November 2020 – Page 22

Was ist das FLAC-Audioformat?

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Was ist das FLAC-Audioformat?

Free Lossless Audio Codec - FLAC

Um Ihre Lieblingsmusik in höchster Qualität zu hören, benötigen Sie zwei Dinge: die richtige Ausrüstung und das Audioformat. Das Aufnahmeformat gibt die Qualität an. In Foren wird häufig diskutiert, welches Format das beste ist. Die beliebtesten Formate beeinträchtigen die Klangqualität. In diesem Artikel werden wir Sie über das FLAC-Audioformat führen.

FLAC

Eigenschaften des FLAC-Audioformats.

FLAC ist ein kostenloser verlustfreier Audio-Codec. Dies steht für die Abkürzung Free Lossless Audio Codec. Der Codec reduziert die Dateigröße um 50% im Vergleich zu einer Audio-CD ähnlicher Qualität.

Das FLAC-Format ist mit vielen Smartphone-Anwendungen und tragbaren Audioplayern kompatibel.

Ein weiteres Merkmal des FLAC-Codecs ist, dass er kostenlos ist und unter der GNU-GPL verteilt wird. Dies bedeutet, dass jeder Audiohersteller oder Musikverlag es kostenlos nutzen kann.

Wie unterscheidet sich FLAC von verlustbehafteten Komprimierungsformaten?

Andere Audio-Codecs komprimieren verlustbehaftete Dateien (MP3, AAC, WMA, Ogg Vorbis, Opus). FLAC entfernt keine Informationen aus dem Audiostream. Es eignet sich zum Hören von Musik auf hochwertigen Geräten und zum Archivieren Ihrer Musiksammlung.

Verlustbehaftete Codecs wie MP3 vereinfachen das Signal, um die Dateigröße zu verringern. Das heißt, einige Daten, die der Codec als weniger wichtig und kaum hörbar erachtet, werden gelöscht. Infolgedessen verliert die Musik Details, der Klang wird bei hohen Frequenzen trockener und dünner. Folglich ist das Audiosignal ungefähr das gleiche wie auf dem Foto, das zuerst von 8 auf 2 Megapixel komprimiert und dann auf 8 Megapixel gestreckt wurde. Trotz der Rückkehr zur Originalgröße bleibt die ursprüngliche Klarheit des Bildes nicht mehr erhalten.

Verlustbehaftete Komprimierung am Beispiel eines Fotos.

Das FLAC-Format funktioniert anders. Der Audiostream wird nicht geändert. AudioCD-Musik wird ähnlich aufgenommen, aber FLAC komprimiert den Track, um seine Größe in Megabyte zu reduzieren. Für die Komprimierung werden dieselben Prinzipien verwendet wie für die Erstellung von RAR- oder ZIP-Archiven. Mit anderen Worten, in der digitalen Aufzeichnung selbst gibt es Muster, die auf vereinfachte Weise aufgezeichnet werden, die jedoch durch Dekomprimieren in ihre ursprüngliche Form zurückversetzt werden können.

Der FLAC-Komprimierungsalgorithmus unterteilt die Datei im Gegensatz zu ZIP-Algorithmen in kleine Blöcke mit einer Größe von mehreren Kilobyte. Für jeden der Blöcke wird die optimale Komprimierungsformel ausgewählt. Wenn also eine Audio-CD (700 MB) einfach in ZIP archiviert wird, dauert es 550-650 MB, und in FLAC können Sie eine Reduzierung auf 350- erreichen. 500 MB. Gleichzeitig verschlechtert sich die Signalqualität nicht.

Welche Smartphones sind FLAC-kompatibel?

Die Unterstützung für Musik im FLAC-Codec ist fast auf jedem modernen Smartphone möglich.

Aktuelle Mikroschaltungen der Mittelklasse sind mit einem ziemlich fortschrittlichen eingebauten Codec ausgestattet. Es ist in der Lage, hochauflösende Musik ohne Verlust bis zu 192 kHz abzuspielen. Solche Lösungen ermöglichen es, die Last vom Zentralprozessor zu entfernen, wodurch der Batterieverbrauch verringert wird. Ein schwacher Schallpfad kann jedoch die Klangqualität am Ausgang einschränken.

Das Beste ist, dass Smartphones mit einem diskreten Decoder und einem DAC, die separat vom Chipsatz hergestellt werden, Musik im FLAC-Format abspielen können. Dazu gehören das iPhone, die Samsung Galaxy A-, S- und Note-Serien, die LG G- und V-Serien sowie das Sony Xperia. Ein diskreter DAC, der eine effektive Decodierung des FLAC-Codecs ermöglicht, ist in vielen Flaggschiffen von BBK-Geräten (Oppo, Vivo und OnePlus), LeEco und Meizu enthalten.

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Vielzahl von digitalen Formaten.

Vielzahl von digitalen Formaten.

Sicherlich bevorzugen viele Benutzer es, ihren Heimcomputer nicht nur als Arbeitstier, sondern auch als Multimedia-Center zu verwenden, in dem sie Filme oder Familienfotos ansehen und ihre Lieblingsmusik hören können. Kompakte Digitalplayer oder Mobiltelefone eignen sich zwar besser zum Hören von Musikkompositionen, aber im Gegensatz zu ihnen kann ein Computer nicht nur Musik abspielen.

Unabhängig davon, wie groß der integrierte Speicher Ihres Musik-Players ist, wird es höchstwahrscheinlich schwierig sein, Ihre gesamte Musikbibliothek darauf zu speichern. Außerdem können Sie mit Ihrem PC Musik erstellen, bearbeiten, organisieren und nach Musik suchen. Vergessen Sie auch nicht, dass es heute rund drei Dutzend gängige digitale Audioformate gibt und die meisten Player alles andere als Allesfresser sind und nur einige davon abspielen können.

Warum müssen Sie so viele Musikformate erstellen, um eine Art von Inhalten zu speichern? Tatsache ist, dass der Ton in den allermeisten Fällen in “komprimierter” Form gespeichert wird, da eine Minute unkomprimierter Komposition etwa 10 MB auf der Festplatte belegt. Einerseits scheint dies nicht viel zu sein, andererseits, wenn Sie ein Musikliebhaber sind und Ihre Sammlung aus mehreren hundert oder sogar Tausenden von Songs besteht, ist es klar, dass der Sound komprimiert werden muss, um den Platz zu reduzieren, den er einnimmt elektronische Medien.

Zum Komprimieren von Musikdateien werden verschiedene spezielle Algorithmen verwendet, die anschließend die Struktur und Darstellung der Audiodaten oder sogenannte digitale Audiodateiformate bestimmen. Alle Audioformate können in drei Gruppen unterteilt werden: unkomprimierte Audioformate, verlustfreie Komprimierung und verlustbehaftete Komprimierung.

Keine Komprimierung
Eines der am weitesten verbreiteten Formate in Bezug auf diesen Typ ist das bekannte WAV. Der Sound von Dateien mit dieser Erweiterung wird ohne Komprimierung oder Änderungen gespeichert. Es ist richtig, dass viel mehr Speicherplatz zum Speichern unkomprimierter Dateien erforderlich ist. Daher wird WAV nur in professionellen Audio- und Videoanwendungen verwendet, bei denen der Ton vor der Verarbeitung keinen Qualitätsverlust aufweisen sollte. Gewöhnliche Musikkompositionen in dieser Form zu halten, ist ungerechtfertigte Verschwendung.

Zum Abspielen von WAV-Dateien benötigen Sie keine spezielle Software, da alle Mediaplayer dieses Format verstehen, einschließlich des im Windows-System integrierten Standard-Windows Media-Audioplayers.

Ein weiteres erwähnenswertes Format zum Speichern von unkomprimiertem Audio ist die Apple-Entwicklung AIFF (Audio Interchange File Format). Wie Sie vielleicht vermutet haben, wird es am häufigsten auf Macintosh-Computern unter Mac OS X verwendet.

Verlustfreie Komprimierung (verlustfrei)
Verlustfreie Komprimierungsalgorithmen für Audiodateien arbeiten nach dem Prinzip herkömmlicher Aktenschränke. Sie bieten nicht die höchste Komprimierungsstufe (40 bis 60%), während sie praktisch keinen Einfluss auf die Klangqualität haben. Es ist auch erwähnenswert, dass in diesem Fall die verschlüsselten Daten vollständig in ihrer ursprünglichen Form wiederhergestellt werden können. Daher wird die Verwendung der verlustfreien Komprimierung am häufigsten in Fällen verwendet, in denen es wichtig ist, die Identität der komprimierten Daten in Bezug auf das Original beizubehalten.

Die beliebtesten Audioformate in dieser Gruppe sind FLAC (Free Lossless Audio Codec), APE (Monkey’s Audio), WMA (Windows Media Lossless) und ALAC (Apple Lossless Audio Codec). Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Beispielsweise bietet der APE-Codec etwas bessere Komprimierungsgewinne, während FLAC häufiger vorkommt. Im Allgemeinen speichern alle echten Musikliebhaber ihre Musiksammlungen in verlustfreien Formaten, da sie keine Daten aus dem Audiostream entfernen und mit diesen Codecs erstellte Dateien auch auf hochwertigen Stereoanlagen wiedergegeben werden können.

Für die Wiedergabe verlustfreier komprimierter Formate werden in der Regel Player von Drittanbietern (außer WMA) wie MPlayer, Foobar, AIMP, Winamp, VLC und andere verwendet, da bereits alle erforderlichen Codecs integriert sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein zusätzliches Codec-Paket (z. B. K-Lite) separat zu installieren. Anschließend können Sie Dateien in verlustfreiem Format von fast jedem Audio-Player anhören.

Verlustbehaftete Komprimierung
Dies ist die beliebteste Gruppe von Algorithmen, die das maximale Audiokomprimierungsverhältnis (bis zu 10-mal oder mehr) bietet. Im Gegensatz zu früheren Formaten verliert die Audiodatei hier jedoch an Qualität und wie viel direkt vom Komprimierungsgrad abhängt.

Um die Qualität des digitalisierten Klangs zu bestimmen, wird am häufigsten die Bitrate und die Geschwindigkeit des nach der Komprimierung erhaltenen und in Kilobit pro Sekunde (kbps) gemessenen Audiostroms angezeigt.

Wie Ton auf einem Computer gespeichert wird

Wie Ton auf einem Computer gespeichert wird

Sound in a computer

Der Begriff “Audio” bedeutet heute alles, was irgendwie mit Klang verbunden ist. Dies ist das Verarbeiten, Abspielen, Mischen und einfache Anhören von Audioaufnahmen. Nur wenige Menschen wissen, dass sich während ihrer Existenz alle gängigen Audioformate erheblich verändert haben, manchmal zum Guten und manchmal sogar zum Schlechten.

Sound omputer

Das Problem ist, dass die Größe des Ergebnisses erheblich zunahm, als die Ersteller versuchten, die Aufnahmequalität mithilfe des neuen Formats zu verbessern. Das Reduzieren der Größe der endgültigen Datei führte zu einem erheblichen Qualitätsverlust. Dies war jedoch nicht immer der Fall.
Erstes Audioformat für Computerspiele

Die erste Erwähnung von Computer-Sound ist mit der Erstellung mehrerer primitiver Videospiele verbunden. Dann wurde der Ton über den Lautsprecher des Systems wiedergegeben. Da die damaligen Softwareentwickler es nicht versuchten, war es unmöglich, das Qualitätsniveau zu erreichen, das mit Band- und Rollenrekordern kompatibel wäre. Aus diesem Grund haben viele Entwickler darüber nachgedacht, wie das Audioformat geändert werden kann, um den Klang natürlicher und natürlicher zu gestalten. Dieses Problem hat zum gegenwärtigen Wettbewerb auf dem Audiomarkt geführt. Infolgedessen wirken sich die verwendeten Formate stark auf die Qualität des reproduzierten Materials und die Konfiguration der grundlegenden Wiedergabeparameter aus.

Wav
Die erste vollständige Qualität von Audioformaten ist mit diesem bestimmten Format verbunden. Die WAV-Erweiterungsbezeichnung wurde vom englischen Wort “Welle” abgeleitet, was auf Russisch Welle bedeutet. Es war dieses Format, das als erstes Audioformat mit Computerprogrammen auf höchst professionellem Niveau verarbeitet wurde. Dateien mit einer WAV-Erweiterung hatten die folgenden Eigenschaften:

– Schalltiefe;
– Abtastfrequenz;
– Bitrate usw.

Dieses Format war sogar mit dem Sound kompatibel, der nach der Verarbeitung einer Audio-CD mit einem Equalizer und anderen Tools erzielt werden konnte. Die Dateigröße war in diesem Fall jedoch völlig ungerechtfertigt. Beispielsweise kann die häufigste 3-minütige Spur bis zu 50 Megabyte lang sein.

Audio-CDs, genauer gesagt die Erweiterung .cda, wurden ungefähr zur gleichen Zeit wie das WAV-Format angezeigt. Im Gegensatz zu Dateien mit der Erweiterung wav kann .cda jedoch nicht bearbeitet werden. Es kann jedoch in jeder Audioverarbeitungssoftware geöffnet, transkodiert und formatiert und auf Ihrer Festplatte gespeichert werden. Natürlich können Sie Ihre Änderungen nicht auf einer CD speichern.

MP3-Codec

Nach der Einführung des LAME MP3 Encoder-Codecs in der Musikindustrie gab es eine echte Revolution in der Audiowelt. Jetzt sind die Audiodateien zehnmal kleiner. Bei maximaler Komprimierung überschreitet die Größe einer fünfminütigen Komposition selten 7 MB. Dies war ein bedeutender Fortschritt. Mit dieser Erweiterung wurde schließlich auch die Möglichkeit implementiert, einige Funktionen zu optimieren und zusätzliche Parameter wie ID3-Tags zu konfigurieren. Sie können Informationen zu Titeltitel, Künstler, Album und Veröffentlichungsdatum enthalten.

Natürlich hat sich dieses Format sofort verbreitet. Fast die gesamte Internet-Community verwendet dieses universelle Format. Wir können also sagen, dass das MP3-Format das Gebiet des Computer-Sounds revolutioniert hat. Heute ist es eines der gefragtesten und beliebtesten Audioformate. Obwohl es heute bereits durch andere Audioformate ersetzt wird. Aber wir werden etwas später darüber sprechen.

AIFF-Dateien

Es gibt andere Arten von Audiodateien. Dies ist das sogenannte Aiff-Format. Dieses Format wurde ursprünglich für die Verwendung auf Macintosh-Computern erstellt. Wenig später kam es zu einer Transformation, durch die die Kompatibilität verschiedener Audioformate und die Möglichkeit ihrer Verwendung auf verschiedenen Plattformen und Betriebssystemen erreicht werden konnten.

OGG-Format

Dieses Audioformat ist auch weit verbreitet. Es wurde von den Spezialisten der Firma Vorbis entwickelt. Bitte beachten Sie, dass dieses Format mehrere Nachteile hat. Erstens belastet die Verwendung dieses Formats trotz der geringen Größe der Dateien die Systemressourcen des Computers stark.

Um mit diesem Audioformat arbeiten zu können, müssen Sie außerdem eigene Decoder und Codecs verwenden, die möglicherweise nicht automatisch installiert werden. Beispielsweise mussten diejenigen, die mit dem Programm FL Studio Producer Edition gearbeitet haben, die Installationsdatei im INF-Format manuell aktivieren, um mit diesem Format arbeiten zu können. Andernfalls spielt diese App keine OGG-Dateien ab. Trotz all dieser Mängel sind OGG-Audiodateien heutzutage weit verbreitet und klingen gut.

Schauen wir uns ein anderes Audiodateiformat an: AMR. Dies kann sicher auf Audioformate mit geringer Qualität zurückgeführt werden.

Häufig gestellte Fragen zu Audioformaten

Häufig gestellte Fragen zu Audioformaten

Die rasante Entwicklung der Computertechnologie und des Internets hat dazu geführt, dass digitale Formate erstellt werden müssen, die ohne Verwendung eines physischen Mediums auf Computern gespeichert und reproduziert werden können. Als Ergebnis wurden verschiedene Arten von digitalen Audioformaten entwickelt.

Arten von digitalen Audioformaten
Alle digitalen Audioformate können nach dem zum Komprimieren von Audiodaten verwendeten Prinzip (Codec) in drei Gruppen unterteilt werden:

Verlustbehaftete Formate
Dies sind Audioformate, die eine verlustbehaftete Komprimierungsmethode für Audiodaten verwenden. Das heißt, wenn eine digitale Audioaufnahme mit einem der verlustbehafteten Codecs codiert wird, werden bestimmte Änderungen an den Audiodaten vorgenommen. Dies kann die Größe der resultierenden Datei erheblich reduzieren, führt jedoch gleichzeitig zu einer Verschlechterung der Klangqualität. Die beliebtesten verlustbehafteten Formate sind MP3, WMA, Ogg Vorbis, AAC und andere.

Vor- und Nachteile verlustbehafteter Audioformate
Der Hauptvorteil verlustbehafteter Formate ist die geringe Dateigröße bei gleichbleibender Hörqualität. Darüber hinaus sind diese Audioformate mit den meisten elektronischen Geräten und Musik-Playern kompatibel, einschließlich Heim-Audiosystemen, Radiorecordern und MP3-Playern.

Der Hauptnachteil ist der Verlust der Klangqualität im Vergleich zum Original. Wenn Sie eine Audioaufnahme von einer lizenzierten Original-Audio-CD in ein verlustbehaftetes Format konvertieren, ist der Ton beim Abspielen der resultierenden Datei schlechter als der der Quelle.

Verlustbehaftete Formate klingen schlecht?
Auf keinen Fall. Erstens gibt es bei verlustbehafteter Codierung die Wahl zwischen Komprimierungsverhältnis und Klangqualität. Wenn wir beispielsweise über das MP3-Format sprechen und eine Stimme aufnehmen (Hörbücher, Audiospuren für ein Lehrbuch in einer Fremdsprache), reicht die CBR-Qualität von 128 kbit / s aus, aber für Musik ist CBR die ideale Option 320 kbps. Es ist erwähnenswert, dass CBR für ConstantBit Rate steht, was für Constant Bitrate steht.

Zweitens verwendet der Komprimierungsprozess das Prinzip, die Frequenzen und Geräusche, die eine Person von Natur aus nicht hören kann, aus der Aufzeichnung zu entfernen. Es gibt eine Meinung, die durch viele Experimente bestätigt wurde, dass Musikkompositionen im hochwertigen MP3-Format (CBR 320 kbps) nicht nach Gehör von der Originalaufnahme oder von einer lizenzierten Audio-CD, die in einem Geschäft gekauft wurde, unterschieden werden können.

Verlustfreies Audioformat
Dies ist eine Art digitales Audioformat, bei dem die Audiodaten ohne Qualitätsverlust codiert werden. Der Sound unterscheidet sich in keiner Weise von der Quelle, sei es eine lizenzierte Musik-CD (CDA-Format) oder ein digitalisierter Vinylkopf, der im unkomprimierten WAV-Format (für Windows) oder seinem analogen AIFF (für iOS) gespeichert ist. Die beliebtesten verlustfreien Formate sind FLAC, Monkey’s Audio, ALAC, WavPack und MWA Lossless.

Dies macht verlustfreie Audioformate ideal für das Hören von Musik auf guten Audiogeräten. Zum Beispiel in High-End-Heimlautsprechern oder HiFi-Systemen und High-End-Kopfhörern.

Vor- und Nachteile verlustfreier Formate
Der Hauptvorteil verlustfreier Audioformate besteht darin, dass das Programm beim Codieren und Decodieren keine Daten aus dem Audiostream entfernt. Aus diesem Grund empfängt der Hörer beim Abspielen solcher Dateien den Originalton ohne Störung.
Verlustfreie Audioformate haben aber auch einen großen Nachteil. Tatsache ist, dass viele Geräte zum Abspielen von Audiodateien diese Formate noch nicht unterstützen. Sie können das Problem lösen, indem Sie den richtigen Gerätetyp kaufen, z. B. einen tragbaren HiFi-Player oder Mediaplayer sowie ein Heim-Audiosystem, das verlustfreie Audioformate unterstützt.