Etwas über die Geschichte des Audio Formats

Ganz gleich, ob wir Tone digital oder analog aufzeichnen, unser Wissen über die Erkenntnisse der Technik-Pioniere und ihre Erfindungen ist für die professionelle Anwendung modernster Verfahren auch heute wichtig.

Schall (aber auch das Licht), welchen wir Menschen wahrnehmen, basiert auf Wellenformen. Unser Ohr ist so aufgebaut, dass es Unterschiede im Luftdruck der Atmosphäre als Schall empfangen kann. Schall ist stets auf ein Medium angewiesen, um transportiert zu werden. Wasser, feste Körper und natürlich die Luft fallen einem da als erstes ein. Wenn die Luft Schall transportiert, so wird der Luftdruck verdichtet oder entspannt je nach Wellenform.

Die Versuche der ganzer Erfindergenerationen konzentrierten sich folgerichtig darauf, diese Wellenformen in irgendeiner Weise mechanisch oder elektrisch zu konservieren, sie aufzuzeichnen. Ende des 19ten Jahrhunderts arbeiteten Techniker und Erfinder intensiv daran, das Abbild und die Ausserungen der Menschen und ihrer Umwelt aufzuzeichnen. Vor allem der Gedanke, legendare Musiker über deren Tod hinaus hören zu können, beflügelte die Entwickler. Experimente, etwa mit einer Stimmgabel, an deren Zinken man eine Nadel befestigte, und die man schwingend auf eine mit Russ geschwarzte Glasplatte hielt, zeigten deutlich Schwingungslinien auf der Glasplatte.

Phonograph

1877 wurde der Phonograph (zum Abspielen von Walzen) von Thomas A. Edison erfunden. Die Vision von Edison war hauptsächlich der Einsatz als Diktiermachine im Büro und auch schon als Anrufbeantworter für Telefon etc. aber nur in untergeordneter Funktion als Maschine für die Aufnahme und Wiedergabe von Musik. Dies vieleicht auch weil Edison schwerhörig war.

Da sich Edison nicht weiter um die Verbesserung des Phonographen kümmerte, übernahmen andere Firmen wie Bell Tainter von der spateren Columbia die Idee und arbeiteten an der Entwicklung und Nutzung des Phonographen als Musikaufnahme und -wiedergabe Gerät.

Radio

Der Vorläufer des eigentlichen Rundfunkgerätes war der Funkempfänger. Dieser Primar und Sekundar- Detektorempfänger von Telefunken gab bereits 1918 dem Funker an der Westfront die Möglichkeit, mit etwas Glück, Berliner Informationssendungen zu hören, welche bereits testweise ausgestrahlt wurden.

8-Track


1962 William Powell Lear entwickelt und baut den ersten 8-Track-Recorder
1965 Lear fuhrt sein 8-track Tape Cartridge System ein
1967 NHK (Japan) demonstriert ein digitales Aufzeichnungsgerät.

Der 8. Track ist ein Lichtblick der elektronischen Klange. Leider fallen Remixe nicht wirklich ins sonnige Licht, sind die original Versionen doch dreifach besser.

Kassettenband

Vor der Kassette gab es nur TonbandGeräte. Sie waren teuer und kompliziert zu bedienen, weshalb sie meistens im Studio oder Rundfunk eingesetzt wurden. Nur wenige Privatanwender konnten sich ein TonbandGerät leisten, da der Preis zwischen euro 358 und euro 767 (700 und 1.500 DM) lag. Das anderte sich, als der niederlandische Konzern Philips die Kompakt Audiokassette und das dazugehörige Gerät entwickelte und am 28. August 1963 auf der Internationalen Funkausstellung (IFA) in Berlin vorstellte. Es kostete euro 153 (299 DM) und konnte mit Batterien und an der Steckdose betrieben werden.

Compact Disc

Die CD hat wie fast alle neueren Technologien ihren Ursprung in der elektronischen Datenverarbeitung. Schon Ende der sechziger Jahre entwickelte Philips Basis-Technologien, um mit Hilfe eines eng gebündelten Laserstrahls digital abgespeicherte Daten auszulesen. Die Idee für die eigentliche CD-Technologie, wie wir sie heute kennen, entstand im November 1974 im Forschungslabor des niederländischen Elektronikkonzerns Philips. Ziel war es, Audio-Signale nicht mehr abzutasten, sondern digital und optisch lesbar auf einem neuen Medium zu speichern, um somit dauerhaft eine verlustfreie Wiedergabe zu gewähren. Um sich gegenüber konkurrierenden Konzepten aus den USA und Japan behaupten zu können, hielt Philips Ausschau nach einem internationalen Partner. Mit Sony fand sich ein Unternehmen, das u.a. mit der "sogenannten 16-Bit-Technologie" (Originalton: Philips-Pressetext) eine wertvolle Mitgift in das Compact Disc-Projekt einbrachte. 1979 vereinbarte Philips mit seinem japanischen Konkurrenten Sony, das Projekt gemeinsam umzusetzen und einen einheitlichen Weltstandard für die CD zu schaffen.

Zur Jahreswende 1982/83 brachten beide Konzerne schließlich zeitgleich die ersten CD-Player in die Verkaufsregale. Die zunächst von Philips angestrebte Spieldaür von 60 Minuten wurde auf Bitten von Norio Ohga, Vizepräsident von Sony und Liebhaber und Kenner klassischer Musik, auf 74 Minuten verlängert und der Durchmesser dementsprechend auf 12 Zentimeter vergrößert. Sein Wunsch, die neunte Sinfonie von Ludwig van Beethoven in voller Länge auf nur einen Tonträger zu pressen, konnte damit erfüllt werden. (Die erste industriell gefertigte CD war aber eine Aufnahme des international bekannten Pianisten Claudio Arrau.)

Digital Audio Tape (DAT)

Digital Audio Tape - für digitale Tonaufzeichnung - DAT-Technologie wurde Anfang der 90er Jahre häufig auch für die Sicherung von Daten verwendet. Das Digital Audio Tape (DAT) ist ein digitales Audio-Aufnahmesystem in Form einer Kassette, mit einem auf Spulen aufgewickelten Magnetband.
Das Speichermedium ist eine Kassette, ahnlich der eines VHS-Videorecorders, jedoch wesentlich kleiner. Wie beim Videorecorder werden die Tonsignale im Schragspurverfahren aufgezeichnet, indem das Band - in Form eines auf dem Tastkopf stehenden Omegas - um einen leicht gegen die Bandebene geneigten rotierenden Kopf geschlungen transportiert wird. Der Umschlingungswinkel beträgt dabei i.d.R. 90°. Dadurch wird der Ton in endlichen Segmenten, die deutlich länger sind als das Band breit, aufgezeichnet und gelesen. Die tatsachliche Bandtransportgeschwindigkeit beträgt 8,15 mm pro Sekunde (im Gegensatz zu 4,75 cm/s bei der Compact Cassette). Durch die mit 2000 UpM rotierende Kopftrommel (ublicherweise mit 30mm Durchmesser) wird eine relative Bandgeschwindigkeit von 313 cm/s (!) erreicht.

MiniDisc

Minidisc ist grundsätzlich ein magneto-optisches Medium. Das bedeutet, dass die Information mit Laser geschrieben und gelesen wird, aber trotzdem in gewissem Umfang magnetische Speicherfunktionen genutzt werden, die allerdings nur bei Anwesenheit von Laserfunktion aktiv werden können. Dadurch ist das System einerseits sehr flexibel (wiederbeschreibbar, veranderbar) und trotzdem sehr datensicher (gegen rein magnetische Einflusse beispielsweise). Die Daten der Minidisc und das Inhaltsverzeichnis, das so genannte TOC (Table Of Contents) werden getrennt aufbewahrt. Daurch kann man nach der Aufnahme die Titelreihenfolge verschieben, Titel löschen, benennen etc. Erst nach einer extremen Vielzahl von Manipulationen wird man feststellen, dass der dabei effektiv verfügbare Speicherplatz langsam immer weniger wird, weil der TOC-Bereich eben irgendwann voll ist. Wird eine Minidisc hingegen komplett gelöscht, werden die Bereiche wieder freigegeben. Theorethisch ist ein mehr als 100 000-faches Beschreiben einer Minidisc ohne Qualitätsverlust denkbar. Die Information kann analog oder digital auf die Minidisc gelangen. Bei (optisch) digitaler Aufnahme von einem kopiergeschutzten Medium, etwa einer CD, wird das Copyright-Byte mit übertragen, und daher ist diese Art der Kopie auch nur in erster Generation möglich. Im Klartext: CDs können auf Minidisc digital kopiert werden, aber die kopierte Minidisc kann dann nicht mehr digital kopiert werden, wohl aber analog.

MP3

Multimedia-Entwicklung zur effektiven Komprimierung von Sound / Musik, das von der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG) entwickelt wurde.

"MP3" ist nicht mit MPEG-3 zu verwechseln, sondern steht für "MPEG 2.5 Audio Layer III". MP3 ist ein Audio-Format, das eine hohe Kompression von Audio Daten bei sehr geringem Qualitätsverlust ermöglicht. (Der Freqünzumfang und Rauschabstand bleiben quasi erhalten.) Eventuelle Verluste sind selbst auf "guten" HiFi-Anlagen kaum hörbar - vorausgesetzt die Dateien wurden entsprechend erstellt. Entwickelt wurde MP3 aber ursprünglich als Kompressionsverfahren für Audio-Kanäle auf Video-CD's. (In diesem Bereich wird aber wohl das amerikanische AC-3 Format das Rennen machen.)

Laut Karlheinz Brandenburg, einem der MP3-Väter, verlief die Entwicklung des Formats in vier Stufen:

  • Zwischen 1986 und 1989 wurde im wesentlichen Grundlagenforschung betrieben.
  • Die zweite Phase, die Standardisierung, begann Ende 1988 mit MPEG Audio.
  • 1992 wurde das Audiocodierverfahren von der Audiogruppe der Moving-Picture Expert Group, einem Komitee der Internationalen Standardorganisation ISO, als MPEG Layer III, kurz MP3, standardisiert.
  • Die Entwicklung verlief weiter bis 1994, wobei die Forscher später an Nachfolgeverfahren mitgearbeitet haben. MP3 besteht in seiner heutigen Form (Stand 2000) seit 1994.

AAC

Advanced Audio Coding, haufig auch einfach AAC, ist von der Moving Picture Experts Group (Dolby, Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen, AT&T, Nokia, Sony) entwickeltes Audiokompressionsverfahren auf Basis der MPEG-4 Spezifikationen. Bietet gegenüber alteren Formaten wie MP3 diverse Vorteile, unter anderem bessere Qualität bei gleicher oder sogar kleinerer Dateigröße, Unterstützung für Multichannel-Audio, doch benötigt es mehr Rechenleistung zum Enkodieren (Rippen) und Dekodieren (Abspielen). Es findet unter anderem Verwendung in Online-Musikgeschaften wie dem iTunes Music Store oder dem Real Music Store, wird jedoch dort oft gepaart mit DRM-Systemen wie beispielsweise FairPlay.

Weblinks