Musik mit Computern
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Wie man für Musikproduktionen den richtigen Computer auswählt: Ein Leitfaden für wirklich jeden!

Musik machen mit dem Computer (Teil 1)
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Ein Computer zum Musizieren? Tönt grossartig! Doch welchen Computer sollte ich mir denn kaufen und welche Spezifikationen sind wirklich wichtig? Sehr gute Frage! Doch fangen wir zuerst ganz am Anfang an: Was ist ein Computer und wie funktioniert er denn eigentlich wirklich?

Computer haben unsere Arbeitsweise nachhaltig revolutioniert...ganz egal, in welchen Bereichen sie nun eingesetzt werden: Musikproduktion, Buchhaltung, Management, etc. Können Sie sich noch vorstellen einen Lebenslauf mit der Schreibmaschine zu verfassen (inklusive Durchschlag), anstatt dazu einen Text Editor zu verwenden? Natürlich nicht. Dasselbe gilt für Musikproduktionen und Aufnahmen: Es ist heute schon fast ein Ding der Unmöglichkeit auf dieses Hilfsmittel zu verzichten. Natürlich trifft man auch heutzutage noch auf 'Vintage' Fundamentalisten, doch auch diese müssen zugeben, dass alle Songs, die heute veröffentlicht werden, auf die eine oder andere Art mit Computern bearbeitet wurden - auch wenn man nur am Ende der Kette sein Meisterwerk in einen digitales Format wandeln muss (CD, MP3).

Natürlich ist es durchaus denkbar, ein Album mit einem guten alten Mehrspuren-Tonbandgerät aufzunehmen und dabei den speziellen Klang dieser Geräte zu geniessen. Doch so eine Herangehensweise erfordert eine Menge Zeit und Geld (Service, Bänder, etc.) und bleibt somit eher den Vermögenderen unter uns vorbehalten. Heisst man also nicht Jack White oder Lenny Kravitz, oder hat man nicht genug Geld, um sich die Abbey Road Studios für drei Monate mieten zu können (um die Bänder dann noch mit Leim und Schere zu editieren...), muss man wohl oder übel einen Computer zu Rate ziehen - genau so, wie es 99% aller Heimstudio Besitzer und Tontechniker heute zu tun pflegen.

Und wozu das? Mit einem geeigneten Interface und Software kann man alle Arten elektronischer MIDI Instrumente (Synthesizer, Sampler, etc.) und virtueller Instrumente ansteuern, Aufnahmen durchführen und Mixdowns mit allen nötigen Effekten realisieren. Zusätzlich ist es möglich, verschiedene Versionen zu speichern, Fehler zu beheben, und die wundervolle Welt des Cut, Copy und Paste zu erleben. Und all das zu einem wahrlich lächerlichen Preis - vor allem wenn man bedenkt, was man für dieselben Möglichkeiten vor 30 Jahren hätte zahlen müssen.

Kurz: Wir brauchen Computer! Nun gut - aber welchen? Mac? PC? Mit welchem Prozessor? Und was für eine Festplatte? Wieviel RAM? Und wie kann ich vor allem aus all diesen Möglichkeiten auswählen, wenn ich nicht einmal weiss, was ein CPU ist, oder wozu ich eigentlich RAM benötige?

Keine Panik! Genau dazu sind wir ja da...

Einzelteile des Computers

Egal, ob Ihr jetzt einen Mac, oder einen PC besitzt - alle Computer funktionieren grundsätzlich gleich - dies gilt um so mehr seit Apple begonnen hat, in ihren Systemen Intel Prozessoren zu verwenden. Der Unterschied zwischen diesen beiden Systemen liegt hauptsächlich im Betriebssystem (Windows, Mac OS X, Linux, etc.), ihrem Design und der dazu erhältlichen Software. Es kommt eigentlich nicht darauf an, ob Ihr jetzt Euren eigenen Computer zusammenbaut, oder ein vorgefertigtes Modell kauft - in beiden Fällen lohnt es sich, die einzelnen Bauteile eines Computers genauer anzuschauen, um ihre Funktionsweise untereinander richtig zu verstehen...

CPU

Als CPU (Central Processing Unit), oder Hauptprozessor wird oftmals als das eigentliche Gehirn des Computers bezeichnet, da über dieses Bauteile alle Kalkulationen ausgeführt werden. Wenn man betrachtet, dass alle Berechnungen über den Hauptprozessor laufen, so ist dessen Leistungsfähigkeit für die Performance des gesamten Computers von höchster Bedeutung. Wendet man das auf Audio an, so berechnet der Hauptprozessor den Reverb Effekt und trägt gleichzeitig die Verantwortung für die GUI (Grafische Bedienoberfläche) und alle Befehle, welche zu diesem Zeitpunkt sonst noch verarbeitet werden müssen (z.B. Keyboard und Maus). Möchte man dafür eine musikalische Metapher verwenden, so kann der Hauptprozessor durchaus als Dirigent des Computers beschrieben werden.

Was ist DSP, GPU?

Ein DSP Chip ist ein Prozessor, der sich ausschliesslich um Signalbearbeitung kümmert (DSP steht für Digital Signal Processing). Diese Berechnungen könnten natürlich auch vom Hauptprozessor ausgeführt werden, doch ein DSP wurde speziell für diese Aufgaben entwickelt und ist deshalb bei diesen Aufgaben auch wesentlich effizienter. In der Audio Welt findet man DSPs in den unterschiedlichsten Geräten - von AD/DA Wandlern, bis hin zu den verschiedenen Plattformen, bei denen irgendwelche proprietären Anwendungen zum Einsatz kommen (z.B. Pro Tools HD, UAD, Powercore, etc.).
Zu den häufigsten DSPs gehören der GPU (Graphics Processor Unit), wobei es sich um einen Prozessor handelt, der speziell zur Darstellung von 2D, 3D, oder Multi-Screen (also auf mehrere Bildschirme verteilt) Inhalten optimiert wurde. Dieser Prozessor kann auch Bilder verarbeiten und wird aus diesem Grund auch häufig bei Computerspielen zur Glättung der Texturen, Anti-Aliasing, dynamische Lichteffekte und andere Berechnungen eingesetzt. Genau hier wird es auch interessant für uns, denn grafische Berechnungen sind Berechnungen von Audiodateien sehr ähnlich und teilen einige ähnliche Prozesse (z.B. Anti-Aliasing). Aus diesem Grund ist es möglich einen GPU für Audioverarbeitung zu benutzen. So kommt zum Beispiel bei der UAD-1 Karte von Universal Audio ein GPU Prozessor zur Anwendung. Man findet heutzutage immer noch Plug-Ins, welche die Rechenleistung von nVidia Grafikkarten verwenden können - so zum Beispiel das Liquidsonics Reverberate LE (ein leistungshungriger Faltungshall).
Im Wesentlichen handelt es sich bei einem Hauptprozessor um einen rechteckigen 'Klotz' aus Silikon, auf dem mehrere Millionen Transistoren verbaut wurden: Über 60 Millionen bei einem Pentium IV und mehr als 731 Millionen bei einem Core i7 - all dies dank der immer währenden Weiterentwicklung in der Miniaturisierung. Mehr Zellen im Computerhirn bieten dem Anwender mehr Rechenleistung, doch die Anzahl Transistoren ist hier nicht der einzige Faktor: Der Aufbau der Prozessors, sowie seine Geschwindigkeit spielen hier ebenfalls eine ausschlaggebende Rolle.

Je schneller der Hauptprozessor, desto mehr Berechnungen kann er innerhalb eines bestimmten Zeitabstands durchführen. Diese Geschwindigkeit wird in Gigahertz (GHz) gemessen. Arbeitet also ein Prozessor bei 2 GHz, so ist er in der Lage zwei Milliarden Zyklen pro Sekunde zu berechnen.
Doch was ist ein Zyklus eigentlich? Gute Frage! Um es kurz und einfach zu halten gehen wir bei einem Zyklus einfach mal von einer einfachen Rechenaufgabe aus - zum Beispiel das Addieren von zwei Zahlen. Zwei Zahlen zu multiplizieren, benötigt mehrere Zyklen und sie zu teilen sogar noch mehr. Wieso? Weil ein Hauptprozessor im Vergleich zum menschlichen Gehirn enorm limitiert ist. Doch er ist sehr schnell, und aus diesem Grund hat der Anwender auch den Eindruck, dass die Maschine weitaus intelligenter ist als wir. 

Dennoch sollte man sich stets bewusst sein, dass diese Taktfrequenzen theoretische Werte sind, denn in Wirklichkeit laufen unsere Prozessoren selten auf voller Leistung. Wieso? Weil ihre Geschwindigkeit von anderen Bauteilen wie zum Beispiel RAM abhängig sind. Zudem ist eine Erhöhung der CPU Geschwindigkeit weder der einzige noch der einfachste Weg, um die Leistungsfähigkeit seines Computers zu erhöhen. Aus diesem Grund kommt bei den neusten Hauptprozessoren auch eine neu entwickelte Architektur zur Anwendung, bei der Multicore Prozessoren implementiert wurden.

Ein Multicore Prozessor ist ein Chip, auf dem mehrere Prozessoren parallel miteinander verbunden wurden. Momentan findet man Dual-Core, Quad-Core und sogar Octo-Core CPUs auf dem Markt. Mit dieser neuen Technologie ist es nun möglich, die Geschwindigkeit des Hauptprozessors zu erhöhen, ohne dabei eine höhere CPU Taktfrequenz zu benötigen (dies verhindert natürlich auch Probleme bei der Hitzeentwicklung solcher Prozessoren). Im Augenblick finden sich diese Prozessoren (hauptsächlich Dual-Core und Quad-Core) in allen auf dem Markt erhältlichen Computern - sei es jetzt Mac, oder PC.

RAM (Random Access Memory)

Alle Anwendungen und Dateien werden auf dem Computer auf Festplatten (Hard Disks) gespeichert. Das Problem ist, dass Festplatten im Vergleich zu Hauptprozessoren ziemlich langsam arbeiten - genau aus diesem Grund existiert RAM.
Ok, aber was ist RAM? RAM ist ein 'flüchtiger' Speicher (viel schneller als eine Festplatte), wo Dateien vor der eigentlichen Berechnung platziert werden (Software, Audiodateien, Bilder, etc.). Weshalb ist dieser Speicher 'flüchtig'? Weil er gelöscht wird, sobald man den Computer abschaltet (im Gegensatz zu Dateien die auf der Festplatte gespeichert wurden).

Und was genau ist dann Cache Speicher?

Auch wenn RAM bereits sehr schnell ist, so ist dies dem Hauptprozessor immer noch nicht schnell genug. Aus diesem Grund werden Hauptprozessoren mit noch schnelleren Zwischenspeichern ausgest
attet als RAM: Dem Cache Speicher. Die Herstellung dieser Bauteile ist extrem teuer, und sie stehen dem Hauptprozessor in nur sehr kleinen Quantitäten zur Verfügung. Sie werden benötigt, um den Hauptprozessor mit CPU-spezifischen Instruktionen zu versorgen. Wie bei RAM bedeutet mehr Cache Speicher auch einen besser funktionierenden Computer. Wir sollten an dieser Stelle darauf hinweisen, dass man den Cache Speicher seines Systems nicht nachträglich aufrüsten kann, da er fix im Hauptprozessor integriert ist.





Je schneller das RAM, desto schneller läuft also auch das gesamte System (der Hauptprozessor muss nicht lange auf die Dateien warten). Wie beim CPU wird die Geschwindigkeit von RAM in GHz gemessen.

In den meisten Fällen bedeutet mehr RAM also auch eine bessere Performance des Computers. Je mehr RAM einem zur Verfügung steht, desto weniger verlangsamt die Festplatte das ganze System. Dies ist ein entscheidender Faktor, wenn man zum Beispiel plant, grössere Sample Banks zu verwenden.

Vergesst dabei auch nicht, dass neben Eurer Musiksoftware auch Euer Betriebssystem, die Anti-Virus Software und das E-Mail Programm RAM fressen. Möchte man komfortabel mit Mac OS X oder Windows 7 arbeiten können, benötigt man nur für das System mindestens 2 GB RAM. Und das beinhaltet noch keine anderen Anwendungen, oder Dateien, welche gleichzeitig berechnet werden müssen. Wer am Soundtrack eines HD Films mit 300 Audiospuren bei einer Auflösung von 24Bit/96kHz arbeiten möchte, kann sich sicher sein, dass die Performance des Systems stark vom verfügbaren RAM abhängen wird.

Interne Festplatte

Die Festplatte ist das Archiv des Computers: Darauf sind alle persönlichen Daten, Anwendungen und das Betriebssystem gespeichert. Die Speicherkapazität der Festplatte wird in GB (Gigbyte), oder TB (Terabyte) angegeben. Natürlich gilt hier je grösser desto besser, da man dann um so mehr Dateien abspeichern kann.

Dennoch sind vor allem für Audio, oder Film noch andere wichtige Faktoren wesentlich ausschlaggebender als die Grösse der Festplatte. Diese Faktoren sind: Zugriffszeit (also wie lange die Festplatte benötigt, um Dateien zu finden), Geschwindigkeit (Rotationsgeschwindigkeit der magnetischen Scheiben), die Grösse des Cache Speichers auf der Festplatte (in MB) und die Transfer Geschwindigkeit der Festplatte (in MB/s).

Heutzutage sind alle Festplatten mit dem Serial ATA Standard kompatibel - Ausnahmen finden sich nur noch bei professionellen Servern und älteren IDE und SCSI Modellen (welche aber eigentlich bereits Geschichte sind). All das macht die Auswahl wesentlich einfacher.
Auch wenn es durchaus möglich ist, mit nur einer Festplatte zu arbeiten, so ist es auf jeden Fall vorteilhaft, mehrere zur Verfügung zu haben. Dann könnte man nämlich eine für das Betriebssystem und Anwendungen, und eine andere für Dateien und Audio Samples verwenden.

Man könnte auch von der RAID Technologie profitieren, bei der mehrere Festplatten parallel miteinander arbeiten, um die Datensicherheit zu erhöhen (eine Festplatte spiegelt dabei den Inhalt einer anderen, sollte diese einmal aussteigen: dies ist dann RAID 1), oder um die Schreib- und Lesegeschwindigkeit zu erhöhen (zwei physische Festplatten werden verwendet, um eine einzige virtuelle Festplatte zu erzeugen. Dies verdoppelt dann die Lese- und Schreibgeschwindigkeit: dies ist dann RAID 0). Warnung: RAID 0 hat einen grossen Nachteil: Wenn eine der beiden Festplatten abstürzt, verliert man alle Daten. Führt man sich dies vor Augen, dann wird RAID 0+1 sehr interessant, wo insgesamt vier Festplatten zum Einsatz kommen und man im Wesentlichen das Beste beider Welten hat... Der Nachteil ist, dass vier 1TB Festplatten am Ende nur 2TB Speicherplatz zur Verfügung stellen.

Dennoch ist RAID nicht der einzige Weg um schnellere und sicherere Festplatten zu erhalten. So sind vor kurzem Solid State Disc (SSD) Festplatten auf den Markt gekommen. Hierbei handelt es sich um riesige USB Sticks (wie beim USB Speicher kommt auch hier Flash Memory zum Einsatz) mit einem SATA Interface. Was ist also hier der Vorteil? Im Gegensatz zu herkömmlichen Festplatten kommen hier keine mechanischen Bauteile zum Einsatz. Dies ermöglicht eine sehr hohe Geschwindigkeit, hohe Transfer Rate und höhere Zuverlässigkeit. Haben diese SSD Speicher auch Nachteile? Sie sind immer noch ziemlich teuer und sind, was die Speicherkapazität angeht, immer noch ziemlich limitiert. Eine 128GB SSD Festplatte kostet etwa $400, während eine herkömmliche 2TB Festplatte für etwa die Hälfte zu haben ist...
Somit eignen sie sich sehr gut als Systemspeicher, aber nicht als Datenspeicher...

Motherboard

Wenn der Hauptprozessor das Gehirn des Computers ist und RAM und Festplatten die verschiedenen Speicherebenen bilden, dann könnte das Motherboard als so etwas wie der Brustkorb des Computers beschrieben werden, an dem alle lebensnotwendigen Organe befestigt sind. Das Motherboard ist das Bindeglied zwischen Hauptprozessor, RAM und Festplatte, aber auch der Grafikkarte, Internet, lokalem Netzwerk und allen internen und externen Geräten wie Audio Interface, Keyboard, Maus, Printer, etc.
Deshalb sind dessen Spezifikationen, Kompatibilität mit unterschiedlichen Standards und zur Verfügung stehende Ports ausschlaggebend dafür, welche Komponenten man für seinen Computer wählen kann, und auf welche Upgrade Möglichkeiten man später noch zugreifen kann (...wird PCI Express, oder ein bestimmter Prozessor unterstützt?).

Fazit

Jetzt, wo Ihr Euch einen Überblick über die verschiedenen Bauteile eines Computers machen konntet, werden wir im nächsten Artikel detaillierter auf die verschiedenen Einstellungen eingehen, mit denen man seinen Computer fit fürs Musizieren machen kann. Und glaubt uns wenn wir sagen, dass es da eine Menge Möglichkeiten zu beachten gibt...


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