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Professionelle Musikproduktion mit Linux

07.05.2015 | 12:03 Uhr |

Mit der Digitalisierung haben sich viele Lebensbereiche und Berufsfelder geändert. Das gilt auch für die Musikproduktion. Toningenieure sitzen heute vor PCs statt vor Schalttafeln. Wie Linux zur Digital Audio Workstation wird, zeigt dieser Artikel.

Bei der digitalen Musikproduktion hat Apple ein gewichtiges Wort mitzureden. Das zeigt schon der einfache Blick auf viele Bühnen und Tonstudios, wo das Apfel-Logo die Hardware ziert. Das liegt weniger daran, dass der Hersteller aus Cupertino seine Geräte dafür optimiert hat, sondern hat eher historische Gründe. Eine ganze Reihe von Spezial-Software erschien zuerst für Apples Betriebssystem, und die früheren Versionen von Windows eigneten sich erst nach einigen Anpassungen und Umbauen für professionelle Musikproduktionen.

Dass und wie Sie auch mit einem Linux, im Beispiel bevorzugt mit einem Ubuntu, professionelle Musik produzieren können, lesen Sie in diesem Artikel. Für den raschen Einstieg sind Spezialeditionen wie Ubuntu Studio geeignet, da diese bereits eine Zusammenstellung von Anwendungen enthalten. Das Aufsetzen einer individuellen Digital Audio Workstation beschert zwar mehr Aufwand, bietet aber fortgeschrittenen Nutzern den Vorteil einer perfekt abgestimmten Studiotechnik. So oder so sollten die Seiten von „ Linux-Audio “ eine erste Anlaufstelle sein. Die dort aktiven Nutzer verraten nicht nur Namen und Quellen unzähliger Spezialprogramme, sondern auch ausführliche Anleitungen zu Spezialproblemen.

Erstes Gebot: Latenzen vermeiden

Wenn ein Computer als Digital Audio Workstation (DAW) genutzt werden soll, ergibt sich eine ganze Reihe von besonderen Ansprüchen an Software und Hardware. Ein wichtiges Kriterium ist die Geschwindigkeit, mit der das System die eingehenden oder produzierten Signale verarbeiten kann. Werden auf einem System nur Audiodateien konvertiert oder die Signale von einer externen Quelle (CD) digitalisiert, reichen die Ressourcen dafür üblicherweise immer aus. Im Zweifel lagert das System einfach Daten auf die Festplatte aus und greift dann darauf zu. Die Verarbeitung von Signalen und das Steuern von Anwendungen benötigen immer auch Rechenzeit und Ressourcen. Das Betriebssystem leitet etwa die Signale des externen Mikrofons an die Software weiter, mit der Sie die Musik aufnehmen wollen. Mit der Maus regeln Sie auf dem Bildschirm die Lautstärke.

Die besten Linux-Spezial-Distributionen

Diese Eingabe muss das System erst wieder interpretieren, bevor die Änderung umgesetzt wird. Die Zeiteinheiten und Verzögerungen (Latenzen) summieren sich im Laufe der Produktion und äußern sich schlimmstenfalls in hörbarem Aussetzen, Knacken oder kurzfristigem Rauschen.

Um solche Probleme zu vermeiden, kann die Installation eines speziellen Kernels sinnvoll sein. Dazu hat die Entwicklergemeinde extra „Low Latency-“ und „Real Time-“Kernel entwickelt. Um einen Kernel mit geringeren Latenzen zu installieren, öffnen Sie ein Terminal und geben dort folgenden Befehl ein:

sudo apt-get install linux-lowlatency

Sie finden weitere Hinweise dazu auch im Software-Center. Bei der Installation eines alternativen Kernels wird der zuvor genutzte Kernel nicht gelöscht. Beim Starten des Systems können Sie über den Bootmanager jederzeit wieder zurückwechseln.

Technisch interessierte Nutzer finden auf der Seite https://rt.wiki.kernel.org/ eine Menge an Informationen rund um die Echtzeiterweiterungen.

Störende Latenzen können sich ebenfalls durch das Dateisystem ergeben. Ext2 oder XFS gelten als geeigneter für Audioproduktionen als der derzeitige Linux-Standard Ext4. In den Systemeinstellungen schalten Sie zudem besser die alle Funktionen für das Stromsparen vollständig ab und konfigurieren das System für den Dauerbetrieb. Denn das Drosseln der Prozessorfrequenz zum falschen Zeitpunkt kann sich ebenfalls in nicht mehr korrigierbaren Aussetzern in der Audiodatei bemerkbar machen.

Grundsätzlich sollten alle Anwendungen beendet werden, die nicht für die Produktion erforderlich sind. Kontrollieren Sie am besten über den Systemmonitor die laufenden Prozesse und in den Systemeinstellungen, welche Programme Sie bereits beim Systemstart laden.

Hardware – ganz nach Anspruch

Je nach eigenem Anspruch kann der Austausch von Hardware-Komponenten oder der Kauf eines neuen Systems notwendig sein. Notebooks sind generell problematisch. Üblicherweise müssen sich hier Grafikchip und System den Arbeitsspeicher teilen, was zu Engpässen führen kann. Für die professionelle Musikproduktion ebenfalls kaum zu empfehlen sind Onboard-Musikchips. Sie besitzen in der Mehrheit nur minderwertige Komponenten und damit eine niedrige Klangqualität, was sich insbesondere durch hörbares Rauschen bemerkbar macht. Wenn das Signal eines Mikrofons verarbeitet werden soll, muss das analoge Signal erst digitalisiert werden. Dazu wird ein entsprechender Wandler genutzt. Und auch diese Bausteine sind bei Onboard-Chipsätzen eher von geringer Qualität.

Generell problematisch wird es, wenn Betriebssystem und Anwendungen auf der gleichen Festplatte laufen, auf der auch die Audiodateien geschrieben werden. Ideale Bedingungen herrschen für die Produktion, wenn Sie auf zwei Festplatten setzen können. Falls dies aus Gründen des Budgets oder der Technik nicht möglich sein sollte, sollten Sie das gemeinsam genutzte Laufwerk in der Datei „/etc/fstab“ mit der zusätzlichen Option „-noatime“ einbinden, um Latenzen zu reduzieren.

Der Daemon Jack (Jack Audio Connection Kit): Der Sound-Server kann mittels Stecktafeln für das Zusammenspiel mit Filtern und Soundquellen konfiguriert werden.
Vergrößern Der Daemon Jack (Jack Audio Connection Kit): Der Sound-Server kann mittels Stecktafeln für das Zusammenspiel mit Filtern und Soundquellen konfiguriert werden.

Unentbehrlicher Sound-Server: Gestatten, Jack!

Das von Ubuntu eigentlich bevorzugte Soundsystem ist Alsa (Advanced Linux Sound Architecture). Es übernimmt die Kommunikation mit der Soundkarte und vermittelt zwischen den Anwendungen. Alsa holt die anstehenden Daten von der Quelle ab, verarbeitet diese und reicht sie weiter. Das muss zwangsläufig zu Verzögerungen führen, selbst wenn die Daten gar nicht verändert werden. In der Praxis nicht tolerabel werden diese Verzögerungen, wenn mehrere Audioanwendungen hintereinander geschaltet werden, um das gleiche Signal zu verarbeiten, wie es bei Filtern und Effekten der Fall ist. Hier summieren sich die Verzögerungen dann so weit, dass sie als Störungen hörbar sind.

Viele Anwendungen setzen daher die Installation von Jack voraus. Dieses System basiert auf dem Ansatz von Client und Server. Der Jack-Server verteilt die Daten, die verarbeitet werden sollen, sobald diese vorliegen. Die Architektur wartet (anders als bei Alsa) also nicht darauf, dass eine Anwendung nach neuen Audiopaketen fragt, sondern liefert diese automatisiert aus. Der Vorteil des Jack-Systems: Dieser Vorgang muss wegen des Server-Ansatzes nur einmal durchgeführt werden. Anderen Client-Programmen, die Jack nutzen, stehen die Daten fast verzögerungsfrei zur Verfügung. Sie können Jack über das Terminal nachträglich installieren:

apt-get install jackd qjackctl

Das zusätzliche Paket „qjackctl“ wird verwendet, um den Jack-Server zu konfigurieren. Einige der Studioanwendungen, um die es nachfolgend geht, setzten Jack aber ohnehin zwingend voraus und installieren das Paket als Abhängigkeit.

Aufnehmen, mischen und komponieren

Audiobearbeitung mit Ardour: Beim Start der Software müssen Sie zunächst das zugrundeliegende Soundsystem einstellen.
Vergrößern Audiobearbeitung mit Ardour: Beim Start der Software müssen Sie zunächst das zugrundeliegende Soundsystem einstellen.

Wer unter Linux professionelle Musik aufnehmen und schneiden möchte, kommt an den Programmen Ardour und Rosegarden kaum vorbei. Ardour finden Sie in den Paketquellen von Ubuntu. Die aktuellste Version dieses Editors ist aber auch stets auf der Download-Seite http://ardour.org/download verfügbar. Der Editor arbeitet zwar auch mit Alsa, seine vollen Möglichkeiten entfaltet er aber mit Jack. Da die Software selbst über keinerlei Effekte verfügt, ist auch die Kopplung mit diesem Audio-Server zu bevorzugen, da die Klänge auch per Filter verarbeitet werden können.

Soundeditor Ardour: Das Open-Source-Programm ist unter Linux ohne Zweifel eines der leistungsfähigsten Programme für das Mischen von Musik.
Vergrößern Soundeditor Ardour: Das Open-Source-Programm ist unter Linux ohne Zweifel eines der leistungsfähigsten Programme für das Mischen von Musik.

Das Unternehmen Steinberg hat mit Asio (Audiotransferprotokoll) und VST (Virtual Studio Technology) viel für die Digitalisierung der Musikproduktion geleistet.

Allerdings lassen sich VST-Plugins nicht ohne Weiteres unter Linux nutzen. Hier müssen Sie jeweils im Internet recherchieren, ob und wie ein Plugin in Ardour oder einem anderem Programm eingebunden werden kann.

Drum-Computer und Sequenzer: Hydrogen ist optisch gelungen und arbeitet mit dem Sound-Server Jack und dessen Clients zusammen.
Vergrößern Drum-Computer und Sequenzer: Hydrogen ist optisch gelungen und arbeitet mit dem Sound-Server Jack und dessen Clients zusammen.

Eine empfehlenswerte Ergänzung zu Ardour ist Rosegarden. Mit diesem Programm lassen sich Noten nicht nur setzen, sondern auch wiedergeben. Damit wird Rosegarden zu einem Sequenzer, dessen Signale mit Ardour verarbeitet und aufgenommen werden können.

Für die eigentliche Klangerzeugung gibt es eine ganze Reihe von kostenlosen Open-Source-Lösungen. Bristol emuliert zum Beispiel eine ganze Reihe klassischer Synthesizer mitsamt deren Oberfläche. Hydrogen ist ein sehr leistungsstarker Drum-Computer. Beide Programme besitzen zusätzlich eine sehr sorgfältig gestaltete Oberfläche mit intuitiver Bedienung.

Ein Emulator klassischer Synthesizer: Die Software Bristol ist ein schönes Werkzeug für Klangveteranen. Damit spielen Sie Moog und Korg unter Ubuntu.
Vergrößern Ein Emulator klassischer Synthesizer: Die Software Bristol ist ein schönes Werkzeug für Klangveteranen. Damit spielen Sie Moog und Korg unter Ubuntu.

Wird das System in erster Linie für die (professionelle) Wiedergabe von Musik genutzt, erweist sich Mixxx als zuverlässiger Begleiter für jeden DJ. Die verschiedenen Titel werden mit Effekten überblendet und gemixt. Die Programmoberfläche folgt der klassischen Zweiteilung und umfasst die von externer Hardware bekannten Symbole und Bedienelemente. Dass die Musikdateien ohne störende DRM-Bestandteile vorliegen sollten, versteht sich fast von selbst.

Raspberry Pi als UPnP-Server nutzen

Spezial-Distribution Ubuntu Studio

Wer sein Linux-System nicht eigenhändig zur Digital Audio Workstation ausbauen möchte, kann zur Speziald-Distribution Ubuntu Studio greifen. Bei der Zusammenstellung der Audioanwendungen ist den Entwicklern ein rundes System gelungen. Der spezielle Kernel für Echtzeitbearbeitung ist ebenso an Bord wie der unentbehrliche Soundserver Jack. Mit Ardour und Rosegarden sind die wichtigsten und leistungsfähigsten Programme für die Aufnahme und das Mischen von Musik dabei, außerdem Werkzeuge für die Produktion von Podcasts sowie grafische Oberflächen für die Konfiguration der verschiedenen Sound- und Filtersysteme. Für die Musikproduktion sind Sequenzer, Sampler, Midi-Programme und Drum-Computer bereits betriebsbereit.

Vorschläge für zusätzliche Spezial-Software unter Ubuntu Studio: Das zentrale Menü zeigt unter „Extra Applications” weitere geeignete Tools.
Vergrößern Vorschläge für zusätzliche Spezial-Software unter Ubuntu Studio: Das zentrale Menü zeigt unter „Extra Applications” weitere geeignete Tools.

Ein weiterer Unterschied zum gewohnten Ubuntu besteht in der bereits installierten Wine-Umgebung. Viele Soundbearbeitungsprogramme von Windows lassen sich damit auch unter Linux betreiben. So ist das Kompilieren oder Anpassen von VST-Plug-ins durchaus mühsam und nicht immer erfolgreich. Eine entsprechende Anwendung direkt unter Linux per Wine-Umgebung in Betrieb zu nehmen, kann ein vielversprechender Versuch sein, den Baustein doch noch zu nutzen. Trotz der Spezialisierung handelt es sich um ein vollwertiges Linux-System, mit dem Sie genauso im Internet surfen oder E-Mails bearbeiten. Der Name führt ein wenig in die Irre, denn bei dieser Distribution handelt es sich nicht um eine Zusammenstellung ausschließlicher Komponenten für das Musikstudio. Ubuntu Studio ist eher ein Werkzeugkasten für kreative Nutzer generell: Grafiker, Filmemacher und Musiker finden gleichermaßen Anwendungen für die tägliche Arbeit. So hat die Distribution Blender, Gimp oder Inkscape und auch diverse Spezialprogramme für Vektorgrafik und 3D-Animation vorinstalliert.

Wie Sie es von anderen Distributionen gewohnt sind, können Sie Ubuntu Studio zunächst als Live-System ausprobieren. Auf der Seite https://ubuntustudio.org steht immer die aktuelle Version bereit, momentan mit einer Download-Größe von etwa 2,3 GB. Die Studio-Variante setzt nicht auf die bekannte Seitenleiste und den Unity-Desktop, sondern verwendet eine angepasste Fassung von XFCE. Der auffälligste Unterschied zum klassischen Ubuntu besteht in einem Dock am unteren Rand des Bildschirms, das sichtbar wird, wenn Sie die Maus nach unten bewegen. Alle Programme sind über das zentrale Anwendungsmenü am linken oberen Rand des Bildschirms zu erreichen. Das Menü gliedert sich in die vier wesentlichen Anwendungsbereiche. Damit Einsteiger zusätzliche geeignete Software schneller finden, gibt es in jedem Bereich einen Eintrag „Extra Applications“ mit Vorschlägen.

Kommerzielle Programme

Distributionen wie Ubuntu Studio und Programme wie Ardour sind kostenfrei. In den vergangenen Jahren haben jedoch einige Software-Hersteller auch kommerzielle Audioprogramme für Linux entwickelt – wir stellen hier kurz die wichtigsten vor:

Bitwig ist mit knapp 280 Euro nicht eben preiswert, steht aber für alle drei OS-Welten zur Verfügung und ist eine vollständige Suite für die Produktion und das Abmischen von Musik. Auch DJs werden ihre Freude mit der Software haben.

Renoise ist eine Digital Audio Workstation, die Schwerpunkte in Aufnahme und Abmischen setzt. Gut 70 Euro werden für eine Lizenz fällig. Zum Ausprobieren gibt es eine Demoversion. Das Programm ist modular angelegt, so dass die Funktionen durch Plug-ins ergänzt werden können.

Tracktion eignet sich ebenfalls für die Aufnahme und Bearbeitung von Audiodateien und Midi-Sequenzen. Es liegt derzeit noch als Betaversion für Linux vor. Eine Lizenz unter Windows und Mac-OS X kostet rund 60 Euro.

Dieser Artikel stammt aus der LinuxWelt 2/2015

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