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L'ordinateur pour les nuls (qui veulent faire de la musique avec)

Dossier

Quel ordinateur pour la musique ? (Partie 1)

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Un ordinateur pour faire de la musique ? En voilà une bonne idée. Oui mais lequel ? En voilà une bonne question. Et d’abord, c’est quoi un ordinateur et comment ça marche ?

Dans la production musicale comme dans le secrétariat ou la comptabilité, les micro-ordinateurs ont révolutionné les méthodes de travail. Imagine t’on aujourd’hui taper un CV sur une machine à écrire avec copie carbone plutôt que dans un traitement de texte ? Certes non. Et c’est la même chose pour enregistrer ou produire de la musique : difficile de faire sans ordinateur… Et quand bien même on trouve ça et là des intégristes du tout vintage, force est de constater qu’aucun morceau n’est aujourd’hui commercialisé sans passer à un moment par un ordinateur, ne serait-ce que parce que tous les supports sont désormais numériques (CD, MP3, si l’on excepte le micro marché des vinyles ciblant les DJ et les audiophiles passéistes).

Bien entendu, il reste toujours possible d’enregistrer un disque avec un bon vieux magnétophone multipiste et profiter ainsi du grain que la bande confère au son, mais reconnaissons que la chose est très coûteuse en temps comme en argent (entretien, coût des bandes, etc.) et qu’il s’agit donc là d’un loisir pour gens fortunés. Si vous n’êtes ni Jack White, ni Lenny Kravitz et que vous n’avez pas les moyens de louer 3 mois Abbey Road pour faire de l’Editing à coup de colle et de ciseaux, vous allez donc probablement vous contenter, comme 99 % des home studistes et ingénieurs du son, d’un ordinateur pour faire de la musique.

A quoi ça va vous servir ? Avec les interfaces et logiciels adéquats, à piloter n’importe quel instruments électronique MIDI (synthé, sampler, etc.) ou n’importe quel instrument virtuel, à enregistrer de l’audio,  et à mixer tout ça ensemble en appliquant au besoin des effets… Le tout avec la possibilité, entre autres, de sauvegarder autant de variantes de votre travail que nécessaire, d’annuler telle ou telle erreur, et de jouir de la toute puissance du Couper/Copier/Coller. En studio, ou en live. Et pour un prix ridicule en regard de ce que ce genre de choses vous auraient coûtées il y a 30 ans.

Bref, il vous faut un ordinateur. Oui, mais lequel ? Un mac, un PC, avec quel processeur ? Quel disque dur ? Combien de RAM ? Et d’abord, comment je pourrais choisir tout ça si je ne sais pas un minimum ce qu’est un processeur ou à quoi sert la RAM ?
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Pas de panique : on va essayer de clarifier tout ça.

Les composants d'un ordinateur

Que l'ordinateur soit un Mac ou un PC, le fonctionnement global de la machine est le même, à plus forte raison d'ailleurs depuis qu'Apple utilise des processeurs Intel. La différence entre les deux plateformes tiendra donc surtout à leur système d'exploitation (Windows, Mac OS X, Linux, etc.), à leur ergonomie et à leurs logithèques respectives. Mais que vous décidiez de monter vous-même votre ordinateur ou que vous hésitiez entre plusieurs modèles chez un assembleur particulier, un petit passage en revue des différents composants le constituant vous sera d'une grande utilité, histoire de comprendre qui fait quoi...

Le processeur

Appelé souvent CPU (pour Central Processing Unit) ou microprocesseur, il est souvent assimilé au "cerveau" de l'ordinateur car c'est lui qui gère tous les calculs de la machine : pas une donnée qui ne passe par lui et sa puissance est donc relativement déterminante pour les performances globale de l'ordinateur. En audio, c'est lui qui va par exemple faire tous les calculs d'une révérbération, tout en s'occupant d'une partie de l'affichage de vos fenêtres ou en gérant de manière indirecte tout le reste de l'ordinateur (saisie au clavier, etc.). Pour prendre une métaphore musicale, c'est un peu le chef d'orchestre de votre machine.

DSP, GPU : qu’est ce que c’est ?


Lorsqu’on parle de processeur DSP, on parle d’un processeur complètement dédié au traitement du signal (DSP signifie Digital Signal Processing). Ces opérations pourraient certes être réalisées par un processeur généraliste mais comme l’architecture du processeur DSP a été spécialement conçue pour ces tâches, il est souvent plus efficace pour les mener à bien.  Dans l’audio, on trouve des processeurs DSP dans quantité de matériel du plus simple au plus complexe : convertisseur AN/NA, mais aussi tous les systèmes servant à faire tourner des logiciels propriétaire, dont Pro Tools HD, UAD, Powercore, etc.

Parmi les processeurs DSP les plus utilisés, on évoquera aussi le cas du GPU (Graphic Processor Unit), soit un processeur dédié aux calculs graphiques : c’est lui qui va gérer l’affichage 2D ou 3D sur un ou plusieurs écrans, et va permettre d’appliquer des traitements spécifiques à l’image, dont les jeux vidéos usent et abusent pour être toujours plus beaux : lissage des textures, anti-crênelage, éclairages dynamiques. Là où ca devient amusant, c’est que le traitement de l’image et celui de l’audio partagent nombre de problématique commune (l’anti-aliasing par exemple), de sorte qu’on peut tout à fait se servir d’un GPU pour faire des calculs audio. D’ailleurs, c’est un processeur graphique détourné  qui équipait les cartes UAD-1 d’Universal Audio. Et l’on trouve actuellement quelques plug-ins capables d’utiliser la puissance de calcul des cartes graphiques nVidia : c’est le cas de la réverb à convolution Reverberate LE de Liquidsonics par exemple.
A la base, un microprocesseur est un petit carré de silicium sur lequel sont rassemblés plusieurs millions de transistors : on en dénombrait plus de 60 millions sur les Pentium IV, tandis que les Core i7, bénéficiant des progrès constant de la miniaturisation, en comptent aujourd'hui 731 millions. Un plus grand nombre de cellules dans ce cerveau de silicium permet évidemment plus de puissance, mais le nombre de transistor n'est pas le seul facteur déterminant en la matière : l'architecture du processeur et sa vitesse sont également à considérer.

Plus le microprocesseur est rapide, plus il pourra effectuer de calculs en un temps donné, et cette rapidité, on la mesure en Giga Hertz (GHz). Lorsqu'on dit qu'un processeur est cadencé à 2 GHz, cela signifie qu'il peut effectuer 2 milliards de cycles par seconde. Mais qu'est ce qu'un cycle, me direz vous ? Bonne question. Pour faire simple, disons qu'un cycle est une opération basique, comme l'addition de deux nombres. Multiplier deux nombres prend en revanche plusieurs cycles, et diviser deux nombres encore plus. Pourquoi? Parce que le processeur est, en comparaison d'un cerveau humain, extrêmement limité. Mais comme il est extrêmement rapide, ce côté laborieux est transparent pour l'utilisateur et donne l'impression que la machine est des plus intelligentes.

Retenez toutefois que cette fréquence de fonctionnement est théorique car, dans les faits, nos processeurs fonctionnent rarement à plein rendement. Pourquoi? Parce qu'ils sont bridés par la relative lenteur d'autres composants comme la mémoire vive (appelée aussi RAM). En outre, on s'est aperçu que l'augmentation de la fréquence des processeurs n'était ni l'unique ni le plus simple moyen pour développer leur puissance. De fait, les dernières générations de CPU ont surtout progressé dans leur architecture , avec l'apparition de processeur multi-coeurs.

Pour simplifier à l'extrême, disons qu'un processeur multicore est un processeur qui contient lui-même plusieurs processeurs placés en parallèle. On parle alors de processeurs Dual Core (à 2 coeurs), Quad Core (à 4 coeurs) ou même Octo Core (8 coeurs).

De la sorte, on peut progresser dans la puissance de traitement sans pour autant devoir monter la cadence de l'ordinateur et éviter ainsi les problèmes de chauffe liés à l'augmentation de la vitesse...

A l'heure où sont écrites ces lignes, c’est d'ailleurs ce type de processeurs (essentiellement des Dual Core et des Quad Core) qui équipent toutes les machines vendues sur le marché, qu'il s'agisse de Mac ou de PC.

Mémoire vive (RAM)

Tous vos logiciels et toutes vos données sont stockés sur le ou les disques durs de l’ordinateur. Le problème, c’est que ce dernier est très lent en comparaison de la vitesse à laquelle travaille le processeur. C’est ici qu’intervient la mémoire vive.

De quoi s’agit-il ? D’une zone de stockage volatile fonctionnant beaucoup plus rapidement qu’un disque dur et dans laquelle sont placées les données en attente d’être traitées par le processeur (un programme, un fichier audio, une image, etc.). Pourquoi volatile ? Parce que la mémoire vive est vidée dès que vous éteignez votre ordinateur, tandis que celles stockées sur les disques durs demeurent.
Et la mémoire cache ?

Bien qu’extrêmement rapide, la mémoire vive n’est toutefois pas encore assez véloce pour le processeur. A l’intérieur de ce dernier, on trouve ainsi un type de mémoire encore plus rapide que la RAM : la mémoire cache. Extrêmement coûteuse à produire, elle n’est présente qu’en petites quantités et ne sert donc pas à stocker des données, mais plutôt des instructions propre au processeur. A priori, et comme pour le RAM, plus la mémoire cache de votre processeur est grande, mieux il fonctionnera. Précisons que vous n’avez pas la possibilité de rajouter de la mémoire cache : comme elle est intégrée au processeur, sa quantité dépend du modèle de ce dernier.

Comme pour le processeur, plus la mémoire vive est rapide, plus véloce sera votre système (le CPU pourra travailler plus vite et sera moins en attente de données), et cette vitesse est, comme pour les processeurs, calculée en GHz.

Mais à vrai dire, dans bien des cas, c’est surtout en privilégiant la quantité de mémoire, exprimée quant à elle en GigaOctets, que vous gagnerez en performance. Plus vous avez de RAM, moins vous serez bridés par la lenteur du disque dur. Un facteur qui devient déterminant si vous comptez utiliser, par exemple, de grosses banque de sons.

Et ayez bien conscience qu’au-delà de vos softs de musique, votre système d’exploitation, votre antivirus ou encore votre logiciel de messagerie consomment tous de la mémoire vive. De fait, pour bien tourner, un Windows Seven ou un Mac OS X réclameront à eux seuls 2 Go de RAM voire plus. Et c’est sans compter les autres programmes que vous souhaitez utiliser, ou le volume de données que vous avez à traiter simultanément : il est sûr que si vous faîtes la bande son d’un film HD et que votre projet compte 300 pistes en 24 bits / 96 kHz, la fluidité de votre outil de travail dépendra grandement de la quantité de RAM dont il dispose.

Disque dur interne

Le disque dur interne est la mémoire d'archive de votre ordinateur et c'est là que sont stockées toutes vos données personnelles, mais aussi vos logiciels ou le système d'exploitation.  Sa capacité s'exprime, selon la taille du disque, en Go (GigaOctets) ou encore en To (TeraOctets), avec évidemment l’idée que plus le disque dur est gros, mieux c’est puisque vous pourrez y stocker plus de données.
Toutefois, et en particulier pour l’audio, il convient de considérer des caractéristiques autrement plus importantes que la taille du disque, comme son temps d’accès (le temps que met le disque à trouver la donnée), sa rapidité (à quelle vitesse tournent les plateaux magnétiques le composant), la quantité de mémoire cache qu’il embarque (en Mo) et le débit de données qu’il propose (en Mo/s).

Si l’on excepte les disques durs destinés aux serveurs informatiques professionnels et les vieux modèles IDE et SCSI qui font désormais partie de l’histoire informatique, tous les disques durs répondent aujourd’hui à la norme Serial ATA. Voilà qui simplifie grandement l’affaire.

Si vous pouvez tout à fait vous contenter d’un unique disque dur, vous avez toutefois intérêt à penser multiple. Vous pouvez en effet disposer d’un disque pour votre système d’exploitation et vos logiciels, et d’un autre pour vos données ou vos samples.

Mais vous pouvez aussi tirer partie de la technologie RAID qui consiste à paralléliser plusieurs disques durs pour augmenter la sécurité des données (un disque dur répliquant les données d’un autre, au cas où il viendrait à lâcher : c’est le RAID 1 utilisant le méthode de ‘mirroring’) ou pour accroître les performances de lecture et d’écriture (à partir de deux disques physiques, on en fait un virtuel, de sorte que le débit en écriture ou en lecture de données est en théorie doublé : c’est le RAID 0, utilisant une méthode appelée le striping). Attention ! Le RAID 0 a un gros défaut : si un de vos deux disques dur vient à lâcher, vous perdez toutes vos données. Du coup, on s’intéressera de près au mode RAID 0+1 qui, en recourant à 4 disques durs, permet de faire du striping tout en ayant la sécurité apportée par le mirroring… Reste qu’avec ce système, 4 disques dur d’1 To ne vous donneront à la fin qu’un espace de stockage de 2 To.

Toutefois, le RAID n’est pas la seule issue pour obtenir des disques durs plus véloces et plus sûrs. Apparus récemment, les disques SSD (Solid State Disc) sont des sortes d’énormes clés USB dans ce sens où ils utilisent, comme ces dernières de la mémoire Flash, tout en disposant d’une interface SATA. Leur avantage ? Contrairement aux disques durs classiques, ils ne contiennent aucune partie mécanique (pas de plateaux magnétiques parcouru par une tête de lecture), ce qui leur permet d’être à la fois très rapides, d’offrir de très bon débits et de se montrer moins fragiles. Leurs défauts ? Ils sont encore relativement chers et ne sont disponibles que dans de petites capacités. Comptez une moyenne de 300 € pour un disque SSD de 128 Go, tandis qu’on trouve pour la moitié de ce prix des  disques durs classiques de 2 To…

Un bon choix pour faire un disque Système donc, mais peut-être pas pour le stockage de toutes vos données…

La carte mère

Si le processeur est en quelque sorte la tête pensante de l’ordinateur, tandis que la RAM et le disque dur sont ses différents niveaux de mémoire, la carte mère pourrait quant à elle être comparée au tronc sur lequel viennent se greffer tous les organes et membres nécessaires à l’utilisation de la machine. C’est ainsi elle qui fait le lien entre le processeur, la RAM, les disques durs, mais aussi la carte graphique, le réseau Internet ou local, et tous les autres périphériques internes ou externes : interface audio, clavier, souris, imprimante, etc.

Et c’est donc à partir de ses spécificités à elle, des connecteurs qu’elle embarque et de son aptitude à gérer telle ou telle norme, que vous pourrez éventuellement choisir tel ou tel composant pour vous bâtir un PC sur mesure ou encore faire évoluer votre machine : gère t’elle le PCI Express, permet-elle d’utiliser telle génération de processeur ? Etc. etc.

Conclusion

A présent que vous situez à peu près qui fait quoi dans l’ordinateur, nous verrons dans une suite à cet article les différents choix possibles en matière d’ordinateur pour faire de la musique. Et croyez bien qu’il y en a des choix…
Article suivant dans la série :
Mac ou PC (et vice versa) →
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