf einer 16-Bit-Skala abgetastet.
Hier ist ein Diagramm, das die Abtastung des analogen Signals bei der Analog-Digital-Umwandlung darstellt:
Quelle: http://fcosinus.free.fr/articlenum/numerique.html
Die Digitalisierung bietet daher die Möglichkeit, die Signalqualität zu beeinflussen. Man bemerkt die Bedeutung des Verhältnisses von Qualität und Quantität. Sie können entweder die Signalqualität auf Kosten des Speicherplatzes verbessern oder die Kompression verwenden, um viel verfügbaren Platz zu gewinnen.
Daher kann man bei der Digitalisierung entscheiden, die Signalqualität beizubehalten oder zu verringern für:
- Die Lagerkosten
- Die Kosten der Digitalisierung
- Die Bearbeitungszeiten
Das Digitale ist nur für den Transport und die Speicherung von Musik nützlich. Tatsächlich funktioniert unser menschliches Ohr analog, kontinuierlich, mit den Vibrationen der Trommelfelle. Wir dekodieren das Digitale nicht aus seinen binären Folgen. Es ist daher notwendig, das digitale Signal wieder in ein analoges Signal umzuwandeln, damit wir es hören können. Hier kommt der Einsatz von Digital-Analog-Wandler (DAC).
Die Wahl der Abtastfrequenz erfolgt nicht zufällig, sie muss ausreichend hoch sein, um die Form des Signals zu erhalten. Nach dem Shannon-Theorem muss ein Signal mit mindestens der doppelten (oder höheren) Frequenz der analogen Signalfrequenz, die abgetastet wird, abgetastet werden, um es korrekt zu digitalisieren.
Bitrate und theoretische Dynamik
Die Bitrate auf Französisch „Débit Binaire“ repräsentiert die Anzahl der binären Elemente, die pro Sekunde übertragen werden. Sie wird in Bits pro Sekunde (B/s, Bit/s oder bps) oder deren Vielfachen unter Einhaltung der internationalen Systemnotation (SI) ausgedrückt:
- das Kilobit pro Sekunde (Symbol kbit/s) = 1.000 bit/s;
- das Megabit pro Sekunde (Symbol Mbit/s) = 1.000 kbit/s;
- das Gigabit pro Sekunde (Symbol Gbit/s) = 1.000 Mbit/s.
Die Übertragungsrate wird oft in Byte angegeben, der englischen Übersetzung von Octet; ein Byte entspricht 8 Bits pro Sekunde. Deshalb können Sie Dateien finden, die mit der Einheit Bps (Byte per second) oder kB/s (Kilobyte pro Sekunde) angegeben sind.
Je nach dem Kompressionsalgorithmus und seinen Optionen können zwei Arten von Bitraten erzielt werden:
- Konstante Bitrate (CBR)
- Variable Bitrate (VBR) oder Durchschnittliche Bitrate (ABR)
Nehmen wir das Beispiel einer MP3-Datei im CBR-Format mit 320 kbps: Das bedeutet, dass 320.000 Bytes pro Sekunde Musik verarbeitet werden.
Die theoretische Dynamik wird in Dezibel (dB) ausgedrückt und stellt den Unterschied zwischen dem schwächsten und dem lautesten Ton dar, den ein System wiedergeben kann. Zum Beispiel bedeutet eine Dynamik von 60 dB, dass es 60 Dezibelstufen zwischen dem schwächsten und dem lautesten Ton gibt.
Dieses Schema mit Beispiel zeigt Ihnen verschiedene Geräuschpegel und deren Entsprechung in unserer täglichen Umgebung.
Beispiel von Trägermaterialien und deren Eigenschaften:
Quelle: Prestige & Image Nr. 68
(1): Die Bitrate wird berechnet mit der Formel Bits/Sekunde = (Abtastfrequenz in Hz)*(Kanäle)*(Anzahl der Bits)
Die Kompression
Die Komprimierung ist ein Verfahren, das die Daten einer Datei komprimiert, um Speicherplatz zu sparen. Es gibt zwei Arten von Komprimierungen:
- Verlustfreie Kompression: Die Dateigröße wird verkleinert und alle Daten bleiben intakt.
- Verlustbehaftete Kompression: Die Dateigröße wird erheblich reduziert, aber die gelöschten Daten sind nicht wiederherstellbar. Man erhält also eine degradierte Datei.
Achtung, die Komprimierung nicht mit Datenverlust zu verwechseln. In der Informatik führt die Komprimierung nicht zu Datenverlusten. Sie ermöglicht es, mit Hilfe mathematischer Algorithmen die Dateigröße zu reduzieren. Der Gewinn beträgt etwa 40 bis 50%.
Schließlich ist der Datenverlust einfach darauf zurückzuführen, dass der Algorithmus vermeintlich überflüssige Daten (schwer hörbar) entfernt, um die Dateigröße zu reduzieren. Eine Datei, die Daten verloren hat, ist zwangsläufig eine grobe Annäherung an das ursprüngliche Signal und keine originalgetreue Darstellung.
Wir können digitale Dateien in drei Kategorien einteilen:
- Unkomprimierte Dateien Entschuldigung, aber es scheint, dass der ursprüngliche Text auf Französisch fehlt. Bitte geben Sie den französischen Text ein, den Sie ins Deutsche übersetzen möchten.
Diese Dateien enthalten das Originalsignal, aber ohne Komprimierung ist die Dateigröße groß und der Download dauert sehr lange. Dieser Dateityp ist wenig interessant, da er die gleiche Qualität des mit verlustfreien (Lossless) Dateien gespeicherten Signals enthält und dabei 2- oder 3-mal mehr Platz beansprucht.
Hier sind zwei Hauptdateien ohne Komprimierung:
WAV: (Waveform-Audioformat)
Das WAV ist ein unkomprimiertes und verlustfreies Audio-Dateiformat, das von Microsoft entwickelt wurde. Die Erweiterung ist .wav
AIFF: (Audio Interchange File Format)
AIFF ist ein unkomprimiertes und somit verlustfreies Dateiformat, das von Apple entwickelt wurde, um Audiodateien auf den Computern der Marke zu speichern. Es ist das Äquivalent zu WAV für die Windows-Welt. Die Dateierweiterung ist .aif
- Verlustfrei komprimierte Dateien:
Lossless-Kompression ermöglicht die vollständige Wiederherstellung des ursprünglichen Signals. Lossless reduziert die Audiodaten, ohne sie zu zerstören (nicht-destruktives Prinzip). Verlustfreie Dateien bieten somit eine große Speicherkapazität bei gleichbleibender Qualität des Originalsignals. Die Qualität einer Lossless-Datei wird durch die Abtastrate und die Auflösung gemessen.
Die wichtigsten Lossless-Dateien:
FLAC: (Free Lossless Audio Codec)
FLAC ist ein Dateiformat mit verlustfreier Datenkompression. Dieses Format entfernt keine Informationen vom Audio-Stream. Der Hauptvorteil besteht darin, dass es weniger Speicherplatz benötigt als ein unkomprimiertes Format. Seine Erweiterung ist .flac.
ALAC: (Apple Lossless Audio Codec)
ALAC ist ein Dateiformat mit verlustfreier Komprimierung, das von Apple entwickelt wurde. Es ist zu beachten, dass Apple niemals die Abkürzung ALAC verwendet, sondern stattdessen Apple Lossless. Die Dateierweiterung ist .alac
Monkey’s Audio: (.APE)
APE ist ein Audio-Dateiformat mit Kompression ohne Qualitätsverlust. Dieses Format ist somit eine verlustfreie Kompression des WAV-Formats. Beim Dekomprimieren einer APE-Datei kann die ursprüngliche WAV-Datei wiederhergestellt werden.
- Verlustbehaftet komprimierte Dateien:
Diese Art der Kompression ist verlustbehaftet, der mathematische Algorithmus entfernt einen Teil der Audiodaten, die vom menschlichen Ohr als kaum wahrnehmbar angesehen werden. Diese Dateien bieten eine flache Wiedergabe mit wenig Präsenz, die Klangdetails wurden „geglättet“.
Liste der wichtigsten verlustbehafteten komprimierten Dateien:
MP3: (MPEG Audio Layer 3)
Das MP3 ist ein Dateiformat mit Kompression. Es komprimiert Audiodateien mit Datenverlust.
AAC: (Advanced Audio Coding)
AAC ist ein Dateiformat mit Kompression und Datenverlust. Es bietet jedoch ein besseres Verhältnis von Qualität zu Bitrate als das MP3-Format. Seine Erweiterungen sind: .aac, .m4a, .m4p
WMA: (Windows Media Audio)
Das WMA-Format ist das proprietäre Audio-Komprimierungsformat, das von Microsoft entwickelt wurde. Seine Erweiterung ist .wma.
Für verlustbehaftet komprimierte Audiodateien (Lossy) ist die Bitrate das Qualitätsmerkmal. Je weniger Daten der Komprimierungsalgorithmus entfernt, desto höher ist die Bitrate und desto besser wird die Klangqualität sein.
Zum Beispiel, für die Qualität eines verlustbehafteten MP3-Formats:
mp3 mit 320 Kbps > mp3 mit 256 Kbps > mp3 mit 192 Kbps > mp3 mit 128 Kbps
Die wichtigsten Dateiformate für digitalisierte Musik:
Quelle: Prestige & Image Nr. 68
Berechnung der Größe einer Audiodatei
Berechnung des Durchflusses:
Datenrate (kbit/s) = Abtastfrequenz (Hz) x Quantisierung (Bit) x Anzahl der Kanäle
Beispiel mit einer Audio-CD: Datenrate = 44.100 Hz x 16 Bit x 2 = 1411 kbit/s
Für ein konstantes Datenübertragungsformat:
Größe (KB) = Zeit (s) x Datenrate (Kbit/s) / 8
Beispiel: für eine MP3-Datei mit einer Bitrate von 192 Kbit/s und einer Dauer von 5 Minuten
Größe = 5 x 60 x 192 / 8 = 7 200 KB
Für ein Format mit variabler Bitrate:
Durchschnittliche Größe (KB) = Zeit (s) x durchschnittliche Übertragungsrate (Kbit/s) / 8
Maximale Größe (KB) = Zeit (s) x maximale Datenrate (Kbit/s) / 8
Unsere Empfehlungen
Die Wahl des Formats hängt von Ihren Erwartungen und Ihrer Ausrüstung ab. Wir empfehlen Audiophilen mit einem High-End-Hi-Fi-System und großer Speicherkapazität, unkomprimierte Formate zu verwenden. Diese sind die besten Formate zur Wiedergabe von digitalisierter Musik. Sie werden das WAV-Format (Waveform Audio Format) verwenden, wenn Sie Windows nutzen, und das AIFF-Format (Apple Interchange File Format) für die MAC-Schule. Diese hochqualitativen Formate (besser als CD) sind sehr umfangreich, daher ist ein großer Speicherplatz erforderlich.
Rezension maChaineHiFi:
- Qualität: 3 Sterne
- Speichervolumen: Sehr wichtig
Wenn Ihr Speicherplatz begrenzt ist, empfehlen wir Ihnen dringend, verlustfreie Formate zu verwenden, also komprimierte Dateien ohne Qualitätsverlust. Obwohl diese Audioformate komprimiert wurden, enthalten sie dennoch das ursprüngliche Signal und beanspruchen weniger Platz! Sie haben die Wahl zwischen vier Hauptdateiformaten, die eine gute Wiedergabequalität garantieren, wie FLAC (Free Lossless Audio Codec), ALAC (Apple Lossless Audio Codec), Monkey's Audio (APE) und WMA Lossless (Windows Media Audio Lossless). Wir informieren Sie über die technischen Details, um das "beste" nach Ihren Kriterien auszuwählen.
Bewertung meinerStereoanlage:
- Qualität: 2 Sterne
- Speichervolumen: Mittel
Technische Details der verlustfreien Formate:
Schließlich, wenn Sie aus Platzmangel gezwungen sind, verlustbehaftete Formate zu verwenden, also komprimierte Dateien mit Verlusten wie zum Beispiel mp3 (MPEG Audio Layer 3), empfehlen wir Ihnen, diese Formate mit einer Bitrate von 320 Kbps zu verwenden, da dies die bestmögliche Qualität ist. Der Vorteil dieser verlustbehafteten Formate ist, dass sie nur sehr wenig Platz auf einer Festplatte einnehmen.
Wenn Sie nicht die materiellen Mittel haben, Ihre gesamte Bibliothek im unkomprimierten oder verlustfreien Format zu speichern, empfehlen wir Ihnen, sie im verlustbehafteten Format zu kodieren. Wir geben Ihnen auch die technischen Merkmale, damit Sie je nach Ihren Kriterien das „beste“ Format auswählen können.
Bewertung meinerStereoanlage:
- Qualität: 1 Stern
- Speichervolumen: sehr gering
Technische Details zum verlustbehafteten Format:
