In de huidige digitale wereld wordt audio opgeslagen en verzonden in digitale vorm. Hoewel digitale audio zonder compressie kan worden verzonden, zijn ongecomprimeerde bestanden zeer groot, nemen ze veel opslagruimte in beslag en zijn ze moeilijk te verzenden.
Om audio geschikter te maken voor streaming, uitzendingen en opslag, hebben ontwikkelaars audiocodecs ontwikkeld die de bestandsgrootte aanzienlijk verkleinen, terwijl de best mogelijke geluidskwaliteit behouden blijft.
Een audiocodec gebruikt een speciaal compressie-algoritme om het oorspronkelijke geluid om te zetten in een kleiner digitaal bestand. Tijdens het afspelen decodeert het ontvangende apparaat de gecomprimeerde gegevens en reconstrueert het audiosignaal, zodat het via luidsprekers of een hoofdtelefoon kan worden weergegeven.
Door de jaren heen hebben veel bedrijven hun eigen audiocodecs ontwikkeld, elk met een eigen balans tussen compressie-efficiëntie, geluidskwaliteit, hardwarevereisten en licentiemodel. Daardoor zijn verschillende technologieën uitgegroeid tot de meest gebruikte.
Tot de bekendste audiocodecs behoren Dolby, DTS, AAC, MP3 en WMA. De populariteit van een codec hangt grotendeels af van de mate waarin deze wordt ondersteund door fabrikanten van apparaten en aanbieders van content. Hoe breder de ondersteuning op televisies, smartphones, computers, mediaspelers, streamingdiensten en andere digitale apparaten, hoe vaker de codec wordt gebruikt.
MP3 (MPEG Audio Layer III)
MP3 (MPEG Audio Layer III) is een van de bekendste digitale audioformaten met verliesgevende compressie. De ontwikkeling begon eind jaren tachtig bij het Duitse onderzoeksinstituut Fraunhofer IIS, in samenwerking met andere deelnemers aan het MPEG-project. De officiële standaard werd in 1993 gepubliceerd als onderdeel van de MPEG-1-specificatie en later uitgebreid naar MPEG-2.
Het belangrijkste kenmerk van MP3 is het gebruik van een psychoakoestisch model, dat geluiden verwijdert die minder goed waarneembaar zijn voor het menselijk oor. Hierdoor wordt de bestandsgrootte aanzienlijk verkleind, terwijl een acceptabele geluidskwaliteit behouden blijft.
Aan het einde van de jaren negentig en het begin van de jaren 2000 werd MP3 de wereldwijde standaard voor de opslag van digitale muziek. Tegenwoordig wordt het ondersteund door vrijwel alle televisies, smartphones, autoradio’s, mediaspelers en computers.
WMA (Windows Media Audio)
WMA (Windows Media Audio) is een familie van audiocodecs die door Microsoft is ontwikkeld. Het formaat werd in 1999 geïntroduceerd als onderdeel van het Windows Media-platform en was bedoeld als concurrent van MP3.
Microsoft bracht verschillende versies van de codec uit:
WMA Standard — het belangrijkste formaat met verliesgevende compressie.
WMA Pro — een verbeterde versie met ondersteuning voor meerkanaalsaudio en hogere bemonsteringsfrequenties.
WMA Lossless — een verliesvrij audioformaat.
WMA Voice — een versie die is geoptimaliseerd voor spraakopnamen en spraakcommunicatie.
Aan het begin van de jaren 2000 werd WMA veel gebruikt in Windows, draagbare mediaspelers en verschillende online muziekwinkels. Met de groeiende populariteit van AAC en de opkomst van muziekstreamingdiensten nam het gebruik van WMA echter geleidelijk af.
Desondanks ondersteunen veel televisies, mediaspelers en audioapparaten nog steeds het afspelen van WMA-bestanden om compatibiliteit met oudere muziekcollecties te garanderen.
AAC (Advanced Audio Coding)
AAC (Advanced Audio Coding) is een digitale audiocodec met verliesgevende compressie die in 1997 werd ontwikkeld als opvolger van MP3. De codec werd ontwikkeld door een internationale groep bedrijven en organisaties, waaronder Fraunhofer IIS, Dolby Laboratories, Sony, AT&T Bell Laboratories en Nokia. De standaard werd onderdeel van de MPEG-2-familie en later opgenomen in MPEG-4.
AAC levert een hogere geluidskwaliteit dan MP3 bij dezelfde bitrate dankzij efficiëntere compressie-algoritmen. De codec ondersteunt bemonsteringsfrequenties tot 96 kHz, meerkanaalsaudio en verschillende profielen, waaronder AAC-LC, HE-AAC en HE-AAC v2.
Tegenwoordig is AAC een van de meest gebruikte audioformaten ter wereld. Het wordt gebruikt door streamingdiensten, digitale televisie, YouTube, Apple Music en iTunes en wordt ondersteund door Apple- en Android-apparaten.
DTS-audiocodec
DTS (Digital Theater Systems) is een familie van audiocodecs die is ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf Digital Theater Systems, Inc. (tegenwoordig onderdeel van Xperi). Het formaat werd geïntroduceerd in 1993 en was oorspronkelijk bedoeld voor digitale meerkanaalsaudio in bioscopen. Een van de eerste films die DTS gebruikte, was Jurassic Park (1993).
In tegenstelling tot Dolby Digital gebruikte DTS een hogere bitrate, waardoor meer geluidsdetails behouden bleven. In de loop der jaren zijn verschillende versies van de codec ontwikkeld, waaronder DTS Digital Surround (5.1), DTS-ES, DTS 96/24, DTS-HD High Resolution Audio, DTS-HD Master Audio (een verliesvrij formaat) en het objectgebaseerde DTS:X-formaat.
DTS wordt ondersteund door veel televisies, AV-receivers, soundbars, Blu-ray-spelers en mediaspelers. In de afgelopen jaren zijn sommige tv-fabrikanten echter gestopt met het licentiëren van DTS vanwege de licentiekosten, waardoor ondersteuning voor deze codec niet langer op alle tv-modellen beschikbaar is.
Dolby-audiocodec
Dolby Audio is een familie van audiocodecs en geluidsverwerkingstechnologieën die is ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf Dolby Laboratories. Het bedrijf werd in 1965 opgericht door ingenieur Ray Dolby.
Deze codecs zijn uitgegroeid tot de meest gebruikte en worden doorgaans ondersteund door vrijwel alle apparaten die geluid van hoge kwaliteit kunnen weergeven.
Om de geluidsverwerking te verbeteren en de belasting van processors te verminderen, worden vaak speciale geluidskaarten gebruikt die beschikken over audioprocessors en codecs voor het decoderen van audio.
Dolby Digital (AC-3) werd in 1992 geïntroduceerd als Dolby’s eerste breed geaccepteerde digitale meerkanaalsaudiocodec. De codec maakt gebruik van verliesgevende compressie en ondersteunt maximaal 5.1 audiokanalen. Dolby Digital werd de standaard voor dvd’s, digitale televisie en homecinemasystemen en is nog steeds een van de meest gebruikte surroundsoundformaten.
Dolby Digital Plus werd in 2005 geïntroduceerd als een verbeterde versie van Dolby Digital. Het biedt efficiëntere compressie, een betere geluidskwaliteit en ondersteunt maximaal 15.1 audiokanalen. Tegenwoordig is het het belangrijkste surroundsoundformaat dat door streamingdiensten wordt gebruikt en wordt het veel toegepast voor Dolby Atmos-audio.
Dolby TrueHD, geïntroduceerd in 2005, is een verliesvrije audiocodec die is gebaseerd op de Meridian Lossless Packing (MLP)-technologie. De codec ondersteunt maximaal 8 kanalen (7.1) en levert studiokwaliteit die identiek is aan de oorspronkelijke masteropname. Dolby TrueHD wordt voornamelijk gebruikt op Blu-ray Disc en Ultra HD Blu-ray.
Dolby Atmos werd in 2012 geïntroduceerd als een objectgebaseerde surroundsoundtechnologie van de volgende generatie. In plaats van geluiden uitsluitend aan specifieke kanalen toe te wijzen, behandelt Atmos geluiden als afzonderlijke audio-objecten die vrij kunnen worden geplaatst en verplaatst binnen een driedimensionale ruimte. De technologie wordt veel gebruikt in bioscopen, homecinemasystemen, televisies, soundbars en streamingdiensten.
Dolby AC-4 werd in 2014 geïntroduceerd voor de volgende generatie digitale televisie en internetstreaming. De codec biedt efficiëntere compressie dan Dolby Digital Plus en ondersteunt zowel meerkanaalsaudio als objectgebaseerde audio. Dolby AC-4 wordt gebruikt in moderne uitzendstandaarden, waaronder ATSC 3.0 en DVB, en is ontwikkeld om te voldoen aan de eisen van huidige en toekomstige televisiediensten.
