Weltberühmt in Illmenau – Der Miterfinder von MP3

Vorsicht! Das ist ein langer Text. Und schlimmer noch: Es geht um Physik, Huygens-Prinzip, Helmholtz-Integral und so was (muss man nicht verstehen), aber es geht auch darum, warum JPEG so heißt, nämlich JPEG, und MP3 eben MP3. Michael Jackson kommt vor und Hermann Göring. Und sehr viel Geld. Vielleicht ändert der Text auch dein Leben, Millionär zu werden statt was mit Medien zu machen.

„Was ist hörbar? Das hat mit Gehör und Gehirn zu tun.“ Anfangs wippen seine Hände nervös. Er lächelt einen an, um zu überzeugen, beinahe unsicher, schüchtern. Dabei ist er ein Titan, fast im Alleingang hat er ein Multi-Milliarden-Vermögen vernichtet, förmlich die Musikindustrie zerbröselt und ist selbst dabei sehr reich geworden. Prof. Dr.-Ing. Dr. rer. nat. h.c. mult. Karlheinz Brandenburg, 188 cm, 1954 in Erlangen geboren, 91 Facebook-Freunde, hat MP3 erfunden. Ohne ihn kein Ipod und kein BitTorrent, keine Urheberdebatte, kein Internetradio, keine Podcasts.

„Ich forsche gerade daran, zu quantifizieren, was im Gehirn passiert.“

Auf Brandenburgs Schreibtisch liegt ein Snickers, im Regal ein paar Auszeichnungen und Ehrendoktorwürden. Einstein in Gips zeigt seine Zunge. Die Sache mit dem Untergang der Musikindustrie wie die Älteren unter uns sie noch kannten, begann 1977. Dieter Seitzer ahnte, dass das herkömmliche Telefonnetz an seine Grenzen gestoßen war und etwas Neues entstehen würde: ISDN. Seitzer, ein Pionier der Datenkompression und Professor in Erlangen, beantragte ein Patent für Musikübertragung über Telefonkabel. Technisch nicht möglich, hieß es.

„Nach damaligen Stand völlig korrekt“, meint Brandenburg mit sonnig verschmitztem Gesichtsausdruck. Seitzer suchte sich einen begabten Doktoranden, der tüftelte und programmierte zehn Jahre. Der junge, begabte Doktorand hieß Karlheinz Brandenburg. Er und sein Team analysierten Musik, was hört man und was hört man nicht. Auf was kann man verzichten, ohne es zu merken. Man nennt das Psychoakustik. Tausendfach hörten sie sich dabei Suzanne Vegas A-cappella-Song Tom´s Diner an, komprimiert und unkomprimiert, bis zwischen beiden kein Unterschied mehr zu hören war. Dieser Song hat die Forschung weit vorangebracht.

„Die DAT-Kassette mit dem Suzanne Vega Song muss hier noch irgendwo rumliegen“, meint Brandenburg begeistert. Erstaunlich, dass er nach all den Jahren und all den Interviews die Geschichte immer noch gern erzählt. „Suzanne Vega hat sich die mal angehört, als sie in Nürnberg aufgetreten ist.“ Anfang der 90er Jahre entwickelte die Moving Picture Expert Group (MPEG) aus vielen Vorschlägen zur Audiokomprimierung ein Format aus, darin enthalten Arbeiten von Team Brandenburg. Die MPEG ist eine Unter-Unterabteilung der Internationalen Organisation für Normierung, also die Vereinten Nationen für Meter, Liter, Größe von Magnetstreifenkarten, Farbfilmempfindlichkeit, Eigenschaften von Linsen-Senkblechschrauben mit Kreuzschlitz und so weiter.

Solche Expert Groups gibt es für alle möglichen Standards und sie treffen sich zwei, drei Mal im Jahr irgendwo auf der Welt. Eine andere, die Joint Photographic Expert Group, hat übrigens den JPEG-Standard für Bildkomprimierung geschaffen, lizenzfrei, also kostenlos für die Computerindustrie. (Die Rechte für PDF, Photoshop und Flash liegen bei Adobe, Word und Excel bei Microsoft, PNG ist lizenzfrei).

Ausgerechnet also die Moving-Pictures-Gruppe brachte den Audio Standard hervor. „Die Geschichte, dass MPEG sich mit Audio beschäftigt hat, geht zurück auf die ersten Treffen unter Leonardo Chiariglione, deren Nahziel war Video auf CD-Rom zu speichern. Da aber auf normalerweise einer CD der ganze Platz für Musik beansprucht wird, muss man, um noch Platz für den Film zu haben, Audio komprimieren.“

Brandenburg reist mit seiner über die ganzen 80er Jahre entwickelten und patentierten Technik 1994 auf einen Audio-Technik-Kongress, das Datenboard wog ein dreiviertel Kilo, es gab ja noch keinen MP3-Player, eine Minute Musik war da drauf, das Ding hatte noch nicht mal einen richtigen Namen.

„Wir hatten gehört, dass eine andere Variante des MPEG-Audio-Standards, MPEG Layer 2, auch MP2 genannt wurde. Damals durften File-Endungen nicht mehr als drei Buchstaben haben.“ Brandenburg amüsiert sich mit einem Selbstversicherungslächeln über diese vorzeitlichen Bestimmungen, als würde er einen Witz aus der Steinzeit erzählen. „Nach längeren internen Beratungen haben wir die File-Endung in aller unserer Software .mp3 genannt. Die Email, die das feststellt, stammt vom 14. Juli 1995 und ist noch erhalten.“ Im digitalen Museum lagern also eine DAT-Kassette mit einem Suzanne Vega-Song und eine Email.

Grundig in Fürth, 18 Kilometer entfernt von dem Ort, wo MP3 erfunden wurde, wollte damals keine Lizenz zum digitalen Kodieren und Dekodieren für Musik kaufen, andere Firmen in Ohio und Korea jedoch schon. Es folgten Microsoft und Apple. Ende der 90er kamen die ersten tragbaren MP3-Player auf den Markt und ein übler Student aus Australien, es waren die 90er, hackte einen für professionelle Zwecke gedachten MP3-Encoder, damit war das Kopieren von Musik für jeden möglich. 2001 erschien der iPod, „erscheinen“ im fast schon religiösem Sinne: Eine neue Sonne am Horizont. Gutes Design, super Marketing und Musik umsonst – die Musikindustrie, wie wir sie heute kennen.

Zwischen 2000 und 2011 sanken die CD-Verkäufe um 77 Prozent. Grundig, einst größter Radiobauer Europas, musste 2003 Insolvenz anmelden. Ein schlechtes Gewissen hat Karlheinz Brandenburg deshalb nicht. Der technische Fortschritt ließ sich nicht aufhalten, die Musikindustrie hatte versäumt, sich rechtzeitig auf die Möglichkeiten des neuen Formats einzustellen, am Anfang wäre es sogar möglich gewesen, dass die Abspielgeräte eine kopierte Datei anhand von zwei bits, dem serial copy management scheme, hätten erkennen können. Aber die Zeit ist lange vorbei.

Karlheinz Brandenburg ist weltberühmt in bestimmten Kreisen. Wie alle Rockstars würde er gerne einen zweiten Hit landen. Brandenburg ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medientechnologie IDMT in Ilmenau und Professor an der TU im selben Ort einem Städtchen am Rande des Thüringer Waldes. Hier leben Physikstudenten mit Button-down-Hemden, Tommy- Hilfiger-Pullis mit rundem Ausschnitt, Jungs, die Stereoanlagen zusammen löten wie Brandenburg in seiner Jugend. Jetzt will er die Super-Tonanlage bauen.

Sein Baby heißt IOSONO. Hörer sollen in einem Raum den Klang stets so hören, als wären sie im Mittelpunkt des Geschehens. Im Akustiklabor des Erdgeschosses, das Institut wurde beim Neubau des Gebäudes 2008 großzügig ausgestattet, sind rund um die Wand Lautsprecher aneinandergereiht, nicht besonders große, ungefähr Din A 4. Auf einer Leinwand läuft ein Trailer für das Computerspiel Siedler. Opulente Filmmusik, eine Stimme ertönt: „Länder schlugen Schlachten …“ Ein Löwe knurrt. „Und wurden zerstört.“ Ein Reiter prescht durch eine Zebraherde, Vogelstimmen von oben, der Reiter erreicht ein Dorf usw. Der Film ist nicht wichtig, es geht um das Klangerlebnis: Wellen branden an den Strand, Regen fällt in der Mitte des Saals. Der Witz ist, dass man im Raum herumwandern kann, ohne dem Löwen näherzukommen, beziehungsweise sich von ihm zu entfernen, auch ganz nah an den Lautsprechern ist das Hörerlebnis zentral.

Es liegt nicht an den Boxen, dass solch ein synthetisches Klangfeld entsteht, es ist die Software, die eine Tonanlage ansteuert und damit einen virtuellen akustischen Raum schafft. Das geht nach der Wellenfeldsynthese, die auf dem Huygens-Prinzip beruht, nach dem jede (Schall)welle, genauer gesagt jede Wellenfront, aus sich überlagernden Elementarwellen besteht; und, nimmt man das Kirchhoff-Helmholtz-Integral dazu, dabei geht es um Schalldruck und Schallschnelle, ist es möglich, in einem Raum die perfekte akustische Illusion zu generieren.

Brandenburg hat inzwischen Übung, die Wellenfeldsynthese zu erklären: „Die Grundidee ist, dass nicht wie bei Surround-Technik einzelne Lautsprecher die Lautstärke am Ohr rekonstruieren, sondern dass ich viele Lautsprecher habe die einzeln angesteuert werden. Nach einer ursprünglich komplizierten, dann gar nicht so komplizierten mathematischen Formel wird so errechnet, dass durch die Überlagerung der Schallwellen der einzelnen Lautsprecher die richtigen Schallwellenformen im ganzen Raum rekonstruiert werden. Die Überlagerung der einzelnen Signale ergibt Wellenfronten, wie in der Natur, auch wenn ich den Kopf bewege, der Schall funktioniert genauso.“ Brandenburg muss diesen leicht unterkomplexen Filmtrailer zu Siedler 7 schon oft gesehen haben, immer noch ist er begeistert vom Tonerlebnis.

„Beim räumlichen Hören kommt es darauf an wie wir Schall wahrnehmen, aus welcher Richtung, aus welcher Entfernung. Manche Blinde können Räume nach Gehör aufzeichnen. Wir müssen für ein synthetisches Klangfeld wie es IOSONO produziert, wissen, wann natürliche Reflektionen im Raum die Illusion wieder kaputt machen.“ Das große Problem ist nämlich, nicht nur einen virtuellen Hörraum zu erzeugen, sondern den echten Raum, in dem das Ganze stattfindet, zum Schweigen zu bringen.

Das System muss für jeden Raum individuell eingerichtet werden, denn ein Signal klingt in jeder Umgebung anders. „IOSONO macht Fortschritte auf dem Markt, wir haben den kleinen Durchbruch geschafft.“ Brandenburg ist nicht nur Erfinder und Gelehrter, er ist auch Geschäftsmann mit Marketingbewusstsein. „Das Verfahren ist weltweit bekannt, in China, Korea und Deutschland gibt es kommerzielle Anwendungen in Themenparks oder Museen, in München die Bavaria Filmstadt. Wir hoffen noch auf den großen Durchbruch.“

Zweimal traf Brandenburg Michael Jackson in Los Angelas. Er wollte IOSONO für seine Konzerte einsetzen.
„Was nicht heißt, dass es manchmal Sorgen gibt. Wenn andere Firmen in den Markt vorstoßen wollen und zehn Mal oder hundert Mal so gut finanziert sind. In der Technologie jedoch haben wir keine Konkurrenz.“

Von der Universität in Delft kommt die Idee, an vielen Stellen auf der Welt wird ebenfalls an Wellenfeldsynthese-Sound-Systemen gearbeitet, aber Brandenburg ist sich sicher, dass sie denen weit voraus sind. „Wir sehen kein Wettrennen, niemand ist auch nur nahe dran. Das System werden Sie nicht für 7,50 am Grabbeltisch kaufen, aber es soll nicht nur für hundert Menschen, sondern für eine breite Zahl von Menschen verfügbar sein.“ ISONO funktioniert bei Kopfhörern nicht besonders gut. „Wir können jetzt erklären, warum es nicht funktioniert. Das Gehirn meint, da stimmt was nicht.“

Im Frauenhofer IDMT wird praxisnah gearbeitet, die Industrie vergibt bezahlte Aufträge an Brandenburgs Ingenieure. Christian Dittmar hat ein Programm entwickelt, das Musik in Noten und Griffen auf dem Bildschirm zeigt. Der Gruppenleiter für Semantische Musiktechnologien spielt auf seiner Gitarre Smoke On The Water. Aus dem Computerlautsprechern klingt das altbekannte Da, da daa, dah dah, Da da daa des Deep-Purple-Songs, die Noten hoppeln auf dem Bildschirm und ebenso die Gitarrengriffe, ähnlich wie beim Videospiel Guitar Hero. Mit dem Songs2See-Programm kann man auch flöten, trommeln, singen, Bass, Saxophon, Klavier oder Trompete spielen. Jede getroffene Note wird mit Bonuspunkten belohnt, Abzüge bei Missgriffen gibt es nicht. Seit März 2012 kann man das preisgekrönte Programm als freie Demoversion nutzen oder für 19.90 kaufen.

Zwei Zimmer von Christian Ditmar weiter gucken einem zwei Kameras in die Augen. Der Eyetracker verfolgt den Blick, den man auf einen Bildschirm wirft. Werbefachleute können so erkennen, ob man sich nur die hübsche Frau in der Anzeige anschaut oder auch das Produkt. Eine andere Anwendung: Wie viele der unter- und übereinander geschachtelten Verkehrsschilder am Straßenrand sieht man eigentlich wirklich? Oder: Der Eyetracker warnt vor dem Sekundenschlaf im Auto. Oder: Was sehen Senioren?

In den Laboratorien wird nicht nur programmiert, es liegen Platinen und Lötkolben herum, am Whiteboard stehen geheime kryptische Formeln, kaum Zahlen oder Buchstaben, meist Worte, um sich an etwas zu erinnern. Es ist ein grauer Herbsttag in Ilmenau. Ein bisschen schläfrig, Blätter fallen, Kröten graben sich ein usw. Der Ort erscheint wohltuend langweilig wie Smallville aus dem Superman-Comic. Ein guter Platz für Utopien. „Einer unserer Doktoranden hat sich die Methoden der Lebensmittelindustrie als Vorbild genommen“, erzählt Brandenburg. „Das Problem, den Geschmack von Wein oder Käse festzustellen ist ähnlich wie beim Klang. Das ist ganz nah am Vodoo, Leute meinen etwas zu riechen, zu schmecken, zu hören. Wie bekomme ich zuverlässige und wiederholbare Messungen? Die herkömmlichen Hörtests reichen schon lange nicht mehr aus.“

In naher Zukunft könnte, so Brandenburg, beim Hausbau zusammen mit der Beleuchtung ein Lautsprechersystem mit perfekter Musikwiedergabe in die Wände eingebaut werden, man könnte auch Gegenschall erzeugen, also störende Schallwellen ausblenden und für Ruhe sorgen. „Mit zwei oder drei Lautsprechern lässt sich aber leider nicht der Straßenlärm ausschalten“, meint Brandenburg.

„Das ist physikalisch nicht möglich.“ In Drehbuchseminaren lernt man, dass ein Held ein need, einen ihn und damit den Film antreibenden Grund braucht. Das trifft auf Brandenburg zu, in ihm brennt noch ein Feuer. Er kann gut reden, gibt gerne Interviews, kann sich sehr gut über Urheberrechte, Marketing und neue technische Gadgets unterhalten. Ein guter Typ. „Die Akustik in vielen Schulen und Universitäten ist meist sehr schlecht und unser Gehirn muss sich anstrengen, die Störungen und Reflexionen auszublenden. Dabei verlieren wir einen Teil unserer Gehirnkapazität, um den Sinn des Gesagten zu verstehen.“

MP3, der vermutlich wichtigste deutsche Anteil am „Internet“ ist größtenteils von der Fraunhofer-Gesellschaft patentiert. Geschätzt 300 Millionen Euro spielten die Lizenzen für die Gesellschaft ein. (Wenn man bedenkt, wie viele Patente in jedem PC stecken, und jeder Rechteinhaber will seinen Teil). Es gibt öfters teuren Rechtsstreit mit anderen Patentinhabern und Software-Produzenten. Nach § 42 des Arbeitnehmererfindungsgesetzes, es wurde übrigens 1942 als Göring-Speer-Verordnung erlassen, um die Beschäftigten zu Kreativität anzuspornen, sind Hochschulangestellte wie unser Prof. Brandenburg zu 30 Prozent an den Lizenzen beteiligt.

„Mein Professor Seitzer hat mir geraten, sofort die Erfindung als Patent anzumelden.“ Allerdings sind es sehr viele Patente bei MP3 und dass, was nach dem Anteil für die Fraunhofer-Gesellschaft letztlich an die Erfinder ausgeschüttet wird, teilen sich 40 Personen, das Erlanger-Team von einst. „Ja, nach meinen Maßstäben bin ich reich.“

Als Teamleiter und Inhaber von einem Dutzend Patenten sind 30 Prozent von 300 Millionen, wie auch immer aufgeteilt, eine beneidenswert hohe Summe. Aber ich kann mir nicht jeden Monat einen neuen Porsche leisten, hat Brandenburg mal gesagt. Da fängt man automatisch an zu rechnen: 90 000 für einen Porsche 911 Carrera mal zwölf, das wäre ein bisserl über eine Million. Eine Zeitlang, in den 90ern, spielte er mit dem Gedanken nach Silicon Valley zu ziehen und eine Firma zu gründen, da fehlte ihm jedoch die zündende Idee. Seitdem investiert er seine Patentausschüttungen.

„Neben meinen Funktionen als Institutsleiter bei Fraunhofer und als Professor hier in Ilmenau habe ich in vielen Jahren in einige Startup-Unternehmen investiert, mehr und weniger erfolgreiche, der Teil des Geldes ist bisher deutlich weniger geworden. Nachdem wir gesehen haben wie schwierig es war für neue Ideen in Deutschland Geld aufzutreiben, habe ich das auch als Verpflichtung gesehen, der nächsten Generation weiter zu helfen.“ Wie gesagt, ein guter Typ.

Über den Fotografen

Fabian Zapatka, geboren 1978, verbrachte seine Kindheit und Jugend in München, seit 1999 lebt er in Berlin. Nach einigen Jahren beim Film, wandte er sich 2004 der Fotografie zu. Seine Bilder umgeben
eine feinstoffliche Poesie, die seinen Sujets immer eine sensible Stärke verleiht.Sie sind gefragt in allen renommierten deutschen Magazinen, darunter brand eins, Qvest, SPEX, das Süddeutsche und Zeit Magazin. Eigentlich erlebt er die Welt reisend – mit dem Bus von Berlin in den Balkan bis zur Türkei, nach Georgien, Indien oder auf dem Rennrad von Aleppo in Syrien nach Beirut im Libanon. Dennoch würde es ihn nach all dem Reisen freuen, mit seiner Familie ein Refugium in Berlin zu finden.

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