DAW na počítači (1)

Co je to DAW? Ano, Digital Audio Workstation. Tato zkratka je v posledních letech neznámá stále menšímu počtu hudebníků. Zatímco pokud se týká jejího významu, panuje všeobecná shoda, o něco nejasnější je to s jejím obsahem. Digitální pracovní stanice (termín, který, přiznám se, příliš v lásce nemám), jak je vnímá většina lidí, prošly určitým historickým vývojem a i dnes mohou mít mnoho podob.

V 70. a 80. letech bychom jako DAW zřejmě vnímali čtyřstopý nebo osmistopý páskový magnetofon, až na to, že by byl analogový skrz na skrz. Na přelomu 80. a 90. let se na trhu objevila samostatná vícestopá záznamová zařízení, která již byla plně digitální a co do funkcí a vybavení předčila vícestopé magnetofony (ovšem kvalitou zvuku, zejména kvůli mizerným převodníkům, se jim zatím nevyrovnala). Paralelně s těmito zařízeními se dostávaly do povědomí první hudební počítače Atari a krátce nato i osobní počítače Macintosh, na kterých však bylo možné zaznamenávat pouze MIDI data pomocí hry na připojený MIDI keyboard nebo přímo v softwarovém editoru. Doba pomalých procesorů a prvních osmibitových zvukovek zatím vícestopému záznamu digitálního zvuku na počítači nepřála. To se však v následujících letech změnilo a v druhé polovině 90. let už byly počítače schopné v omezeném počtu a kvalitě zaznamenávat a zpracovávat digitální audio soubory (většina operací však tehdy neprobíhala v reálném čase). Stále rostoucí popularita osobních počítačů PC s operačním systémem Windows postupně formovala trh k obrazu svému a v domácích studiích se začaly stále častěji objevovat DAW, jejichž hlavním (a často jediným) prvkem byl stolní počítač PC nebo Mac. V případě prvních verzí operačního systému Windows však byly značné problémy s jeho nestabilitou, proto dveře profesionálních nahrávacích studií zůstaly pro tuto platformu zatím uzavřeny. Počítače Mac měly díky stabilnímu a spolehlivému operačnímu systému na Unixovém základě výhodu, a tak na sklonku milénia byste stěží našli nahrávací studio, kde by se mezi množstvím vybavení nenašlo nějaké to „jablko“. Od druhé poloviny 90. let se však navzdory rychle se vyvíjejícímu trhu s klasickými osobními počítači objevují samostatná DAW zařízení, která jsou sice založena na podobném systému (compputer-based), jejich jednoduchý operační systém (firmware) i funkce však slouží výhradně k záznamu, editaci a přehrávání audio stop, případně i MIDI stop. Určitě jste takové zařízení značek Roland, Tascam, Alesis, Boss, Zoom a jiných někdy viděli. Obsahuje panel se vstupy a výstupy, mixer, pevný disk, CD-RW nebo DVD-RW jednotku pro zápis, displej nebo zabudovaný větší LCD monitor – zkrátka řešení „vše v jednom“ – a i přes rostoucí výkon a univerzálnost současných počítačů se stále prodávají a vyvíjejí nové modely, přestože mnohdy nejsou zrovna levnou záležitostí.

V tomto článku však bude řeč o DAW tak, jak tento pojem nejčastěji vnímáme dnes. Budeme se zabývat vybavením pro účely domácího studia, jehož základním kamenem je počítač, nezbytné zvukové rozhraní (z historických důvodů nazývané zvuková karta nebo lidově zvukovka) a softwarová výbava odpovídající účelu, jakému má tohle všechno sloužit.

Přestože veškeré nástroje a signálové procesory je dnes možné do jisté míry nahradit softwarovou výbavou, tedy minimálně ty digitální (a v tomto článku s tím budeme počítat), nevyhneme se ozvučení a nezbytnému hardwaru k ovládání softwarových nástrojů a zadávání dat. V článku se proto kromě počítače, audio rozhraní a softwaru budu, byť jen okrajově, zabývat poslechovými monitory a MIDI kontroléry, které k vybavení počítačové DAW neodmyslitelně patří, neboť to jsou specifická výstupní a vstupní zařízení.

Protože problematiku DAW na PC/Mac považuji za komplexní záležitost a vzhledem k tomu, že samotná koexistence dvou protikladných domén hardware/software k tomu přímo vybízí, rozhodl jsem se rozdělit tento článek na dva díly (čímž je toto Téma měsíce de facto povýšeno na seriál). V prvním díle se budu věnovat hardwaru, a to především hardwaru počítače, audio rozhraní a s tím i několika úzce souvisejícím zařízením ve studiu. Druhý díl bude naopak o softwaru – okrajově o operačních systémech, ale především o hudebně programovém vybavení, o různých typech aplikací a plug-inů, které jsou součástí DAW, i o jejich uplatnění v praxi.

Hardware – počítač

Jaké požadavky by měla splňovat PC sestava pro práci ve studiu na rozumné úrovni? Přestože použitelnost běžných počítačů pro náročnější práci s multimediálními aplikacemi v posledních dvou letech o poznání vzrostla, stále je několik bodů, ve kterých se požadavky na výběr komponentů počítačové sestavy liší od běžného stroje pro domácnost nebo kancelář. Především se jedná o procesor, operační paměť, konfiguraci pevných disků a parametry základní desky. Zcela specifická kritéria musí splňovat audio rozhraní a stále ještě platí (a zřejmě tak tomu bude vždy), že běžně dostupné multimediální zvukové karty v PCI slotech ani dnes tolik rozšířená zvuková zařízení, integrovaná na základních deskách jako součást čipové sady (chipset) společně se síťovým rozhraním a grafickým adaptérem, jim svými parametry zdaleka nedostačují. Pro přehrávání systémových zvuků, audia a videa nebo k ozvučení počítačových her jsou použitelné, ne však pro nahrávání zvuku ve vysoké kvalitě, mix, mastering a další práci v audio aplikacích. Pojďme si tedy nejprve ujasnit, jak je to s komponenty pro počítač do studia...

Procesor

S příchodem dvoujádrových procesorů Intel s technologií 65 nm a spotřebou pouhých 45 W, které začal do svých počítačů Mac implementovat i Apple, je výběr značky a typu procesoru jasná volba. Procesor by měl být řady Core 2 Duo s nejnovější technologií, nejlépe s rychlostí sběrnice 1333 MHz a vyrovnávací pamětí 4 MB nebo více. Procesory Core 2 Duo obsahují rozšířenou sadu instrukcí, díky čemuž nabízejí při výpočtu některých specifických úkonů vyšší výkon (což je v profesionálních  audio a video aplikacích, které podporují dvoujádrové procesory, znát) a zvládnou řadu operací, které by jinak připadly na jiný hardware. Jednoduše řečeno, jsou optimalizované pro multimediální aplikace.

Taktovací frekvence procesoru závisí jednak na plánované zátěži, jednak na finančních možnostech uživatele vzhledem k momentální situaci na trhu. Například v tuto chvíli (srpen 2008) je výhodnou volbou Intel Pentium Core 2 Duo s taktovací frekvencí 2,66 GHz, pamětí 4 nebo 6 MB a sběrnicí 1333 MHz. Rozhodně bych doporučil dívat se po taktovacích frekvencích nad 2 GHz. Pro náročnější a majetnější uživatele stojí za zvážení volba čtyřjádrového procesoru nebo víceprocesorových sestav, což s sebou ovšem nese zvýšené nároky (a tedy i náklady) na základní desku, případně další komponenty počítače. Vzhledem k tomu, že zatím je nárůst výkonu čtyřjádrových procesorů Quad oproti dvoujádrovým nízký a pohybuje se řádově v procentech, většina softwarových aplikací navíc čtyři jádra ještě vůbec nepodporuje (resp. jejich potenciálu nevyužívá) a cena těchto CPU je zatím relativně vysoká, doporučuji držet se osvědčených dvoujádrových procesorů. Procesory řady Intel Celeron a jim podobné alternativy konkurenční značky AMD nejsou pro DAW sestavu vhodné (něco zcela jiného jsou však nejnovější procesory řady Phenom), serverové procesory Intel Xeon jsou zase zbytečně drahé a dnes již historické Pentium 4 snad už ani neseženete.

Operační paměť

Nabídka pamětí RAM je poněkud rozmanitější. Nejběžnější jsou paměti DDR2, ovšem na trhu jsou již nové typy pamětí DDR3. U paměťových modulů je kromě jejich kapacity důležitá zejména frekvence, ale také datová propustnost. Platí, že čím vyšší je frekvence, tím větší nároky jsou na propustnost (za kratší dobu se díky vyšší frekvenci přenese více dat). Frekvence pamětí pro naše účely by měla být alespoň 800 MHz, lépe 1066 MHz nebo více. Ovšem je nutné brát v potaz, že u extrémně vysokých frekvencí při stejné propustnosti vzrůstá latence a nárůst výkonu pamětí RAM je výrazně nižší. To je důležité si uvědomit, pokud se rozhodnete pro výběr ze současných modelů pamětí DDR3, jejichž cena je zatím relativně vysoká, přestože nenabízejí o mnoho vyšší výkon oproti DDR2, nicméně mají nižší spotřebu energie. Při frekvencích 1333 MHz a vyšších je tedy při výběru vhodné brát v potaz také hodnoty datové propustnosti (memory bandwidth). Vzhledem k tomu, že paměti RAM patří k nejspolehlivějším komponentům počítače, jejich opotřebování je i po několika letech provozu zanedbatelné a nabídka několika málo výrobců na tomto trhu je víceméně homogenní, doporučuji se při výběru orientovat spíše podle parametrů než podle značky. Velikost operační paměti DAW počítače by měla být vyšší než 1 GB.

A teď jedna důležitá praktická poznámka, kterou mohou současní i budoucí uživatelé platformy Mac přeskočit. Pokud budete na počítači provozovat systém Windows XP nebo Vista (což téměř určitě budete, pokud zvolíte platformu PC-Windows), doporučuji pořídit si nejméně 2 GB paměti. Windows totiž využívá kromě fyzické paměti i virtuální paměť v podobě tzv. stránkovacího souboru (swap file) na pevném disku, jehož používání může systém znatelně zpomalovat. Nejvíce znát je to při přepínání mezi dvěma spuštěnými aplikacemi (disk začne „šrotit“, protože do stránkovacího souboru zapisuje data první spuštěné aplikace, aby uvolnil ve fyzické paměti RAM místo pro data druhé spuštěné aplikace, na kterou uživatel právě přepnul „focus“). Poznáte to i při otevírání rozsáhlých hudebních projektů v audio aplikacích, které po otevření zaberou stovky MB v paměti, o více otevřených projektech najednou nemluvě. Pokud budete mít 2 GB RAM nebo více, můžete stránkovací soubor vypnout, čímž docílíte pružnějšího systému, který bude při běhu aplikací a při přepínání mezi nimi načítat méně dat z disku. U počítače se 4 GB paměti RAM není virtuální paměť žádným přínosem (zapisování a čtení z/do stránkovacího souboru na pevném disku je mnohem pomalejší než používání rychlých paměťových modulů RAM), a pokud je fyzické paměti dostatek, není důvod stránkovací soubor používat. Pokud jde o téma používání vs. nepoužívání stránkovacího souboru ve Windows, IT veřejnost je rozdělena na dva tábory. Přestože vám mohou někteří odborníci tvrdit, že vypnutím stránkovacího souboru ve Windows žádného nárůstu výkonu nedocílíte (mimochodem, Adobe Photoshop ve starších verzích takovou hlášku skutečně zobrazoval jako varování, v té době však měly počítače běžně jen 512 MB RAM), nevěřte jim a raději se přesvědčte sami. A pokud by se vám moje rada, mnohokrát ověřená v praxi, přece jen neosvědčila, používání stránkovacího souboru můžete kdykoliv opět zapnout.

Základní deska

Při výběru základní desky je třeba postupovat v souladu s dalšími komponenty počítače – její výběr určuje především zvolený procesor a paměti. Je nezbytné, aby základní deska obsahovala patici (socket) určenou danému typ procesoru a sloty pro odpovídající typ pamětí. Pokud si vyberete Intel Core 2 Duo, základní desku budete vybírat nejprve podle typu patice (v tomto případě socket 775) a poté je třeba se ujistit, že deska podporuje dvoujádrové procesory Core 2 Duo (bývá uvedeno v základních parametrech). Dalším krokem je omezení vybraných desek podle rychlosti sběrnice pro procesor – pokud jste vybrali procesor s rychlostí sběrnice 1333 MHz, musí mít vhodná základní deska ve specifikaci uvedeno, že podporuje tuto rychlost (např. takto: FSB 1333/1066/800 MHz). Nemusím dodávat, že pokud se rozhodnete pro čtyřjádrové CPU nebo víceprocesorovou sestavu, základní deska musí těmto kritériím vyhovovat.

Prakticky totéž platí u slotů pro paměťové moduly. Pokud se rozhodnete pro paměti s frekvencí 1333 MHz, musí sloty na základní desce tuto rychlost podporovat. Bude-li nižší, paměti sice budou fungovat, ale poběží na této nižší frekvenci a nevyužijete jejich plný výkon. Pokud jde o počet paměťových slotů, z důvodu možného pozdějšího rozšíření doporučuji vybírat desku se dvěma nebo více sloty a při koupi pamětí koupit raději jeden modul s větší pamětí než dva moduly s poloviční pamětí (např. 1 x 2048 MB namísto 2 x 1024 MB). Jiná situace ovšem nastává, pokud máme na desce duální paměťový řadič (dnes už v podstatě standartní výbava), tam je to totiž přesně naopak. Potom se rozhodně vyplatí mít mít 2 x 1024 MB jako „dual channel“ než 1 x 2048 MB jako „single channel“.

Tímto omezíte výběr základních desek obvykle na několik desítek modelů. Další výběr již můžete provést podle značky a podle požadovaného vybavení základní desky. Dnes je výběr o něco jednodušší, protože trh se za posledních několik let pročistil a z velkého počtu výrobců se v povědomí veřejnosti udržely značky Gigabyte, MSI (Micro-Star), ASUS, Intel, Biostar, Jetway a několik málo dalších. Z vyjmenovaných nejvíce doporučuji Gigabyte, případně některé modely ASUS, MSI nebo Intel (ty však v posledních letech mnohdy za deskami značky Gigabyte zaostávají). V posledním stádiu výběru základní desky je správná chvíle dívat se na její vybavení v podobě integrovaných adaptérů a dalších zařízení. Pro vysoký výkon pevných disků by měla základní deska obsahovat IDE řadič SATA (Serial ATA) nebo novější SATA2 s rychlostí 3 Gb/s. O speciálních řadičích disků RAID se zmíním později, až přijde řada na hard disk.

Z dalšího vybavení by na dobrém mainboardu neměly chybět sloty PCI Express ani klasické PCI (doporučuji aspoň dva od každého) a jeden PCI Express x16 pro zasunutí grafické karty, pokud máte v plánu pořídit samostatný výkonnější grafický adaptér. Dříve platilo, že integrované grafické adaptéry byly pro multimédia téměř nepoužitelné a pořízení samostatné grafické karty do AGP nebo PCI slotu bylo nutností. Dnes už je situace jiná a pro DAW počítač není nutné (narozdíl od zvukové karty) pořizovat samostatné grafické karty, které se dnes nejčastěji instalují do slotů PCI Express. Taková zařízení nabízejí vyšší výkon jen v některých aplikacích (především hry a video aplikace pracující s 3D grafikou a texturami), ale při přehrávání videa a při práci s audio aplikacemi nejsou žádným přínosem, protože 2D grafiku (vykreslování statických i pohyblivých grafických prvků v prostředí aplikací) dvoujádrové procesory Intel zvládají bez problémů (jsou koneckonců pro multimédia optimalizované).

Dostatek USB 2.0 portů přijde vhod (6 portů považuji u stolního počítače za minimum) a k tomu určitě nejméně jeden port FireWire (IEEE1394), který se může hodit pro externí audio rozhraní nebo pro příležitostné připojení digitální kamery či dalších zařízení. Trochu mě mrzí, že výrobci základních desek FireWire často opomíjejí a na své mainboardy integrují jen jeden port a v mnoha případech dokonce vůbec žádný. Já osobně používám samostatný IEEE1394 adaptér v PCI slotu se třemi FireWire porty, a přesto se mi několikrát stalo, že jsem je měl všechny obsazené právě připojenými audio zařízeními.

Pevné disky

Vzhledem k tomu, že pevný disk ve své podstatě vždy byl a ještě dlouho bude nejpomalejším zařízením z celého počítače, často snižuje výkon ve chvílích, kdy je třeba rychle načíst nebo zapsat větší množství dat. Protože je tato skutečnost výrobcům hardware známa, existují způsoby, jak rychlost čtení z disku a zápisu na disk zvýšit. Nákladnější variantou je zapojení více disků do tzv. diskových polí, která jsou obsluhována řadičem RAID. Toto řešení se často používá u vytížených souborových serverů a u počítačů ve větších studiích, videostřižnách nebo televizích. Konfigurací RAID existuje několik, přičemž každá má své výhody i nevýhody.

Běh systému lze snadno zlepšit i bez použití RAID. Stačí pořídit dva hard disky, přičemž první bude sloužit výhradně jako systémový a druhý výhradně jako datový. To znamená, že na první nainstalujete operační systém a všechny programy a na druhém budete mít svá data (uložené hudební projekty, audio stopy zaznamenané během nahrávání apod.). Během práce ve vícestopých audio/MIDI editorech, kde se často operuje s velkým množstvím dat, takové uspořádání přijde vhod – zatímco systémový disk je zaměstnán běžícími procesy samotného operačního systému a spuštěnou hostitelskou aplikací (která načítá knihovny plug-inů, prvky grafického uživatelského rozhraní, zvukové banky virtuálních samplerů a další data), druhý disk těmito operacemi vytížen není a nabízí plnou rychlost čtení a zápisu pro operace jako načítání audio stop, vykreslování vlnových průběhů jednotlivých clipů, načítání dat automatizace a zejména pro zapisování dat během nahrávání. Při záznamu několika stop najednou ve vysoké kvalitě se může jednat o velké množství dat při pravidelných zápisech třeba každou sekundu, a proto je rozdělení úkolů mezi dva fyzické disky velmi výhodné a přitom finančně nenáročné (dobrý a rychlý disk s vyhovující kapacitou dnes pořídíte za necelou tisícovku).

Při výběru pevných disků je třeba nedívat se jen na kapacitu, ale i na velikost vyrovnávací paměti, rychlost čtení a zápisu, přístupovou dobu a další parametry. Velikost vyrovnávací paměti by měla být 16 MB nebo větší. Doba přístupu by neměla přesahovat 9 ms a rychlost čtení a zápisu by měla být co nejvyšší vzhledem k ceně disku. Kapacita disku je veličina, na kterou má každý uživatel jiné požadavky, nicméně pro účely DAW počítače není od věci myslet na to, že dnešní operační systémy, audio aplikace, do budoucna rozrůstající se sbírka vašich plug-inů a především zvukové knihovny nadupaných softwarových samplerů zaberou dohromady desítky GB nebo i víc a tento neekonomický trend zřejmě bude v budoucnu přetrvávat. Doporučuji tedy pro systémový disk alespoň 80 GB, pokud budete používat špičkové samplery s orchestrálními zvuky, raději 120 GB a pro datový disk třeba 250 GB nebo více, podle vašich požadavků. V případě přenosných počítačů se v drtivé většině případů budete muset spokojit jen s jedním diskem.

Hardware – audio rozhraní

Výběr zvukovky

Vhodné audio rozhraní pro DAW počítač musí splňovat několik klíčových kritérií. V první řadě je vhodné uvažovat jen o externím hardwarovém zařízení, které obsahuje potřebné vstupy, výstupy a specifické indikační a ovládací prvky. Taková audio rozhraní se k počítači připojují přes USB (1.1 nebo 2.0) port anebo přes FireWire port (komunikační rozhraní standardu IEEE1394). U stolních počítačů připadají ještě v úvahu externí zařízení, která se skládají z PCI nebo PCI Express karty (ta se vkládá do příslušného slotu na základní desce stejně jako jakékoliv jiné hardwarové zařízení) a tzv. break-out boxu, jenž obsahuje převodníky, vstupy/výstupy, případně další ovládací prvky a s kartou je propojen datovým kabelem. U přenosných počítačů také existuje možnost připojení externího audio rozhraní v break-out boxu podobným způsobem, jen namísto PCI karty je využita PCMCIA karta, která se obvykle zasouvá do volného slotu v laptopu. Jaké jsou výhody externích audio zařízení oproti klasickým zvukovým kartám? V první řadě je to mobilita – malý box je praktický, přenosný a lze jej připojit k jakémukoliv počítači PC nebo Mac včetně laptopů a okamžitě používat (u platformy PC je často nutná instalace, ta je však obvykle záležitostí jedné minuty). Další předností je fakt, že AD/DA převodníky a veškeré audio obvody jsou umístěny v externím zařízení, a nejsou tedy vystaveny vlivům elektromagnetického inferna uvnitř počítače, které často bývá silným zdrojem rušení audio signálu. A v neposlední řadě nabízejí externí zvukovky více místa pro vstupy a výstupy všemožných typů, pohodlné zapojování a odpojování kabelů a další ovládací prvky, jako jsou ovladače zisku a úrovní, tlačítka pro routování (směrování signálu) a přepínání funkcí, indikační LED diody a měřiče úrovní a další. O širokých a dnes hojně využívaných možnostech integrace audio interface, MIDI kontroléru, mixu nebo master keyboardu do jednoho zařízení se zmíním později.

Nyní si pojďme stručně projít další požadavky, které by mělo zvukové rozhraní splňovat.

ASIO drivery

Pro nahrávání a okamžitý poslech je nezbytné, aby audio interface byl počítačem a operačním systémem obsluhován pomocí speciálních ovladačů – tzv. ASIO driverů. ASIO (Audio Streaming Input/Output) je všemi výrobci profesionálního hardwaru a softwaru používaný protokol, který umožňuje stabilní provoz audio rozhraní při velmi nízkém zpoždění, které je třeba pro zpracování příchozích a odchozích dat, nesoucích digitální audio signál. Tomuto parametru se říká latence a jeho hodnota závisí na velikosti bufferu (vyrovnávací paměti) a především na možnostech procesoru a v neposlední řadě i samotného audio rozhraní. Čím nižší je latence, tím kratší doba je potřebná pro zpracování audio signálu, ovšem tím vyšší je zátěž systému. Při extrémně nízké latenci a příliš vytíženému systému nastávají výpadky, které znamenají degradaci audio signálu a sníženou stabilitu, a tedy i použitelnost DAW. V jakých hodnotách by se měla latence pohybovat? Záleží na tom, k čemu právě DAW používáte. Při nahrávání kytary nebo baskytary přes linkový vstup, při nahrávání akustických nástrojů a při záznamu vokálu je třeba, aby měl interpret ke kvalitnímu výkonu dobré podmínky odposlechu. Je tedy důležité, aby dobře slyšel ve sluchátkách klik metronomu nebo hudební podklad, do nějž nahrává svůj part, aby dobře slyšel především sebe a aby bylo zpoždění, než k němu dojde počítačem zpracovaný zvuk, co nejmenší. Každý hudebník má jiné požadavky – zatímco třeba klavíristé jsou na zpoždění velmi citliví, varhaníci jsou na ně zvyklí, protože kostelní varhany určité zpoždění mívají. Obecně lze říci, že latence by neměla nikdy přesahovat 10–12 ms a při nahrávání zpěvu nebo u citlivějších interpretů by měla být co nejnižší, např. 5–6 ms nebo méně. Jiná situace nastává při finálním mixu nebo masteringu, kdy nezaznamenáváme příchozí audio signál, ale pouze upravujeme a poslechem kontrolujeme, co už bylo zaznamenáno. V tomto případě je mnohdy lepší ušetřit výkon DAW na vyšší latenci a raději jej investovat do přehrávání velkého počtu stop najednou a do procesování audio signálu v reálném čase, během kterého je všemožnými efektovými plug-iny procesor obvykle vytížen víc než při nahrávání. Při použití ASIO driverů není problém během provádění finálního mixu i při masteringu latenci záměrně zvýšit a tím zajistit výkonovou rezervu a vyšší stabilitu celého systému. U méně výkonných sestav bývá v těchto případech běžnou praxí přepnutí audio ovladačů z ASIO na WDM s větší vyrovnávací pamětí a menší zátěží na procesor.

Vstupy a výstupy

Další parametry audio rozhraní již závisí na požadavcích uživatele, které vyplývají z toho, jaká zařízení (mikrofony, nástroje, přehrávače a další zdroje zvuku) bude k audio rozhraní připojovat, kolik stop bude najednou nahrávat a přehrávat, v jaké kvalitě, kolik monitorových cest bude využito apod. Většina hudebníků se neobejde aspoň bez jednoho vstupu pro mikrofon (XLR), jednoho vstupu pro nástroj (TRS) a výstupů pro hlavní poslechové monitory a sluchátka. U zvukovek menších rozměrů a u víceúčelových zařízení se v poslední době často vyskytují tzv. combo vstupy, což jsou analogové vstupy osazené univerzálními konektory, ke kterým je možné připojit různé úrovně signálu (mikrofonní, nástrojové, linkové) vedené symetrickými i nesymetrickými kabely. U mikrofonního vstupu je důležité, aby byl vybaven kvalitním nebo aspoň použitelným mikrofonním předzesilovačem (preamp) s ovládáním zisku (regulace vstupní úrovně signálu pomocí potenciometru na panelu audio rozhraní) a s fantomovým napájením (phantom power) 48 V. Možnost nastavení zisku a zvláště fantomové napájení jsou důležité pro připojení kondenzátorových mikrofonů, které se ve studiu nejčastěji používají. Bez potřebného napětí (nejčastěji 48 V) kondenzátorové mikrofony nedosahují dostatečné dynamické úrovně nebo vůbec nefungují. Dynamickým mikrofonům stačí nižší napájení a lze je připojit prakticky do každé zvukovky (ovšem důležitá je také úroveň signálu, typ konektoru a další parametry vstupu).

Dalším kritériem pro správný výběr vhodného audio interface pro DAW jsou počet a parametry analogových výstupů. Nezbytné jsou dva hlavní výstupy (nejlépe samostatné) pro připojení monitorů. Vhodnější jsou symetrické výstupy v provedení XLR nebo TRS, ale používají se i nesymetrické TS, případně RCA (cinch) konektory, zvláště u levnějších zařízení. K těmto konektorům se připojují studiové monitory pro poslech, bez kterých se ve studiu neobejdete. Dalším důležitým výstupem je nezávislý stereofonní sluchátkový výstup pro připojení sluchátek pro odposlech při nahrávání nebo při kontrolním poslechu během práce. Každé slušné audio rozhraní by mělo disponovat alespoň jedním sluchátkovým výstupem s potenciometrem pro nastavení úrovně výstupu (hlasitosti poslechu). Pokud má zařízení další linkové výstupy, je to jedině dobře. Jejich počet závisí na tom, co dalšího hodláte ke zvukovce připojovat. Někdo využívá další výstupy pro další monitorovací cesty, pro připojení surround monitorů, k záznamu na externí zařízení nebo jako pomocné výstupy (AUX nebo SEND) pro efektové jednotky.

Dosud byla řeč jen o analogových vstupech a výstupech, nicméně ve studiu mohou nalézt své uplatnění i digitální I/O. V oblasti spotřební elektroniky se největší oblibě těší S/PDIF rozhraní v optickém provedení. V profesionálních podmínkách se však využívá S/PDIF rozhraní v koaxiálním provedení (nejčastěji v podobě RCA cinch konektorů). Existují i jiné formáty digitálního přenosu zvuku jako AES/EBU, ADAT, TOSlink apod., využívající koaxiální BNC konektory nebo jiné speciální typy konektorů (ADAT). Digitální vstupy naleznou v domácích studiích své uplatnění nejčastěji pro připojení CD/DVD přehrávače, MD (mini disc) nebo videopřehrávače. Digitální výstupy mohou posloužit pro záznamová zařízení (videorekordér, MD), pro připojení audio/video receiveru, digitálních monitorů nebo externích DA převodníků. Pomocí digitálních rozhraní lze mezi sebou propojovat různá audio rozhraní (některé zvukovky jsou vybaveny pouze digitálními I/O) nebo audio rozhraní s digitálním mixážním pultem. Možností je mnoho, nicméně podle mých zkušeností většina uživatelů v domácích studiích využije maximálně digitální rozhraní S/PDIF nebo si zcela vystačí s analogem.

Design

Pod pojmem design mám na mysli nejen vzhled a estetickou stránku zařízení, ale především konstrukční řešení, rozměry a umístění ovládacích prvků. I tato kritéria hrají při výběru vhodného audio rozhraní nezanedbatelnou roli. V profesionálních studiích se nejčastěji setkáváme s audio rozhraními v racku o šířce 19” a výšce 1U, 2U, 3U nebo větší. Na trhu je však k dispozici i několik cenově dostupných modelů pro domácí studia, které rovněž využívají univerzálního a po léta osvědčeného rackového řešení. V nižší až střední cenové kategorii se častěji vyskytují zvukovky menších rozměrů – částečně proto, že obsahují méně vstupů a výstupů, ale také kvůli snadné přenositelnosti zařízení, často ve spojení s laptopem. V poslední době se však objevují audio rozhraní různých alternativních koncepcí. Některé modely jsou desktopové, jsou tedy ploché a připomínají mixážní pult. Jiné modely jsou orientovány na výšku a na spodní straně jsou vybaveny podstavcem pro položení na desku pracovního stolu. Pro kytaristy a baskytaristy existuje řada ultra kompaktních zvukovek v podobě miniaturního zařízení připevněného na signálovém kabelu k nástroji, na jehož druhé straně je namísto TS jacku USB konektor. Taková audio rozhraní jsou obvykle vybavena pouze jedním analogovým vstupem s Hi-Z (nástrojovou) úrovní a jedním stereo výstupem (pro sluchátka nebo malé monitory).

Na trhu se objevuje stále více univerzálních zařízení pro domácí i profesionální studia, která v sobě kombinují audio rozhraní a MIDI kontrolér, často v podobě master keyboardu a/nebo malého mixeru s tahovými potenciometry. O takových i jiných zařízeních bude následující odstavec, pokrývající všechen ostatní studiový hardware, vyjma ozvučení.

Hardware – MIDI kontroléry, master keyboardy aj. a kombinovaná zařízení

Využití ve studiu

Ovládání hudebních aplikací a virtuálních instrumentů/efektů myší nebo pomocí počítačové klávesnice je často velmi neefektivní, u některých úkonů krajně nepohodlné a při živém vystoupení v podstatě nepoužitelné. Naštěstí od roku 1983 existuje celosvětový standard komunikace elektronických hudebních nástrojů a jiných zařízení, nazvaný MIDI (Music Instrument Digital Interface), pomocí něhož lze propojit všemožná zařízení od kláves a syntetizérů přes USB kontroléry, pedálové kontroléry až po hudební i nehudební software (MIDI protokolu využívají i světelné pulty a ovládací software pro komunikaci s inteligentními programovatelnými světelnými efekty od moving heads přes stroboskopy až po mlhostroje).

Protože mnoho ovládacích prvků v prostředí softwarových aplikacích i plug-inů víceméně vychází z hardwarových zařízení, ať už je to virtuální mixážní pult, klaviatura a otočné potenciometry virtuálního synťáku anebo ovládací prvky virtuálního efektu, který by jako z oka vypadl skutečné rackové krabici, využití MIDI kontrolérů k ovládání parametrů softwarových nástrojů přímo vybízí. Jsou to nedocenitelní pomocníci ve studiu, a pokud používáte počítač při živém vystoupení, na pódiu se bez nich prakticky neobejdete. Všechny hardwarové přístroje využívají k ovládání softwaru (komunikace však může probíhat i opačným směrem) MIDI standardu jako komunikačního rozhraní. MIDI povely jsou přenášené po kabelech nebo pomocí bezdrátových zařízení (wireless MIDI) využívajících rádiové vlny, a to i v případě novodobých mašinek, disponujících namísto klasických DIN pětikolíků praktickými USB porty. Rozhraní USB je dnes téměř všude, můžete pomocí něj nabíjet baterie, připojit studiový mikrofon nebo kytaru rovnou k počítači a, věřte mi, za pár let bude mít USB konektor i vysavač. MIDI kontroléry mohou vypadat různě a podle účelu, jakému slouží, je můžeme rozdělit na několik kategorií.

MIDI kontroléry (ovladače)

Za klasické MIDI kontroléry považujeme zařízení obvykle menších rozměrů, která jsou vybavena různými ovládacími prvky jako jsou otočné potenciometry (často nazývané knoby), tahové potenciometry (fadery nebo česky táhla), tlačítka a případně malý LCD displej. Bývá zvykem, že všechny nebo téměř všechny ovládací prvky bývají programovatelné, což znamená, že fyzické ovladače na hardwarovém zařízení lze přiřadit libovolným parametrům v softwarovém prostředí. Tahové potenciometry lze tedy např. přiřadit virtuálním faderům, sloužícím k nastavení úrovně hlasitosti kanálu, na jednotlivých pruzích (šavlích) v softwarovém mixeru vaší oblíbené aplikace. Otočné potenciometry na hardwarovém kontroléru zase přijdou vhod jako ovladače pro virtuální knoby na mixeru (např. k ovládání panoramy) a tlačítka třeba pro přepínání funkcí solo a mute (poslech/vypnutí zvoleného kanálu). Mnohé MIDI kontroléry jsou vybaveny LED indikátory stavu (aktivní/neaktivní) tlačítka nebo pozice otočného potenciometru, což značně usnadňuje orientaci během ovládání bez nutnosti kontroly stavu potenciometru na monitoru počítače. Některé novější MIDI kontroléry, podporující některý ze systémů pro automatické přiřazování parametrů kontrolérům podle momentálně aktivního okna v aplikaci, navíc obsahují malé LCD displeje u každého důležitého ovládacího prvku (nejčastěji faderu nebo knobu), které zobrazují krátký text s názvem aktuálně přiřazeného parametru, což opět usnadňuje orientaci během práce.

Master keyboardy

MIDI kontroléry, které disponují klaviaturou o rozsahu dvou nebo více oktáv, se obvykle nazývají master keyboardy. Tímto názvem se odlišují od keyboardů-samohrajek, digitálních pian nebo syntezátorů s klaviaturou, protože nejsou vybaveny zvukovým modulem a slouží výhradně k ovládání softwaru či jiného nástroje pomocí MIDI protokolu. Master keyboardy nejsou vybaveny MIDI vstupem (až na výjimky v podobě modelů s rozšiřujícími sloty pro dodatečné vybavení zvukovým modulem) a obsahují pouze MIDI výstup v podobě historického konektoru DIN, anebo častěji v podobě moderního USB portu, případně disponují oběma variantami. Klaviatura bývá vždy opatřena rychlostní citlivostí (odečítané údaje odpovídají MIDI parametru velocity) pro rozlišení dynamiky úhozu až do 128 stupňů (maximum). Lépe vybavené master keyboardy navíc podporují funkci aftertouch – jejich klaviatura je kromě rychlosti úhozu i tlakově citlivá, díky čemuž je možné po stisknutí klávesy regulovat tlakem prstu další MIDI parametr (opět ve škále až 128 stupňů). Takto lze např. po stisknutí klávesy dodatečně ovládat hlasitost, vibrato, obálku frekvenčního filtru nebo úroveň efektu drženého tónu. V dalších vlastnostech jsou master keyboardy víceméně shodné s klasickými kontroléry. Některé jsou vybaveny pouze klaviaturou, displejem a neprogramovatelnými ovládacími prvky – takové keyboardy mívají obvykle větší rozsah klaviatury od pěti oktáv až po plný klavírní rozsah 88 kláves. Většina dnešních master keyboardů však nabízí kromě klaviatury řadu programovatelných ovládacích prvků, jako jsou fadery (často v počtu devíti kvůli kompatibilitě s drawbar varhanními táhly), otočné knoby s aretací po jednotlivých krocích nebo bez aretace, tlačítka, případně dotykově citlivé plochy (drumpads) pro hru bicích partů a perkusí úderem prstu. Snad každý master keyboard je vybaven kolečkem pro ovládání ohybu výšky tónu (pitchbend) a kolečkem pro ovládání vibrata (modulation). Některé modely navíc obsahují alternativní ovládací prvky v podobě joysticků, pomocí nichž je možné pohybem ve dvou osách ovládat hodnoty dvou parametrů najednou, touchpadů fungujících na stejném principu jako dotykové plochy na laptopech, případně infračervených snímačů (ty jsou bohužel zatím stále vzácné), které snímají pohyb ruky ve vertikální ose nebo dokonce ve třech osách.

Drumpady

O bicích padech – drumpads – jsem se zmínil v minulém odstavci, takže jen doplním, že na trhu existuje několik modelů MIDI kontrolérů, které slouží výhradně k ovládání hardwarových či softwarových bicích modulů, a jejich ovládací panel namísto kláves obsahuje pouze drumpady, obvykle v počtu 16 kusů v uspořádání 4 x 4. Některé modely jsou vybaveny LED diodou nebo podsvícením u každého drumpadu, a jsou proto použitelné i k ovládání krokových sekvencerů.

Mix kontroléry

Mix kontroléry nebo mixážní kontroléry narozdíl od master keyboardů využijí i zvukaři, kteří se ve studiu primárně nezabývají hudební tvorbou, ale záznamem, editací a finálním mixem. Na trhu je dostupná řada mix kontrolérů, které vzhledem připomínají malé mixpulty. Rozdíl je v tom, že se jedná o MIDI kontroléry, určené opět k ovládání softwaru, případně jiného MIDI zařízení. Uspořádání ovládacích prvků vychází z umístění ovladačů na hardwarových a softwarových mixážních pultech, takže se ustálilo v pořadí (směrem dolů): jeden nebo více otočných potenciometrů, dvě nebo tři tlačítka (nabízejí se jako solo, mute a rec), často opatřená LED diodami, jeden otočný poteciometr (nejčastěji sloužící jako ovladač panoramy) a 10 mm dlouhý vertikální fader. Luxusnější kontroléry disponují namísto obyčejných tahových potenciometrů motorizovanými fadery (často dotykově citlivými), jejichž využití je vhodné především při záznamu a následném čtení automatizace parametrů zvolené stopy či více stop najednou během mixu. Motorizované fadery se poté pohybují podle momentální hodnoty zaznamenaného parametru automatizace v dané stopě (např. úrovně hlasitosti stopy).

Kombinovaná zařízení

Protože požadavky určitých cílových skupin (domácích hudebníků, zvukařů apod.) bývají do značné míry shodné, v posledních letech se na trhu ustálilo několik univerzálních řešení v podobě víceúčelových zařízení. Nejčastěji se můžeme setkat s USB MIDI kontrolérem případně USB master keyboardem se zabudovaným audio rozhraním (většinou s dvěma nebo čtyřmi kanály). Takové zařízení přesně vyhovuje požadavkům většiny hudebníků v domácích studiích, protože plní funkci dvou nejčastěji používaných zařízení: zvukové karty a MIDI kontroléru. Podobným způsobem bývají integrována vícekanálová audio rozhraní do mixážních kontrolérů, kdy celé zařízení mnohdy může fungovat i samostatně jako běžný mixpult (nejčastěji osmikanálový) bez nutnosti připojení k počítači. Osmikanálové zvukovky zabudované do mix kontrolérů bývají velmi oblíbenými produkty v lepších domácích i běžných profesionálních studiích a zpravidla ke komunikaci s počítačem využívají vysokorychlostního FireWire rozhraní, kterým jsou přenášena data audio kanálů společně s MIDI povely. Kombinovaných zařízení typu „vše v jednom“ dnes existuje celá řada a stále se objevují nové přístupy a nové formy integrace více zařízení do jednoho produktu.

Hardware – ozvučení

Poslechové monitory

Poslechové monitory jsou velmi důležitou a bohužel mezi uživateli domácích studií stále často podceňovanou součástí vybavení, bez kterého DAW jakéhokoliv typu nemůže plnit svoji funkci. Protože poslech během tvorby hudby, nahrávání instrumentálních a vokálních partů, finálního mixu a masteringu vždy klade specifické požadavky na poslechový řetězec, ustálily se v nahrávacím průmyslu různé typy poslechových monitorů. V domácích studiích je samozřejmě nutné brát v potaz jistá omezení včetně ekonomického hlediska, ale přesto je vhodné zvolit raději nižší cenovou třídu profesionálních poslechových monitorů než spoléhat na hi-fi reprosoustavy a aparatury nebo na pofidérní kutilská řešení. Pro naše účely se výborně hodí studiové monitory určené pro poslech v blízkém poli (tzv. nearfield monitory), které jsou dostupné nejčastěji jako dvoupásmové sestavy v aktivním provedení, kdy je v reproboxu kromě reproduktorů zabudován jeden zesilovač pro každý reproduktor. Tomuto řešení, s nímž se na trhu můžeme setkat nejčastěji, se říká bi-amp a jeho výhoda spočívá v tom, že každý reproduktor je buzen zesilovačem, který je přesně dimenzován podle maximálního výkonu měniče a je optimalizován právě pro tento reproduktor, přičemž nízkofrekvenční reproduktor je obvykle buzen zesilovačem s odlišnými parametry než vysokofrekvenční driver. Rozdělením výkonového stupně na dva oddělené bloky zesilovače (např. s výkonem 18 W + 50 W) má navíc výhodu v nižším zahřívání tranzistorů, čímž odpadá nutnost aktivního chlazení.

Kabely

Pod pojmem kabely mám v tomto případě na mysli pouze signálové kabely. Tedy takové, po jejichž vodičích je veden zvuk v analogové (tedy nedigitální) podobě, ať už symetricky nebo nesymetricky. Digitální kabely jsou samostatnou kapitolou, a přestože se s nimi mohou setkat i hudebníci v domácích studiích, nepovažuji problematiku koaxiálních, optických nebo jiných kabelů za natolik závažnou, aby si zasloužila podrobnějšího rozboru. Naopak klasické analogové kabely bývají hlavně u méně zkušených uživatelů častým zdrojem problémů. Jen pro objasnění stojí za zmínku, že signálové kabely jsou buďto symetrické, anebo nesymetrické. Nesymetrické kabely bývají nejčastěji v provedení TS (jack) nebo RCA (cinch) a je jimi veden signál jednoho audio kanálu. V prostředí spotřební elektroniky se často lze setkat se stereo kabely, po nichž je veden signál levého i pravého kanálu současně. Takové kabely však s výjimkou použití se sluchátky, kde je sluchátkový výstup vždy ve stereo provedení nejčastěji v podobě velkého 6,3mm jacku, případně malého 3,5mm jacku, nemají ve studiové praxi žádné využití. Kromě toho nemohou být symetrické, protože vedení signálu z obou kanálů je na jeden kabel až až. Pokud jde o symetrické kabely, využívají se nejčastěji jako mikrofonní nebo linkové kabely, osazené třípinovými XLR konektory (v muzikantské hantýrce často nazývané canony). Symetrické kabely však mohou být zakončeny také TRS konektory (vypadají jako velký jack na stereo kabelech). Symetrické kabely jsou výhodné tam, kde by se na signálové cestě mohlo naindukovat nežádoucí elektromagnetické rušení, které mnohdy dovede ve slyšitelném spektru nadělat pěkný nepořádek. Proto se s nimi setkáme obvykle na cestě od mikrofonu ke zvukovce nebo mixpultu anebo na cestě od master výstupu zvukovky či mixážní konzole k hlavním poslechovým monitorům. Zvukaři v této problematice mají jasno, ale mnozí hudebníci (a často bohužel i z řad profesionálů) mohou mít sklony kvalitu audio kabelů podceňovat, což se jim může na pódiu během vystoupení vymstít. Doporučuji používat jen kvalitní stíněné kabely větší tloušťky s robustními konektory, nejlépe symetrické, tam kde je to možné. Kvalitní kabel sice stojí o něco více (řádově stovky korun), ale má vyhovující parametry, má mnohem delší životnost a je spolehlivý.

Shrnutí

Protože prostor pro Téma měsíce není neomezený a podrobnější rozpitvávání hardwaru by samo o sobě vydalo na několik článků, považuji za rozumné v tomto bodě udělat tečku. Dost bylo hardwaru. Příště se budeme věnovat té zábavnější (alespoň pro mě) a dnes stále důležitější součásti DAW na počítači, kterou je software. Probereme jednotlivé kategorie softwaru podle účelu a využití, aplikace i plug-iny, nejpoužívanější audio/MIDI sekvencery, virtuální instrumenty a efekty a budeme se v neposlední řadě zabývat praktickou stránkou věci – prací v hudebních programech a používání DAW na počítači jako jednoho organického celku.