Keine Macht dem »Flatter-Sound«?

Audio Watermarking verursacht teils hörbare Artefakte

(Bild: Dirk Heilmann)

Der Software-Ingenieur Matt Montag arbeitet bei YouTube Music, früher war er Entwickler bei Spotify. Bereits vor gut zehn Jahren fiel ihm auf, dass Plattenfirmen sogenanntes »Audio Watermarking« bei Downloads und Streaming einsetzten – mit hörbaren Artefakten. Der Gedanke: Über digitale Wasserzeichen könnten Internet-Provider eine illegale Weiterverbreitung über Peer-To-Peer-Netzwerke filtern und Marketingdaten sammeln.

Das Ergebnis offenbart einen seltsamen Gegensatz: Ein Kunde bezahlt etwa für unkomprimierte, hochauflösende Downloads deutliche Preise – und erhält, verglichen mit dem CD-Original, ein »verpanschtes« Produkt. Wie ändert sich der Klang?

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Matt Montag fiel Anfang 2011 eine merkwürdige Klangveränderung bei Spotify auf: Der amerikanische Software-Ingenieur hörte Artefakte, scheinbar produziert von einem internen Algorithmus – obwohl Montag das »hochauflösende« Paket mit 320 KB/s gebucht hatte. Allzu offenkundige, »Schwimmbad-artig« gurgelnde Klangverfremdung bei hoher Datenkompression schien doch eine kurierte »Kinderkrankheit« aus Pionierzeiten zu sein. Dem wollte er auf den Grund gehen.

Montag lebt in Kalifornien, er hat Computerwissenschaften studiert, später »Music Engineering Technology «, was sich grob mit »Digitale Musiktechnologien« übersetzen lässt: »Während der High School war ich besessen davon, jede Menge klassische Musik in der Bibliothek zu hören. Ich war ›angefixt‹. Wenn du dann herausfindest, dass Software wie Winamp oder Napster mitunter nur durch ein, zwei Typen entstand, ist das eine überzeugende Einladung zu lernen, wie man coded«, erklärt er seine Leidenschaft. Montag arbeitete von 2012 bis 2018 als Software-Ingenieur bei Spotify. Seit 2020 ist er bei Google beschäftigt, als Teil eines YouTube-Music-Teams, das sich um Künstlerentwicklung auf YouTube kümmert.

Das isolierte Wasserzeichen der Universal Music Group – hier von Matt Montag durch Subtraktion vom Wasserzeichen-freien Audiomaterial freigestellt – ist im oberen Bereich als pulsierende Wellenform zu sehen, darunter als Spektralanalyse, die zeigt, dass es sich im Frequenzbereich um 1 kHz bis 3,6 kHz befindet.
Dem Software-Entwickler Matt Montag fielen ungewohnte Klangverfremdungen bereits 2011 auf – er ergründete daraufhin die Ursache und veröffentlichte Artikel auf seinem Blog.
Ursprünglicher »Auslöser« der Erkenntnis: Der High-Resolution-Stream des schwedischen Marktführers Spotify, für den Montag später als Entwickler arbeiten würde. Zum aktuellen Einsatz von Wasserzeichen durch Plattenfirmen äußerte sich Spotify – wie auch Qobuz oder die Universal Music Group – auf Anfrage nicht.
Das Wasserzeichen ist laut Montag in zwei Frequenzbänder mit modulierter Energie aufgeteilt. Im Bild ist eine Spektralanalyse zu sehen, die rote Linie zeigt das untere Frequenzband (1 bis 2,3 kHz), die grüne das obere (2,3 bis 3,6 kHz).

Auf seinem privaten Blog befasst sich der Entwickler mit Gedanken und Konzepten, größtenteils zur Audiowelt. »Es ist eine Spielweise, auf der ich Ideen oder kleine ›Happen‹ von Wissen abladen kann und Feedback zu Projekten bekomme«, so der Entwickler. Montag thematisiert neben Datenkompression beispielsweise Binauralisierung, das Transformieren von Stimmen, Klangrestauration sowie generelle Web-Audio-Anwendungen.

Hörbares Wasserzeichen der Universal Music Group. 2011 hörte er viel Musik auf Spotify, erinnert er sich. »Mir fiel ein bestimmter, rauer Sound bei einzelnen Songs auf. Bei When you’re Young der Band Three Doors Down war ich mir sicher, dass der Klang unmöglich absichtlich entstanden sein könnte, wie etwa durch ein Gitarren-Effektpedal. Das Ergebnis war schlicht zu vordergründig und unangenehm. Nachdem ich den Sound verinnerlicht hatte, fiel er mir bei anderen Songs ebenfalls auf. Anfangs dachte ich, es wäre ein hörbarer Nebeneffekt von Datenkompression, ich konnte diesen Klang allerdings nicht mit Ogg Vorbis [frei verfügbares Verfahren zur Medien-Datenkomprimierung; Anm.d.Aut.] oder einem MP3-Encoder reproduzieren.«

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