Technische Ausrüstung: Computer

Die nachfolgenden Erklärungen/Beschreibungen beziehen sich auf PCs. Apple, Atari und Amiga werden zwar durchaus gerne für Musikproduktionen eingesetzt, jedoch kenne ich mich bei diesen Systemen nicht aus um mir über sie ein Urteil erlauben zu können, geschweige denn einen Vergleich mit PC-Systemen.

Heutige PC-Computersysteme sind von ihrer Grundarchitektur ausreichend leistungsfähig, um als Musikproduktionsanlage sowohl auf MIDI-Basis wie auch als Homerecording-Studio zu dienen. Die Transferraten auf den Datenbussen sind i.A. hoch genug, so daß hier keine Engpässe zu befürchten sind. Daher soll an dieser Stelle lediglich auf die nachfolgend aufgelisteten Komponenten etwas näher eingegangen werden:

1. CPU
2. Festplatte
3. RAM
4. MIDI-/Audiokarte

a) CPU:

In einschlägigen (Musik-)Fachzeitschriften findet man immer wieder fundierte Aufsätze mit Empfehlungen bzgl. geeigneter Hardware. Allen diesen Berichten ist gemein, daß sie auf die Produktion moderner (Rock-/Pop-/Techno-)Musik ausgerichtet sind, die zu einem gehörigen Maße von Effekten lebt, wie z.B. Verzerrer, Resonanzfilter, Equalizer, Panoramaoszillatoren etc. Soll Derartiges per Computer erledigt werden (statt von einem externen Effektgerät), dann ist dafür eine immense CPU-Leistung nötig, sofern ausreichend gute Qualität gewünscht ist. Konsequenterweise wird deshalb immer ein Rechnersystem empfohlen, dessen CPU gar nicht leistungsfähig genug sein kann.

Für die Produktion sinfonischer Musik ist der Einsatz von Effekten weitaus weniger wichtig. Selten, daß einmal ein Equalizer verwendet wird, um einem Instrument in einer wichtigen Passage etwas mehr Durchsetzungsvermögen zu verleihen. Im Allgemeinen jedoch, werden die Instrumente bereits vorher (also zum Beipiel im Rompler) entsprechend gestylt, ohne daß eine nachträgliche Veränderung notwendig wäre. Bestenfalls eine abschließende, leichte Stereobasis-Verbreiterung, die auf den endgültigen Gesamtmix draufgerechnet wird, oder auch ein besonders schöner, warmer Hall, mögen hin und wieder zum Einsatz kommen. Mehr ist bei sinfonischen Produktionen nicht zu erwarten. Dies bedeutet aber, daß man mit dem Leistungsvermögen heutiger typischer CPUs problemlos auskommt (ich selbst produziere noch auf einem PII/400).

b) Festplatte:

Bei der benötigten Festplatte liegen die Verhältnisse genau umgekehrt als bei der CPU. Auf den Seiten zum Kompositionsverfahren können Sie den dortigen Schilderungen über das für sinfonische Einspielungen typische Aufnahmeverfahren entnehmen, daß eine möglichst hohe Übertragungsrate von der Festplatte zur CPU (Leserate) von entscheidender Bedeutung ist. Dies liegt an der großen Anzahl von verschiedenen Instrumenten welche oftmals alle gleichzeitig spielen. Jedes dieser Instrumente wird nämlich zunächst auf einer Audiospur (.wav-Files) aufgezeichnet und muß zum benötigten Zeitpunkt von der Festplatte gelesen werden. Bei 30 stereo .wav-Files kommt so schnell eine benötigte Datentransferrate von 5-6 MB/s zustande. Damit diese konstant aufrecht erhalten werden kann, sollte die verwendete Festplatte, in Verbindung mit dem restlichen Computersystem, deutlich mehr können - 10 MB/s wären empfehlenswert. Dies ist eine Anforderung, welche für modernde Musik selten benötigt wird, da dort i.A. mit wesentlich weniger Audiospuren gearbeitet wird und außerdem oftmals nur kurze, sich wiederholende Audio-"Schnipsel" verwendet werden, die u.U. nur einmal in den Arbeitsspeicher geladen und dann von dort aus beliebig oft benutzt werden können.

Die Festplattenempfehlung für unsere Zwecke ist also eine möglichst große (ab 20 GB), möglichst schnelle (mind. 10 MB/s) Platte. Die geforderte Datentransferrate sollte nach heutigen Maßstäben kein Problem mehr darstellen. Es braucht keine SCSI-Platte zu sein, eine EIDE-Platte genügt vollauf, da diese seit UDMA ihren SCSI Kollegen leistungsmäßig in nichts mehr nachstehen. Was ihre Kapazität anbelangt, so kann diese gar nicht groß genug sein, da bei ernsthaften sinfonischen Produktionen, aufgrund der vielen benötigten Audio-Spuren, leicht Gigabytes an Daten anfallen.

c) RAM:

Der Arbeitsspeicher heutiger typischer Computersysteme umfaßt mindestens 256 MB (bei Laptops manchmal noch 128 MB). Das ist für unsere Zwecke ausreichend, sofern das verwendete Betriebssystem mindestens 64 MB für Anwendungsprogramme zur Verfügung stellt. Den Arbeitsspeicher über 256 MB hinaus aufzurüsten bringt für sinfonische Musikproduktionen i.A. nur wenig.

d) MIDI-/Audiokarte:

Die MIDI-/Audiokarte muß zwei Anforderungen erfüllen: zum einen stellt sie eine Kommunikationsverbindung zwischen Computer und externem Klangerzeuger her (MIDI-Interface), zum anderen dient sie zum Aufnehmen bzw. Digitalisieren der vom Klangerzeuger produzierten Musik (AD-Wandlung), so daß diese auf der Festplatte des Computers gespeichert werden kann. Letzteres wird auch in umgekehrter Richtung benötigt (DA-Wandlung), wenn die gespeicherte, digitalisierte Musik wieder abgespielt werden soll. Beides (AD- und DA-Wandlung) wird vom Audioteil der Karte erledigt.

Audio:
Der Audioteil ist der kritischste bzw. preistreibenste einer solchen Karte. Folgende Eigenschaften sollten auf die eigenen Anforderungen hin entsprechend gewählt werden (sie werden im Weiteren erläutert):

• Signal zu Rausch Verhältnis (SNR = signal to noise ratio)
• Bitanzahl des Auflösungsvermögens des AD-DA Wandlerchips (ADDA)
• Samplefrequenzen des ADDA
• Frequenzgang und subjektive Klangqualität des ADDA
• Möglichkeit zum Full-Duplex-Betrieb
• Anzahl gleichzeitig benutzbarer Audiokanäle; sowohl Input als auch Output
• Verschiedene Daten- bzw. Steckerformate (S/P-DIF, XLR-Klinke, Cinch, ...)

Signal zu Rauschverhältnis:

Das SNR gibt an, wie weit das Eigenrauschen der Karte unter dem maximalen Aussteuerungspegel liegt, - mit anderen Worten: wie laut die Karte selbst rauscht. Da, wie bereits oben angedeutet, bei sinfonischen Produktionen mit vielen Kanälen gleichzeitig gearbeitet wird, addiert sich das Rauschen der einzelnen Kanäle auf. Das klingt trivial, man führe sich jedoch vor Augen: 30 gleichzeitig abgespielte Kanäle rauschen (unter gleichen Bedingungen) 30 mal so stark (entspricht ca. 15dB), wie ein einziger dieser Kanäle. Das bedeutet, daß man bei leisen Passagen, bei denen trotzdem viele Instrumente (pianissimo) spielen, ein deutlich wahrnehmbares und teilweise sehr störendes Rauschen vernehmen kann, während beim Anhören jedes einzelnen Intrumentes kein solches Rauschen feststellbar ist. Für unsere Zwecke gut geeignete Audiokarten sollten deshalb ein Eigenrauschen von höchstens -80 dB pro Kanal aufweisen. Je negativer diese Zahl, desto besser. Sehr gute Karten bringen es hier schon mal auf -92 dB (die Karte, mit der meine Komposition "Der Wanderer" aufgenommen wurde (Terratec: Maestro 32/96), besitzt in meiner Computerumgebung einen Rauschpegel von -72 dB; - allerdings stammt diese Karte auch aus dem Jahr 1996).
Übrigens: Etliche Hersteller geben in Ihren technischen Daten das SNR des verwendeten Wandlerchips an, anstatt den wesentlich praxisnäheren Wert für das Gesamtsystem. Dies läßt sich zwar bei Karten, die in den Computer eingesteckt werden und dort die komplette Wandlerarbeit vornehmen, noch rechtfertigen (da man nie genau sagen kann, wie stark die Störeinflüsse des Computers beim Kunden sein werden), ist jedoch bei Systemen, welche die Wandlung in einer externen, abgeschirmten Box außerhalb des Computers vornehmen, kein faires Marketing. So werben diese Hersteller dann mit SNR-Werten von besser als -100 dB (!), was in der Praxis so gut wie nie erreicht wird.

Auflösungsvermögen:

Das Auflösungsvermögen legt - vereinfacht ausgedrückt - die maximale Anzahl an Dynamikschritten und damit die Feinheit der Dynamikstufung (Pegelstufen) fest. Für Audio-CDs wurden 16 Bit (entspricht 2 hoch 16 = 65536 Pegelwerte) als Standard definiert, bei DVDs 24 Bit (entspricht 2 hoch 24 = 16777216 Pegelwerte). Mit 16 Bit steht daher ein rein theoretischer (in der Praxis nie erreichter) Dynamikbereich von 96.3 dB zur Verfügung, bei 24 Bit sind es theoretische 144.5 dB. Der Trend für die Zukunft geht in Richtung 32 Bit mit rund 4.3 Mrd. Pegelwerten bzw. 32 Bit Float Format, welches zwar eine 24 Bit Auflösung besitzt, aber in den letzten 8 Bit eine Art Kompressionsfaktor speichert, der garantiert, daß nahezu die gesamten 24 Bit auch fuer extrem leise Signale zur Verfügung stehen. Viel wichtiger als dieser immense Dynamikumfang sind jedoch die Vorteile der feineren Auflösung und der damit verbundenen Originaltreue des Signales, die saubere Wiedergabe sehr leiser Musik, sowie die Freiheit beim Aufnehmen nicht immer unbedingt bis zur Maximalaussteuerung gehen zu müssen um über aussreichende Dynamik verfügen zu können.
Ein letzter, aber nicht minder wichtiger Grund für höhere Bitzahlen, findet sich in der weiteren Signalverarbeitung: Werden mehrere Signale zusammengemischt, addieren sich ihre Pegel. So kann es passieren, daß der Gesamtpegel die 0 dB Grenze (Maximalaussteuerung) überschreitet, was bei Digitalsignalen absolut "tödlich" ist (extreme Verzerrungen). Zwar kann man vorher die Einzelsignale entsprechend runterregeln, jedoch ist es besser und einfacher, wenn während des Mixdown zwischenzeitlich auch höhere Signalspitzen zulässig sind. Man nennt eine solche Reserve "Headroom". Obwohl dies die weitere Signalverarbeitung betrifft, ist es von Vorteil, wenn das aufgenommene Signal bereits in der selben Bitauflösung vorliegt, in welcher es später weiterverarbeitet werden soll. So bleibt das stets fehlerbehaftete Umrechnen zwischen verschiedenen Auflösungsformaten erspart.
Aus all dem folgt, daß es von Vorteil ist, wenn die Audiokarte das Auflösungsformat unterstützt, welches die nachfolgende Musiksoftware intern verwendet. Heutige gute Audiokarten unterstützen neben dem 16 Bit auch das 24 Bit Format. Darunter sollte man bei einem Neukauf nicht mehr gehen. Karten für den Homerecording Markt mit echter 32 Bit Auflösung sind mir derzeit (März 2002) nicht bekannt. Immerhin gibt es bereits Produkte, welche zwar mit einer Auflösung von 24 Bit samplen, das digitale Signal aber im 32 Bit Format ausgeben, wie z.B. das Audio-System EWS88 MT der Firma Terratec. Wenn Ihre verwendete Audio-Software in der Lage ist, mit diesem Format umzugehen (und vielleicht sogar ins 32 Bit Float-Format zu wandeln), dann haben Sie damit die optimalste Möglichkeit Ihr Audiomaterial möglichst originalgetreu zu verarbeiten.

Samplefrequenzen:

Mit der Samplefrequenz wird bestimmt, wie oft pro Sekunde das am Eingang anliegende Signal bei der AD-Wandlung abgetastet und als Digitalwert weggeschrieben wird. Je öfter, desto besser. Bei Audio-CDs gilt der 44.1 kHz Standard, bei DVDs auch 96 kHz. In der Computertechnik finden sich noch andere Werte, wie 22.05 kHz oder auch 48 kHz, die aber in der Audiowelt keine besondere Bedeutung haben. Beim Kauf einer Karte sollte man deshalb auf die Unterstützung des 44.1 kHz und des 96 kHz Formates achten. Letzteres, damit man auch für künftige DVD-Aufnahmen gerüstet ist.

Frequenzgang und subjektive Klangqualität:

Hier kann man nur sehr allgemeine Angaben machen. Der Frequenzgang der Karte (Pegelverlauf über den gesamten hörbaren Frequenzbereich) sollte möglichst glatt sein d.h., keine Frequenz soll gegenüber anderen bevorzugt oder benachteiligt werden. Ansonsten hilft nur die Hörprobe, bei der (subjektiv) festgestellt werden kann, ob der Klang "lebendig" genug, ausreichend transparent, räumlich genug oder eben einfach "echt" genug wirkt. HiFi-HighEnd-Freaks können ein Lied davon singen... ;-)

Möglichkeit zum Full-Duplex-Betrieb:

Ein sehr wichtiger Punkt. Beherrscht eine Audiokarte den Full-Duplex-Mode, dann kann sie gleichzeitig aufnehmen und wiedergeben. Die meisten heutigen Karten können dies und eine andere sollte man auch gar nicht erst in die engere Wahl schließen.

Anzahl der Audiokanäle:

Für die hier beschriebenen sinfonischen Produktionen genügt im Prinzip ein einziger Stereo Eingang (also zwei Kanäle) und ein ebensolcher Ausgang. Da für die Endproduktion sowieso jedes Instrument einzeln eingespielt wird (siehe Audio-Aufnahme), sind mehr Eingänge nicht nötig. Trotzdem empfehle ich ein paar weitere Eingänge (z.B. 4 Stereo Eingänge, entsprechend 8 Kanäle), so daß man die Möglichkeit hat, schon zum Zeitpunkt des Komponierens, durch den Anschluß mehrerer Klangerzeuger und deren gleichzeitigem Betrieb, bereits einen Eindruck vom Endergebnis zu bekommen. Ein zusätzlicher, digitaler Ein- und Ausgang, meist im S/P-DIF Format, wäre schön, aber nicht unbedingt notwendig.

Daten- und Steckerformate:

Was man hier benötigt, hängt in besonderem Maße von den übrigen Geräten ab, die man an die Audiokarte anschließen will. Profigeräte arbeiten mit symmetrischen XLR Buchsen. Im Consumer-Bereich finden sich meist Klinken- oder Cinch-Buchsen. Im Prinzip reichen Cinch-Verbindungen aus, sofern man gute Kabel nimmt, diese nicht zu lang sind (was sich im Heimstudio einrichten lassen sollte) und darauf achtet, daß die Kabel nicht an Stromleitungen oder anderen "Einstreuern" entlang geführt werden. Besitzt man jedoch bereits z.B. ein Hallgerät, durch welches man das Ausgangssignal gerne durchschleifen möchte und welches nur über XLR-Anschlüsse verfügt, dann sollte man beim Kauf einer Audiokarte auf ebensolche XLR-Anschlüsse achten. Manche Karten besitzen auch die Möglichkeit, den selben Kanal über verschiedene Anschlüsse nach außen führen zu können.

MIDI:
An den MIDI-Teil sind keine besonders hohen Anforderungen zu stellen, die nicht bereits von einfacheren Karten erfüllt werden könnten. Trotzdem soll es ab und zu vorkommen, daß Karten Probleme mit dem MIDI-Interface haben. Meist liegt dies aber am MIDI-Treiber und weniger an der Hardware. Karten des gehobeneren Preissegmentes weisen derartige Unregelmäßgkeiten jedoch nicht auf. Über einen MIDI-In und einen MIDI-Out sollte die Karte verfügen - weitere MIDI-Anschlüsse sind optional, aber nicht notwendig.

Fazit bezüglich MIDI-/Audiokarte:

Die EWS88MT der Firma Terratec hat überzeugende technische Daten und eine üppige Ausstattung zu einem angemessenen Preis.

Statt einer besseren Soundkarte, welche zwar selbst MIDI-Befehle in Klänge umsetzen kann, aber meist nicht den oben beschriebenen Ansprüchen gerecht wird, empfehle ich lieber zu einer reinen Audiokarte mit integriertem MIDI-Interface zu greifen. Dann kann man zwar keine MIDI-Files auf dem Computer abspielen ohne auch den externen Klangerzeuger "anzuwerfen", aber der Gewinn an Qualität in den übrigen Komponenten ist enorm. Aufgrund eigener Erfahrung würde ich z.B. zur EWS88MT der Firma Terratec raten. Sie (über)erfüllt die oben diskutierten Anforderungen und liegt in einem der Qualität angemessenen Preissegment. Ebenfalls empfehlenswert sind einige Karten der Marke Hoontech, in Deutschland vertrieben durch RIDI Multimedia, sowie die Audiokarten von SEK´D.