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Wie Musik digital geworden ist

Wer hat den Audio-Standard MP3 erfunden?

MP3 Audio-Standard Music Player Frau hält Handy
Digitalisierte Musik im MP3 Format gehört längst zum StandardFoto: Getty Images

Für die jüngere Generation gehört digitaler Musikgenuss inzwischen zum Standard. Streaming oder der Download von Songs über Musikportale wie Apple Music haben unser aller Hörverhalten komplett verändert und nebenbei das herkömmliche Geschäftsmodell der Plattenlabel zerstört. Meterlange Regalwände voll mit CDs oder Schallplatten finden sich heutzutage nur noch bei einigen Musikpuristen. Wie vollzog sich der Siegeszug von MP3?

Das Audio-Format MP3 befindet sich altersmäßig gerade einmal in den späten Twenties. Allerdings begann die Entwicklung des Moving Picture Experts Group Audio Layer III – so der vollständige Name dieses revolutionären Dateiformats – bereits in den frühen 1980er Jahren.

Eine Dissertation schreibt Geschichte

Die MP3-Geschichte beginnt in Franken, genauer gesagt an der Universität Erlangen. Am dortigen Lehrstuhl für Technische Elektronik studiert nicht nur Karlheinz Brandenburg. Auch Professor Dieter Seitzer beschäftigt sich damals damit, Musik so zu komprimieren, damit diese über eine digitale Telefonleitung (ISDN) verschickt werden kann. Weil er mit der Forschung nicht vorankommt, betraut er seinen Studenten Karlheinz Brandenburg mit dieser Aufgabe. Dieser liebt Musik und widmet sich ab dem Jahr 1982 der Lösung dieser Aufgabe. Parallel schreibt Brandenburg über das Thema seine Doktorarbeit. Was er nicht weiß: Das Ergebnis seiner Forschung wird sämtliche Geschäftsmodelle der Musikindustrie auf den Kopf stellen.

Natürlich arbeitet Brandenburg nicht allein an so einer komplexen Aufgabe. Zusammen mit anderen musikbegeisterten Kommilitonen macht sich der Student ans Werk. Schon sehr bald wird das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) in Erlangen auf die Arbeit der Studenten aufmerksam. Auch am Fraunhofer-Institut beschäftigen sich Experten mit dem Thema. Inzwischen geht es auch nicht mehr nur um die Musikübertragung per ISDN, sondern um die Möglichkeiten, Musik über den neu entwickelten digitalen Radio-Standard DAB zu übertragen.

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Dieses Problem gilt es zu lösen

Die Gruppe aus Studenten und Forschern des Fraunhofer-Instituts hat zu diesem Zeitpunkt, wir schreiben inzwischen das Jahr 1987, immer noch keine Idee davon, welche weiteren Möglichkeiten komprimierte Musikdateien bieten können. Die Audioexperten versuchen immer noch, die Lehrbuch-Meinung zu widerlegen: Musik lässt sich nicht komprimieren. Für Videos und Sprache gibt es damals bereits Kompressionsformate.

Um der Lösung näherzukommen, beschäftigten sich die Forscher auch mit der Funktionsweise des menschlichen Innenohrs. Dabei machen sie eine bahnbrechende Entdeckung. Bestimmte Töne überlagern sich beim normalen Hörprozess, bedeutet konkret: Diese Tonlagen klingen gleich, Unterschiede lassen sich nicht heraushören.

Im Umkehrschluss bedeutet das, einige Töne können einfach wegfallen, weil das menschliche Ohr diese sowieso nicht separat hört. Dadurch reduziert sich die Größe der Musikdatei erheblich im Vergleich zur digitalen Original-Datei auf einer CD. An dieser neuen Erkenntnis richten die jungen Forscher die gesamte künftige Arbeit aus.

„Toms Diner“ definiert den MP3-Standard

Der angehende Doktor Karlheinz Brandenburg übernimmt die Aufgabe, ausreichend Hörbeispiele zu besorgen. Er zieht mit 1000 Mark los, durchstreift verschiedene Plattenläden in Erlangen und kehrt mit einem Sack voll Schallplatten ans Fraunhofer-Institut zurück.

Brandenburg besorgt Musik aus allen möglichen Genres, von Metal bis Klassik. Das erweist sich später als großer Vorteil. Denn jeder aus der Forschungsgruppe hat unterschiedliche musikalische Vorlieben. Das bringt die Arbeit an der Lösung, Musik zu komprimieren, entscheidend voran. So hört der Rocker bei rockigen Liedern ganz bestimmte Besonderheiten heraus, die der Folkmusik-Fan beispielsweise nicht hört.

Karlheinz Brandenburg liebt die Musik der US-amerikanischen Folksängerin Suzanne Vega. In einer Hi-Fi-Zeitschrift liest der angehende Doktor, dass die Hersteller von Lautsprechern die Stimme von Suzanne Vega dafür nutzen, um die Qualität zu testen. Daher besorgt sich Brandenburg den Song ‚Tom’s Diner‘ in einer Version ohne Musik und nur mit der Stimme von Suzanne Vega. Mithilfe dieses Liedes gelingt der Forschungsgruppe der entscheidende Durchbruch und Brandenburg erhält seinen Doktortitel.

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MP3 erobert die Welt

Allerdings weiß die Welt außerhalb der heiligen Forschungshallen noch gar nichts von dieser bahnbrechenden Entwicklung. Wie so oft hätte die Geschichte nämlich ganz anders verlaufen können. Auch die Industrie forschte an einem Format, um Musik zu komprimieren. Von dort gibt es Versuche, MP3 auszustechen und MP2 zu etablieren.

Am Ende siegt nicht unbedingt die technische Überlegenheit, sondern ein erheblicher Vertrauensvorschuss in die Arbeit des Fraunhofer-Instituts. Am 14. Juli 1995 ist es dann so weit, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen legt fest: „Die Endung für einen neuartigen Audiokompressionsalgorithmus – technisch ISO MPEG Audio Layer 3 –heißt von nun an ‚.mp3‘“.

Übrigens: Der echte MP3-Boom geht auf einen kriminellen Hack zurück. Die Fraunhofer-Forscher stellten damals zu Demonstrationszwecken einen Referenzencoder ins noch junge Internet. Dieser soll nur eine Minute Musik kodieren. Ein Student knackt den Encoder und durchbricht die Spielzeitbeschränkung. Seine gehackte Version stellt er kostenlos ins Netz. Daraus entsteht dann in kurzer Zeit das Geschäftsmodell von Napster und anderen illegalen Musik-Downloadportalen.

Apple verhilft der MP3 zum Ruhm

Erst ein gewisser Steve Jobs von Apple erkennt das wahre Potenzial von MP3 und befreit den Download von Musikdateien aus der Illegalität. Mit dem iPod und dem Slogan „1000 Songs in einer Tasche“ stellt der Apple-Chef im Jahr 2001 die Musikwelt endgültig und für immer auf den Kopf.

Und heute? MP3 selbst ist offiziell seit dem Jahr 2017 Geschichte. Damals endeten die offiziellen Lizenzprogramme. MP3 lebt allerdings weiter, in neuen, modernen Audio-Formaten wie beispielsweise AAC, welches von Apple benutzt wird, oder die Weiterentwicklung xHE-AAC. Auch diese Formate sind maßgeblich mithilfe der Experten am Fraunhofer-Institut IIS in Erlangen entwickelt worden.

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