MP3 Technologie – Musik für die Tasche
MP3 steht für eine neue Generation, die in der Ära „tragbare Musik“ lebt und Schalplatten nur vom Flohmarkt kennt. Erlanger Wissenschafler des Fraunhofer IIS entwicklten die Technologie schon in der 80er. Den Duchbruch schaffte sie erst in den 90er.
Weniger haben an die MP3 –Technologie geglaubt. Im Jahr 1994 revolutionierte MPMAN die Musikbranche. Er war der erste tragbare MP3- Player in der Größe einer Zigarettenschachtel mit nur 1 MB als Speicher. Heute hat der iPod, mit 40 GB Speicher, diesen Prototyp längst überholt. Die Ära „tragbare MP3-Musik“ begann. Dank digitaler MPEG-Technologie bekam das Internet neue Stimme: Podcasts, Telefonie, Radio Fernsehen sind jetzt alltägliche Features.
Das bekannte Dateiformat MP3, ein Audiokompressionsverfahren, haben die Wissenschaftler des Fraunhofer IIS (Institut für Integrierte Schaltungen) in Erlangen vor circa vierzehn Jahren eingefügt. Dabei war der Name nur Alternative für das Produkt der langjährigen Entwicklungsarbeiten.
Das sogenannte Audiokompressionsverfahren sollte einen Namen bekommen. Nach Moving Picture Experts Group, wie sich die Gruppe der Entwickler nannte, ist die komplette Bezeichnung für das Verfahren, laut ISO Standard, “MPEG Audio Layer 3″. „Zu sperrig“, fanden die Wissenschaftler. Eine Abkürzung – MP3 - benutzen intern die Wissenschaftler dafür. Da die Technologie MP3 eine Kompression der Information ist, war die ursprünglich verwendete Dateiendung .bit, die Maßeinheit der Dateninforrmation. In der digitalen Welt wird eine Information in einem Fluss von Nullen und Einsen, die (Binär-)Ziffer „0“ und „1“ der Informatik und der Informationstheoridie Binärzahler der Informatik, dargestellt. Da die Abkürzungen im technischen Bereich am meisten aus dem Englischen kommen, binary digit ergab bit.
Folgende Mail eines IIS-Mitarbeiters verkündete die Entscheidung des neuen Namens:
„Hallo,
nach der überwältigenden Meinung aller Befragte: die Endung für ISO MPEG Audio Layer ist .mp3. D.h. wir sollten für kommende WWW-Seiten, Shareware, Demos, etc. darauf achten, dass keine .bit Endungen mehr rausgehen.
Es hat einen Grund, glaubt mir!
Jurgen Zeller“
Das MP3-Format ist älter als viele denken. Seit 1992 ist es durch einen Patent vom ISO-Standard geschützt. Seine Wurzeln reichen aber zurück bis ins Jahr 1987: Aus der Kooperation zwischen den Wissenschaftler vom Fraunhofer IIS und der Uni Erlangen ist MP3 entstanden. Der damalige Doktorand Prof. Karlheinz Brandenburg, der „Vater“ des MP-Formats, versuchte Audio-Daten möglichst sparend zu speichern. Andere Namen wie Ernst Eberlein, Heinz Gerhäuser, Bernhard Grill, Jürgen Herre und Harald Popp haben zum Erfolg des MP3 beigetragen.
MP3-Kompression macht sich ein Phänomen zunutze, das man der Psychoakustik zuordnet: Der Mensch hört nicht alles, was es zu hören gibt – jedenfalls nicht bewusst! Bestimmte geringe Veränderungen in Geräuschen, bei der Tonhöhe und der Lautstärke, vermag das menschliche Ohr nicht wahrzunehmen. Beispielsweise werden die leisen Töne einer Flöte von den lauten Tönen einer Trompete “überdeckt”, also kaum hörbar. Bei der MP3-Kompression wird Toninformation schlicht weggelassen, was der Mensch nicht bewusst wahrnimmt und für den Klangeindruck unbedeutend ist.
Zwischen Original und MP3-Version, was die Audioqualität betrifft, gibt es kaum Unterschied. Dabei wird der Speicherplatz bis auf ein Zehntel reduziert. Das heißt, wenn ein Lied in CD-Qualität 30MB Speicherplatz benötigt, verbraucht seine MP3-Version nur circa drei MB. Das kleine Volumen der Information brachte den Technologiedurchbruch im Musikbereich.
160 Kilobit pro Sekunde sorgen für gute Musik-Qualität
Die MP3-Formate sind ‚digitale‘ Audiosignale, die unendlich viele feine Schwingungen der ‚analogen‘ Musik umwandeln, so wie man früher vom Tonband oder Plattenspieler kannte. Das heißt, die kontinuierlichen Linien aus dem analogen Bereich werden durch einen Fluss der Punkte – Bits- erstetzt.
Ein entscheidender Faktor für die Musik-Qualität einer MP3-Datei ist die Geschwindigkeit der Datenübertragung, kurz Bitrate genannt. Die Bitrate wird bei MP3 in Kilobit pro Sekunde (kbps) gemessen. Je höher die Bitrate, desto besser die Tonqualität. Die meisten MP3-Dateien sind mit einer Bitrate von 128 oder 160 kbps codiert, die entspricht der normalen oder guten Qualität des Audiosignals.
Ein weiterer Faktor ist die Abtastrate, die in Kilohertz (kHz) gemessen wird. Sie sagt aus, wie oft das analoge Klangsignal abgetastet wird, also wie weit die digitalen Punkte voneinander entfernt sind. Je höher die Abtastrate, desto besser das digitale Klangerlebnis. Für die MP3-Formate reicht eine Abtastrate von 8 bis 48 kHz. Bei Audio-CDs sind 44,1 kHz üblich.
