was sind die verschiedenen Audioformate

10 gängige Audioformate: Welches Format sollte ich wählen?

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10 gängige Audioformate: Welches Format sollte ich wählen?

Audiodateien gibt es in verschiedenen Formaten und Größen, zusätzlich zu unserem gängigen MP3 gibt es AAC, FLAC, OGG, WMA usw.

Warum gibt es so viele verschiedene Audiostandards? Welches Format ist das beste? Was sollten Sie beim Speichern von Audiodateien wählen?

Tatsächlich können alle Audioformate in 3 Kategorien unterteilt werden, und sobald Sie die Eigenschaften jeder dieser 3 Arten verstanden haben, können Sie eine der drei auswählen und dann eine weitere unterteilte Kategorie entsprechend Ihren spezifischen Bedürfnissen auswählen.

Audioformate im Vergleich – Bedienung, Ausstattung – Einführung in 10 gängige Audioformate: Welches Format soll ich wählen?
unkomprimiertes Audioformat
Das unkomprimierte Format bewahrt die ursprüngliche Audio-Wellenform. Die sogenannte Original-Audio-Wellenform bezieht sich auf das Ergebnis, nachdem der Ton erfasst und zur Speicherung in ein digitales Signal umgewandelt wurde. Rohe Audio-Wellenformen werden ohne Nachbearbeitung gespeichert. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass eine solche Audiodatei viel Platz verbraucht. Für 24-Bit (24-Bit) 96 KHz Audio benötigen Sie etwa 34 MB Speicherplatz pro Minute.

Unkomprimiertes Audioformat: PCM
PCM ist die Abkürzung für Pulse-Code Modulation, ein technisches Verfahren zur Simulation von Ton mit digitalen Signalen. Die Geräusche, die wir in der Natur hören können, existieren in Form von physikalischen Schallwellen, und um diese Schallwelle mit einem digitalen Signal zu simulieren, beschlossen Wissenschaftler, sie zu sampeln und mit einer anderen Welle aufzuzeichnen, die wir Puls nennen.

Daher hat digitales Audio zwei Grundkonzepte: Abtastrate und Bittiefe. Die sogenannte Samplingrate bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit der der Ton abgetastet wird. Die sogenannte Bittiefe bezieht sich auf den Platz, den ein einzelnes Sample einnimmt. In unkomprimierten Formaten ist das Produkt aus Abtastrate, Bittiefe und Audiodauer der Platz, der vom digitalen Signal belegt wird, das den Audioinhalt darstellt.

PCM ist ein Format, das häufig auf CDs und DVDs verwendet wird, aber sein Derivat LPCM wird in der Praxis häufig verwendet. LPCM ist die Abkürzung für Linear PCM, was Linear Pulse Code Modulation ist. Die meisten PCM-Dateien, die heute verwendet werden, sind eigentlich LPCM-Dateien, daher besteht keine Notwendigkeit, zwischen ihnen zu unterscheiden.

Unkomprimiertes Audioformat: WAV
WAV ist die Abkürzung für Waveform Audio File Format, ein Standard-Audioformat, das 1991 von Microsoft und IBM entwickelt wurde.

Viele Leute denken, dass WAV ein unkomprimiertes Audioformat ist, aber das ist nicht ganz richtig. Tatsächlich ist WAV ein “Wrapper”-Format, ein gängiges Format, das von Microsoft entwickelt wurde, um Audio für verschiedene Plattformen zu verwenden. Es ist also möglich, dass WAV komprimiertes Audio enthält, aber dies ist heutzutage selten das Format der Wahl, wenn die Komprimierung verwendet wird.

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Audio-Grundlagen

Audio Basics

Gängige Audioformate

Audio Basics

Gängige WAV-Dateien verwenden eine unkomprimierte PCM-Kodierung, wodurch die Qualität von WAV-Dateien extrem hoch und die Lautstärke überraschend hoch wird. Für PCM WAV kann leider nur verlustfrei komprimiertes Audio die gleiche Qualität haben. Was wir normalerweise bei mp3 sehen, ist die Qualität von wma (außer wmalossless) und wav viel schlechter! Sie können dies auf dem Spektrum sehen, selbst wenn Sie 320 kbps mp3 mit wav vergleichen, wird es minderwertig sein!

MP3-Audioformat
Einführung in das Audioformat MP3
Der vollständige Name von MP3 lautet Moving Picture Experts Group Audio Layer III. Es ist heute eines der beliebtesten verlustbehafteten Komprimierungs- und digitalen Audiocodierungsformate und wurde entwickelt, um die Menge an Audiodaten erheblich zu reduzieren, während sich die Wiedergabequalität für die meisten Benutzer nicht wesentlich vom ursprünglichen unkomprimierten Audio unterscheidet. Es wurde 1991 von einer Gruppe von Ingenieuren der Forschungsorganisation der Fraunhofer-Gesellschaft in Erlangen, Deutschland, erfunden und standardisiert.

Das sogenannte MP3 bezeichnet auch den Audioteil im MPEG-Standard, also die MPEG-Audioschicht. Es ist entsprechend dem Unterschied in der Komprimierungsqualität und der Codierungsverarbeitung in 3 Schichten unterteilt, die jeweils *.mp1/ *.mp2/ *.mp3 diesen 3 Arten von Sounddateien entsprechen. Es sollte daran erinnert werden, dass die Komprimierung von MPEG-Audiodateien eine verlustbehaftete Komprimierung ist. Die MPEG3-Audiocodierung hat ein hohes Komprimierungsverhältnis von 10:1 bis 12:1, während der untere Teil des Audios grundsätzlich unverzerrt bleibt, jedoch auf Kosten der Tondateien. Die Qualität von Hochfrequenzaudio von 12 KHz bis 16 KHz wird durch die Dateigröße geändert. Musikdateien gleicher Länge werden im *.mp3-Format gespeichert, meist nur *.wav1/10 der Datei, und die Tonqualität ist geringer als die . Dateien im CD- oder WAV-Format. Aufgrund seiner geringen Dateigröße und guten Klangqualität kann es zu Beginn seines Bestehens mit keinem anderen Audioformat mithalten, was gute Voraussetzungen für die Entwicklung des *.mp3-Formats bietet.

Eigenschaften des MP3-Audioformats
MP3 ist ein Datenkomprimierungsformat.
Es verwirft Audiodaten der Pulscodemodulation (PCM), die für das menschliche Ohr nicht wichtig sind (ähnlich wie JPEG eine verlustbehaftete Bildkomprimierung ist), was zu einer viel kleineren Dateigröße führt.
MP3-Audio kann mit unterschiedlichen Bitraten komprimiert werden, was eine Vielzahl von Kompromissen zwischen Datengröße und Klangqualität bietet. Das MP3-Format verwendet einen hybriden Umwandlungsmechanismus, um Zeitbereichssignale in Frequenzbereichssignale umzuwandeln.
32-Band-Polyphasen-Integratorfilter (PQF).
Modifizierter diskreter Kosinusfilter mit 36 oder 12 Abgriffen (MDCT); jede Teilbandgröße kann unabhängig zwischen 0…1 und 2…31 ausgewählt werden.
MP3 bietet nicht nur umfangreiche Unterstützung für Client-Software, sondern auch viel Hardware-Unterstützung, wie z. B. tragbare Mediaplayer (bezieht sich auf MP3-Player), DVD- und CD-Player.

Audio-Grundlagen

Audio Basics

Gängige Audioformate

Audio Basics

Das Audiodateiformat bezieht sich speziell auf das Dateiformat, in dem die Audiodaten gespeichert sind. Es gibt viele verschiedene Formate.

Der allgemeine Weg, Audiodaten zu erhalten, besteht darin, die Audiospannung in einem festen Zeitintervall abzutasten (quantisieren) und das Ergebnis mit einer bestimmten Auflösung zu speichern (z. B. CDDA ist 16 Bit oder 2 Byte pro Abtastung). Das Abtastzeitintervall kann unterschiedliche Standards haben, wie z. B. CDDA 44100 Mal pro Sekunde, DVD 48000 oder 96000 Mal pro Sekunde. Daher sind Abtastrate, Auflösung und Anzahl der Kanäle (z. B. 2 für Stereo) Schlüsselparameter für Audiodateiformate.

Es gibt zwei Haupttypen von Audiodateiformaten:

Verlustfreie Formate wie WAV, PCM, ALS, ALAC, TAK, FLAC, APE, WavPack (WV)
Verlustbehaftete Formate wie MP3, AAC, WMA, Ogg Vorbis
Das verlustbehaftete Dateiformat basiert auf einem Modell der akustischen Psychologie, das Geräusche entfernt, die für Menschen schwer oder unmöglich zu hören sind, wie z. B. ein sehr lauter Ton, auf den ein sehr leiser Ton folgt. MP3s fallen in diese Kategorie von Dateien.

Verlustfreie Audioformate (wie FLAC) haben ein Komprimierungsverhältnis von etwa 2:1, keinen Daten-/Qualitätsverlust beim Dekomprimieren, und die durch Dekomprimierung erzeugten Daten sind genau die gleichen wie die unkomprimierten Daten. Wenn Sie die ursprüngliche Qualität Ihrer Musik beibehalten möchten, sollten Sie einen verlustfreien Audio-Codec wählen. Mit dem kostenlosen verlustfreien Audio-Codec FLAC können Sie beispielsweise das Äquivalent von 20 Musik-CDs auf einer DVD-R-Disc speichern.

Die Entwicklungsgeschichte und technischen Besonderheiten des Audioformats werden im Folgenden kurz dargestellt. Dazu gehören insbesondere: WAV, MP3, WMA, RA, APE, AAC usw.

WAV-Audioformat
Einführung in das WAV-Audioformat
WAV ist ein von Microsoft entwickeltes Audiodateiformat, das zum Speichern der Audioinformationsressourcen der WINDOWS-Plattform verwendet wird und von der WINDOWS-Plattform und ihren Anwendungen unterstützt wird. Das „*.WAV“-Format unterstützt verschiedene Komprimierungsalgorithmen, wie MSADPCM, CCITT A LAW, und unterstützt eine Vielzahl von Audiobits, Abtastraten und Kanälen. Das Standardformat für WAV-Dateien ist dasselbe wie das CD-Format, mit einer Abtastrate von 44,1 K und einer Rate von 88 K/s, 16-Bit-Quantisierung.

Auf der Windows-Plattform ist WAV basierend auf PCM-Codierung das am besten unterstützte Audioformat. Alle Audio-Software kann es perfekt unterstützen. Da es höhere Anforderungen an die Klangqualität erfüllen kann, ist WAV auch das bevorzugte Format für die Musikerstellung und -bearbeitung. Geeignet zum Aufbewahren von Musikmaterial. Daher wird WAV auf Basis der PCM-Kodierung als Zwischenformat verwendet und häufig bei der Konvertierung anderer Kodierungen, wie z. B. MP3 in WMA, verwendet.

Eigenschaften des WAV-Audioformats
Zu den Vorteilen des WAV-Audioformats gehören: einfache Codierung/Decodierung (nahezu direkte Speicherung des Signals von einem Analog-Digital-Wandler (ADC)), universelle Akzeptanz/Unterstützung und verlustfreie Speicherung.

Der Hauptnachteil des WAV-Formats ist der benötigte Audiospeicherplatz. Dies kann ein erhebliches Problem für kleine Speicherbeschränkungen oder Anwendungen mit geringer Bandbreite sein.

Was sind die gängigen Audioformate?

Häufigste und beliebteste Tonformate

05 AAC-Format

AAC ist eigentlich die Abkürzung für Advanced Audio Coding. Der von AAC übernommene Algorithmus unterscheidet sich von dem von MP3. AAC verbessert die Kodierungseffizienz durch die Kombination anderer Funktionen. Der AAC-Audioalgorithmus übertrifft einige frühere Komprimierungsalgorithmen (wie MP3 usw.) in Bezug auf die Komprimierungsmöglichkeiten bei weitem. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass AAC eine bessere Klangqualität mit 30 % kleinerer Dateigröße als MP3-Dateien bieten kann.

Es ist eines der besten verlustbehafteten Formate da draußen. Es gibt mehrere Kodierungen mit Bitraten von bis zu 448 kbps. In Bezug auf die Hardwareunterstützung werden jetzt allgemein fortschrittliche Mobiltelefone und MP3-Player unterstützt.

06 VQF-Format

Das VQF-Format ist eine von YAMAHA und NTT gemeinsam entwickelte Audiokompressionstechnologie. Sein Kompressionsverhältnis kann 1:18 erreichen. Daher ist die Größe der komprimierten VQF-Datei unter den gleichen Umständen 30 % bis 50 % kleiner als MP3, das besser für Online-Streaming geeignet ist, während die Tonqualität ausgezeichnet ist, nahezu CD-Qualität (16-Bit, 44,1 kHz Stereo). . Aber der VQF hat die technischen Standards nicht offengelegt, bisher ist es nicht populär geworden.

07 FLAC-Format

FLAC ist die Abkürzung für Free Lossless Audio Codec, was als chinesische verlustfreie Audiokomprimierungscodierung interpretiert werden kann, die sich durch verlustfreie Komprimierung auszeichnet. Im Gegensatz zu anderen verlustbehafteten Komprimierungscodes wie MP3 und AAC kann es die Klangqualität von Musik-Discs wiederherstellen. Es ist jetzt mit vielen Software- und Hardware-Audioprodukten kompatibel.
Man kann sagen, dass FLAC MP3 ähnlich ist, aber es ist verlustfrei komprimiert, was bedeutet, dass das Audio in FLAC komprimiert wird, ohne dass Informationen verloren gehen. Und Sie können den Player verwenden, um komprimierte FLAC-Dateien abzuspielen, genau wie beim Abspielen von MP3-Dateien.

08 APE-Format

APE ist eines der beliebtesten digitalen Musikdateiformate. Im Gegensatz zu verlustbehafteten Komprimierungsmethoden wie MP3 ist APE eine verlustfreie Audiokomprimierungstechnologie, was bedeutet, dass Sie nach dem Komprimieren der von der Audio-CD gelesenen Audiodatendatei im APE-Format auch die Datei im APE-Format komprimieren können. Die Audiodatei ist genau die gleiche wie vor der Komprimierung, ohne jeglichen Verlust.

Die Dateigröße von APE ist etwa halb so groß wie die einer CD, die von vielen Musikliebhabern geliebt wird, insbesondere für Freunde, die Audio-CDs über das Netzwerk streamen möchten, kann APE ihnen helfen, viele Ressourcen zu sparen.