Unterschiede der mp3 Codierung, ein Bitrate Spiel und Audio Hörer Test

Auf Heise Online, dem Webauftritt der bekannten Computermagazine wie zB CT und iX, gab es einst einen grossen Hörertest, ob ein mp3 die CD Qualität erreichen kann.

Zitat Ausschnitt -> Quelle Der-c-t-Leser-Hoertest-MP3-gegen-CD (Link)
"Die Tester schätzten MP3/256 ebenso häufig als CD-Qualität ein wie die CD selbst. "

Moderne Audioediting Software im Heimbereich bietet fast schon ProfiStudio Qualität

Nun stellt sich noch die Frage, welche Bitrate liefert welche Qualität. Vor kurzem äusserte ich in einer Diskussion, das für ein Stereo mp3, 192kbps für mein Gehör völlig ausreichend sind. Ich kann zu Haus kein Unterschied zu einer CD oder dem Original feststellen.

mp3 ist nicht gleich mp3
Wenn ein Programm ohne zu fragen, Audiodateien in ein mp3 umwandelt, muss irgendwo hinterlegt sein mit welcher Bitrate und welchen weiteren Optionen die Datei komprimiert werden soll. Eine teure Software wie zB Wavelab lässt sich sehr stark feinjustieren. (Eine kostenlose Alternative dazu ist die OpenSource Software "Audacity". Für Windows und Linux)

Wavelab kann dabei auf jeden frei verfügbaren und installierten mp3 Codec zurückgreifen, zB den Frauenhofer oder LAME Codec. Danach hat der Benutzer die Wahl ob es eine konstante oder variable Bitrate sein soll. Ob Wavelab eine schnelle und einfache oder langsame und qualitätssteigernde Berechnung durchführen soll. Bei einer Stapelverarbeitung hunderter Archivdateien lässt sich da ordentlich Zeitsparen, wenn Qualität nicht so sehr eine Rolle spielt. Es gibt ein Option Namens Dual/Mono also ein jointstereo Verfahren bei dem der Unterschied beider Kanäle festgehalten wird, statt beide Kanäle getrennt zu behandeln. Hier ist eine Platzersparnis der Vorteil. Natürlich lässt sich auch die Sample Frequenz wählen. 32khz, 44.1khz oder gar 48khz ?
Lässt sich in einer Software dies alles nicht einstellen, so ist eine Vorauswahl für den Benutzer bereits getroffen worden. Das kann sowohl gut als auch schlecht sein. Man weiss es erst wenn man den Unterschied hört oder anhand der Dateigrößen vergleicht. Denn bei mp3 geht es in erster Linie um Platzersparnis. Doch Platzersparnis macht keinen Spass wenn man etwas hört das nicht so klingt wie man es möchte. Wie aber klingen schlechte MP3s?
Hier ein Artikel zu dem Thema, "schlechte mp3": http://yours-truly.de/mp3_qualitaet

Nun bekam ich zu hören, dass Freunde von mir sogar noch den Unterschied zwischen 192kbps und 320kbps wahrnehmen können. Ob sie es können wird der Test zeigen. Ich behaupte, Bitratenwahn ist ein typischer Placebo Effect, der ohne die richtige Codierung wirkungslos bleibt.

Bemängelt wurde die Dynamik. Die mp3 Dateien geringerer Bitrate seien zu schlapp. Das kann gut sein. Doch es genügt nicht die Bitrate hochzuschrauben, wenn die Software eine lausige Codierung vornimmt. Ich behauptete es liegt auch an der Komprimierungssoftware. Leider habe ich keine lausige Software und möchte diese nicht benutzen. Vielleicht habe ich aber auch ein lausiges Gehör. Dann bleibt mir zumindest noch der Glaube daran, dass ich nur gutes höre. Von einem reinen Bitratenwahn halte ich gar nichts.

Ich komponierte also ein sehr dynamisches Stück, bei dem aber auch leise Passagen und ein "dichter Brei" an Klangfülle vorhanden ist. Dabei fiel in den ersten Versuchen auf, dass gerade Rechteckwellen Analoger Filtersynths den mp3 Codecs zu schaffen macht. Die Komposition ist also auch ein klein wenig so beschaffen, das schwächen der mp3 Codecs auffallen sollen!

Der anonyme, neutrale und unabhängige mp3 Hörtest!

Das Testmaterial:
Das Musikstück wurde Digital produziert. Und als WAV Datei ausgegeben. Mit zwei verschiedenen Programmen wurden verschieden codierte MP3 Dateien erzeugt. Danach folgte eine Auswahl derer Stücke bei der nur von der Theorie her und den Behauptungen ein Unterschied zu hören sein müsste. Anschliessend wurden die Stücke umbenannt mit einer zufälligen Kennung. Das Datum der Datei erstellung wurde auch verändert, damit keine Rückschlüsse mehr möglich sind.

Das Originial liegt als 48khz Wav Datei vor, während die mp3 Dateien aus einem 44.1khz Material heraus codiert wurden. Hiermit ist auch klar, das ein Dateivergleich nutzlos ist, denn es gilt herauszufinden welche der Dateien das Original 44.1khz Material ist und welche Dateien in mp3 gewandelt die niedrigeren Bitraten vorweisen.

Beispiel:
Alle Dateien liegen als Wav Datei vor.

Musik Stück A 48khz - Original Referenz, dies ist das Stück mit dem ihr vergleichen könnt.

Anonymisierte Dateien:
Musik Stück 01 - 128kbps konstant, Frauenhofer Codec, Stereo, berechnungsintensive Codierung
Musik Stück 02 - variable Bitrate, Lame Codec, Stereo, mittlere Qualität (max 160kbps)
Musik Stück 03 - 44.1khz Original Wav Datei
Musik Stück 04 - 224kbps konstant, Frauenhofer Codec, JoinStereo schnelle codierung
Musik Stück 05 - 320kbps konstant, Lame Codec, Stereo, berechnungsintensive Codierung
usw ...

Das Ergebnis als Kommentar.
Schreibt einfach eine Rangliste vom besten bis zum schlechtesten Klang.
Die korrekte Bitratenreihenfolge wäre im oberen Beispiel:

Platz 1: Musik Stück 03 (Das Original - die genügt schon als Antwort)
Platz 2: Musik Stück 05
Platz 3: Musik Stück 04
Platz 4: Musik Stück 02
Platz 5: Musik Stück 01

Es wird sehr schwer werden das Original aus diesen Dateien herauszufischen. Dies allein wäre schon eine Meisterleistung, wer aber mehr als 2 richtige Zuordnungen macht ist ein Wunderohr, meiner Meinung.

Hinterlasst einen Kommentar, anonym, welche Dateien eurer Meinung am ehesten dem Original entsprechen.
Es muss keine komplette Liste abgegeben werden. Schreibt auch ruhig dabei, welches eurer Meinung das schlechteste Material ist.

Wer die Auflösung gern schon eher haben möchte, dem bleibt nichts anderes übrig als mir eine Mail zu schreiben, oder im Kommentarfeld seine eMail Adresse zu hinterlassen, alle Kommentare werden ! ohne eMail Adresse veröffentlicht.
Die öffentliche Auflösung hier, wird frühestens Ende Mai erscheinen, dies Entscheide ich nach Beteiligung und Anzahl der Kommentare um möglichst vielen die Chance zu geben objektiv zu bleiben.
Wer drei oder mehr richtige Dateien erhört hat, wird auf Wunsch hier als MP3 Testsieger verewigt.

Also Original finden, beste Bitrate und schlechteste Bitrate herausfinden!

Viel Spass beim BitRaten!

Ich empfehle das rar Archiv herunterzladen und nicht die einzelnen Dateien um Bandbreite zu sparen.
Danke!

Alle Test Dateien als RAR Archiv: 09_Bitrate_Test_Alle_Dateien.rar ca 167mb

Rechtsklick ! und "Ziel Speichern unter" bzw "Link Speichern als" ist notwendig, sonst spielt der Browser die WAV Datei selbst ab. Bei Opera: "verlinkten Inhalt speichern als"

Referenzmaterial 48khz WAV Datei Stereo unkomprimiert: Trulio_mastered.wav ca 26mb

Bitrate Test Datei 01:Soundtest_Kamiza_ke.wav ca 26mb
Bitrate Test Datei 02:Soundtest_Kamiza_tn.wav ca 26mb
Bitrate Test Datei 04:Soundtest_Kamiza_me.wav ca 26mb
Bitrate Test Datei 05:Soundtest_Kamiza_uy.wav ca 26mb
Bitrate Test Datei 09:Soundtest_Kamiza_op.wav ca 26mb

Ich selbst habe furchtbar schlecht geraten und das Original nicht wiedergefunden.
Mit komprimierten Gruessen,
yours truly

Update: 27.08.2009
Es traut sich wer.

Update: 26.10.2009
Die feinen Unterschiede wurden erkannt. Ein(e) Hoerer(in) schaffte es die qualitativ schlechteren Dateien sehr gut heraus zu hoeren. Wenn auch nicht komplett in der richtigen Reihenfolge, entsprachen die Bewertungen den Erwartungen.
Es zeigte sich, dass eine gute Codierung hohe Bitraten ersetzen kann. Mit psychoakustischen Tricksereien wird eine geringe Codierung als "qualitativ Besser" wahrgenommen, als das Orginal.

Update: 05.07.2010
Wieder einmal hat sich jemand getraut, per eMail, zu zugeben dass er bei allen Dateien keinen Unterschied heraus hören konnte. Herzlichen Dank für deine Rückmeldung Chris.

Fazit: Dynamisch kann jedes mp3 sein, nur mindern grosse Dynamikspruenge die Kompression oder die Qualitaet leidet. Ein berechnungsintensives Mp3 kann auch mit einer "geringeren" Bitrate gute Ergebnisse erzielen. Hierbei spielt spaeter auch bei der Wiedergabe ein entscheidende Rolle welches Verfahren zum "wieder auspacken" der Datei benutzt wird. Nicht jeder Player ist mit guter Software / guten Codecs bestueckt. Zum Schluss steht noch die Hardware im Wege. Aus "billigen" Kondensatoren und "schlampigen" Loetungen kommt kein Pfeffer :-)