Abbildung 1: Signalweg: Analog - Digital - Analog.

Einleitung:

In so einigen Foren trifft man immer wieder auf Fragen, bei denen es darum geht, "welche Karte", "welchen Treiber" oder "welche Software" man benutzen sollte, damit "auf gar keinen Fall irgendwo in der Kette eine Abtastraten-Wandlung stattfindet".

Dabei wird aber vergessen, dass die Abtastraten-Wandlung eigentlich kein Problem darstellen sollte, wenn man sich die technischen Grundlagen einmal vor Augen führen würde. Für den Aufbau eines digitalen Audiostudios beispielsweise gilt grundsätzlich: Werden in der digitalen Audiotechnik zwei Geräte miteinander digital verbunden, findet im Hintergrund - meistens ohne persönliche Wahrnehmung - sozusagen eine "Übereinkunft" statt:

Ein Gerät gibt den Ton an und das andere folgt auf's Wort.

Dies liegt daran, dass in der Digitaltechnik ein Takt den Zeitpunkt vorgibt, ab dem der Prozessor ein Datenwort auslesen, bearbeitet weitergeben oder empfangen soll. Dieser Takt wird durch einen Generator (Taktgeber => Uhr) innerhalb eines digitalen Gerätes erzeugt, damit das Gerät seinen Dienst verrichten kann. Werden zwei Geräte zusammengeschaltet, befinden sich somit zwei "Uhren" im Verbund. Nun kennt sicherlich jeder das Phänomen, dass es nicht einfach ist, zwei Uhren völlig synchron ticken zu lassen. Selbst wenn sie sehr genau und stabil laufen sollten, so gibt es auch hier kleinste Abweichungen. Die für die Synchronität notwendige "Kommunikation" darüber, wer Master und wer Slave sein soll, ist also hier schon schwierig. Bei drei oder mehr "Uhren" wird es noch schwieriger. Hier muss dann bereits während des Aufbaus des Verbundes der Anwender eine Hierarchie vorgeben.

Was für die Konzeption eines digitalen Audiostudios gilt, gilt ebenso für einen PC, denn auch hier "ticken" mehrere "Uhren" in einem Gehäuse. Jede eingebaute Soundkarte, jeder Treiber und jede Haupt- oder Hintergrundanwendung, oder sogar das Betriebssystem selbst, gelten so gesehen als eigenständige "Uhr" bzw. eigenständiges "Gerät". Der Arbeit vieler fleissiger Programmierer ist es zu verdanken, dass wir uns über die angesprochene Problematik im Alltag jedoch nur wenige Gedanken machen müssen.

Kompliziert wird es aber, wenn der Anwender oder die Situation einem der beteiligten Geräte einen anderen Takt aufzwingen möchten. Dies verursacht dann mannigfaltige Fehler, wie z.B.: "Ich versuche das Unmögliche, egal, ob es knackst oder eiert...", bis hin zu: "Ich verweigere den Dienst komplett...".

Das Problem:

Eines der am häufigsten auftretenden Probleme mit unterschiedlichen Taktungen stellt die Addition von zwei Audioereignissen mit unterschiedlichen Samplingfrequenzen dar. In der Analogtechnik hingegen ist dies nicht der Fall: Man benötigt dort lediglich ein beliebiges Mischpult, wo sogar die Verknüpfung von zwei Kabeln zu einem Y-Kabel mit den zu erwartenden Impedanz-Einschränkungen problemlos möglich ist. Als ich die Tontechnik noch als Hobby (Schülerband) und nicht als Beruf (Rundfunk) betrieb und Mischpulte vergleichsweise teuer waren, wurden des öfteren einfach zwei Mikrofone für die Toms am Schlagzeug zusammen auf einen Kanal gelegt, aber ich schweife ab.

Abbildung 2: Addition zweier Spannungen.

Dieser simplen Addition von Spannungen entspricht in der Digitaltechnik zwar auch nur eine ebenso simple Addition von Zahlenwerten, doch der dafür zuständige Prozessor muss die zeitlich korrespondierenden Zahlenwerte auch zur gleichen Zeit erhalten. Wenn diese Zahlenwerte wegen unterschiedlicher Samplefrequenzen jetzt aber nicht zur gleichen Zeit anliegen, was dann?

Abbildung 3: Addition nicht synchroner Digitalwerte.

Der Versuch (Teil 1):

Ich gehe im Folgenden davon aus, dass die meisten Mitleser foobar2000 als Softwareplayer verwenden, weshalb ich mich bei meinen Beispielen darauf beziehen möchte. Mit anderen Playern müsste aber eine ähnliche Versuchsanordnung ebenfalls machbar sein, falls der Versuch nicht sowieso mittels der vorhandenen Vorstellungskraft nur im Kopf entsprechend Interessierter stattfindet... ;)

Davon abgesehen kann man den Versuch rein akustisch verfolgen, oder aber auch - bei entsprechenden Voraussetzungen - visuell anzeigen lassen. Dafür benötigt man entweder einen externen DA-Wandler, welcher einem die gerade benutzte Samplingfrequenz anzeigen kann, oder eine kleine Software, die die Samplerate der verwendeten Soundkarte anzeigt. Der akustische Vorführeffekt dürfte aber in der Regel ausreichen.

Also an's Werk! Man erstelle eine Playlist mit zwei Dateien unterschiedlicher Samplefrequenzen. Danach aktiviere man über Preferences | Playback | DSP Manager den Crossfader und stelle eine deutlich wahrnehmbare Fadezeit (z.B. 10 Sekunden) ein, starte die erste Datei, spule diese bis zu ca. 15 Sekunden vor Schluss vor und warte darauf, was dann geschieht. Eine Ahnung? Wir haben es hier nämlich mit drei Geräten zu tun: Player A (erste Datei), Player B (zweite Datei) und einem Mischpult (Crossfader).

Nun denn: Mein foobar2000 spielt Datei Eins bis zum Ende ab und startet dann Datei Zwei vom Anfang. Es findet also kein Mix der Übergänge statt. Foobar2000 verweigert somit das Mischen von Dateien, die nicht zusammenpassen. Ich kenne andere Software, welche hier gnadenlos die zweite Datei zu schnell oder zu langsam abspielen würde, damit immer zwei Datenwerte miteinander addiert werden können.

Abbildung 4: Differenz zweier Samplerates (hier 32 kHz und 48 kHz).

Würde ich jetzt trotzdem einen Mix haben wollen, könnte ich versuchen, für beide Dateien ein Oversampling auf eine Frequenz durchführen zu lassen, die in einem ganzzahligen Verhältnis zu den beiden Quelldateien steht.

Abbildung 5: Oversampling im Verhältnis 3 zu 2 (32 kHz zu 48 kHz gleich 96 kHz).

Durch ein Oversampling würden keine Originaldaten verändert. Es würden lediglich weitere Datenwerte hinzuzugerechnet, so, wie es die Kombination aus Deglitcher und Rekonstruktionsfilter eines Digital-Analog-Wandlers auch auf der analogen Ebene machen würde.

Abbildung 6: Grobe Darstellung eines DA-Wandlers.

Der Rekonstruktionsfilter müsste natürlich auf die Samplingfrequenz des Quellmaterials angepasst werden, was hier durch einen Umschalter visualisiert wurde.

Oversampling:

Beim Oversampling würden zunächst die zusätzlichen Samplewerte mit Null zwischen die vorhandenen Samplewerte gelegt und in einem zweiten Durchgang die eigentlichen Werte interpoliert.

Abbildung 7: Ausgangsmaterial fürs Oversampling (32 kHz).

Abbildung 8: Zwischenschieben von je zwei Null-Samples (96 kHz).

Abbildung 9: Interpolation der Null-Samples (96 Khz).

Wenn ich nun von Anfang an wüsste, dass ich es nur mit Dateien mit 32 und 48 kHz zu tun habe, wäre das schön. Ich würde mein System auf 96 kHz einstellen und hätte ein einfaches geradzahliges Verhältnis zueinander. Ich könnte auch noch problemlos Dateien mit 96 kHz abspielen und mischen, wenn ich es wollte. Meine Originaldaten gingen aber 1 zu 1 neben den Zusatzdaten an die Soundkarte und im Audioschaltreis könnte ich mit günstigeren Rekonstruktionsfiltern arbeiten, da die akustisch kritische Grenzfrequenz (ca. 70 kHz) weit oberhalb des Hörspektrums liegt.

All dies wird von einer Software erledigt, welche flexibel auf alle möglichen Vorgaben reagieren kann. Bei der Hardware ist eventuell solche Flexibilität nicht gegeben. Spätestens bei der Soundkarte kommt der nächste Flaschenhals. Die Hardware leitet nämlich nur das weiter, wofür sie ausgelegt ist.

Hier kommen die Treiber in's Spiel. Diese sorgen dafür, dass auch Dateiformate abgespielt werden können, welche durch die Hardware nicht direkt unterstützt werden. Zur Verdeutlichung: Wenn die Soundkarte keine 96 kHz, sondern höchstens 48 kHz wiedergeben kann, muss also das mit Oversampling hochgerechnete Signal wieder auf 48 kHz resamplet werden.

Abbildung 10: Resampling auf 48 kHz.

Dies geschieht dadurch, dass jedes zweite Datenwort aus dem Signal wieder herausgenommen wird. Für diese feste Sample-Rate-Conversion (SRC) sieht das Blockschaltbild folgendermassen aus:

Abbildung 11: SRC mit fester Zuordnung.

Etwas komplizierter schaut die Sache mit sich immer wieder ändernden Rate-Verhältnissen aus. Hier wird zunächst ein Oversampling auf ca. 3 GHz ausgeführt, gefolgt von einer digitalen Hold-Stufe, welche das Signal nicht nur zur Startflanke der folgenden Sample-Stufe zu jedem beliebigen Zeitpunkt verfügbar hält.

Abbildung 12: SRC mit variabler Zuordnung.

Der Versuch (Teil 2):

Ausgehend vom Versuch Teil 1 aktiviert man nun beim Preferences | Playback | DSP Manager auch noch den Resampler vor dem Crossfader. Dieser bringt jede Datei vor dem Abspielen auf einen vorab eingestellten Takt und ermöglicht daher dem Crossfader, seine Arbeit zu verrichten. Wenn nun - wie im ersten Teil des Versuch's - die erste Datei angespielt und vorgespult wird, bemerkt man diesmal auch, dass die Dateien ineinandergemischt werden.

Die Versuche entsprechen auf nachgestellte Art und Weise der eigentlichen Arbeit eines Soundkartentreibers, denn hier müssen ja die Audiosignale aller Anwendungen (Geräte) in der Soundkarte vereint werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob ich einen ASIO- oder den produktspezifischen Treiber verwende. Lediglich dann, wenn man den Rechner so konfiguriert, dass foobar2000 die einzige Soundquelle darstellt, wird das Signal 1 zu 1 durchgereicht. Beim sogenannten Kernelstreaming können aber nur Dateien wiedergegeben werden, welche die Soundkarte auch hardwareseitig unterstützt.

Das S/PDIF:

Auch das Sony/Philips Digital Interface unterliegt wegen der Datenrate des verwendeten Anschlusses einer Hardwarebeschränkung. Am elektrischen Ausgang (Cinch, oder eher selten: Klinke) ist bei linearen 48 kHz bei einer Tiefe von 24 Bit Stereo Schluss. 2 Kanäle, multipliziert mit 24 Bit x 48 kHz entsprechen 2,3 MBit/s Netto. Dazu kommen noch 2 x 8 Bit Zusatzdaten pro Takteinheit. Dies ergibt 3,07 MBit/s Brutto.

Mehrkanal-Daten können nur in codierter Form wie z.B. Dolby-Digital o.ä. übertragen werden. Am optischen Ausgang (TOS-Link für TOSchiba-Link) sind dann immerhin linear 192 kHz bei 24 Bit Stereo möglich, was 9,2 MBit/s Netto entspricht. Genauso, wie Linear 8 Kanal 24 Bit bei 48 kHz.

Abbildung 13: TDM: Time Division Multiplex.

Fazit:

"Abtast-Raten-Wandlung", oder auch Sample-Rate-Conversion (SRC), ist eine extrem nützliche Funktion, bei der sich - und das habe ich bisher noch gar nicht angesprochen - die als problematisch angesehene "Datenverbiegung" im ungünstigsten Fall nur auf das LSB (1/32768) auswirkt, während sich eine "Datenverbiegung" bei der Lautstärkeänderung (Stichwort: Replay Gain) pro 6 dB auf das MSB auswirkt. Die den Klang am meisten beeinflussenden Komponenten im digitalen Verbund sind jedoch die Analogschaltkreise der Wandler, und hier vor allem die Filter (Antialiasing im AD und Rekonstruktion im DA). Diese müssen eine extreme Flankensteilheit aufweisen, damit es nicht zu Alias-Frequenzen kommt. Es bedarf - im Gegensatz zu digitalen Schaltkreisen - eines erheblichen finanziellen Aufwandes, um diese Flankensteilheit im Hardwarebereich klangneutral erreichen zu können.

Cuesheets sind zunächst nichts anderes als "Merkzettel" für alles Mögliche, wie z.B. die Reihenfolge der Tanzschritte oder die Harmoniefolge für den Keyboarder einer Band oder, oder, oder.

Wir interessieren uns hier für die Archivierung (und Abbildung) von Audio-CDs, und so sind für uns eigentlich nur die Cuesheets interessant, die durch die Programmierer der Brennsoftware CDRWIN ca. 1995 entwickelt wurden. Hierbei handelt es sich um eine ASCII-Textdatei mit der Fileendung ".cue", deren Befehlssatz und Syntax einerseits recht übersichtlich, andererseits aber völlig ausreichend ist, um CDs jeglicher Art beschreiben zu können. Wer Interesse am kompletten Befehlsatz hat, dem sei die Seite http://mitglied.lycos.de/big_sleepy/cuesheet.htm ans Herz gelegt.

Da Foobar2000 ebenfalls mit den audiorelevanten Inhalten umgehen kann, und darüber hinaus aber auch einige nicht normgerechte Erweiterungen in Cuesheets akzeptiert, ist dies neben dem CD-Abbild der zweite Aspekt, welcher für uns von Interesse sein wird.

Etliche Anfragen im Forum zeigen immer wieder, dass oftmals Unsicherheiten in Bezug auf die Auswirkungen oder die Eigenschaften der Cuesheets bestehen, vor allem auch wegen der Möglichkeit, bei EAC verschiedene Arten von Cuesheets erzeugen zu können, wobei ich da insbesondere an die nicht normgerechte Noncompliant-Variante denke. Aus diesem Grund versuche ich mal, alles m.E. Relevante zum Thema zusammenzutragen, um das Verständnis für etwaige Problemstellungen zu verbessern.

Um ein Gefühl dafür zu bekommen, wo die kleinen aber feinen Unterschiede liegen, benötigen wir zunächst einen Blick auf die grundsätzliche Norm der Audio-CD oder deren Ableger.

Am Anfang war das (Laser) Licht, welches uns den Weg durch die Höhen und Tiefen (Pits and Lands) des neuen Mediums CD weisen soll. Da dieses Licht jedoch nicht automatisch wie der Tonabnehmer durch den Tonschnitt (Rille) einer Schallplatte geführt wird, hat man sich einige andere Sachen einfallen lassen müssen, damit die Wiedergabe problemlos funktioniert. Neben den mechanischen Dingen waren dies dann noch die zusätzlichen Daten, oder neudeutsch Subdates, wie z.B. das Inhaltsverzeichnis (Table Of Content = TOC), der Timecode, Track- und Indexmarken und einiges mehr. Damit die Zusatz- und die Audiodaten (natürlich passgenau) ihre Zugehörigkeit erhalten, wurden einige Vorschriften eingeführt, um ein Durcheinander zu vermeiden.
[1] Es gibt maximal 99 Tracks auf einer CD. (Nummer 01-99)
[2] Die erste Tracknummer auf einer CD ist beliebig, danach aber weiterzählend.
[3] Ein Track muss mindestens 4 sec. lang sein.
[4] Ein Track muss mit einer Pause beginnen. (Ursprünglich mal angedacht mit einer Länge von mindestens 2 sec, wurde dann aber zugunsten von Live-CDs auch mit einer Länge von 0 sec ermöglicht, kann aber eine beliebige Länge aufweisen.)
[5] Der Trackanfang, das Ende und jegliche evtl. Markierung dazwischen müssen immer am Beginn der kleinsten Timcode-Einheit liegen.
[6] Die kleinste Timecode-Einheit ist ein Frame (siehe Bild unten) und hat die Länge von einer 75stel Sekunde; oder anders ausgedrückt: 13,333 ms oder 1176 Samples (Stereo) / 588 (Mono).
[7] Der Timecode wird im Format MMM:SS:FF geschrieben. (M = Minuten, S = Sekunden, F = Frames)
[8] Ein Track kann in maximal 100 Untereinheiten aufgeteilt werden. (Indexnummern 00-99 >> 00 = Pause, 01 = Trackstart, 02 – 99 = frei wählbar)
[9] Eine Audio-CD ist nicht multisessionfähig. (Hier liegt z.T. der Hund bei den sogenannten "Un-CDs", CDs mit Kopierschutz, begraben.)</li>
Dies sind bei weitem nicht alle Vorschriften, aber alle, die uns im Zusammenhang mit Cuesheets interessieren sollten.

Der Punkt 4 (Beginn mit Pause) ist hierbei die Vorschrift, welche für die meiste Verwirrung sorgt. Doch der Reihe nach! Schauen wir uns erst einmal eine fiktive CD in Ihrem Aufbau an. Damit es sich lohnt, gehen wir von einem Live-Album aus.

Nach einem fulminanten Opener, um dem Publikum einzuheizen, kommt nahtlos als zweite Nummer ein Medley mit 3 Titeln aus der Frühgeschichte der Band. Applaus und Begrüssung des Publikums folgen, bevor es mit der dritten Nummer weitergeht. Das Konzert geht seinen, für uns unbekannten, weiteren Gang, bevor es mit dem 14ten Titel endet.

Da diese CD eigentlich zu einer Box von 5 CDs gehört, welche das Tributkonzert zugunsten der Aidshilfe wiedergeben soll, haben sich die Produzenten entschlossen, die beiden wichtigen, aber doch recht langen Reden auf die erste CD des Sets zu bringen, um dann den vier auftretenden Bands jeweils eine CD zu widmen. Aus diesem Grund sollte auch die zweite CD mit Tracknummer 3 weitergehen. CD 3 beginnt dann mit Tracknummer 17 und so weiter. Wie würde jetzt ein (unvollständiges) Cuesheet für diese CD ausschaun?

CATALOG 1234567890123
TITLE  "Aidshilfe XY CD 2"
PERFORMER  "Band 1"
FILE "D:\Daten\Audio\Konzerte\Aidshilfe\CD 2\ Aidshilfe Band 1 - Image.wav" WAVE
  TRACK 03 AUDIO
    TITLE "Titel 1"
    ISRC ABCDEFGHIJ01
    INDEX 00 00:00:00
    INDEX 01 00:02:00
  TRACK 04 AUDIO
    TITLE "Titel 2"
    ISRC ABCDEFGHIJ02
    INDEX 01 04:00:00    REM Medley Titel 1
    INDEX 02 07:30:00    REM Medley Titel 2
    INDEX 03 09:00:00    REM Medley Titel 3
  TRACK 05 AUDIO
    TITLE "Titel 3"
    ISRC ABCDEFGHIJ03
    INDEX 00 11:25:00
    INDEX 01 12:08:00
      .
      .
      .
  TRACK 14 AUDIO
    TITLE "Titel 16"
    ISRC ABCDEFGHIJ14
    INDEX 01 65:34:00

Wenn ich diese CD nun mit der Einstellung "Hänge Pausen an den vorherigen Track" rippe und dann auch die entsprechende Cuesheet (Multiple WAV Files with Gaps (Noncompliant)) erzeuge, sieht das Ergebnis plötzlich so aus:

CATALOG 1234567890123
TITLE  "Aidshilfe XY CD 2"
PERFORMER  "Band 1"
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 03 - Titel 1.wav" WAVE
  TRACK 03 AUDIO
    TITLE "Titel 1"
    ISRC ABCDEFGHIJ01
    INDEX 00 00:00:00
    INDEX 01 00:02:00
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 04 - Titel 2.wav" WAVE
  TRACK 04 AUDIO
    TITLE "Titel 2"
    ISRC ABCDEFGHIJ02
    INDEX 01 00:00:00    REM Medley Titel 1
    INDEX 02 03:30:00    REM Medley Titel 2
    INDEX 03 05:00:00    REM Medley Titel 3
  TRACK 05 AUDIO
    TITLE "Titel 3"
    ISRC ABCDEFGHIJ03
    INDEX 00 07:25:00
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 05 - Titel 3.wav" WAVE
    INDEX 01 00:00:00
      .
      .
      .
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 16 - Titel 14.wav" WAVE
  TRACK 14 AUDIO
    TITLE "Titel 16"
    ISRC ABCDEFGHIJ14
    INDEX 01 00:00:00

Würde ich die CD, der Vorschrift entsprechend, mit den Pausen am Anfang der Datei rippen, müsste das Cuesheet mit der Einstellung "Multiple WAV Files with Corrected Gaps" erzeuget werden, und sähe dann so aus:

CATALOG 1234567890123
TITLE  "Aidshilfe XY CD 2"
PERFORMER  "Band 1"
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 03 - Titel 1.wav" WAVE
  TRACK 03 AUDIO
    TITLE "Titel 1"
    ISRC ABCDEFGHIJ01
    INDEX 00 00:00:00
    INDEX 01 00:02:00
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 04 - Titel 2.wav" WAVE
  TRACK 04 AUDIO
    TITLE "Titel 2"
    ISRC ABCDEFGHIJ02
    INDEX 01 00:00:00    REM Medley Titel 1
    INDEX 02 03:30:00    REM Medley Titel 2
    INDEX 03 05:00:00    REM Medley Titel 3
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 05 - Titel 3.wav" WAVE
  TRACK 05 AUDIO
    TITLE "Titel 3"
    ISRC ABCDEFGHIJ03
    INDEX 00 00:00:00
    INDEX 01 00:43:00
      .
      .
      .
FILE "E:\Rips\Aidshilfe\CD 2\ 16 - Titel 14.wav" WAVE
  TRACK 14 AUDIO
    TITLE "Titel 16"
    ISRC ABCDEFGHIJ14
    INDEX 01 00:00:00

Was uns beim Vergleich der drei Cuesheets auffällt, ist, dass sich die Indexzeiten verändern, bzw., dass die Position der FILE-Anweisung unterschiedlich ist. Dies liegt daran, dass ein Cuesheet eine sequenzielle Ausführungsliste ist, bei der die Indexzeiten immer wieder auf 0 gesetzt werden, sobald eine FILE-Anweisung zum Laden der nächsten Datei auffordert.

Befinden sich nun die Pausen am Ende der vorherigen Datei, so muss zunächst natürlich der TRACK-Befehl mit seinen Zusätzen wie ISRC, TITLE, PERFORMER und so weiter, und letztendlich dem INDEX 00, für den Beginn von Pause und Track, gesetzt werden, bevor die nächste Datei geladen (und gebrannt) werden kann.

Diese Abhängigkeiten machen es nicht gerade leicht, das Cuesheet nachträglich zu editieren. Wichtig, und am einfachsten, ist zunächst die Pfadangabe für die Datei. Diese kann absolut, wie in den Beispielen oben, also begonnen mit dem Laufwerksbuchstaben, gefolgt vom kompletten Pfad, erfolgen, oder auch relativ, von der Position des Cusheet bis zu den Audio-Dateien gesehen. Um eine Ordnerebene tiefer zu gelangen, benutzt man zwei Punkte, also ..\.

Noch ungefährlicher ist das Einfügen von Kommentaren mit Hilfe der REM-Anweisung. Jeglicher Text ab der REM-Anweisung bis zum Zeilenende wird ignoriert. Diesen Umstand macht sich Foobar2000 zu Nutze, indem hier einige TAG-Informationen abgelegt werden können, welche für eine Brennsoftware nicht von Belang, für Foobar2000 aber hilfreich sein können. Vorzugsweise sind dies das Genre oder die Replaygain-Werte.

Veränderungen der Struktur des Cuesheets sind hingegen nur mit dem genauen Wissen um die Abhängigkeiten und ein wenig Mathematik treffsicher möglich. Ich kann z.B. mit Hilfe des Cuesheets ein Image-File in Foobar2000 mittels Convert in seine Einzelfiles zerschneiden, muss mir aber darüber im Klaren sein, dass Foobar2000 dabei die Datei an der INDEX 00, und, falls diese, weil keine Pause vorhanden ist, fehlen sollte, an der INDEX 01 schneidet.

Belasse ich also vor dem Zerschneiden die INDEX 00-Marken im Cuesheet, erzeuge ich auf diese Weise Dateien, bei denen sich die Pause, normgerecht, am Anfang der Datei befindet. Wenn ich die INDEX 00-Marken vorher aus dem Cuesheet entferne, werden eventuelle Pausen an das Ende der vorherigen Dateien angehängt. Lediglich die erste Pause des ersten Tracks ist eine Pflichtpause und muss auch dort belassen werden, falls ich den Originalzustand wieder herstellen möchte.

Möchte ich hingegen ein Cuesheet erzeugen, welches dem originalen Abbild entspricht, sich jetzt aber auf die Einzelfiles bezieht, muss ich nun die Indexzeiten gemäss meiner gewählten Schnittmethode berechnen und die FILE-Anweisungen im neuen Cuesheet entsprechend platzieren. Bei belassenen INDEX 00-Marken kommt der FILE-Aufruf vor der TRACK-Anweisung, bzw., wenn die INDEX 00-Marken vor dem Schnitt entfernt wurden, kommt die FILE-Anweisung vor die INDEX 01-Marke. Die INDEX 00-Marke muss vor der FILE-Anweisung wieder eingefügt werden und natürlich die zugehörige Zeit, bezogen auf die letzte FILE-Anweisung davor, neu berechnet werden. Viel Handarbeit also.

Auch der Weg andersherum ist natürlich möglich. Ich kann mit der Convert-Funktion von Foobar2000 alle Einzelfiles einer CD zu einem Imagefile zusammenfassen, muss hier aber bei der Neuberechnung der Indexzeiten wieder viel Hirnschmalz investieren. Also: Filelängen genau messen und in Frames umwandeln und dann entsprechend addieren.

Hat man erst einmal verinnerlicht, wo die Stolpersteine liegen, bzw., wie ein Cuesheet funktioniert, kann man dieses Wissen auch bei eigenen Aufnahmen benutzen, um diese zu strukturieren.

Foobar2000 kann Cuesheets übrigens auf zwei Arten verarbeiten:
[A] Als eigenes File, welches ich in Foobar2000 wie eine Audiodatei lade, was dann das Nachladen der entsprechenden Audiofiles verursacht.
[B] Oder als sogenanntes "Embeddet Cuesheet", welches ähnlich wie ein ReplayGain-Tag in die Imagedatei eingepflegt wurde. Für diesen Fall bietet Foobar2000 einen eigenen Cuesheet-Editor an.</li>
Ich hoffe, dass ich alle relevanten Aspekte in diesem Artikel zusammengefasst habe und dass hiermit das Verständnis für Cuesheets erleichtert wurde.

Gruss, TomPro

Diese Wiedergabelisten bieten fast alle Abspielprogramme an, insbesondere diejenigen, die keine eigene Datenbank (Media Library) besitzen. Statische Playlists werden immer nur für einen bestimmten Zweck und für den einmaligen Gebrauch, z.B. beim Synchronisieren mit einem portablen Player, erstellt. Sie aktualisieren sich nicht selbstständig aus der Datenbank heraus.

Änderungen durch Umbenennen, Hinzufügen oder Verschieben innerhalb eines Verzeichnisses werden also nicht angepasst, weshalb die Listen, trotz der investierten Zeit und Mühe, ab einem gewissen Punkt wertlos sind, weil die Änderungen, wie gesagt, nicht mitverfolgt werden. Daher verwendet man heute auch bei grösseren Datenbeständen kaum mehr statische Abspiellisten.

Diese Listen sind nichts anderes als eine Liste aneinandergereihter Pfadangaben, die man notfalls auch mit einem DIR >liste.m3u (Win) oder ls >liste.m3u (Linux) auf der Kommandozeile erzeugen könnte.

einfache Playlist:

F:\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\01 - Tosca.mp3
F:\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\02 - ChristinaBrannerJesp....mp3
F:\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\03 - BerlinBahia.mp3
F:\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\04 - nRt.mp3

Weiterhin gibt es auch noch eine erweiterte (extended) Version, die auch gebräuchlich ist und die Haupteigenschaften (Interpret, Titel etc.) bereits in der Abspielliste speichert, damit der Zugriff auf die Dateieigenschaften beschleunigt wird.

extended Playlist

#EXTM3U
#EXTINF:284,Tosca - Heidi Bruehl
F:\Jochen\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\01 - Tosca.mp3
#EXTINF:205,Chistina Branner-Jespersen  - Sweetest Remedy
F:\Jochen\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\02 - ChristinaBrannerJesp....mp3
#EXTINF:222,Berlin-Bahia - Bliss
F:\Jochen\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\03 - BerlinBahia.mp3
#EXTINF:249,nRt  - Tight (Like Dreadlocks)
F:\Jochen\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\04 - nRt.mp3

Dann gibt es noch die Albumlist, welche einfach nur den Verzeichnisnamen an das Programm übergibt. Die Daten der darin befindlichen Dateien werden beim Zugriff in den jeweiligen Playlist-Editor übernommen.

Albumlist:

F:\Mercedes-Benz Mixed Tape 11\

Voraussetzung für die Nutzung solcher Albenlisten ist allerdings, dass man über ein geordnetes Benennungs- und Verzeichnis-System verfügt, sonst kann die Abspielsoftware, wenn sie nicht auf die Tags zugreift, z.B. bei Alben keine Sortierung durchführen. Man stellt den einzelnen Titeln im Dateinamen deshalb den Namen und das Album voran und erzeugt die korrekte Reihenfolge dann oft über eine Nummerierung im Dateinamen.

Verzichtet man auf diese Nummerierung, purzeln alle Titel eines Albums aus Nutzersicht durcheinander und die gewohnte Reihenfolge stimmt nicht mehr, wobei die Dateien lediglich alphanumerisch korrekt nach ihren Buchstaben sortiert werden. Bekanntestes Beispiel ist das oft bei Anfängern zu beobachtende Problem, dass z.B. iTunes-Einsteiger keine Nummerierungen im Dateinamensschema für den Auslesevorgang setzen und deshalb hinterher Irritationen entstehen. Bei Einzeltitel-Sammlern hingegen ist die Nummerierung, die erwünschte Reihenfolge eingeschlossen, meist von geringer Bedeutung, oder sie wird durch manuelles Sortieren der Abspielliste herbeigeführt.

Künstler-Album-Nummer-Titel.flac oder eine der zahlreichen Variationen.

Sampler und Various Artist werden für eine korrekte Sortierung oft in ein Dateinamensschema wie das nachfolgende gebracht.

Titelnummer-Titelkünstler-Titel.flac

Sobald man ein Album, einen Ordner oder eine Zusammenstellung aufruft, sortiert das Abspielprogramm meist die Titel vor und übernimmt sie dann erst in die Abspielliste. Deshalb genügt es auch, für Alben eine Abspielliste zu erzeugen, die nur den Pfad enthält. Winamp und Foobar spielen die Titel dann in korrekter Reihenfolge ab.

Beispiele für Playlist-Editoren sind:

Gebräuchliche Formate für Playlists verschiedener Programme sind:
pls, m3u, wpl, m3u8, fpl, EXTM3U, b4s, xpl, asx.

Dynamische Abspiellisten

Sich selbstständig anpassende Abspiellisten sind Ergebnisse einer Abfrage an eine Datenbank und aktualisieren sich ohne Eingriffe seitens der Nutzer, weshalb sie dann im Endergebnis auch nur gültige Pfade zu Dateien oder Metadaten enthalten. Man nennt dies auch Sicht/View, wenn man die Parameter speichert. Solche Views, bzw. Smart Views oder im Apple-Sprachgebrauch auch Intelligente Wiedergabelisten, nutzen also alle Vorteile einer Datenbank, welche meistens in der Lage ist, Umbenennungen, Verschiebe- und Kopiervorgänge oder Änderungen von Tags innerhalb eines Programmes mitzuverfolgen und diese dann mit der nächsten "Synchronisation bei Änderung" anzupassen.

Demnach sind also nicht die Wiedergabelisten "intelligent", sondern allenfalls die Parametrisierung oder der Aufbau der Datenbank selbst. Je flexibler, desto besser, weshalb sich hier z.B. Foobar2000 als aktuell intelligenteste Datenbank/Abfrage-Möglichkeit für Audio-Datenbanken herausgestellt hat, weil alle möglichen Anforderungen bereits beim Design der Datenbank und der Abfragesprache eingearbeitet wurden und auch überall auf der Oberfläche oder in den Komponenten flexibel visualisiert werden können. Winamp, iTunes und der Windows Mediaplayer hingegen bringen entweder Vorlagen mit, oder ermöglichen es, über Klappmenüs bestimmte Views zu erzeugen. 

Der grösste Vorteil all dieser Datenbanken liegt allerdings darin, dass nicht mehr der zugrundeliegende Datenbestand bei jeder Abfrage komplett neu erfasst werden muss, sondern sich die Sicht (View) direkt in Sekundenbruchteilen immer aktuell aus den hinterlegten Indizes erzeugen lässt, wobei schlimmstenfalls ein kurzer Refresh durchzuführen ist.

Die meisten Datenbanken bieten i.d.R. Funktionen an, dynamische Abfragen als statische Wiedergabelisten zu exportieren. Eine Ausnahme stellt wieder einmal nur iTunes dar, da der Export hier nicht vorgesehen ist, wobei dann aber eine Installation von itunes2m3u selbigen doch noch ermöglicht.

Im Allgemeinen benutzt man heute nur noch metadaten-basierte Datenbanken, die auf der Basis sog. Tags (also Etiketten) und mit Hilfe spezieller Programme, wie etwa Foobar2000, mp3Tag oder Helium Music Manager, die zusätzlichen Daten direkt sichern können. Dies ist vor allem deshalb von Vorteil, weil man dann auf das Umbenennen bei Änderungen verzichten kann, denn andere Programme reagieren oft aufgrund ihrer dateinamensorientierten Arbeitsweise mit Arbeitsverweigerung. Insbesondere die History-Dialoge im Explorer oder in anderen Anwendungen fallen da unangenehm auf. Sobald man Einzeltitel mit Nummern in den Tags versieht, kann man diese dann aber auch in den Abspielprogrammen über sog. SortierStrings ordnen. Einige Datenbanken benutzen allerdings auch datenbankinterne Sortierer, um die Reihenfolge unabhängig von allen bisher genannten Möglichkeiten speichern zu können. Der Helium Music Manager wäre ein Beispiel für so eine Anwendung. (Näheres dazu findet man übrigens in allen Manuals der oben angesprochenen Programme.)

Winamp,  Foobar2000, musikCube und einige andere populäre Player haben mittlerweile alle Datenbanken und bieten dynamische Abspiellisten und Views mit jeweils unterschiedlichen Abfragesprachen.

• foobar2000 = Query Syntax

• Winamp = Eigenentwicklung

• iTunes = Eigenentwicklung (versteckt im Hintergrund)

• musikCube = SQLite

• Windows Media Player = Eigenentwicklung (versteckt im Hintergrund)

Weitere Informationen über Datenbanken findet man auf AudioHQ unter Linksammlung: Media Center, Music Manager.

Sonderformen

Die Formate PLS oder ASX für Streaming-Inhalte übergeben u.a. URLs zu Servern oder mehrere Streamadressen, z.B. für Shoutcast Webradio.

[playlist]
numberofentries=2
File1=http://64.236.34.4:80/stream/1040
Title1=(#1 - 1019/18917) .977 The 80s Channel (80s Grooves)
Length1=-1
File2=http://64.236.34.196:80/stream/1040
Title2=(#2 - 1948/8118) .977 The 80s Channel (80s Grooves)
Length2=-1
Version=2

Es gibt ausserdem noch die Möglichkeit, dass beispielsweise intern mit einer Zeitleiste gearbeitet wird, wie man sie oftmals bei Software zur Video-Bearbeitung antrifft, um mit deren Hilfe Titel in einer zeitlichen Abfolge sortieren zu können. Professionelle DJ-Programme benutzen diese Funktion häufiger, als Beispiel sei der Mixmeister erwähnt. Auch Radio-Automationssoftware arbeitet ähnlich, um die abzuspielenden Titel, mit Jingles und Ansagen kombiniert, in eine bestimmte Reihenfolge zu bringen. Da es aber hierbei nicht mehr einfach nur darum geht, Titel in einer gewissen Reihenfolge abzuspielen, sondern auch noch darum, die Übergänge möglichst passend und kunstvoll oder sogar mittels Pitchen (Geschwindigkeitsänderung) zu arrangieren, verzichte ich erst einmal auf eine weitergehende Erklärung.

Cue-Dateien können in Foobar2000 auch als eine Art Playlist benutzt werden, sind aber eigentlich nur eine Art "Script-Sprache für Brennanweisungen".

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m3u-Standard
m3u-Wikipedia-Artikel
Playlist: relative und absolute Pfade

Es existieren vier populäre Tagging-Formate:

ID3v1.

ID3, heute zur Abgrenzung von neueren Versionen ID3v1 genannt, ist einer der ersten Tagging-Standards und gedacht für MP3-Dateien. Im MP3-Format selbst wurde Tagging nicht vorgesehen. Das Format ist beschränkt auf die Felder Artist, Album, Genre und Comment. Der Tag steht immer am Dateiende, die Inhalte werden hintereinander als Klartext an die Datei angehängt. Feldnamen werden dabei nicht mitgespeichert, vielmehr ist fest definiert in welcher Reihenfolge die Werte stehen müssen und wieviele Zeichen sie maximal einnehmen können.

Ist der Eintrag kürzer, dann wird der Rest jedes Feldes mit Leerstellen aufgefüllt, genauer gesagt mit dem Binärwert für die Null. Für Title, Artist, Album und Comment stehen 30 Bytes zur Verfügung, für das Erscheinungsjahr 4 Bytes und für das Genre 1 Byte, wobei das Genre als Zahl abgespeichert wird und jeder Zahl von 0 bis 79 ein Genre zugeordnet ist. Vor dem Tag stehen die 3 Buchstaben "TAG", so dass ein ID3v1-Tag insgesamt 128 Bytes einnimmt. ID3v1.1 ist eine Abwandlung, bei der dem Comment-Tag nur noch 28 Zeichen zur Verfügung stehen und 2 Bytes für die Tracknumber reserviert sind.

Der einzige Vorteil von ID3v1-Tags ist die Kompatibilität, denn sie können von fast jeder Software und auch sehr vielen Hardware-Playern gelesen werden. Die offensichtlichen Nachteile sind die auf 30 Zeichen beschränkten Felder - längere Zeichenfolgen werden einfach abgeschnitten - und dass keine weiteren Felder angelegt werden können. Unicode-Unterstützung für internationale Zeichensätze gibt es nicht.

ID3v1-Tags kommen in der Regel nur beim MP3-Format zum Einsatz. Glücklicherweise kann man hier auf weitaus fortschrittlichere Varianten zurückgreifen:

ID3v2.

ID3v2 ist ein von Grund auf neu designter Standard. Die Längenbeschränkungen wurden aufgehoben und mehr vordefinierte Felder (auch "Frames" genannt) mit ausführlichen Beschreibungen ihres jeweiligen Einsatzzwecks wurden hinzugefügt. Die Feldnamen aller vordefinierten Felder werden innerhalb der Dateien durch Vier-Buchstaben-Kürzel repräsentiert. Für benutzerdefinierte Felder wird ein Feld "TXXX" in der Datei angelegt, dessen zusätzlich abgespeicherte Beschreibung dann den eigentlichen Feldnamen enthält.

Es ist demnach wie bei ID3v1 die Aufgabe der Software, sie dem Nutzer unter allgemeinverständlichem Namen anzuzeigen, und bei der Eingabe wieder codiert abzuspeichern. Eigene Felder können ebenfalls angelegt werden. Ebenfalls können nicht nur Zeichenfolgen sondern z.B. auch binäre Objekte wie Bilder im Tag abgespeichert werden, was aber nicht von jeder Software unterstützt wird.

Auch ID3v2-Tags sind kein Element des MP3-Standards. ID3v2-Tags haben teilweise einen schlechten Ruf, weil einige Programme beim Schreiben des ID3v2-Tags, der im Gegensatz zu ID3v1 am Dateianfang steht, den VBR-Header[1] überschrieben, was zur Beschädigung der Datei führen konnte. In den meisten modernen Programmen ist dieses Problem beseitigt, die Verwendung von ID3v2 stellt in Verbindung mit auf AudioHQ empfohlener Software also keine Gefahr dar. Der Dateianfang wurde als Speicherort gewählt, um die Tags bei Streaming-Anwendungen als erstes zu senden und damit dem Empfänger anzeigen zu können.

[1] Der VBR-Header ist ein Eintrag am Dateianfang und enthält die Anzahl der Frames in der Datei. Diese Angabe ist zur Berechnung der Länge einer MP3-Datei mit variabler Bitrate hilfreich, was sonst nur mit hohem Zeitaufwand möglich wäre, indem man die komplette Datei ausliest. Der VBR-Header war im ursprünglichen MP3-Standard ebenfalls nicht existent, sondern wurde erst durch den Xing-Encoder eingeführt und später im FastEnc-Encoder von Fraunhofer sowie in LAME verwendet.

Da der Tag am Dateianfang steht, und bei Änderungen die Datei zeitaufwändig neugeschrieben werden müsste, wird oft mehr Platz am Dateianfang reserviert als eigentlich notwendig ist, womit die Audiodaten an ihrem alten Platz auf der Festplatte verbleiben. Diese Methode wird "Padding" genannt und auch in unseren empfohlenen Kompressionseinstellungen für LAME in EAC aktiviert.

Die Unicode-Unterstützung ist zwar vom Standard aus sichergestellt, allerdings ist es auch möglich, Zeichen in der systemeigenen Codepage abzuspeichern, wobei leider nicht festgehalten wird, um welche es sich handelt, so dass ein korrektes Auslesen der Tags auf Systemen mit anderen Spracheinstellungen nicht möglich ist. Bei Benutzung von Zeichensätzen aus anderen Sprachen ist deshalb eine Software zu bevorzugen, die das Lesen und Schreiben von ID3v2 im Unicode-Format unterstützt, wie beispielsweise foobar2000 ab Version 0.9 und Mp3tag ab Version 2.33.

ID3v2 wurde mehrfach überarbeitet und nicht jedes Programm arbeitet schon mit der aktuellsten Version, so dass Inkompatibilitäten nicht ausgeschlossen werden können. Zwar kommen ID3v2-Tags bei fast allen modernen MP3-Anwendungen zum Einsatz, aber die wenigsten unterstützen den kompletten Satz von Feldern und reizen damit den Standard wirklich aus.

Offizielle Seite | vordefinierte Felder

APEv2.

APE ist ein relativ neuer und moderner Tagging-Standard, der ursprünglich für das MPC-Format entwickelt wurde und auch heute in überarbeiteter Version APEv2 in Verbindung mit MPC-Dateien genutzt wird. Seit Version 3.99 ist er auch Bestandteil des verlustfreien Formates Monkey's Audio.

APEv2-Tags erlauben dem Benutzer das Anlegen völlig frei definierbarer Felder, die Feldnamen werden dabei als Klartext in der Datei mitgespeichert. Die Freiheit geht soweit, dass ein Feld mehrfach angelegt werden kann, sinnvoll um einer Audiodatei z.B. mehrere Genres zuzuteilen. Für viele Zwecke sind Felder vordefiniert, dies geschieht jedoch weniger streng als es bei ID3v2 der Fall ist. Auch bei vordefinierten Feldern wird der Name als Klartext mit in der Datei gespeichert, es gibt also weder nach außen noch innerhalb des Tags selbst einen Unterschied zu benutzerdefinierten Feldern. Der Tag steht am Dateiende und wird dadurch sehr schnell geschrieben. Das Format ist auf Textdaten ausgelegt, Entwickler Frank Klemm empfiehlt, Bilder und ähnliches in externen Dateien zu speichern. 

Unicode wird unterstützt, alle Felder werden im UTF8-Format gepeichert, was einen Vorteil gegenüber der komplizierten Situation bei ID3v2 darstellt.

Aufgrund seiner Flexibilität unterstützen immer mehr Anwendungen APEv2-Tags in Verbindung mit MP3-Dateien, darunter foobar2000, Mp3tag und Helium 2005, auf Seiten der Nutzer erfreut sich das Format wachsender Popularität. Das Format ist so definiert, dass es nicht-kompatible Anwendungen ignorieren, eine Beschädigung durch APEv2-Tags ist damit ausgeschlossen.

Ob Sie für MP3-Dateien ID3v2 oder APEv2 verwenden, macht letztendlich keinen großen Unterschied. Die Entscheidung sollte auf Basis der eingesetzten Software getroffen werden. Setzen Sie ausschließlich die drei genannten ein, dann ist APEv2 eine sehr gute Wahl, andernfalls wäre es ratsam ID3v2 zu bevorzugen.

Für die Abwärtskompatibilität zu älterer Software und Hardware-Playern kann in einer Datei zusätzlich zum ID3v2- oder APEv2-Tag ein ID3v1-Tag aufgenommen werden. Die meisten Programme handhaben es so, dass hier einfach auf 30 Zeichen gekürzte Inhalte abgespeichert werden, eine Ausnahme ist Winamp, hier wird das unabhängige Editieren von ID3v1 und ID3v2 angeboten.

APEv2-Spezifikation | vordefinierte Felder

VorbisComment.

VorbisComment wurde als Tagging-Standard für das Audioformat Ogg Vorbis entwickelt und ist auch offizieller Bestandteil des FLAC-Formats. Es unterscheidet sich im Aufbau ein wenig von APEv2, hat aber die gleichen Vorteile. Auch hier sind einige Standardfelder festgelegt und benutzerdefinierbare Felder mit beliebiger Länge möglich. Der Tag ist Bestandteil des Kopfes von Ogg Vorbis- und FLAC-Dateien und wird zur Beschleunigung von Änderungen wie ID3v2 mit Padding geschrieben.

Da Ogg Vorbis und FLAC damit über einen sehr ausgereiften und flexiblen Tagging-Standard verfügen, ist ausdrücklich davon abzuraten, ID3-Tags in solche Dateien zu schreiben, da sie nicht Bestandteil der Dateiformate sind. Die meisten Programme bemühen sich darum, existierende ID3-Tags zu ignorieren, aber es kann nicht sichergestellt werden, dass sie nicht doch zur Beschädigung der Dateien führen. Alle von uns empfohlenen Programme wie foobar2000 oder Mp3tag lesen und schreiben die richtigen Tags.

Spezifikation und vordefinierte Felder

Interoperabilität und Kompatibilität.

Nachdem bei verschiedenen Audioformate ein oder mehrere unterschiedliche Tagging-Formate zum Einsatz kommen, die Felder auf jeweils andere Weise abspeichern, ist es Aufgabe der Software, dafür zu sorgen, dass der Anwender von diesem Durcheinander so wenig wie möglich mitbekommt.

Als sehr vorbildlich gelten z.B. foobar2000 und Mp3tag. Sie zeigen dem Anwender die Felder mit ihren normalen Namen wie Artist oder Album an, und sorgen intern dafür, dass die Felder in jedem Format so wie es der Standard verlangt abgelegt werden. Das Feld "Tracknumber" beispielsweise heißt in einem ID3v2-Tag "TRCK", in einem APEv2-Tag "Track" und in VorbisComment-Tags "Tracknumber". Der Benutzer muss sich darum nicht kümmern, und nicht etwa je nach Dateityp andere Feldnamen verwenden, sondern kann alle Dateien unabhängig von ihrem Format mit einem Tracknumber-Feld versehen. Die Software dahinter kümmert sich automatisch um die richtige Zuteilung.

Felder, die über die Standard-Spezifikation eines Formats hinausgehen, werden mit dem Namen abgespeichert, den der Benutzer festlegt. Sie können damit aus jedem Format wieder unter dem gleichen Namen eingelesen werden.

Einen anderen Weg gehen dabei einige Anwendungen wie iTunes, Helium oder J.River Media Center. Während sie für einige Standardfelder wie Artist oder Album meist eine ähnlich komfortable Zuteilung wie die obigen Programme verwenden, schreiben sie in vielen anderen Fällen Felder mit proprietären Namen, die dann Bezeichnungen wie "H2_RATING" haben und in anderen Programmen mit Unterstützung für frei definierbare Felder nach komplizierten Fallunterscheidungen verlangen. Zur Anzeige des Ratings müsste man beispielsweise nach "Rating" und "H2_RATING" suchen, obwohl beide eigentlich dem gleichen Zweck dienen.

Dem Nutzer fällt dieses Verhalten erst dann auf, wenn er sich die Dateien mit einem der im vorherigen Absatz genannten Programme ansieht. Wer sich ausschließlich auf eine solche Software festlegt, bindet sich auf Dauer an sie und den Willen ihrer Entwickler. Da das Tagging innerhalb der Programme tadellos funktioniert, muss dies aber nicht unbedingt ein Nachteil sein.

Dennoch: sobald man damit beginnt, über die Standards hinauszugehen und eigene Felder festzulegen, verringert man immer die Kompatibilität zu anderen Anwendungen; sehr einfach gestrickte Software und Hardware-Player sind meist nur auf Artist, Album, Tracknumber, Title, Genre und Comment beschränkt.

Verwandtes Thema: flexibles Tagging

Empfohlene Software.

Wenn Sie Software wie foobar2000 oder Mp3tag einsetzen und sich in diesem Umfeld von Freeware bzw. freier Software bewegen, dann können Sie eine gute Kompatibilität und Zukunftssicherheit sicherstellen. Wir können beide Programme empfehlen. Sehr viele Aufgaben lassen sich mit ihnen schnell und sauber erledigen. Für foobar2000 steht Ihnen unsere Anleitung Taggen von Audiodateien zur Verfügung.

Problembeschreibung:

• gemeint sind:

Das Auftreten von Pausen unterschiedlicher Länge bei der Wiedergabe von Alben oder Titeln die "ineinander übergehen". (Die Pausen sind nicht Bestandteil der Originalaufnahme.) Dies betrifft vor allem die fehlende Fähigkeit zum Gapless Playback, auch Seamless Playback genannt, welche eine korrekte Archivierung, wie auch die bitgenaue Erstellung von eigenen Medien erschwert oder verhindert.

Hierfür kann es verschiedene Ursachen geben, je nachdem, welches Medium oder welche Hardware man zur Wiedergabe benutzt.  Dies wird dadurch zu einem Problem, indem die Wiedergabe aus dem eigenen Archiv mit "ungewollten Pausen" nicht mehr dem vom Künstler angestrebten Gesamteindruck entspricht und somit den musikalischen Genuss bei Live-Alben, Elektronischer Musik, Mixes, Klassik und insbesondere bei vielen Konzept-Alben der 70er- und 80er-Jahre stört. Wären Pausen seitens der Künstler oder des Komponisten vorgesehen, so wären sie bereits Bestandteil der Original-Aufnahme und würden hier nicht als Problem benannt werden.

Werke von Künstlern wie z.B. Pink Floyd, Mike Oldfield oder auch das Beatles-Album "Abbey Road" mögen in diesem Zusammenhang als Beispiele dienen. Die entsprechenden Aufnahmen werden durch die Benutzung veralteter oder unbrauchbarer Formate für die Kodierung (siehe auch: Audiokompression), wie auch durch fehlerhafte Methoden während der Erstellung als Endergebnis spätestens während ihrer Wiedergabe "entstellt".

Seltsamerweise werden diese Defizite selbst in Kreisen versierter Nutzergruppen bagatellisiert oder auch bewußt ignoriert. Für eine korrekte Archivierung sind sie jedoch hinderlich, da sie dazu führen, daß die jeweilige Musik nicht mehr störungsfrei wiedergegeben und verarbeitet werden kann. Es tritt eine Qualitätsminderung ein. Der Grad selbiger wird sicherlich unterschiedlich bewertet. Das Empfinden und die Kompromissbereitschaft des Einzelnen spielen da eine nicht zu unterschätzende Rolle; ähnlich, wie es bei der Wahrnehmung von Kompressionsartefakten ebenfalls der Fall ist.

Fakt ist aber, daß das Thema "Wiedergabe ohne Pausen" seit Jahren zunehmend mehr Aufmerksamkeit erhält, da das Thema eigentlich durch geschickte Wahl moderner Formate und geeigneter Erstellungsmethoden komplett ad acta gelegt werden könnte.   

Fehlendes Gapless Playback ist fast ausschließlich bei kommerziellen verlustbehafteten Formaten anzutreffen. Andererseits aber auch bei nahezu allen mobilen Hardware-Playern. Insbesondere die englischsprachige Ressource MP3 players: Buyer Beware bietet genügend Stoff, dieses grundsätzliche Problem, dessen Bewältigung derzeit noch von nahezu allen kommerziellen Soft- und Hardware-Anbietern vermieden wird, einmal anzupacken und zu erörtern. Insbesondere die Beobachtung folgender Phänomene könnte weiterhin spannend bleiben: Zum einen das wachsende Interesse am Einkauf in Online-Musicshops (,die aktuell oftmals nur Einzelstücke verkaufen,) und zum anderen, wie sich
zukünftige Verfahrensweisen von seiten der jeweiligen Anbieter zur Bewältigung dieses Problems entwickeln werden.

Für den qualitätsbewußten Musikliebhaber jedenfalls ergeben sich zur Zeit zwei Konsequenzen: Entweder ärgert er sich über die fehlerhafte Erstellung des gekauften Materials von seiten der Anbieter, oder er ignoriert schlichtweg deren Angebot.

• gemeint sind nicht:

Die Pausen auf einer CD-Audio (Red Book), die für das korrekte Rippen eine Rolle spielen und im Display von HIFI-Abspielgeräten erscheinen. Letztere sind ein Feature, das Bestandteil des TOC (Table of Content|Inhaltsverzeichnis einer CD-Audio) ist und den Hifi-Abspielgeräten den Titelwechsel und das Auffinden
der Einzeltitel ermöglicht.   

Die künstlich eingefügten Pausen (in der Regel 2 Sekunden) seitens Ahead Nero oder iTunes beim Brennen von CD-Audio, welche sich abschalten lassen.

Die erzwungenen Pausen, wie sie durch die Fehlbedienung der Brennsoftware bei versehentlich eingestelltem TAO-Modus entstehen.

(Anmerkung: Wer mit der bisher angesprochenen Thematik keinerlei "Bauchschmerzen" hat, der dürfte alle weiteren Ausführungen wahrscheinlich als Zeitverschwendung auffassen. Mein Rat: Abbruch der Lektüre...)

Mit diesem Artikel möchte ich die Grundlagen zu einer Compact Disc darstellen und insbesondere für den Umgang mit Lesefehlern ein entsprechendes Fundament anbieten. Auch die Reparaturmethoden habe ich versucht möglichst umfassend darzustellen, da diese für die meisten User ein sehr wichtiger Punkt sein dürften. Ziel dieses Artikels ist es ein Basiswissen zu vermitteln, er erhebt keinen Anspruch auf Detailtreue und wissenschaftliche Tiefe. Wer hier weiteren Bedarf hat, der möchte sich in die angegebenen Quellen einlesen und wird dort fündig werden.

Aufbau einer CD
Auf einer CD sind die Daten spiralförmig von innen nach außen gespeichert. Am Beginn dieser Datenspirale befindet sich das Lead-In, das ein Inhaltsverzeichnis der CD darstellt. Der größe Teil der CD steht für die Nutzdaten zur Verfügung und am Schluß markiert das Lead-Out das Ende der CD.

Eine industrielle gefertigte CD besteht aus einem durchsichtigem Kunststoff als Trägermaterial. In diesen Träger werden die Daten in der oben beschriebenen Spiralform in Form von kleinen Vertiefungen, sogenannten Pits, eingebracht. Diese Vertiefungen sind nur 0,5 µm breit und ca. 0,12 µm tief, um mal eine Größenangabe zu nennen. Anschließend wird der Träger mit Aluminium bedampft und mit einem Schutzlack versehen.

Das Auslesen der Informationen funktioniert dabei nach folgendem Prinzip. Ein Laserstrahl (Strahl 1) wird auf einen halbdurchlässigen Spiegel geleitet. Hier wird der Strahl aufgeteilt. Der eine Anteil (Strahl 2) wird auf einen Spiegel gelenkt, dort reflektiert und zu einer Fotodiode geleitet. Dieser Strahl dient als Referenz. Der zweite Strahl (Strahl 3) durchdringt den Träger der CD und wird an der Aluminiumschicht reflektiert und geht von dort über den Spiegel ebenfalls zur Fotodiode. Der Clou an der Sache ist, dass es an der Fotodiode zu Überlagerungseffekten von Strahl 2 und Strahl 3 kommt. Abhängig davon, ob Strahl 3 von einem Pit oder einem Land reflektiert wurde ergeben sich unterschiedliche Laufzeiten. Diese bewirken, dass es in einem Fall zu einer Verstärkung des Signals kommt, während im anderen Fall das Siganl ausgelöscht wird. Die Fotodiode ist somit anhand der unterschiedlichen Itensität des Laserstrahls in der Lage zu erkennen, ob es sich um ein Pit oder ein Land gehandelt hat.

In der Praxis ist der Laserstrahl jedoch nicht so gebündelt wie oben dargestellt. Schon geringe Fehler im Träger würden den Laserstrahl so stark beeinflussen, dass der Auslesevorgang nicht erfolgreich wäre. Man umgeht dieses Problem, in dem man  den Laserstrahl durch Beugungsgitter und Linsen "verbreitert".

Der Einfachheit halber habe ich nicht nochmal den kompletten Aufbau skizziert, dieser ist mit dem ersten Bild identisch.

Der Laserstrahl wird zuerst gestreut und kurz vor dem Eintreffen in den Träger wieder gebündelt. Dies hat den Vorteil, dass Kratzer und Fehler im Trägermaterial sich nur gering auswirken, da der Großteil des Laserstrahls wie gewollt seinen Weg findet.

Aufbau einer CD-R und CD-RW
Im Gegensatz zur Audio-CD werden die Daten nicht durch eine Vertiefung im Trägermaterial gespeichert, sondern an dessen Stelle befindet sich ein Farbstoff, dessen Eigenschaften durch den Brennvorgang beeinflusst werden können. Der Auslesevorgang bleibt identisch, jedoch ist eine CD-R empfindlicher, denn die Eigenschaften des Farbstoffes können sich bei Hitze leichter verändern. Außerdem sind die Unterschiede zwischen Pit und Land weniger stark ausgeprägt wie bei einer industriell gefertigten CD. Dies ist auch der Grund, warum manche CD-Player CD-R's nicht lesen können. Hier empfiehlt sich vor allem unterschiedliche CD-Hersteller auszuprobieren. Generell sollte man bei den Rohlingen auf Qualität achten, wenn man lange Freude an den gespeicherten Daten haben will.

CD-RW's beinhalten mehrere Schichten, die ähnlich wie eine CD-R durch den Brennvorgang verändert werden können, so dass Reflexionsunterschiede entstehen. Diese sind jedoch noch weniger deutlich ausgeprägt, als bei der CD-R, nur extra dafür ausgelegte CD-Player können diese noch lesen. Auch die Empfindlichkeit nimmt nochmal zu.

Funktionsweise der Fehlerkorrektur
Um eine CD trotz Fehler noch auslesen zu können werden bei einer CD verschiedene Verfahren zur Fehlerkorrektur eingesetzt. Die beiden wichtigsten Fehlerkorrekturen sind Paritätsbits und Interleaving.

Paritätsbits sind Informationen, die den Nutzdaten hinzugefügt werden, um die Korrektheit der Nutzdaten überprüfen bzw. korrigieren zu können. Ein Beispiel wäre, wenn man in einem Paritätsbit speichert, ob die Quersumme eines Bytes gerade oder ungerade ist. Werden mehrere Paritätsbits verwendet, die auf unterschiedliche Art und Weise gebildet wurden, so wird eine Redundanz erzeugt, mit der man in der Lage ist zu kontrollieren, ob ein Byte bzw. ein Frame korrekt ausgelesen wurde. Mit steigender Redundanz ist es möglich den Fehler nicht nur zu erkennen, sondern auch zu korrigieren.

Bei einzelnen fehlerhaften Bits sind Paritätsbits eine fantastische Möglichkeit zur Fehlerkorrektur. Problematisch wird es dann, wenn mehrere Fehler geballt auftreten, da die nötige Redundanz (d.h. die Anzahl der Paritätsbits) sehr groß sein muss, um diese Fehler noch korrigieren zu können. Diese geballten Fehler (Bursts) treten in der Praxis sehr häufig auf, da einzelnen Bits pysikalisch auf der CD weniger als einen µm groß sind. Praktisch hat somit jede Beschädigung der CD einen Burst zur Folge.

Um auch dieses Problem zu umgehen, werden die Nutzdaten nach einem definiertem Verfahren  über mehrere Datenpackete hinweg ineinander verschachtelt mit dem Ziel, dass zusammgehörende Datenpackete nicht nebeneinander auf der CD gespeichert werden (Interleaving). Beim Auslesen der CD wird diese Verschachtelung wieder rückgängig gemacht, so dass ein evtl. vorhandener Burst in kleinere Einzelfehler aufgeteilt wird, welche durch eine angemessene Anzahl von Paritätsbits wieder ausgeglichen werden können.

Aber auch das Interleaving hat seine Grenzen. Kreisförmige Kratzer stellen die schlimmsten Beschädigungen dar, da diese Kratzer entlang der Datenspur laufen und somit immer mehrere direkt hintereinander liegende Datenpackete betreffen. Der Burst wird damit so groß, dass er das Interleaving übersteigt. Trotz Aufteilung in  Einzelfehler reicht dann die Redundanz der Paritätsbits nicht mehr aus, um die vielen Fehler zu korrigieren.

Verläuft ein Kratzer dagegen von innen nach außen, so verteilt sich der Burst auf mehrere Datenspuren. Durch das Interleaving wird der Fehler zusätzlich aufgespalten und in viele Einzelfehler aufgeteilt, die durch Paritätsbits in der Regel korrigiert werden können.

Haltbarkeit
Laut Hersteller hält eine gepresste Audio-CD mindestens 30 Jahre. Da das Produkt aber als Massenware noch nicht so lange am Markt ist, können hier keine verlässlichen Angaben getroffen werden. Zum Thema Kopierschutz ist zu sagen, dass dieser mit Sicherheit die Haltbarkeit einer Audio-CD negativ beeinflusst, da diese u.a. auf absichtlich eingebrachte C2-Fehler basieren. Zweifelhaft dagegen die Behauptung, kopiergeschützte CD's hätten einen schlechteren Klang. Mir ist kein Beweis dieser Behauptung bekannt und halte es für ein Gerücht.

Die Haltbarkeit einer CD-R oder CD-RW ist stark von deren Lagerung abhängig. Manche User berichten, dass die Informationen bereits nach wenigen Jahren nicht mehr lesbar waren. Noch kürzer ist die Lesbarkeit von selbstgebrannten DVD's. Zur Langzeitarchivierung sind diese Medien somit nicht geeignet. Die Frage, wie oft eine CD-RW wieder beschrieben werden kann hängt vom Brenner, Firmware und CD-Rohling ab. Im Durchschnitt treten ab ca. 30x Fehler auf.

Handhabung
CD's sind insbesondere gegen starke Temperaturschwankungen und Hitze empfindlich. Gerade das Auto ist im Sommer nicht der geeignete Aufbewahrungsort. Sogar im CD-Wechsler kann unter Umständen die kritische Temperaturschwelle schon überschritten werden und die CD ist defekt. Wer lange Freunde an seinen CD's haben möchte, der sollte auch vermeiden, diese ohne Schutzhülle auf den Tisch zu legen oder sogar neben der Stereoanlage in einer Art Loseblattsammlung zu stapeln.  Sollte es doch einmal unvermeidbar sein, dann die CD's immer mit der Datenseite nach unten auf den Tisch legen.

Reinigung
Zum Reinigen von CD's (und auch DVD's) empfehlen sich spezielle Reinigungsflüssigkeiten für CD's, eine milde Seifenlauge oder Isopropylalkahol. Von andere Reinigungsmitteln ist dringend abzuraten, insbesondere scharfe Haushaltsreiniger können die CD beschädigen! Die CD immer mit einem weichen Tuch (Baumwolle) und der gewünschten Reinigunsflüssigkeit von innen nach außen reinigen (nicht kreisförmig). Wichtig ist, dass anschließend alle Reste der Reinigungsflüssigkeit beseitigt werden. Wer also seine CD's mit Seifenlauge reinigt, der muss diese mit klarem Wasser nachspülen. Zum Schluß die CD mit einem weichem fusselfreiem Tuch wieder von innen nach außen trockenreiben bis die Oberfläche spiegelklar ist. Man sollte eine CD nie mit kreisförmigen Bewegungen "bearbeiten", da diese der Richtung der Datenspur entsprechen und einen Burst zur Folge haben können (wie oben unter "Fehlerkorrektur" beschrieben).

Reparatur einer CD
Es gibt verschiedene Möglichkeiten zerkratzte CD's zu reparieren, allerdings nur dann, wenn es wirklich "nur" Kratzer auf der Obefläche des Trägermaterials sind.

Befindet sich der Kratzer im Schutzlack (also in der beschrifteten Seite der CD) und ist so tief, dass es zu Beeinträchtigungen kommt, so kann man dies nicht reparieren. Auch Verwerfungen des Trägermaterials, die aufgrund von Hitze oder Temparaturschwankungen entstanden sind, können nicht mehr rückgängig gemacht oder abgeschwächt werden. Ein User hatte sogar einmal berichtet, dass die Aluminiumschicht aus ungeklärten Umständen oxidiert ist, was an einer deutlichen Verfärbung der sonst silberfarbenen CD-Unterseite zu erkennen war. Auch in diesem Fall kommt jede Hilfe zu spät.

Einzig für Kratzer auf der Oberfläche des Trägermaterials gibt es Hoffnung zur Reparatur, sofern diese nicht zu gravierende Schäden angerichtet haben. Wie bereits oben beschrieben, wird durch die Streuung des Laserstrahls eine gewisse Unempfindlichkeit gegen Kratzer erzielt. Jeder Kratzer schwächt jedoch den Laserstrahl ab, bis irgendwann die Fotodiode nicht mehr in der Lage ist, das Signal klar zu unterscheiden. Dies wirkt sich besonders schlimm aus, wenn es sich um kreisförmige Kratzer handelt, so dass die Fehlererkennung versagt. Ist der Kratzer so gravierend, dass dies über einen längeren Zeitraum der Fall ist, so verliert das CD-Laufwerk die Synchronisation evtl. sogar die Spur.

Ziel jeder Reparatur ist somit, die Oberfläche des Trägers zu glätten, um ein besseres Eindringen des Lasers zu ermöglichen, damit die Intensität des Laserstrahls der seinen Weg zur Fotodiode findet wieder geisteigert wird.

Bitte beachtet die angegebenen Warnhinweise. Nicht jede der hier vorgestellten Methoden ist ungefährlich für die CD! Gerade bei Usern, die eine Methode zum ersten Mal ausprobieren, kann es durchaus passieren, dass die CD nicht repariert, sondern restlos ruiniert ist. Es empfiehlt sich daher vor etwas härteren Reparaturversuchen eine Sicherheitskopie der CD anzulegen (so gut es eben geht). Außerdem sollte der erste Versuch nicht gleich am geliebten Stück stattfinden, sondern vielleicht mit einer CD, die sowieso nicht mehr benötigt wird. Ob Audio oder Daten CD spielt hier keine Rolle (z.B. Werbe-CD's). Ich möchte an der Stelle betonen, dass ich oder AudioHQ keinerlei Haftung übernehmen, falls es bei der Anwendung der unten beschriebenen Methoden zu Schäden kommt, egal welcher Art!

Spezielle CD-Repair-Pasten
Besonders gute Ergebnisse konnte ich mit speziellen CD/DVD-Repair-Pasten erzielen, die es im Handel zu kaufen gibt. Der Preis einer solchen Paste gewegt sich bei gute 10,- EUR (Stand 2004) und reicht für ca. 10 bis 20 Anwendungen. Ein Vorteil dieser Variante ist, dass sie für die CD ungefährlich ist, man kann bei ordnungsgemäßer Anwendung eigentlich nichts kaputt machen. Auch hört man immer wieder, dass Pasten geeignet sind, die zum Entfernen von Kratzern auf Handy-Displays, Uhren oder Kunststoffbrillengläsern angeboten werden (Habe ich aber nicht getestet).

Die Handhabung der Paste ist denkbar einfach. Nachdem man die CD gereinigt hat, wird die Paste aufgetragen, besonders auf die problematischen Stellen. Anschließend die CD auf eine weiche aber stabile Unterlage legen und die Paste mit einem weichen Tuch (ist i.d.R. im Repair-Set enthalten) mit Bewegungen von innen nach außen gut einmassieren. Die weiche Unterlage ist hier sehr wichtig, denn die beschriftete Seite der CD ist empfindlich. Eine ungeeignete Unterlage kann bei der großen Druckbelastung während des Einmassierens die CD ruinieren! Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die Ergebnisse besser werden, wenn man die Paste dann ein paar Minuten trocknen läßt und das Einmassieren nochmal wiederholt. Durch das Einmassieren legt sich die Paste in die Kratzer und Ritzen und füllt diese zum Teil auf, so dass der Laserstrahl die beschädigten Stellen wieder besser durchdringen kann. Zum Schluß wird die CD gründlich poliert, so dass von der Paste keine Reste mehr vorhanden sind. Die CD muss wieder spiegelklar sein! Sollte nach einer Anwendung die CD immer noch Fehler aufweisen, so kann man den Vorgang nochmal wiederholen. Eine mehr als zweimalige Anwendung ist nach meiner Erfahrung jedoch Zeit- und Geldverschwendung, die Ergebnisse werden dann nicht mehr besser.

Der Zahnpastatrick
Wer gerade keine spezielle Paste zur Hand hat, dem ist vielleicht mit dem Zahnpastatrick geholfen, der sogar in der Zeitschrift "AUDIO" (Ausgabe 8/2001) schon einmal vorgestellt wurde.

Die Methode ist den oben vorgestellten Pasten praktisch identisch, anstatt einer speziellen Paste wird aber Zahnpasta verwendet. Die Ergebnisse sind nach meiner Erfahrung durchaus brauchbar, jedoch nicht so gut, wie mit einer extra dafür ausgelegten Paste. Auch lassen sich die Repair-Pasten besser verarbeiten als Zahnpasta. Wichtig dabei ist, dass man eine Zahnasta verwendet, die keine Schleifkörperchen enthält, denn diese können die CD beschädigen. Wenn man einen kleinen Tropfen Zahnpasta zum Testen zwischen den Fingern verreibt, so sollte eigentlich jeder merken, ob die Zahnpasta diese Schleifkörperchen enthält oder nicht.

Die Handhabung ist den speziellen Repair-Pasten gleich. Nach der gründlichen Reinigung trägt man die Zahnpasta auf die CD auf und massiert diese besonders bei den problematischen Stellen gut ein. Das kurze Antrocknen und Wiederholen des Einmassierens entfällt bei der Zahnpasta, denn diese ist nach kurzer Zeit bereits so trocken, dass keine weitere Verarbeitung mehr möglich ist. Wenn die Zahnpasta komplett getrocknet ist, kann man beginnen die CD zu polieren. Auch hier ist die Zahnpasta etwas unbequemer als eine Repair-Paste, trotzdem ist bei der Zahnpasta unbedingt darauf zu achten, dass keine Reste auf der CD verbleiben. Diese muss zum Schluß wieder spiegelklar sein.

Vorsicht mit dem Schleifpapier
Die Schleifpapiermethode ließt man immer wieder, leider aber auch, dass User damit die CD ruiniert haben. Dem kann ich mich nur anschließen, denn mein eigener Test ging auch daneben. Allerdings haben auch einige User von erfolgreichen Reparaturversuchen berichtet und es gibt sogar Schleifpapier für CD/DVD-Reparatur zu kaufen, so dass ich diese Methode hier aufführe.

Wichtig beim Schleifpapier sind insbesondere 3 Dinge:
- sehr feine Körnung verwenden (1000 und höher)
- nicht trocken, sondern naß schleifen
- Niemals kreisförmig schleifen! Nur von innen nach außen (oder umgekehrt)!

Die Oberfläche ist nach der Behandlung mit Naßschleifpapier nicht mehr klar und schön wie vorher, sondern die bearbeiteten Stellen sind blind. Ohne es ausprobiert zu haben, halte ich eine nachfolgende Behandlung mit einer Reparaturpaste für sinnvoll, da sie die kleinen Kratzer schließt und somit das Ergebnis verbessern müßte. Wer die Schleifmethode einmal ausprobieren möchte, dem rate ich dringend, diese mit einer CD-R oder Werbe-CD zu testen. Mehr Tips kann ich mangels Erfahrung leider nicht geben. Wenn Ihr genauere Details hierzu wisst, freue ich mich auf Eure Erfahrungsberichte.

keine Polierscheiben für Autolacke verwenden
Auch diesen Tip habe ich vor einiger Zeit mal im Internet gelesen, aber ich kann nur davon abraten. Das CD-Trägermaterial ist nicht so wiederstandsfähig wie ein Autolack und hält eine derartige Bearbeitung nicht aus. Es klingt zwar verlockend, die Kratzer einer CD ähnlich wie beim Autolack "herauszupolieren", jedoch funktioniert das nicht. Ich habe es selbst mit einem Polierflies getestet. Die entstehende Wärme beim Polieren ist jedoch so hoch, dass die CD an der Oberfläche zu schmelzen beginnt, was sich an einem schmierigen Film äußert. Die CD sah anschließend aus, als hätte man einen Kaugummi auf der Oberfläche verteilt und war nicht mehr lesbar.

Kaufgeräte
Auch hat der Markt erkannt, dass betreffend CD/DVD-Reparaturen ein Bedarf besteht. So verwundert es nicht, dass es mittlerweile auch Geräte zu kaufen gibt, bei denen man nach dem Einlegen der CD nur noch ein Knöpfchen drücken muss und den Rest erledigt das Gerät. Wer hier Interesse hat, der kann mit Google jede Menge finden. Die Qualität dieser Geräte konnte ich allerdings nicht in Erfahrung bringen. Ich kenne niemand, der so ein Gerät besitzt. Solltet Ihr Erfahrung mit diesen Helfern haben, so würde ich mich über ein Posting freuen.

Die professionelle Lösung
Schließlich gibt es auch Dienstleister, die einen Reparaturservice für CD und DVD anbieten. Die verwendeten Techniken variieren von Naßschleifverfahren über Standstrahlung bis hin zur Polierung. Da hier mit hoher Wahrscheinlichkeit profesionelle Geräte zum Einsatz kommen, erscheint mir diese Variante als empfehlenswert, wenn man mit den Repairpasten nicht zum Erfolg gekommen ist und die Anwendung riskanterer Methoden vermeiden möchte. Allerdings habe ich diese Dienstleister noch nicht selbst ausprobiert, über Qualität bzw. Erfolg im Gegensatz zu den "selbst-ist-der-Mann-Methoden" kann ich daher leider keine Auskunft geben.

Die Kosten betragen in der Regel ca. 5 EUR, manche bieten sogar an, bei erfolgloser Behandlung nichts zu berechnen. Eine konkrete Liste möchten wir nicht online stellen, da diese zum einen sehr schnell veraltert wäre, zum anderen nie komplett sein kann und somit eine ungerechte Bevorzugung von einigen wenigen zur Folge hätte. Daher bitte Google verwenden.

Dank an die User und weiterführende Links zum Thema / Quellenverzeichnis
Herzlich bedanken möchte ich mich bei allen Usern, die mich bei der Erstellung dieses Artikels unterstützt haben:
Frank Bicking, DAU, fuffy, Lego und start78.

Wer sich näher einlesen möchte, der findet in den hier angeführten Links zu allen angesprochenen Themen weitere Informationen und Details.

TTD/Graphics - copyprotected media
elektronikinfo - Compact-Disc
Wikipedia - Compact Disc
Jörg Asshoff - Optische Datenspeicher
Hans Harleß - CD-ROM's brennen
computer-tutorial.de - CD-ROM Laufwerke und Brenner
Tom Muller - CD-Recording FAQ
HCinema - Was is DVD
Michael Neuhold - DVD-Grundlagenwissen
Wikipedia - Digital Versatile Disc

Die Grundidee ist, neu zum Archiv hinzugefügte Dateien einmalig einer Analyse zu unterziehen, um beim späteren Abspielen bestimmen zu können, ob und auf welche Weise eine Lautstärkeanpassung stattfinden soll.

Inhaltsverzeichnis.

Die ReplayGain-Analyse
Albumbasiertes ReplayGain
Clipping vermeiden
Referenzlautstärke
Abgespeicherte Informationen, ReplayGain-Tags
Aktivieren der Lautstärkeanpassung beim Abspielen
Unterstützte Audioformate
Software- und Harwareunterstützung
Wobei handelt es sich nicht um ReplayGain?
Warum nicht normalisieren?
Sonderfall MP3Gain
Empfohlene Software und Anleitung

Die ReplayGain-Analyse.

Das ReplayGain-Verfahren bestimmt zunächst für den gesamten Audiotrack einen repräsentativen durchschnittlichen Lautstärkewert. Die Audiodateien werden zu diesem Zweck decodiert. Dabei muss etwa berücksichtigt werden, dass bestimmte Frequenzen lauter wahrgenommen werden als andere, und dass lautere Stellen stärker zur Wahrnehmung von Lautstärke beitragen als leisere. Man profitiert dabei also aus Erkenntnissen und Erfahrungen aus der Psychoakustik. Wer sich für die technischen Details interessert, sei auf die ReplayGain-Seite verwiesen, die das Verfahren genauer erläutert.

Um eine Lautstärkeanpassung zu ermöglichen, wird die berechnete Lautstärke anschließend in Verhältnis zu einem Referenzlevel von 89 dB gesetzt, das dem Verfahren fest vorgegeben ist. Dort ist übrigens noch von 83 dB die Rede; in der Praxis wird meist ein Wert von 89 dB eingesetzt, der wesentlich näher an der Realität von Audio-CDs liegt.

Ermittelt der ReplayGain-Algorithmus also für eine Audiodatei eine Lautstärke, die z.B. um 6 dB oberhalb des Referenzlevels liegt, dann beträgt der Wert, der für die Korrektur der Lautstärke zur normalen Lautstärke des Tracks hinzuaddiert werden muss, -6 dB. Er ist negativ, weil die Lautstärke um 6 dB verringert werden muss, um die Ziellautstärke zu erreichen. Dieser Korrekturwert wird mit "Track Gain" bezeichnet.

Eine andere Audiodatei mit einem ermittelten Track Gain von +3 dB wäre demzufolge um 3 dB leiser als das Referenzlevel und müsste beim Abspielen um 3 dB erhöht werden, um mit der gleichen Lautstärke wie andere ebenfalls angepasste Dateien wiedergegeben zu werden.

Diese trackbasierte Form der Lautstärkeanpassung wird meist ebenfalls als "Track Gain" bezeichnet.

Albumbasiertes ReplayGain.

Die albumbasierte Lautstärkeanpassung betrachtet ein Album als durchgängiges Stück und berechnet dessen gesamte durchschnittliche Lautstärke. Im Gegensatz zur trackbasierten Anpassung bleiben hier die absichtlichen Lautstärkeunterschiede zwischen den einzelnen Tracks eines Albums erhalten. Dies ist insbesondere bei pausenlosen Trackwechseln spürbar. Track Gain kann hier zu einem abrupten Anstieg oder Abfall der Lautstärke führen. Album Gain richtet sich also besonders an die Nutzer, die bevorzugt komplette Alben hören.

Um die Lautstärke eines Albums zu berechnen, muss der Anwender der Software zum Zeitpunkt der Analyse der Dateien mitteilen, welche Dateien als ein zusammenhängendes Album betrachtet werden sollen. Die existierenden ReplayGain-Implementationen sind so ausgereift, dass dies automatisch erkannt werden kann, etwa anhand der Tags (Interpret und Albumname identifizieren ein Album eindeutig) oder anhand der Verzeichnisstruktur (alle Dateien in einem Ordner gehören zu einem Album).

Bei der albumbasierten Berechnung der Lautstärkekorrektur werden gleichzeitig immer auch die trackbasierten Werte berechnet. Der Anwender kann sich so beim Abspielen zwischen den beiden Varianten entscheiden.

Clipping vermeiden.

Mit Clipping bezeichnet man den Umstand, dass Signalspitzen über das Maximum hinausragen und abgeschnitten werden.

Der hörbare Effekt wird von vielen als "Kratzen" beschrieben. Für Clipping gibt es drei Ursachen:

Loudness Race: schlecht produzierte CDs

Die erste und zugleich häufigste ist die schlechte Produktion der CDs. Was vielen CD-Hörern schlichtweg nicht bewusst ist: trotz des großen möglichen Signal-Rausch-Abstands von Audio-CDs und der damit verbundenen großen möglichen Dynamik werden CDs heutzutage sehr nahe am Lautstärkelimit produziert. Die obige Abbildung stammt von einer solchen CD und wurde von Rip Rowan in seinem Artikel Over the Limit (zur Zeit leider offline; Kopie im Internet Archive) zur Veranschaulichung verwendet. Für die generelle Problematik hat der Begriff Loudness Race Eingang in den Sprachgebrauch gefunden.

Gegen durch schlechtes Mastering verursachtes Clipping, das bereits auf der CD vorhanden ist, kann ReplayGain nichts unternehmen. Vielmehr sei an dieser Stelle der CD-Käufer selbst aufgefordert, seinem Unmut über diese Handlungen Ausdruck zu verleihen.

Clipping durch Audiokompression

Eine zweiter Grund für Clipping in digitalen Audiodateien ist die verlustbehaftete Audiokompression. Dabei bildet MP3 keine Ausnahme, dieser Effekt tritt bei allen derartigen Verfahren auf. Die Informationen gehen hier nicht verloren, das Signal ragt beim Abspielen in der vorgesehenen Lautstärke jedoch häufig über das Maximum hinaus. Um dem entgegenzuwirken, muss die Lautstärke verringert werden.

ReplayGain schlägt zu diesem Zweck vor, den Spitzenpegel ("Peak") des Tracks und des gesamten Albums zu ermitteln, um die Lautstärke beim Abspielen soweit zu verringern, bis an keiner Stelle mehr Clipping auftritt.

Bei Audiodaten direkt von der CD bzw. den dazu natürlich identischen verlustfrei komprimierten Dateien sind diese Werte immer kleiner gleich dem Maximum. Bei verlustbehaftet komprimierten Tracks können sie dagegen darüber hinausgehen. Peaks wie z.B. 1,069497 sind hier nichts Ungewöhnliches. Nur bei Werten oberhalb des Maximums wird die Lautstärke gesenkt, sonst bleibt sie unangetastet.

Clipping durch Erhöhen der Lautstärke

Drittens kann Clipping auch beim Anwenden des ReplayGain-Verfahrens selbst auftreten. Soll im Rahmen der Lautstärkeanpassung die Lautstärke einer leisen Datei erhöht werden, deren Signalspitzen bereits nahe am Maximum liegen, dann führt dies unweigerlich dazu, dass die Spitzen über die Skala hinausragen werden. Verhindern könnte man dies, soll die Lautstärke unbedingt erhöht werden, nur durch die Anwendung einer Dynamikkompression, also durch Verringerung der Lautstärkeunterschiede. Doch das ist ein anderes Thema.

ReplayGain schlägt an dieser Stelle eine Kombination aus Lautstärkeanpassung und Clippingvermeidung vor: zunächst wird die Lautstärke entsprechend der berechneten Werte auf Track- oder Albumbasis angepasst, und anschließend wird das Signal wieder soweit verringert, bis kein Clipping mehr auftritt. Dadurch kann es natürlich dazu kommen, dass Tracks eben nicht mehr gleich laut klingen. Ob dies gewünscht ist, kann der Anwender selbst festlegen, näheres dazu weiter unten.

Die Clippingvermeidung kann ebenfalls albumbasiert erfolgen. Zu diesem Zweck wird der Spitzenpegel des gesamten Albums berechnet, um später beim Abspielen die Lautstärke aller Tracks des Albums gleichmäßig soweit zu verringern, dass kein einziger Track auf dem Album mehr clippt. Vorteil ist gleichzeitig, dass gegenüber trackbasierter Clipping-Prävention die absichtliche Dynamik zwischen den einzelnen Tracks erhalten bleibt.

Nochmal zur Referenzlautstärke.

Nachdem Clipping nun eingeführt ist, lässt sich folgender Aspekt leichter nachvollziehen:

Da der Spitzenpegel in der Regel sehr nahe beim Maximum liegt, schlägt ReplayGain bewusst eine vergleichsweise geringe Referenzlautstärke vor. Tendenziell werden Tracks von CD in ihrer Lautstärke verringert, da eine Erhöhung aus genannten Gründen nicht empfehlenswert ist, möchte man Clipping vermeiden. Dies ist der Grund, aus dem mit ReplayGain abgespielte Audiodateien häufig als zu leise empfunden werden. Das Gegenteil ist der Fall: heutige CDs sind einfach zu laut.

Die generelle Empfehlung lautet an dieser Stelle, einfach den Lautstärkeregler am Verstärker oder an den Lautsprechern etwas weiter aufzudrehen. Während eine Erhöhung der Referenzlautstärke von 89 dB auf 92 dB eventuell noch erwägenswert ist, z.B. bei portablen Playern mit nicht hinreichend großen Lautstärkereserven, sollten Sie Empfehlungen ignorieren, die Lautstärke auf noch höhere Werte anzuheben.

Welche Informationen werden abgespeichert?.

In der Regel werden von der ReplayGain-Analyse vier Angaben erfasst:

• die Differenz zur Referenzlautstärke für den Track (Track Gain)

• die Differenz zur Referenzlautstärke für das gesamte Album (Album Gain)

• der höchste Pegel innerhalb des Tracks (Track Peak)

• der höchste Pegel innerhalb des gesamten Albums (Album Peak)

Bei losen Einzeltracks fallen die albumbasierten Werte natürlich weg.

Optional ist vorgesehen, die Referenzlautstärke selbst zu speichern. Davon macht jedoch bisher keine Implementation Gebrauch, vielmehr geht man wie oben bereits erläutert von einer festen Referenz von 89 dB aus.

Die Informationen zur Lautstärkeanpassung werden schließlich in den Tags der Audiodateien hinterlegt. Das konkrete Format und die verwendeten Feldnamen können sich je nach Audiocodec unterscheiden. So wird etwa bei MP3-Dateien ein ID3v2-Tag verwendet, bei Vorbis- und FLAC-Dateien die formateigenen VorbisComments. Eine Besonderheit gibt es bei MPC-Dateien, hier werden die Daten nicht in den APEv2-Tag geschrieben, sondern in einen dafür reservierten Bereich am Dateianfang. Näheres zum Thema Tags und Tagging-Formate können Sie diesem Artikel entnehmen.

Aktivieren der Lautstärkeanpassung beim Abspielen.

Zur Erinnerung: Ziel war es, die Audiodateien einmalig zu analysieren, um sich erst beim Anhören oder beim Brennen auf eine Audio-CD entscheiden zu müssen, ob die ermittelten Korrekturen angewandt werden sollen oder nicht. Die Audiodateien werden nicht direkt verändert, sondern lediglich mit Tags versehen. Erst direkt im Player oder CD-Brennprogramm entscheidet sich der Nutzer, welche der gespeicherten Werte angewandt werden sollen. Es ist ebenfalls möglich, die Werte komplett zu ignorieren und die Datei damit in Originallautstärke abzuspielen. Dieses Konzept wird gelegentlich als "flexibles ReplayGain" bezeichnet, obgleich ReplayGain selbst bereits auf Flexibilität ausgelegt ist.

Die typische Konfiguration sieht so aus, dass sich der Nutzer einmal entscheidet, ob die Werte auf Trackbasis oder auf Albumbasis genutzt werden sollen, und zum zweiten bestimmt, was passieren soll: Lautstärkeanpassung, Clippingvermeidung, oder beides zusammen. Hier beispielhaft zwei Screenshots aus foobar2000:

Werden bei eingestelltem Album-Modus keine albumbasierten Werte in den Dateien gefunden, weil diese ursprünglich nur als Einzeltracks analysiert wurden, dann werden die trackbasierten Werte verwendet. Der umgekehrte Fall kann nicht eintreten, da bei der albumbasierten Analyse immer auch Track Gain und Track Peak ermittelt werden. Befinden sich in einer Datei keine ReplayGain-Informationen, dann bleibt ihre Lautstärke unangetastet.

Unterstützte Audioformate.

Von den Entwicklern vorgesehen ist ReplayGain unter anderem bei den verlustbehafteten Formaten Ogg Vorbis und MPC sowie den verlustfreien Codecs FLAC und WavPack. Vorgesehen bedeutet, dass entweder in der Spezifikation des Formates selbst festgelegt ist, wo in einer Datei und in welcher Form Daten zur Lautstärkeanpassung abgelegt werden können. Zu diesem Zweck werden meist die Tags verwendet.

Anderen Formaten wie etwa MP3, bei denen in der Entwicklung nicht an eine Anpassung der Lautstärke gedacht wurde, lässt sich ReplayGain quasi aufzwingen, indem man die Infos in selbstdefinierten Feldern geeigneter Tagging-Formate hinterlegt. Bei Formaten ohne derartige Festlegungen und ohne Unterstützung für Tags ist flexibles ReplayGain nicht realisierbar.

Die letztendliche Unterstützung steht und fällt aber immer mit der eingesetzten Software:

Softwareunterstützung.

Bei allem Komfort für den Anwender hat die flexible Lautstärkeanpassung einen entscheidenden Nachteil: die zum Decodieren (Abspielen, Brennen) verwendete Software, dabei kann es sich auch um die Firmware auf einem portablen Gerät handeln, muss in der Lage sein, die gespeicherten ReplayGain-Tags auszulesen, dem Nutzer Optionen zur Wahl der bevorzugten Anpassungsart anbieten, und die Korrekturen entsprechend durchführen.

Da es sich bei ReplayGain um die Initiative einer Privatperson handelt und dementsprechend nicht den Rückhalt eines großen Herstellers oder einer Standardisierungsorganisation besitzt, ist die Unterstützung für ReplayGain eher mager.

Die ersten ReplayGain-Implementationen, damals noch auf das reine Anwenden bereits vorhandener ReplayGain-Tags beim Abspielen beschränkt, die Berechnung musste von gesonderten Tools übernommen werden, fanden sich in den Winamp-Plugins für MPC von Frank Klemm und Ogg Vorbis von Peter Pawlowski.

Letzterer war es dann im Herbst 2002, der mit foobar2000 (Anleitung) den ersten Player mit ReplayGain-Unterstützung für nahezu alle Audioformate vorstellte. Gleichzeitig vereint er die losen Kommandozeilentools, die damals zum Analysieren existierten und immer nur für ein Audioformat geeignet waren, unter einer Oberfläche und bietet mit dem ReplayGain-Scanner eine foobar2000-Komponente an, welche die ReplayGain-Analyse für alle Audioformate durchführen kann.

Bei Winamp hat man erst zum Jahresende 2006 auf die zahlreichen Wünsche der Nutzer reagiert und ebenfalls einen ReplayGain-Scanner eingebaut, der sich jedoch auf eine Handvoll verlustbehafteter Audioformate beschränkt, darunter immerhin MP3 und Ogg Vorbis. Zudem ist er im Vergleich zu foobar2000 sehr langsam. Winamp-Nutzern sei an dieser Stelle empfohlen, die Analyse mit foobar2000 durchführen zu lassen.

Der unter Linux populäre Player Amarok (Review) unterstützt ReplayGain über ein zusätzliches Plugin. Zu weiteren Programmen mit ReplayGain-Unterstützung zählen u.a.: Helium Music Manager, MediaMonkey, XMMS, Music Player Daemon, Muine Music Player für GNOME, und das Xbox Media Center.

Hardwareunterstützung.

Das Rockbox-Projekt bietet für eine Reihe von portablen Playern eine alternative Firmware an, die ReplayGain unterstützt.

Wobei handelt es sich nicht um ReplayGain?.

Nicht jede Lautstärkeanpassung richtet sich nach den von ReplayGain gemachten Vorschlägen. Vielmehr haben einige Softwarehersteller eigene Lösungen entwickelt, die oft bestimmten Einschränkungen unterliegen (z.B. iTunes, das keine albumbasierte Anpassung kennt), die die berechneten Werte nur in einer programmeigenen Datenbank und nicht in den Audiodateien selbst abspeichern, oder die aus sonstigen Gründen inkompatibel sind (z.B. J.River Media Center, das ein anderes Format zum Speichern benutzt).

Warum nicht normalisieren?.

Viele Anwender sind nach wie vor der Meinung, die in CD-Rippern und Brennprogrammen angebotene Funktion "Peak-Normalisierung" (Normalisierung anhand des Spitzenpegels) würde die Lautstärke anpassen. Dem ist allerdings nicht so.

Die Peak-Normalisierung ist ein Prozess, bei dem der Pegel einer Audiodatei verschoben wird, bis der Spitzenpegel (Peak) an einem bestimmten Prozentsatz vom möglichen Maximum angekommen ist. Typisch dabei ist ein Zielwert von 98%. Es geht also darum, eine Datei so laut wie möglich zu machen, ohne dass Clipping auftritt. Der Peak-Wert allein lässt allerdings keine Rückschlüsse auf die hörbare Lautstärke zu, und ist damit ungeeignet, diese auf einen bestimmten Wert zu setzen oder die Lautstärke verschiedener Tracks anzugleichen. Dies wird bei Betrachtung folgender Abbildungen deutlich, die zwei Aufnahmen mit ungefähr gleichem Spitzenpegel, aber völlig unterschiedlicher durchschnittlicher Lautstärke zeigen:

(Quelle:deutschsprachige MP3Gain-Hilfedatei, erstellt von Dominic Jefferies).

Die zweite Aufnahme ist übrigens nicht künstlich erzeugt, heutige CDs sehen tatsächlich so aus.

Problematisch beim Normalisieren ist ebenfalls die Tatsache, dass die absichtliche Dynamik zwischen leiseren und lauteren Stücken eines Albums zerstört wird. Gerade bei klassischer Musik ist dieser Umstand sofort hörbar und sehr ärgerlich, bei ohnehin stark dynamikkomprimierter Musik fällt er nicht so stark ins Gewicht. Dazu kommen plötzliche Lautstärkeschwankungen beim Trackwechsel in Remix- oder Konzeptalben, bei denen die Tracks ohne Pause ineinander übergehen.

Neben der Peak-Normalisierung bieten Wave-Editoren und einige CD-Ripper auch eine Funktion an, welche anhand von Durchschnittswerten normalisiert. Dabei werden im Gegensatz zu ReplayGain jedoch keine psychoakustischen Gesichtspunkte berücksichtigt, so dass das Resultat keine als gleich laut wahrgenommenen Dateien sind. Es sei an dieser Stelle noch einmal betont, dass ReplayGain nicht einfach nur einen Durchschnittswert berechnet, auch wenn es zum leichteren Verständnis für den Endbenutzer manchmal so dargestellt wird.

Allgemein ist bei allen Normalisierungsverfahren problematisch, dass sie die Audiodateien direkt verändern und keine Informationen zur Wiederherstellung der ursprünglichen Lautstärke abspeichern. Auf verlustbehaftet komprimierte Audiodateien angewandt bedeutet dies sogar einen zusätzlichen Qualitätsverlust, da diese nicht direkt bearbeitet werden können, sondern beim Speichern nochmals encodiert werden müssen. Weiterhin ist keine Unterscheidung zwischen Track- und Album-Gain beim Abspielen möglich, eine Normalisierung also endgültig und nicht flexibel.

Sonderfall MP3Gain.

MP3Gain war verfügbar, bevor sich foobar2000 als Lösung für flexibles ReplayGain etablierte. Es basiert auf der gleichen Methode zur Berechnung der Lautstärke, geht anschließend aber einen anderen Weg. Anstatt die berechneten Werte in den Tags zu hinterlegen, werden die Audiodaten direkt verändert.

Dies ist bei MP3-Dateien ohne Neuencodieren möglich, da die Lautstärke für jeden Frame (kleiner Abschnitt innerhalb einer MP3-Datei) durch ein Feld namens "Global Gain" festgelegt wird. Verändert man diese Werte gleichmäßig, dann verringert oder erhöht sich die Abspiellautstärke der gesamten Datei. Dieser verlustfreie Prozess wirkt sich bei jedem MP3-Decoder aus, und damit jedem Software- und Hardwareplayer. Technische Details dazu und warum diese Änderungen auf 1,5 dB-Schritte beschränkt sind, können Sie der MP3Gain-Hilfedatei entnehmen.

Im Gegensatz zum flexibleren ReplayGain muss sich der Anwender hier bereits zum Zeitpunkt der Anwendung von MP3Gain darauf festlegen, ob er die Dateien lautstärkeangepasst hören möchte und ob sie trackbasiert oder albumbasiert angeglichen werden sollen. MP3Gain hinterlässt in den Tags der Dateien Informationen, um die Anpassung ohne Verluste wieder rückgängig machen zu können.

MP3 und AAC (siehe AACGain) sind die einzigen verlustbehafteten Audioformate, für die ein solches Tool existiert. Erst bei später konzipierten Audioformaten hat man den Aspekt der Lautstärkeangleichung berücksichtigt, und sich dabei häufig nach ReplayGain gerichtet. Das bedeutet aber wie bereits erwähnt gleichzeitig, dass die Verbreitung vom Willen der Hardware- und Softwarehersteller abhängig ist.

Empfohlene Software und Anleitung.

Als Anwendung zum Hinzufügen von ReplayGain-Tags zu Audiodateien aller Formate eignet sich wie im Abschnitt "Softwareunterstützung" erwähnt foobar2000 hervorragend, da die Vorgehensweise für jedes Format identisch ist, und man sich deshalb vorher keine Gedanken darüber machen muss, in welchem Format die Dateien vorliegen. Auch für die Anpassung von MP3-Dateien für portable Player kann es eingesetzt werden. Wie man dabei vorgeht, erklärt unsere Anleitung.

Verwandte Themen:

• Qualitätsdefinitionen, Archivqualität, CD-Qualität, Transparenz

• Bitrate, Bitrate-Modi (CBR, VBR, ABR), Nominale Bitrate

Schwieriges Thema. Zunächst einmal müsstest du von dem Gedanken wegkommen, dass die Bitrate bei MPC irgendeine Rolle bei der Bewertung der Qualität spielt. Wenn der Encoder "meint", 160 kbps reichen für transparente Ergebnisse, dann hat er auch Recht damit. Derartige Abweichungen von der sonst erreichten durchschnittlichen Bitrate sind bei MPC absolut nichts ungewöhnliches, gerade bei älteren Aufnahmen mit geringer Kanaltrennung oder recht einfacher klassischer Musik. Achte einfach nicht auf die Bitrate, sie gibt lediglich den Platzverbrauch an, sondern nur auf den Klang, denn der entscheidet.

Schon Qualitätsstufen über 5 bringen in der Regel wenig, da die Ergebnisse dort einfach mal transparent sind, und die Dateigröße dann noch weiter zu erhöhen keine Vorteile bringt. Erhöhen sollte man die Qualitätsstufe eigentlich nur, wenn man wirkliche hörbare Unterschiede nachweisen kann. Ein unsicheres Gefühl kannst du durch Blindtests ausschließen. Was du letztendlich machst, kann ich dir nicht vorschreiben, für mich aber wären höhere Profile nur Platzverschwendung.

450 CDs würden mit --quality 5 ca. 34 GB belegen, bei --quality 10 können das locker 50 bis 60 GB werden. Und das ohne qualitative Verbesserungen, weil es eben in 99% der Fälle --quality 5 bereits Transparenz erreicht.

Wie gesagt: MPC ist nicht MP3. Bisher erwies sich q5 als besser als alles was MP3 überhaupt erreichen kann (selbst bei 320 kbps). Aber eine gesunde Skepsis ist nicht verkehrt, mach am besten deine eigenen Tests um wirklich sicherzugehen.

Diese Aussage bezieht sich eher auf die Qualitätsstufen unter 4, deren durchschnittlich erzielte Bitraten bei unter 130 kbps liegen, und die dort im Vergleich zu anderen Audioformaten eine schlechtere Qualität erreichen. Bei höheren Qualitätsstufen und damit auch Bitraten ist MPC besser als andere Formate, die Ursachen dafür liegen in der Funktionsweise des Encoders. Technische Details erspare ich dir jetzt - ich könnte sie selbst auch nur benennen und nicht wirklich erklären. Wenn dich das Thema näher interessiert, schau mal auf die MPEGplus-Seite von Andree Buschmann oder suche auf Hydrogenaudio nach den Begriffen Transform- und Subband-Encoder (MPC gehört zu den Letzteren).

Man sollte sich aber generell nicht so sehr an konkreten Zahlen orientieren, bei einem Profil das normalerweise im Durchschnitt Bitraten um die 175 kbps erreicht (--quality 5) können durchaus auch mal 100 kbps für transparente Ergebnisse reichen, insbesonders bei, wie DDie schon schrieb, ruhigen Passagen, und bei Audiosignalen mit geringer oder nicht vorhandener Kanaltrennung, bei der Mid-Side Stereo effektiv eingesetzt und der nötige Platzverbrauch nahezu halbiert werden kann.

CDex weist zwei fundamentale Probleme auf, die es zum zuverlässigen Rippen trotz Paranoia-Modus nahezu unbrauchbar machen. Erstens die mangelnde Dokumentation von Lesefehlern - das "X" in der Trackliste ist nicht besonders aussagekräftig, man weiß nie, wie stark ein Track beschädigt sein könnte bzw. an welcher Position. Abgesehen davon bleiben Lesefehler teilweise komplett unbemerkt; ich habe es schon mehrfach erlebt, dass CDex einen Track wiederholt mit einem Knackser an ein- und derselben Stelle ausgelesen hat. EAC hat an genau dieser Stelle zuverlässig einen "Read Error" gemeldet.

Das zweite Problem bei CDex ist die fehlende Unterstützung von Laufwerken mit Audio-Cache. In Kombination mit solchen Laufwerken ist CDex (bzw. der Paranoia-Modus) absolut nutzlos, da der Cache zwischen zwei Leseversuchen eines Sektorenblocks nicht "geleert" [genauer: mit anderem Inhalt überschrieben] wird, sodass der zweite Leseversuch immer das gleiche Ergebnis liefert wie der erste. Somit ist es unmöglich, Lesefehler zu erkennen - ein "Test & Copy"-Modus, wie EAC ihn hat, würde hier leichte Abhilfe schaffen, aber dieses Feature hat CDex nicht, und ein zuverlässiger Ersatz für richtige Caching-Unterstützung wäre dies auch nicht.

cdparanoia hat eine bessere Fehlerdokumentation als CDex, aber soweit ich weiß, hat es ebenfalls keine Unterstützung für Audio-Caching. Ich würde nach wie vor keinem Ripper außer EAC voll und ganz vertrauen.

Desweiteren bietet EAC gegenüber CDex Features wie Gap Detection, das Erstellen von CUE-Sheets in verschiedenen Formaten sowie die Möglichkeit zur Offset-Korrektur und die Integration von AccurateRip (nähere Informationen).

Single WAV File.

Dieser Modus erstellt ein CUE-Sheet, das Track- und Pauseninformationen für eine große Image-Datei enthält. Die "Session Pregap" muss am Anfang der Imagedatei liegen - dies ist die für den Benutzer zunächst unsichtbare Pause vor dem ersten Track der CD. Im Normalfall sind in dieser keine Audiodaten vorhanden; ist dies doch der Fall (sehr selten), können sie im CD-Player nur wiedergegeben werden, indem man mit der "Seek back"-Taste vor den Anfang des ersten Tracks spult.

Die Benutzung der Single WAV File-Option ist normalerweise nicht erforderlich; will man ein Album als Imagedatei auslesen, empfiehlt sich die Benutzung der Option Action | Copy Image and Create CUE Sheet.

Multiple WAV Files with Gaps (Noncompliant).

Diese Option sieht vor, dass jeder Track des Albums in einer eigenen Datei gespeichert wird, wobei die Pausen zwischen den Tracks jeweils an den vorhergehenden Track gehängt werden - z.B. befindet sich am Ende von Track 3 die Pause zwischen Track 3 und Track 4. Die Session Pregap geht dabei verloren.

Diese Art der Speicherung von Alben ist eigentlich selbstverständlich - praktisch jeder Ripper hängt die Track-Pausen an den vorhergehenden Track, was auch sinnvoll ist. EAC bietet als einziger uns bekannter Ripper überhaupt die Möglichkeit, dieses Verhalten zu beeinflussen.

Dieses Albenformat ist jedoch leider in der ursprünglichen Definition des CUE-Formates nicht vorgesehen - daher werden CUE-Sheets dieser Art von diversen Programmen nicht unterstützt, darunter leider auch die populäre Brennsoftware Nero. Es gibt jedoch einige Freeware-Tools, die mit dem Format umgehen können, zum Beispiel die beiden auf cdrdao basierenden Programme burnatonce und Burrrn.

Trotz dieses Ärgernisses empfehlen wir die Verwendung dieser Option ausdrücklich, wenn Sie Ihre Alben nicht als Imagedateien abspeichern - bei der Verwendung separater Dateien macht es schlichtweg keinen Sinn, die Track-Pausen an den Anfang der Dateien zu legen (s.u.), und sie komplett auszulassen, ist in keinem Fall empfehlenswert.

Entsprechende Option zum Rippen: Action | Append Gaps to Previous Track (default)

Multiple WAV Files with Leftout Gaps.

Diese Option lässt die Track-Pausen nicht, wie man erwarten sollte, komplett weg (sodass die Tracks eines Albums nahtlos aneinandergehängt werden), sondern ersetzt sie durch digitale Stille. In den Audiodateien, die im CUE-Sheet referenziert werden, dürfen allerdings keine Track-Pausen enthalten sein; dem Brennprogramm wird durch einen PREGAP-Eintrag für den jeweiligen Track mitgeteilt, dass vor diesem eine Pause von angegebener Länge eingefügt werden soll.

Die Verwendung dieser Option ist nicht zu empfehlen, da die Pausen zwischen den Tracks in vielen Fällen nicht nur Stille enthalten - bei Live-CDs werden z.B. Ankündigungen von Titeln etc. oft in die Track-Pausen verlagert, damit sie bei Bedarf übersprungen werden können.

Entsprechende Option zum Rippen: Action | Leave Out Gaps

Multiple WAV Files with Corrected Gaps.

Dieser Modus setzt voraus, dass die Track-Pausen in den Audiodateien am Anfang untergebracht sind. Dies hat zwar den Vorteil, dass auch bei der Speicherung eines Albums in mehreren Dateien die Session Pregap nicht verloren geht, ist aber abgesehen davon völlig unpraktisch. Einen Titel anzuspielen und in den meisten Fällen zuerst eine mehrere Sekunden lange Pause abwarten zu müssen, bis dieser tatsächlich beginnt, geht auf Dauer auf die Nerven.

Entsprechende Option zum Rippen: Action | Append Gaps to Next Track

Current Gap Settings.

Benutzt man diesen Menüeintrag, wird immer ein CUE-Sheet passend zur aktuell ausgewählten Gap-Einstellung erstellt. Hat man als Gap-Einstellung z.B. Leave Out Gaps ausgewählt, wird ein CUE-Sheet des Formates Multiple WAV Files with Leftout Gaps erstellt. Append Gaps to Previous Track entspricht der von uns empfohlenen Option Multiple WAV Files with Gaps.

Siehe auch:
Anleitung: Audio-CDs rippen mit Exact Audio Copy

Nachteil des SBR-Modus ist, dass auch bei hohen Bitraten die hohen Frequenzen ab ca. 6 kHz aus den tiefen gewonnen werden, wodurch die Qualität im Vergleich zu den anderen Encodierverfahren abfällt. Die Verwendung der SBR-Technologie ist somit nur für Bitraten unter 64kbit sinnvoll !

Eingesetzt wird der SBR-Modus in den Formaten MP3Pro und HE AAC (AAC+).

PCM ist eine Methode zur Digitalisierung und Speicherung eines analogen Signals. Die Audiosignale werden vorher gesampelt und quantisiert und danach hintereinander gespeichert. Auf CDs wird dieses Format beispielsweise verwendet und auch hinter dem, was viele fälschlicherweise als "WAV-Format" bezeichnen, steckt PCM. WAV dagegen ist nur ein Containerformat, in dem man beispielsweise auch einen MP3-Stream speichern kann.

Quantisierung.

Quantisierung heißt, ein Signal auf Zahlen zu runden, welche auf einen bestimmten Bereich beschränkt sind. Das passiert z.B. bei der Umwandlung von Analog nach Digital, das Signal wird abgetastet und auf einen von 65536 möglichen Werten gerundet (jedenfalls bei 16 Bit, 2 hoch 16 = 65536). Das ganze passiert z.B. 44100mal pro Sekunde, was dann als Samplerate in Hertz ausgedrückt wird.

Quantisierungsrauschen. (Autor: Tool)

Sogenanntes Quantisierungsrauschen entsteht immer, wenn man einem vorhandenen Wertebereich (sei es analog/kontinuierlich oder digital/diskret) einen geringeren Wertebereich zuordnet und dabei die Originalwerte runden muß, um diese auf die neuen anzupassen. Diese Rundungsdifferenz gilt dann als Quantisierungsrauschen.

Glücklicherweise hat man aber davon abgesehen, sämtlichen Dateien die Endung .ogg zu verpassen. Momentan wird das nur bei Vorbis gemacht, FLAC (.flac), Speex (.spx) und Videos, die den Ogg-Container und Vorbis-Audio benutzen (.ogm), haben andere Endungen. Eine eigene Dateiendung für Ogg Vorbis (.ogv) konnte sich bisher nicht durchsetzen.

Richtig:

• Ogg (für das Containerformat)

• Ogg Vorbis

• Vorbis

Falsch:

• Ogg (für die Audiodateien)

• OGG

• OGG Vorbis

• Vobis, Egg Vobis

• 099 verbis

Informationen über die Herkunft der Bezeichnungen erhalten Sie auf Xiph.Org.

Der Secure Mode in Exact Audio Copy ist ein einzigartiger Lesemodus, der es möglich macht, alle auftretenden Lesefehler zu erkennen. Wie in unserer EAC-Anleitung schon angemerkt, befinden sich nicht genügend Fehlerkorrektur-Informationen auf einer AudioCD, um eine ausreichende Sicherheit der ausgelesenen Daten zu garantieren. Daher muss die Fehlerkorrektur von einer Software durchführt werden.

Audiodaten auf CD werden in Sektoren aufgeteilt. Ein Sektor ist dabei 2352 Bytes lang und entspricht einem 75stel einer Sekunde.

Im Secure Mode wird jeder Sektor mindestens zweimal gelesen. Dies ist der Grund, warum EAC im Vergleich zu anderen Programmen verhältnismäßig langsam arbeitet. Treten zwei unterschiedliche Leseergebnisse auf, dann wird der Sektor so oft neu gelesen, bis mindestens 8 von 16 Ergebnissen identisch sind. Abhängig von der unter EAC Options | Extraction | Error recovery quality gewählten Einstellung wird dies ein-, drei- oder fünfmal wiederholt. Im schlimmsten Falle wird ein Sektor also 82mal ausgelesen. [Quelle: exactaudiocopy.org]

Sollten nach wie vor zu unterschiedliche Leseergebnisse auftreten, dann wird dem Benutzer dies genau mitgeteilt. Das ist es, was den Secure Mode in Exact Audio Copy so besonders macht.

In sehr seltenen Fällen kann es passieren, dass ein Sektor zweimal fehlerhaft gelesen wird, die Leseergebnisse aber trotzdem übereinstimmen. Die Wahrscheinlichkeit ist äußerst gering, trotzdem sind uns solche Fälle bekannt. Deswegen empfehlen wir in unserer Anleitung für eine noch höhere Sicherheit die Verwendung von Test & Copy beim Auslesen von CDs mit EAC.

> Audio-CDs rippen mit Exact Audio Copy
> Vergleich zwischen EAC und CDex

Caching bei Laufwerken.

Benutzt ein Laufwerk einen Cache beim Auslesen von Audio-CDs, dann werden die zuletzt gelesenen Daten immer in einer Art Zwischenspeicher gehalten. Fordert man eine Stelle ein zweites Mal an, dann wird diese nicht nochmal von der CD gelesen, sondern direkt aus dem Cache zurückgegeben. Caching ist damit oberflächlich betrachtet ein Feature, das die Geschwindigkeit erhöht.

Im Zusammenhang mit EAC's Secure Mode ergibt sich nun allerdings folgendes Problem: Wird ein Sektor beim ersten Lesevorgang fehlerhaft gelesen, dann bekommt EAC bei der zweiten Abfrage die Daten aus dem Cache und damit nochmal das gleiche Resultat. EAC würde dann fälschlicherweise annehmen, dass die Stelle einwandfrei gelesen wurde. Dadurch versagt natürlich der ganze Secure Mode.

Man muss EAC deshalb mitteilen, ob ein Laufwerk Caching benutzt, indem man die Option Drive options | Extraction Method | Drive caches audio data aktiviert. EAC leert daraufhin den Cache vor jedem erneuten Lesevorgang und zwingt das dadurch Laufwerk dazu, jeden Sektor tatsächlich nochmal von der CD zu lesen. Aktiviert man die Option bei Laufwerken, die keinen Cache benutzen, dann führt dies meistens zu Verzögerungen des Leseprozesses.

Ob ein Laufwerk Caching verwendet, kann mit Hilfe der in unserer Anleitung beschriebenen Detect read features-Funktion ermittelt werden. Noch zuverlässiger gelingt dies mit dem Cache-Test von Feurio.

Andere CD-Ripper (CDex, Audiograbber, MusicMatch etc.) unterstützen das Überschreiben des Caches übrigens garnicht, wodurch deren Extraktion wesentlich unsicherer ist und sich das Programm auf die vom Laufwerk gelieferten Daten verlassen muss.

Durch das Weglassen dieser Frequenzen lässt sich Platz sparen und es steht mehr Speicherplatz für den restlichen Frequenzbereich zur Verfügung, was letztendlich eine Qualitätssteigerung zur Folge hat. Das Beibehalten der "vollen Bandbreite" dagegen, wie es einige Nutzer nennen, widerspricht dem Grundgedanken der verlustbehafteten Audiokompression und ist deshalb kontraproduktiv.

Weiterführende Links:
Näheres zur Hörschwellenmaskierung von Alexander Leidinger