Digitaler Abfall – Der Geist im MP3

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Bild: Screenshot, Vimeo
Bild: Screenshot, Vimeo

Wie MP3 funktioniert

Das Funktionsprinzip von Kompressionsalgorithmen für Musik basiert darauf, dass unser Gehör große Anteile der in Musikstücken enthaltenen Informationen nicht wahrnehmen kann. Das liegt unter Anderem am sogenannten Maskierungseffekt. Vereinfacht ausgedrückt, verdecken laute Signale gleichzeitig stattfindende leisere Töne. Wenn der Schlagzeuger einer Band zum Beispiel fest auf die Snaredrum schlägt, werden für einen kurzen Moment alle anderen Instrumente von diesem kurzen und sehr lauten Impuls verdeckt. Ebenso können die allertiefsten Bässe meist weggeschnitten werden, ohne dass es zu einer Klangveränderung kommt, weil diese Frequenzen in einem Großteil der Musik gar nicht vorkommen. Für sehr tiefe Töne braucht man außerdem sehr gute Lautsprecher. Für sehr hohe Töne am Ende des Spektrums gilt Ähnliches: Man benötigt gute Lautsprecher, um sie überhaupt zu übertragen, der Hörer muss sich in einer Achse mit den Hochtöner der Boxen befinden, da diese meist in einem sehr engen Winkel abgestrahlt werden. Zudem nimmt die Hörfähigkeit der meisten Menschen zu den hohen Frequenzen hin ab, weil die meisten von uns ihr Leben lang einem gehörschädigenden weil sehr lautem Einfluss namens “Zivilisation” ausgesetzt sind.

Der Geist im MP3

Aber wie klingt denn das, was da weggelassen wird nun eigentlich? Kann man das Resultat der Kompression hörbar machen? Die Antwort lautet ja. Es gibt ein wunderbares Kunstprojekt von Ryan Maguire, das die Datenreduktion verdeutlicht, indem es ausschließlich die Anteile der Musik hörbar macht, die beim MP3 weggelassen werden. Das Ergebnis nennt er „den Geist im MP3“. Wenn man so will, könnte man es den Abfall der MP3 nennen.
So klingt zum Beispiel der Geist von Suzanne Vegas “Tom’s Diner”:

Die Mutter des MP3

Warum Suzanne Vegas Song „Tom’s Diner“ benutzt wurde: Der Track ist quasi die Referenz für die MP3-Erfinder am Fraunhofer Institut gewesen, anhand derer sie ihren Algorithmus feingetunt haben. Tom’s Diner ist quasi „die Mutter der MP3-Kompression“.
Das liegt unter anderem daran, dass es bei einem Acapellastück keine Sounds gibt, die andere maskieren könnten, weswegen sich der Tune prima eignet, um die Unhörbarkeit der Kompression zu testen. Das einzige akustische Element in dem Song neben Suzanne Vegas Stimme, ist ein wenig Hall. Da Hall prinzipiell immer ein chaotisches Gemisch aus verschiedenen sich überlagernden Geräuschen ist, eignet sich die Hallfahne am ehesten, um kopmrimiert zu werden. Und so hört man in diesem Kunstprojekt auch fast ausschließlich Teile des Halleffekts.

Übrigens wäre es ein Fehlschluss aus der Hörbarkeit des MP3-“Geistes” zu schließen, dass man bei MP3s einen Unterschied zum unkomprimierten Original hören kann. Man muss sich das vorstellen wie ein Photo von zwei Menschen, die hintereinander stehen, so dass der vorne Stehende den hinteren verdeckt. Ob der hintere Mensch da ist, oder nicht, kann man auf dem Bild nicht erkennen. Auch wenn er da ist und sichtbar gemacht werden kann, indem der vordere Mensch zur Seite geht.

Die passende Analogie aus einem anderen Bereich liefert das Kunstprojekt gleich mit. Als optischer Anteil dient nämlich ein Video bei dem nur der „Abfall“ der Videokompression gezeigt wird. Die (MPGEG)Kompression von Videobildern funktioniert so, dass nur diejenigen Bildanteile übertragen werden, die sich seit dem letzten Bild geändert haben. Zu sehen bekommen wir im Video die nicht geänderten, also vom MPEG-Codec bei der Übertragung weggelassenen Bildanteile.

Das Spotify der verschollenen Klänge des Digital Dark-Age

Ob man die Unterschiede zwischen komprimierter und unkomprimierter Musik hören kann, ist Gegenstand zum Teil erbitterter Diskussionen. Wir haben immer wieder Tests gemacht und können sagen, dass wir bei haushaltsüblichen Lautstärken ein gutes MP3 ab 256 kB/s nicht vom Original unterscheiden können. Fest steht aber, dass bei verlustbehafteter Datenkompression Informationen verloren gehen, die nie wieder rekonstruiert werden können. Da heutzutage Musik fast nur noch verlustbehaftet komprimiert gespeichert wird, ist ein Teil der musikalischen Information für immer verloren. Das Kunstprojekt “Der Geist im MP3” möchte darauf aufmerksam machen, dass das digitale Zeitalter nicht nur mit der Anhäufung immer größerer Datenmengen einhergeht, sondern paradoxerweise auch mit dem Verlust von Information. Die Macher des wunderbaren “Systemfehler”-Podcasts nannten das in ihrer hervorragenden Sendung “Klangverluste” das “digitale Dark-Age” und sie rufen in ihrem Podcast dazu auf, eine Art iTunes oder Spotify mit den verschollenen Klängen der digitalen Audiokompression ins Leben zu rufen. Anders ausgedrückt: Ein Archiv der MP3-Geister.
Eine schöne Idee und ein wunderbares Kunstprojekt. Besser wäre es vielleicht, die Geister endgültig auszutreiben und ganz auf verlustbehaftete Audiokompression zu verzichten. Sowohl die Preise für Speicherplatz als auch die Bandbreiten im Internet würden das schon seit einiger Zeit möglich machen.

Wir kann ich selbst einen MP3-Geist rufen?

Selbst MP3-Geister zu erstellen, ist gar nicht so schwer, man benötigt im Wesentlichen nur einen sogenannten Audio-Editor. Es gibt diese Software-Gattung zuhauf und kostenlos. Audacity oder Ocenaudio (Mac only) sind zum Beispiel gute Beispiele.
Man benötigt ein unkomprimiertes Musikfile, das man sich zum Beispiel von einer CD rippen kann und ein von diesem File gezogenes MP3. Dann subtrahiert man mit dem Audio-Editor das komprimierte File vom original und erhält die Differenz. Et voilà, fertig ist der MP3-Geist. Dieses Video zeigt wie es geht:



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3 KOMMENTARE

  1. Das hört sich mir hier alles nach einer Menge gefährlichem Halbwissen an… aiai… Schon der zweite Artikel der Sorte auf den ich hier gestoßen bin. Bei “Analog vs. Digital – Klingt Musik von Vinyl wirklich besser?” ging es mir ähnlich. Die Thematiken sind interessant aber hier wird viel in einen Topf gekippt was nicht unbedingt zusammen gehört und dann wahrscheinlich von der Redaktion, die das ganze auch nicht versteht durchgewunken – warum veröffentlicht ihr so was? Wer das ließt hat doch ein Grundverständnis diese Dinge und merkt sofort das Formulierungen wie u.a. “Wenn der Schlagzeuger einer Band zum Beispiel fest auf die Snaredrum schlägt, werden für einen kurzen Moment alle anderen Instrumente von diesem kurzen und sehr lauten Impuls verdeckt. Ebenso können die allertiefsten Bässe meist weggeschnitten werden, ohne dass es zu einer Klangveränderung kommt, weil diese in vielen Umgebungen gar nicht übertragen werden.” ganz schön holpern. Das ist ja nicht persé falsch… aber doch ganz schön dünn…

    • @Gus

      Danke für deinen Kommentar.

      Mir ist nicht ganz klar, was du genau zum Ausdruck bringen willst. Du erwähnst zwar “gefährliches Halbwissen”, aber was genau am Artikel zu beanstanden wäre,
      schreibst du nicht. Oder was genau das Problem daran ist, diesen Artikel zu veröffentlichen?

      Dir ist aber schon klar, dass das Thema des Posts das Kunstprojekt “Der Geist im MP3” ist, oder?

      • Hey Marinelli,
        Du hast recht, mir ist der Artikel mehr aufgestoßen als er es verdient hat. Interrassantes Thema – das es sich ein Kunstprojekt handelt hatte ich nicht so auf dem Schirm… Ich hatte mich vor allem am ersten Absatz gestört. Die Umwandlung in MP3 ist ja vor allem erst mal ein rechnerischer Prozess. Das kommt nicht zur Sprache. Und die tiefen Bässe werden auch nicht einfach abgeschnitten nach dem Motto “hey, das kann weg.” Ich finde aber du suggerierst das. In Kombination mit dem anderen genannten Artikel war mir das wohl zu Viel…. Ich habe analog vs digital jetzt nicht noch mal gelesen, glaube mich aber zu entsinnen, das du nirgendwo erwähnst, das für Vinyl noch mal ein extra Master erstellt wird. Das finde ich aber grundlegend für die ganze Diskussion. Die Master müssen unterschiedliche dynamische Eigenschaften haben um auf dem jeweiligen Tonträger gespielt werden zu können. Das sie auch verschieden klingen liegt da doch auf der Hand… und das sag ich…. mit meinem gefährlichem Halbwissen.

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