AW: Audiofiles, wav, mp2, mp3 u.v.a
Hallo.
Schall besteht bekanntlich aus Wellen, und ein Mikrofon übersetzt diese zunächst in eine Wechselstrom-Signal, also sozusagen eine Strom-Welle. Auf der Soundkarte befindet sich ein sogenannter A-D-Wandler, der mehrmals in der Sekunde die aktuelle Amplitude (also "Höhe") dieser Welle misst und als Zahl abspeichert. Wichtige Parameter sind dabei:
1. Wie oft pro Sekunde soll eine Messung gemacht werden? Im professionellen Radiobereich üblich sind 48000, bei CDs 44100 mal pro Sekunde (Hz).
2. Wie genau soll die Messung sein? Das wird in Bit gemessen, üblich sind z.B. 16 Bit, was eine Auflösung von 2^16=65536 unterschiedlichen Werten ergibt. Was wiederum bedeutet, dass jeder Messwert 2 Byte groß ist.
3. Evtl. noch die Frage, ob mono oder stereo aufgenommen werden soll. (Bei stereo wird das Ganze einfach zweimal gemacht, einmal für den linken und einmal für den rechten Kanal.)
In WAV-Dateien werden die Audiodaten üblicherweise "linear" gespeichert: Die gemessenen Werte werden einfach hintereinander weggeschrieben. (Der Vollständigkeit halber muss man aber erwähnen, dass das WAV-Format ein Container-Format ist und prinzipiell auch anders codierte oder komprimierte Daten enthalten kann; üblicherweise meint man aber mit "WAV" die lineare Variante). Bei CD-Qualität (44100/16 Bit/stereo) ergeben sich für 1 Minute Aufnahme ca. 60*44100*2*2 Byte ~ 10 MB an Daten.
Dann gibt es die komprimierten Formate, die diese linearen Daten komprimieren, ohne dass die Qualität darunter leidet (leiden soll). Anders als bei ZIP-Dateien, die ja beim Entpacken immer wieder die ursprüngliche Datei ausspucken, sind MP2 und MP3 (eigentlich: MPEG-1 Layer 2 bzw. Layer 3) oder auch die Open-Source-Alternative Ogg Vorbis sogenannte "verlustbehaftete" Vefahren. Das bedeutet, dass eine WAV-Datei, zunächst nach MP3 und dann wieder nach WAV gewandelt, nicht exakt wieder die ursprüngliche Datei ergibt. Macht aber nichts, sie hört sich noch fast genauso an. Fast, weil je nach gewählter Bitrate die Qualität variiert. Bei MP3s reicht aber in der Regel bereits eine Bitrate von 192kbps, damit ein normaler Mensch keinen Unterschied mehr zwischen dem linearen WAV und dem MP3 hört. Wählst du geringere Bitraten, werden die entstehenden Dateien zwar kleiner, sie hören sich aber auch schlechter an. Bei MP2 ist eine Bitrate von 256kbps üblich, bei Live-Übertragungen per ISDN auch 128kbps (weil das genau in einer ISDN-Leitung mit Kanalbündelung passt).
An der Bitrate kannst du übrigens die Größe der entstehenden Datei ablesen: 256kbps = 256 Kilobit pro Sekunde = 32 Kilobyte pro Sekunde ~ 2 MB pro Minute.
MP2 und MP3 arbeiten mit einigen "Tricks", um die Dateien möglichst gut zu komprimieren. So entfernen sie Frequenzen aus der Aufnahme, die das menschliche Ohr sowieso nicht hören würde, weil sie von anderen Frequenzen überdeckt werden. Die Details sind recht gut bei Wikipedia erklärt:
http://de.wikipedia.org/wiki/MPEG-1#Audiokodierungsverfahren
http://de.wikipedia.org/wiki/MPEG-1_Audio_Layer_2
http://de.wikipedia.org/wiki/MP3
MP3s kommen übrigens im wesentlichen im privaten Bereich zum Einsatz, während Radiosender meistens intern mit MP2 arbeiten. Das hat mehr oder weniger historische Gründe - MP2 war so ziemlich das erste brauchbare komprimierte Audioformat und wurde von den Herstellern von Audiosoftware und Automationen unterstützt lange bevor MP3 entwickelt und bekannt wurde.
Über BWF weiß ich nur das: Es wurde von der Europäischen Rundfunkunion (EBU) entwickelt als Nachfolger für MP2 bzw. (komprimiertes) WAV. Ziel war es, ein einheitliches Format zu schaffen, das alle für den Rundfunkbetrieb benötigten Möglichkeiten bietet. Mehr Informationen gibt es hier:
http://www.ebu.ch/en/technical/publications/userguides/bwf_user_guide.php
yps
