Song mit 1 Kilobyte

Musik 1000-mal stärker komprimiert als bei MP3

Forscher der US-Universität Rochester haben einen Weg gefunden, mit dem sich Musikstücke etwa 1.000-mal stärker als mit dem bekannten MP3-Codec komprimieren lassen. Zu Demonstrationszwecken wurde dabei ein 20 Sekunden langes Klarinettensolo auf eine Dateigröße von weniger als einem einzigen Kilobyte (!) herunterkodiert. Möglich wurde diese Leistung durch die Verwendung eines neuartigen und besonders innovativen Ansatzes der Forscher. So werden Töne bei dem angewandten Verfahren nicht wie bisher aufgezeichnet, sondern direkt durch den Computer – ähnlich wie bei MIDI - reproduziert.

Der Rechner orientiert sich wie im Fall des demonstrierten Klarinettensolos aber stark an den realen physikalischen Eigenschaften des jeweiligen Instruments und auch desjenigen Menschen, der es spielt.

„Wir haben es hier mit einem Reproduktionssystem für Musik zu tun, das den Menschen zum Maßstab nimmt“, erklärt Mark Bocko, Professor für Elektro- und Computertechnik und Mitentwickler der Technologie, gegenüber dem US-Wissenschaftsmagazin „Science Daily“. Man habe einen völlig neuartigen Ansatz gefunden, bei dem es nicht darum gehe, Musik in spezieller Form aufzuzeichnen, sondern das Spiel von Musikern vom Computer so realitätsgetreu wie möglich reproduzieren zu lassen. Laut Bocko habe die angewandte Methode das Potenzial, die Zukunft der Musik entscheidend mitzuprägen.

„Ich glaube, wir haben die absolut geringste Datenmenge gefunden, die nötig ist, um ein Musikstück zu reproduzieren“, meint Bocko. Neben der Reduktion der Datengröße hofft der Forscher auch, dass seine Entwicklung computergenerierter Musik mehr Ausdruck verleihen und eines Tages vielleicht Computerstimmen zu mehr Natürlichkeit verhelfen wird.

Klarinette detailgetreu digital nachgebaut
Der Computer reproduziert Angaben Bockos zufolge das Klarinettensolo ähnlich wie dies ein Klarinettenspieler mit Hilfe seiner Notenblätter tut. Der Professor hat zu diesem Zweck gemeinsam mit zwei Studenten ein virtuelles Model einer Klarinette entwickelt, das jegliche Aspekte berücksichtigt, die für das Zustandekommen des spezifischen Klarinettenklangs ausschlaggebend sind. Neben den physikalischen Eigenschaften des Instruments selbst sind in diesem Zusammenhang vor allem die verschiedenen Spieltechniken des Musikers entscheidend.

„Menschen können ihre Zunge, ihren Atem und ihre Finger beim Spielen eines Instruments auf unterschiedliche Arten einsetzen“, erläutert Bocko. Um so nahe wie möglich an die Realität heranzukommen, hat das Forschungsteam deshalb auch ein virtuelles Modell eines Klarinettenspielers entwickelt, das Fingerspiel, Atemstärke und den verwendeten Lippenanpressdruck nachempfinden soll. „Wir arbeiten beispielsweise gerade daran, die unterschiedlichen Zungentechniken in unser Modell zu integrieren“, schildert Bocko.

„Nicht ganz perfekte Kopie“
Die erzielten Ergebnisse bezeichnet Bocko als noch nicht ganz perfekte Kopie des Originalklangs. Probleme hätten die Forscher derzeit insbesondere noch mit solchen Passagen von Musikstücken, in denen speziellen Spielweisen wie Staccato zum Einsatz kommen. „Bei Musik mit länger anhaltenden und verbundenen Noten funktioniert unsere Methode hingegen sehr gut und es ist schwer zu sagen, ob es sich bei dem wiedergegebenen Stück um das Original oder die Reproduktion handelt“, so Bocko abschließend. (pte)