MP3 ist das komprimierte Audioformat, das digitale Musik mobil gemacht hat. Sein voller Name ist MPEG-1 Audio Layer III. Es entstand aus jahrelanger Forschung am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Deutschland, zusammen mit Universitäts- und Industriepartnern, und wurde Anfang der 1990er Jahre als Teil des MPEG-1-Standards von der Moving Picture Experts Group veröffentlicht. Layer III war die ausgefeilteste der drei Audioebenen dieses Standards und schrumpfte einen Song auf eine Größe, die selbst eine Modemverbindung übertragen konnte. Innerhalb weniger Jahre wurde die Dateiendung zum Kürzel für eine Musikdatei, und das ist sie bis heute.
Wie eine MP3 Ton speichert
MP3 ist verlustbehaftet. Das bedeutet, dass der Encoder dauerhaft einen Teil der Aufnahme verwirft, um die Datei kleiner zu machen, und kein Player kann diese Daten zurückholen. Es funktioniert, indem das Audiosignal in kurze, sich überlappende Blöcke geschnitten und jeder Block von einer Wellenform in einen Satz von Frequenzen umgewandelt wird. Ein psychoakustisches Modell beurteilt dann, welche dieser Frequenzen ein menschliches Ohr ohnehin nicht vermissen würde, in der Regel weil ein lauteres Geräusch in der Nähe sie überdeckt, und weist diesen deutlich weniger Bits zu. Das Ergebnis ist nicht identisch mit der Quelle, sondern nur so nah dran, dass die meisten Menschen keinen Unterschied hören.
Die Datei selbst ist eine einfache Kette von Frames. Jeder Frame enthält eine feste Anzahl von Samples, 1152 im gängigen MPEG-1-Format, was bei CD-Abtastraten etwa 26 Millisekunden Ton entspricht. Jeder Frame beginnt mit einem eigenen kleinen Header, der die Bitrate, die Abtastrate und den Kanalmodus angibt. Deshalb kannst du eine MP3-Datei an einer beliebigen Stelle schneiden und der Rest spielt trotzdem weiter, und deshalb funktionieren Dateien mit variabler Bitrate überhaupt: Der Encoder kann für einen dichten Abschnitt mehr Daten aufwenden und für Stille fast keine.
Welche Metadaten eine MP3 enthält
Audio-Frames haben keinen Platz für einen Songtitel, deshalb liegen MP3-Metadaten in einem separaten Tag, der an die Datei angehängt ist. Es gibt zwei Arten, und eine Datei kann beide enthalten. ID3v1 ist die ältere: die letzten 128 Bytes der Datei mit Feldern fester Breite für Titel, Interpret, Album, Kommentar, ein vierstelliges Jahr und eine einzelne Genre-Nummer. Alles Längere wird einfach abgeschnitten. ID3v2 sitzt am Anfang und ist deutlich umfangreicher. Es besteht aus Frames mit vier Buchstaben langen Namen, die ein Metadatenbericht in der Regel für dich in Wörter übersetzt.
Die Felder, die du am häufigsten siehst, sind TIT2 (Titel), TPE1 (Interpret), TALB (Album), TRCK (Titelnummer), TCON (Genre), ein Aufnahmedatum, COMM (Freitext-Kommentar), APIC (das eingebettete Coverbild) und TXXX, mit dem jedes Programm ein eigenes benanntes Feld erfinden kann. Ripping- und Tagging-Software füllt die meisten davon aus, sodass das, was du findest, oft die Software ebenso beschreibt wie die Musik.
Ein Teil davon ist persönlich. TENC speichert, wer oder was die Datei kodiert hat, und TSSE die Encoder-Einstellungen, damit ein Bericht das genau verwendete Programm benennen kann. Kommentar-Frames enthalten manchmal einen echten Namen, eine E-Mail-Adresse oder eine Notiz, die die sendende Person vergessen hat. TOWN und TPUB nennen einen Lizenznehmer und einen Verlag, PRIV-Frames enthalten private Daten, die von einer bestimmten Anwendung geschrieben wurden, und ein im Store gekauftes Stück kann eine Konto- oder Bestellkennung tragen. Die meisten Encoder schreiben außerdem einen versteckten Xing- oder LAME-Header in den ersten Frame, der die Encoder-Version, seine Einstellungen und den gemessenen Spitzenpegel verrät. MP3 hat kein standardisiertes Feld für einen Ort oder ein Gerät, sodass eine Aufnahme, die mit einem Telefon gemacht wurde, in der Regel eher die App und einen Zeitstempel preisgibt als einen Ort.
Wann du MP3 verwenden solltest
Wähle MP3, wenn du Audio möchtest, das überall ohne Nachfragen abgespielt wird, vom Autoradio bis zum zehn Jahre alten Handy. Nichts anderes ist so verbreitet. Wenn die Dateigröße wichtiger ist als die Kompatibilität, erreichen AAC und Opus ähnliche Qualität bei kleineren Dateien, weil beide später mit besseren Methoden entwickelt wurden. Wenn die Audioqualität wichtiger ist als die Größe, behalten FLAC und WAV jedes Sample vollständig bei. Und denk daran, dass sich verlustbehaftete Kompression aufsummiert: Wenn du eine MP3-Datei bearbeitest und wieder speicherst, wird sie erneut kodiert. Arbeite deshalb mit dem bestmöglichen Original und exportiere zum Schluss nach MP3.