33. CPU-Leistungsbedarf und Strategien bei der Audiobearbeitung

Audiobearbeitung in Echtzeit ist eine anspruchsvolle Aufgabe für Allzweck-Computer, die üblicherweise eher für die Nutzung von Tabellenkalkulationen zum Surfen im Internet konzipiert wurden. Eine Software wie Live benötigt eine leistungsfähige CPU und eine schnelle Festplatte. Dieser Abschnitt soll Ihnen einen Einblick in das Thema geben und Ihnen dabei helfen, Probleme beim Betrieb von Audio-Software auf dem Rechner zu vermeiden oder zu lösen.

33.1 Probleme mit der CPU-Last

Um einen kontinuierlichen Audiodatenstrom an die Audio-Hardware leiten zu können, muss Live eine hohe Anzahl von Berechnungen pro Sekunde ausführen. Wenn der Prozessor die erforderlichen Berechnungen nicht schnell genug ausführen kann, wird das Audiosignal Lücken oder Störgeräusche enthalten. Zu den Faktoren, die die Rechenleistung eines Computers bestimmen, gehören die Prozessor-Taktraten (in MHz oder GHz), seine Architektur, die Leistungsfähigkeit seines Speicher-Cachings (wie effizient der Prozessor Daten aus dem Arbeitsspeicher holen kann) und die Bandbreite des System-Busses -- der "Pipeline" des Rechners, durch die alle Daten hindurch müssen. Da viele Faktoren im Spiel sind, arbeiten Anwender im professionellen Audiobereich häufig mit Rechnern, die für solche Anwendungen optimiert sind.

Glücklicherweise unterstützt Live Multicore- und Multiprozessor-Systeme und erlaubt es deshalb, die Rechenlast von Instrumenten, Effekten und I/O optimal auf die verfügbaren Ressourcen zu verteilen. In Abhängigkeit vom Rechner und dem Live Set, kann die zur Verfügung stehende Rechenleistung dadurch ein Vielfaches von der auf älteren Systemen betragen.

Die CPU-Last-Anzeige im Transportbereich zeigt an, wie viel der verfügbaren Rechenleistung zu einem gegebenen Zeitpunkt gebraucht wird. Liegt der angezeigte Prozentsatz beispielsweise bei 10 Prozent, arbeitet der Rechner gewissermaßen noch mit Standgas. Zeigt die Anzeige dagegen 100 Prozent Last, ist der Prozessor ausgelastet - es ist dann sehr wahrscheinlich, dass Aussetzer, Knackser oder andere Audio-Probleme auftreten. Beachten Sie, dass die Last-Anzeige nur die Audioberechnung und sonst keine Prozesse berücksichtigt, die der Rechner abarbeiten muss (zum Beispiel die Benutzeroberfläche von Live).

Audioberechnungen haben die höchste Priorität in Live. Deshalb sollte auch bei einer hohen Prozessorlast die Audioausgabe ohne Unterbrechungen und Störungen erfolgen. Unkritische Funktionen hingegen (wie das Auffrischen der Bildschirmdarstellung) können sich verzögern, da sie nur dann ausgeführt werden, wenn die Audioberechnungen dafür etwas "Luft" lassen.

33.1.1 CPU-Last durch Mehrkanal-Audio

Eine Ursache für eine gewisse permanente CPU-Last ist der Transport von Audiodaten zur und von der Audio-Hardware. Diese Last kann minimiert werden, indem man alle in einem Projekt nicht benötigten Ein- und Ausgänge deaktiviert. In den Audio-Einstellungen befindet sich zwei Taster zum Aufruf des Eingangs- und Ausgangskonfigurations- Dialogs, wo die einzelnen Ein- und Ausgangsbusse von Mehrkanal-Audio-Hardware aktiviert und deaktiviert werden können.

Live schaltet nicht benötigte Kanäle nicht automatisch ab, da die Audio-Hardware-Treiber einen solchen Wechsel in der Audio-Konfiguration üblicherweise mit hörbaren Aussetzern quittieren.

33.1.2 CPU-Last von Spuren und Geräten

Jede Spur und jedes Gerät, der/das in Live benutzt wird, erhöht generell die CPU-Last etwas. Live ist allerdings "schlau" und vermeidet eine Verschwendung von Rechenzeit bei Spuren und Geräten, die gerade nichts Sinnvolles zum Geschehen beitragen.

Das Einfügen von Geräten in ein Live Set das nicht läuft, erzeugt beispielsweise keinen signifikanten Anstieg der CPU-Last. Die Last steigt erst dann, wenn Sie die Wiedergabe von Clips starten oder Audiosignale in den Effekt leiten. Ohne ein Eingangssignal werden die Effekte deaktiviert, bis wieder ein Signal anliegt. (Wenn der Effekt nachklingt, wie beispielsweise ein Hall oder ein Delay, dann wird er erst deaktiviert, wenn alle Berechnungen abgeschlossen sind.)

Während dieses Verfahren die durchschnittliche CPU-Last bei Live Sets effektiv reduziert, kann es die Spitzenlast nicht vermindern. Um sicherzugehen, dass ein Live Set auch unter den denkbar schlechtesten Umständen ohne Probleme abgespielt werden kann, sollten Sie testhalber Clips in allen Spuren gleichzeitig abspielen und alle Geräte aktivieren.

In der Session-Ansicht ist es möglich, die Auswirkung jeder einzelnen Spur auf die CPU-Last zu sehen, indem Sie im Mixer-Bereich auf den Schalter Spur-CPU-Last ein-/ausblenden klicken.

In dieser Performance-Impact-Sektion hat jede Spur eine eigene CPU-Anzeige mit sechs kleinen Rechtecken, die den relativen Anteil der Spur an der gesamten CPU-Last des aktuellen Sets anzeigen. Das Einfrieren der Spuren (siehe 33.1.3) mit dem größten Anteil oder das Entfernen von Geräten von der Spur reduziert normalerweise die CPU-Last.

33.1.3 Spur einfrieren

Lives Spur-einfrieren-Befehl kann sehr dabei helfen, mit der durch Geräte und Clip-Einstellungen verursachten CPU-Last zu haushalten. Wenn Sie eine Spur auswählen und den Einfrieren-Befehl ausführen, erzeugt Live eine Audiodatei für jeden Session-Clip der Spur sowie eine für das Arrangement. Danach spielen Clips in der Spur einfach diese "eingefrorenen Dateien" ab, statt immer wieder rechenintensive Geräte und Clip-Einstellungen in Echtzeit zu berechnen. Der Spur-einfrieren-Befehl ist über Lives Bearbeiten-Menü und im Rechts-Klick(PC) / [CTRL-Klick](Mac) Kontextmenü von Spuren und Clips verfügbar. Seien Sie sich davon bewusst, dass es nicht möglich ist, eine Gruppen-Spur (siehe 16.3) einzufrieren, Sie können nur Spuren einfrieren, die auch Clips enthalten.

Normalerweise erfolgt das Einfrieren sehr schnell. Frieren Sie jedoch eine Spur ein, die einen External Audio Effect (siehe 24.18) oder ein External Instrument (siehe 26.4) enthält, die zu einem Hardware-Effekt oder -Synthesizer geroutet sind, erfolgt das Einfrieren in Echtzeit. Live wird automatisch registrieren, ob ein Einfrieren in Echtzeit nötig ist und Ihnen verschiedene Optionen für dieses Vorgang anbieten. Bitte lesen Sie im Abschnitt über das Rendern in Echtzeit (siehe 5.2.3) nach, um eine Erläuterung dieser Optionen zu erhalten.

Nachdem Sie die aufgetretenen Leistungsengpässe beseitigt haben (oder Ihren Rechner gegen einen schnelleren getauscht haben!), können Sie eine eingefrorene Spur jederzeit selektieren, ihn mit dem Spur-auftauen-Befehl aus dem Bearbeiten-Menü auftauen und dann die Clip- und Geräte-Einstellungen wieder ändern. Auf langsameren Rechnern können Sie Prozessor-intensive Spuren einen nach dem anderen zum Bearbeiten auftauen und nach getaner Arbeit wieder einfrieren.

Viele Bearbeitungsfunktionen sind auch bei eingefrorenen Spuren verfügbar. So ist das Launchen von Clips weiterhin möglich, und auch Mixer-Parameter wie Lautstärke, Pan und die Sends stehen zur Verfügung. Zu den weiteren Möglichkeiten zählen:

• Das Editieren, Ausschneiden, Kopieren, Einfügen, Duplizieren und Stutzen von Clips;
• das Zeichnen und Bearbeiten von Mixer-Automationen und Clip-Hüllkurven;
• das Konsolidieren;
• das Aufzeichnen des Launchens von Session-Clips in der Arrangement-Ansicht;
• das Erzeugen, Bewegen und Duplizieren von Szenen in der Session-Ansicht;
• das Ziehen von eingefrorenen MIDI-Clips in Audio-Spuren.

Wenn Sie gefrorene Spuren bearbeiten, die zeitbasierte Effekte wie Hall enthalten, sollten Sie beachten, dass das hörbare Resultat je nach Situation unterschiedlich sein kann, wenn die Spur wieder aufgetaut wird. Das ist deswegen so, da die verwendeten Effekte bei gefrorenen Spuren überhaupt nicht berechnet werden und darum auch nicht auf Änderungen am Eingangsmaterial reagieren können. Wenn die Spur wieder aufgetaut wird, werden auch alle Effekte neu in Echtzeit berechnet.

Eingefrorene Spuren in der Arrangement-Ansicht werden auch über die Grenzen ihrer Clips hinaus jedes relevante Material wiedergeben (zum Beispiel die "Fahnen" von Halleffekten). Solche eingefrorenen Fahnen erscheinen im Arrangement als schraffierte Regionen neben ihren zugehörigen Clips. Sie werden von Live als separate, "temporäre" Clips behandelt, die beim Auftauen wieder verschwinden, da dann der Effekt in Echtzeit berechnet wird. Sie werden darum beim Bewegen eines gefrorenen Clips im Arrangement üblicherweise auch den zweiten gefrorenen Fahnen-Clip selektieren und mitbewegen wollen, damit die beiden Clips zusammenbleiben.

Bei gefrorenen Session-Clips werden nur zwei Loop-Zyklen im Clip eingefroren, was bedeutet, dass Clips mit entkoppelten Clip-Hüllkurven (siehe 22.5) nach zwei Loop-Zyklen in eingefrorenem Zustand anders als im Original klingen können.

Das Ziehen eine eingefrorenen Clips in den Drop-Bereich der Session oder Arrangement-Ansicht erzeugt eine neue eingefrorene Spur, die den Clip enthält. Ist ein Clip teilweise im Arrangement selektiert, enthält die neue erzeugte eingefrorene Spur nur den ausgewählten Teil des Clips.

Die Samples, die der Spur-einfrieren-Befehl erzeugt, werden in Ihrem temporären Aufnahmeordner gespeichert, bis Sie Ihr Live Set sichern. Durch das Sichern werden sie zum Unterordner Ihres Projekt-Ordners bewegt: Samples/Processed/Freeze Bitte beachten Sie, dass "eingefrorene" Samples von solchen Spuren, die ein External Instrument oder einen External Audio Effect enthalten, beim Auftauen dieser Spuren sofort gelöscht werden.

Sie können sich auch entscheiden, gefrorene Spuren als Audio zu fixieren, wodurch die Original-Clips und -Geräte vollständig durch Samples mit ihrem hörbaren Ergebnis ersetzt werden. Der Spur-als-Audio-fixieren-Befehl ist im Bearbeiten-Menü zu finden.

Neben der Möglichkeit, bei Spuren mit zahlreichen Geräten CPU-Ressourcen zu sparen, vereinfacht der Spur-Einfrieren-Befehl den Austausch von Projekten zwischen Rechnern erheblich. Auch langsamere Rechner können große Live Sets abspielen, solange CPU-intensive Spuren darin eingefroren sind. Das Einfrieren ermöglicht auch, dass Rechner, auf denen manche der in einem Live Set verwendeten Geräte nicht verfügbar sind, das Live Set trotzdem abspielen können, solange die Tracks mit den betreffenden Geräten darin eingefroren sind.

33.2 Probleme mit der Festplattengeschwindigkeit

Die Zugriffszeit einer Festplatte (die mit der Umdrehungsgeschwindigkeit zusammenhängt, aber nicht das gleiche ist) kann die Leistungsfähigkeit von Live vermindern. Die meisten Audio-optimierten Rechner verwenden Festplatten mit 7200 oder mehr Umdrehungen pro Minute. Laptops verwenden, um Strom zu sparen, oft solche mit nur 5400 oder weniger Umdrehungen, weswegen auf Laptops üblicherweise weniger Tracks verwendet werden können. Wie stark Live die Festplatte beansprucht, verhält sich etwa proportional zu der Anzahl der verwendeten Audiokanäle, die gleichzeitig von der Platte gelesen oder auf die Platte geschrieben werden müssen. Ein Track mit einem Stereo-Sample verursacht dabei mehr Datenverkehr als ein Track mit einem Mono-Sample.

Die Festplatten-Überlastungsanzeige blinkt auf, wenn die Festplatte die benötigten Daten nicht schnell genug lesen oder schreiben kann. Bei der Audio-Aufnahme macht sich eine Überlastung der Festplatte in Form kleiner Lücken im aufgenommenen Signal bemerkbar; bei der Wiedergabe sind Aussetzer zu hören.

Um eine Überlastung der Festplatte zu vermeiden, können Sie:

• die Anzahl aufgenommener Kanäle reduzieren, indem Sie im Kanal-Konfigurations-Dialog in den Audio-Voreinstellungen Mono- statt Stereoeingänge wählen.
• den RAM-Modus (siehe 8.2.3) für ausgewählte Clips verwenden.
• die Anzahl abgespielter Kanäle reduzieren, indem Sie überall wo es möglich ist, Mono- statt Stereo-Samples verwenden. Sie können eine entsprechende Konvertierung in jedem gängigen Sample-Editor vornehmen, der sich aus Live heraus (siehe 5.5.5) aufrufen lässt.