Verlustfrei und hochauflösend: Was bedeutet das bei Audio?

Verlustfrei und verlustbehaftet beschreiben die Codierung

Verlustfreie Codierung ermöglicht es, die zugeführten digitalen Audio-Abtastwerte beim Decodieren wiederherzustellen. Dabei kann die Dateigröße trotzdem sinken: FLAC ist komprimiert und verlustfrei. „Komprimiert“ ist daher kein Synonym für „verlustbehaftet“.

Verlustbehaftete Codierung verwirft Informationen, während sie die Datenmenge verringert. MP3 und AAC sind Beispiele, die in Sonys Leitfaden zu digitalem Audio beschrieben werden. Dieser technische Unterschied ist kein Hörtestergebnis. Er belegt nicht, ob eine bestimmte Person mit einer bestimmten Aufnahme und Wiedergabeanlage einen Unterschied hört.

Auch verlustfreie Codierung hat einen Ausgangspunkt. Wird eine zuvor verlustbehaftete Datei in FLAC umgewandelt, bewahrt die neue Codierung die Abtastwerte, die sie bekommt; sie stellt keine zuvor entfernten Informationen wieder her. Ebenso bedeutet „verlustfrei“ nicht, dass die Datei einschließlich ihrer Metadaten Byte für Byte mit einer anderen Datei identisch ist.

Auflösung beschreibt andere Zahlenwerte

Bei PCM-Audio bezeichnet die Abtastrate die Anzahl der Abtastwerte pro Sekunde, und die Bittiefe die Anzahl der Bits, mit denen jeder Abtastwert dargestellt wird. Eine CD verwendet PCM mit 16 Bit und 44.1 kHz als Audio-Referenz. Definitionen und Beispiele für höher aufgelöstes Ausgangsmaterial finden sich in Apples Dokument zu Digital Masters auf den Seiten 2–3.

Hochauflösendes Audio wird häufig für Spezifikationen oberhalb dieser Referenz verwendet. Wo die genaue Grenze liegt, hängt jedoch von der Kennzeichnung oder dem System ab. Sonys Leitfaden weist darauf hin, dass es keinen einheitlichen, allgemeingültigen Standard gibt. Notiere beim Dateivergleich die tatsächlichen Zahlen, statt dich auf ein Label zu verlassen.

Die Abtastrate ist nicht die Tonhöhe der Musik. Die Bittiefe ist nicht dieselbe Größe wie eine Streaming-Bitrate, die in Kilobit pro Sekunde gemessen wird. Diese PCM-Beschreibungen sollten auch nicht unverändert auf eine andere Darstellungsform wie DSD übertragen werden.

Die beiden Eigenschaften lassen sich auf mehrere Arten kombinieren. Eine FLAC-Datei mit 16 Bit und 44.1 kHz kann verlustfrei sein, ohne die CD-Auflösung zu überschreiten. Eine FLAC-Datei mit 24 Bit und 96 kHz kann sowohl verlustfrei als auch höher aufgelöst sein. Keine dieser Beschreibungen sagt aus, ob die Datei von einem Master stammt, das mit diesen Spezifikationen aufgenommen wurde.

Betrachte Master und Wiedergabeweg getrennt

Das Erhöhen der Abtastrate oder das Auffüllen einer Datei auf eine größere Bittiefe stellt keine Informationen wieder her, die im Ausgangsmaterial nicht vorhanden waren. Apples Mastering-Hinweise unterscheiden ausdrücklich zwischen tatsächlich vorhandenen Informationen der Quelle und einer solchen Umwandlung. Größere Zahlenwerte der resultierenden Datei belegen keine detailreichere Originalaufnahme.

Zwei Ausgaben eines Albums können sich neben der Codierung auch im Mastering unterscheiden. Solange diese Herkunft nicht geklärt ist, lässt sich durch ihren Vergleich der Einfluss des Dateiformats allein nicht isolieren. „Gleicher Albumtitel“ ist kein ausreichender Nachweis dafür, dass alle anderen Einflussgrößen übereinstimmen.

Bei der Wiedergabe kommt eine weitere Frage hinzu. Ein Player kann eine verlustfreie Datei decodieren und anschließend die Lautstärke anpassen, eine Klangregelung anwenden oder die Abtastrate umwandeln. Diese Vorgänge können die digitalen Abtastwerte verändern, ohne die Quelldatei in eine verlustbehaftete Codierung zu verwandeln. Sie können auch beabsichtigte Bestandteile der Anlage sein. Roons Erklärung des Signalwegs unterscheidet die Verarbeitungsstufen und weist darauf hin, dass Software nicht jeden späteren Vorgang in der Hardware sehen kann.

Nutze ein Vergleichsschema mit vier Punkten

Halte für jede Version, die du in Betracht ziehst, diese Angaben unabhängig voneinander fest:

• Ausgabe oder Master: die genaue Veröffentlichung und alle belegten Angaben zur Herkunft. Schreibe „unbekannt“, wenn du nur einen Albumnamen hast.
• Codierung: zum Beispiel FLAC oder AAC. Kläre, ob die Codierung verlustfrei ist, ohne die Dateiendung als Beleg für die Vorgeschichte zu betrachten.
• PCM-Auflösung: Bittiefe und Abtastrate, sofern zutreffend. Halte diese Angaben von der Bitrate der codierten Daten getrennt.
• Wiedergabeweg: das tatsächliche Wiedergabegerät, die Verbindung und jede gemeldete Verarbeitung oder Umwandlung bei der Ausgabe. Notiere, was sich weiterhin nicht beobachten lässt.

Stell dir zwei Einträge vor: Bei beiden sind das Master unbekannt und der Wiedergabeweg ungeprüft. Der eine ist FLAC mit 16 Bit/44.1 kHz, der andere FLAC mit 24 Bit/96 kHz. Die Angaben belegen unterschiedliche PCM-Auflösungen und dieselbe Familie verlustfreier Codierung. Sie belegen weder unterschiedliche Klangqualität noch, welche Version den Wandler unverändert erreicht.

Nutze die Checkliste für verlustfreie Wiedergabe, um den Signalweg zu untersuchen. Wenn ein Gerät ein benötigtes Format nicht annehmen kann, hilft der DAC-Leitfaden dabei, eine fehlende Fähigkeit von einer bloß angenommenen Verbesserung zu unterscheiden.