Auf Thema antworten

Audiomaterial


Damit ihr während des Lesens auch gleich mithören könnt, hier vorweg alle wichtigen Audiodateien:


Zuerst ein kleiner Ausschnitt des Tracks in 320 kbps, 192 kbps und 128 kbps:

MP3TEST || Ausschnitte - 128 kbps -

MP3TEST || Ausschnitte - 192 kbps -

MP3TEST || Ausschnitte - 320 kbps -



Der Unterschied zwischen 128 kbps MP3 und WAV, sowie zwischen 320 kbps MP3 und WAV als 192 kbps MP3 zusammen in einer Datei:


"Unbehandelt" mit Originalpegeln

MP3TEST || WAV/MP3 Diff. - nicht normalisiert -


Beide Abschnitte jeweils normalisiert

MP3TEST || WAV/MP3 Diff. - normalisiert -





Dateigröße


Da es ja um Kompression geht sollte man die Dateigrößen nicht vergessen und mit einer WAV-Datei vergleichen (1 Minute Audio):


WAV 1411 kbps - 10,0 MB - 1:1

MP3 128 kbps - 0,94 MB - ~1:11

MP3 160 kbps - 1,14 MB - ~1:9

MP3 192 kbps - 1,37 MB - ~1:7

MP3 224 kbps - 1,60 MB - ~1:6

MP3 256 kbps - 1,83 MB - ~1:5

MP3 320 kbps - 2,29 MB - ~1:4

FLAC in maximaler Kompression: ~1:1,5



Beispiel: eine 694 MB große WAV Datei (CD) ist mit 192 kbps 94 MB groß und als 320 kbps 157 MB groß.

Zum Vergleich: Das 100% verlustfreie Flac-Format schafft um die 400-500 MB. ("um die", da materialabhängig)





Durschnittspegel


Tja, da gibt es nicht viel zu sagen... Trotz der Peaks sind alle RMS-Pegel in etwa gleich. Was aber eben noch lange nicht bedeutet dass der absolute Pegel eingehalten wird und alle Dateien die -2dB Limitierung respektieren. Siehe nächsten Abschnitt.





Peaks


Lassen wir ersteinmal Bilder sprechen:



Rechts ist das "Bild" (Waveform) eines Ausschnitts der originalen WAV-Datei (Vinyl) zu sehen. Man sieht hier sehr schön die Limitierung, das Signal übersteigt niemals die vorgelegte Grenze (ist keine Übersteuerung sondern eine Pegelbegrenzung!).

Wenn man sich allerdings die Waveform der MP3 Pendants anschaut...

Bei 128 kbps ist keine wirkliche Limitierung zu erkennen, bei 320 kbps ist sie schon etwas akzeptabler; zwischen diesen beiden Bitraten gibt es dann alle möglichen Zwischenformen deren Unterschied zur Originaldatei ich wieder zusammenfasse:


Peaklevelunterschiede:


WAV 1411 kbps - 0 dB

MP3 128 kbps - >2 dB

MP3 160 kbps - ~1,7 dB

MP3 192 kbps - ~1,4 dB

MP3 224 kbps - ~1,1 dB

MP3 256 kbps - ~0,9 dB

MP3 320 kbps - ~0,6 dB



Man kann hier eine grobe Gerade erkennen die zeigt dass bei abnehmender Bitrate die Nähe zum Original abnimmt (welch Überraschung). Inwiefern das die Klanqualität beinträchtigt ist aber eine andere Geschichte. Sagen wir so: Dieser Abschnitt soll beitragen zu zeigen wie stark die Kompression doch das Material verändert.

Schön ist hier das die Unterschiede unter den Kompressionen doch recht linear sind und die Peaks nicht völlig "zufällig" entstehen. Man kann wohl davon ausgehen dass eine 320 kbps-Datei nie um mehr als einen dB von der Originaldatei abweichen wird.


Stellt sich nun die frage was passiert wenn die Audiodatei (wie sonst üblich) bei rund 0dB limitiert wurde.

[...]





Bassbereich


Kommen wir nun zum Bass. Die Allgemeinheit vertritt die Meinung dass in MP3-Dateien Bassanteile verloren gehen.

Da ich durch rein akustische Tests keine wirklichen Unterschiede feststellen konnte wurde der analyzer zu Rate gezogen. Dank einer sehr großen FFT-Größe (Geek-Zeug) kann man den Bassbereich sehr gut untersuchen und vergleichen.

Für diese Untersuchung wurde ein Frequenzanalysetool auf "Durchschnittswert" eingestellt, die sichtbare Kurve stellt also den Durchschnitt der jeweiligen Frequenzen dar. (Für diejenigen die mit dem Zeug nichts zu tun haben: sagt einfach "ja". Für die anderen sie sich am Stil stören: Sorry, aber es ist schwer das Zeug in Worte zu fassen)


Man beachte den Frequenzbereich auf den nun folgenden Bildern: Er geht nur von 20Hz bis 1000Hz. Die linke Hälfte der Kurven sind der Bassbereich. (Interessant ist der Bereich bis etwa 200Hz)




(Auf die Bilder klicken für größere Ansicht)


Da die Ergebnisse zu ähnlich sind wurden nur Zwischenstufen zur Veranschaulichung verwendet...




Und hier das Ganze als Animation zum besseren Vergleichen


Die Unterschiede (im Bassbereich) sind so minimal (teilweise wohl auch messbedingt) dass man sagen kann: MP3 Dateien haben IM DURCHSCHNITT nicht weniger Bass als WAV-Dateien.


Auch die Analyse der Durchschnittslautstärke von hochpass gefilterten Abschnitten (Es wurde sozusagen nur der Bass Untersucht/verglichen) bestätigt dies: Der Bassbereich ist im Durchschnitt gleichlaut.

Tatsächlich hat eine MP3 (Ich erlaube mir zu verallgemeinern - gemeint ist aber "unser" spezifischer Track) im Bereich zwischen 0 und 300 Hz nur sehr sehr sehr sehr wenig Bass weniger als die Original WAV-Datei. Der Unterschied zwischen beiden Bassbereichen (WAV und 192 kbps MP3) ist mehr als 40dB leiser als die Originalstücke - unhörbar.

Die Spektralanalyse wird später weitere Aufklärung bringen.


Wie heißt ein mobiles Gerät, mit dem man telefonieren kann?
Zurück
Oben