Na hudbu je Mac OS X - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

26. března 2007, 16.00 | Často slýcháváme, že na hudbu je lepší Mac než PC. Ale proč? Existuje hned několik důvodů.

Na moderní Apple s procesory Intel lze nainstalovat libovolný operační systém od Mac OS X (a starších verzí) přes Windows, až po různé distribuce Linuxu. V žádném případě tedy nejsme od začátku omezováni tím nejdůležitějším a můžeme si zvolit libovolný operační systém, který nám vyhovuje a který podporuje takové audio aplikace, které nám vyhovují jak funkcemi, tak ovládáním, grafickým prostředím atd. Z důvodů, které vyplynou právě z tohoto článku, se budeme nadále věnovat Mac OS X. Apple jako hardware je sice krásný a spolehlivý, ale to jsou značkové počítače PC také (s neznačkovými je to – hlavně co se spolehlivosti týče – mnohem horší). Ale právě operační systém Mac OS X je tou správnou volbou pro muzikanty.

Latence
Jednou z nejdiskutovanějších vlastností každého digitálního zvukového zařízení je latence, tedy zpoždění systému. Jedná se o čas, který potřebuje zvukový systém na to, aby zpracovalo zadanou hudební informaci – tedy čas, který systém potřebuje od okamžiku, kdy například stiskneme klávesu na MIDI klaviatuře přes průtok signálu kabely, vysyntetizování zvuku, jeho efektování, až po okamžik, kdy je signál vyslán ze zvukové karty do aktivních monitorů. Vzhledem k tomu, že hudba probíhá v čase a nejpohodlnější je, aby probíhala v “reálném čase” (tedy abychom slyšeli odezvu hned, jakmile stiskneme klávesu), je tento parametr velice zásadní. Rozdíly nejčastěji závisejí především na tom, jak dobře jsou naprogramovány ovladače pro daný hardware. Aby bylo možné se systémem rozumně pracovat, je dobré, pokud se latence pohybuje maximálně k hranici 10ms. Lépe se pracuje například s 5ms nebo 3ms.

Reálný čas?
Jak již bylo naznačeno, žádný z operačních systémů (ostatně ani žádné jiné digitální zařízení, dokonce ani živý organizmus) ale ve skutečném reálném čase tak, jak bychom jej měli doslova chápat, nepracuje. Každý operační systém ale musí tento problém nějakým způsobem řešit. Pokud provozujete digitální audio v kvalitě 44,1kHz (tedy CD kvalita), dostane systém 44100 krát počet kanálů, které zpracováváme (v případě “obyčejného” přehrávání zvukového souboru v CD kvalitě, kdy je použito stereo, je to tedy -krát dvě, celkem tedy 88200) za vteřinu nějakou informaci o zvuku, které je nutné pokud možno co nejrychleji zpracovat. Pokud systém “zaspí” a dá aplikaci čas příliš pozdě, tak se to nestihne a dojde k trhanému přehrávání, tzv. drop outům. Jen si to představte, když přehráváte 10 audio stop nikoliv v CD kvalitě, ale pokud chcete udělat opravdu kvalitní záznam, tak například v 96kHz a všechny stopy jsou stereo. Systém musí zpracovat informaci o zvuku 1920000 za vteřinu. Má tedy dost co dělat a je poměrně důležité, aby vše včas stihl. A právě v této oblasti se různé operační systémy značně liší.

Linux, BeOS, aj.
Okrajovým operačním systémům, jako jsou různé distribuce Linuxu, případně speciální operační systémy typu BeOS, nemá smysl se moc věnovat. Podpora hardwaru, která je v hudební oblasti pochopitelně velice důležitá, je minimální. Softwarová oblast sice může nabízet různé zajímavůstky, ale pro způsob práce, který preferuje velká většina uživatelů, se v softwarové oblasti jedná spíše o různé napodobeniny toho, co se objevuje pro Windows nebo Mac. Co se týče latence, je na tom Linux dost nejednotně. Existuje několik různých standardů, takže se programátor ve výsledku rozhodne stejně jen pro jeden, a tak se mezi sebou různé aplikace stávají nekompatibilními.

Windows
Windows jsou pochopitelně alternativou (a to poměrně hodně užívanou) pro Mac OS. Důvodů je hned celá řada. Patří mezi ně například dobrá dostupnost softwaru, a to jak komerčního, tak freewarového, a nebudeme-li si nic nalhávat, řekneme, že i řada cracknutých verzí. Další výhodou je pochopitelně téměř 100% podpora hardwaru. Dnes již asi neexistuje hardwarové zařízení, které by nemělo ovladače pro Windows XP (v minulosti tomu tak ovšem nebývalo). Zdá se tedy, že Windows jsou vynikající volbou. Mají ale “drobnou” vadu na kráse, kterou je fakt, že se zvukem nepracují zrovna hospodárně. Aby bylo možné rozumné a přijatelné latence ve Windows dosáhnout, je nutné obejít ve Windows standardně dodávané ovladače WDM a používat výhradně ovladače typu ASIO (standard firmy Steinberg). Ty jsou vždy programovány samotným výrobcem hardwaru. Přímo uvnitř Windows tedy rozumná podpora hardwaru pro muzikanty v podstatě chybí.

Starší verze Mac OS
Ne vždy na tom byl Mac OS tak dobře, jako je dnes. Ještě ve verzi OS 9 chyběla řádná podpora hudebních zařízení také. Audio oblast byla řešena v podstatě tak, jak je dodnes ve Windows – každý výrobce individuálně. MIDI oblast byla řešena přes ovladače dvou různých výrobců, což poněkud zesložiťovalo nastavování. Jedním z nich byl FreeMIDI od MOTU a druhým OMS od Opcode System. Ten byl dokonce vyvíjen i pro Windows a i tam překonával vlastnosti windowsovského MIDI. Jako standard se ale tento systém neujal a firma časem zkrachovala. Nový vlastník – Gibson – propustil celý softwarový tým bývalého Opcode System. Toho využil Apple a zaměstnal hlavního tvůrce a architekta OMS. Ten začal pro Apple pracovat na Core MIDI, které je navenek podobné poslední verzi OMS, ale přitom je programátorsky naprosto konsistentní s ostatními částmi Core Audia. A tak je zřejmé, že Mac OS X už je mnohem dál.

Mac OS X
Na řešení problému s latencí používá Mac OS X svůj vlastní systém, tzv. Core Audio. Vlastní systém má nejen tu výhodu, že programátorům ovladačů velice usnadňuje práci, ale také je velmi sofistikovaný. Aby systém pokud možno co nejpřesněji věděl, kdy má audio aplikaci zavolat, aby mohla data zpracovat, je na základě aktuálních hodnot zatížení systému vypočítávána předvídací hodnota, která říká, kdy by přibližně audio aplikace měla mezi všemi ostatními různě privilegovanými úlohami dostat svůj čas. Tak se může stát, že v důsledku předběhne i jinou úlohu, která si pro sebe v systému nastaví velkou prioritu. Před několika lety mimochodem Microsoft na jednom audio meetingu přiznal, že něco podobného nelze ve Windows se současným jádrem realizovat (rozhodně s tím tedy nemá smysl počítat ani ve Vistách). Kromě toho, že tedy v Mac OS X lze nastavit audio aplikacím velkou prioritu (stejně jako ve Windows), funguje zde ještě nezávislý a velmi účinný mechanizmus předvídání.

A právě tato vlastnost dělá z Mac OS X pro hudební a zvukové aplikace objektivně stabilnější a vhodnější operační systém, než jsou Windows. Při použití jedné zvukové stopy se ještě nemusí nic moc dít, ale jakmile používáte více stop a více plug-in efektů, které jsou náročné na výpočty, musí jít při přehrávání (jehož prioritou je stíhat vše v reálném čase) požadavky jiných aplikací stranou. Nejvyšší prioritu mají vždy pochopitelně systémové úlohy, ale nemůže se například stát, aby v onen rozhodující moment byla událost o zvuku předběhnuta například síťovou událostí nebo jinou, která klidně může chvilku (myšleno v řádu desetitisícin, statisícin vteřiny a ještě kratších úseků) počkat. Ve Windows nepočkají, hudební událost předběhnou a pak může dojít k “sekání” zvuku. Uživatelé pak kupují stále výkonnější a výkonnější počítače, ale jádro problému to stejně neřeší.