Latenz

Tmny

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BITTE KORRIGIEREN FALLS ICH ETWAS FALSCH VERSTANDEN HABE!

Nachdem mir heute aufgefallen ist, dass mein Wissen über das Thema Latenz sehr bescheiden ist und mich das Recording Forum auch nicht wirklich erleuchtete, habe ich mich mal durch diverse Foren und Herstellerseiten gelesen. Da ich bezweifle der Einzige zu sein der hier Aufholbedarf hat, möchte ich mein gewonnenes Wissen mit euch teilen.

Defintion

Jede schöne Definition beginnt mit: Latenz stammt vom lateinischen „latens“ und bedeutet verborgen – mich allerdings verwirrt diese Info mehr, als sie mich lehrt.

Einfach gesagt bedeutet Latenz Verzögerung. Die Latenzzeit gibt also die Dauer des Zeitraums zwischen dem Austreten und dem Eintreten eines Signals an. Da man zwischen Aufnahme und Wiedergabe unterscheidet, gibt es also eine Eingangs- und eine Ausgangslatenz.

In der Praxis

Der Drummer drumt wild auf seinen Drums herum, diese werden durch Mikrofone abgenommen und mittels Kabel an die Eingangbuchse der Soundkarte weitergeleitet. Bis hierhin ist das Signal analog und daher noch Latenzfrei. Problematisch wird’s danach.Ab jetzt kann es zu Gerätspezifischen Verzögerungen kommen, wobei die meisten unbeeinflussbar aber zugleich auch sehr gering und somit vernachlässigbar sind.

Der größte und zum Glück auch der einstellbare Stück des Kuchens ist der Pufferspeicher, welcher für das Zwischenspeichern des Audiomaterials verantwortlich ist.

Aber wieso zwischenspeichern? Nun um ein Signal ohne zwischenspeichern aufzuzeichnen, darf es zu keinen Störungen des Prozessen kommen. Da unsere PCs aber bekanntlich mehrere Programme gleichzeitig verwalten (multi-tasking), würde der Signalfluss ständig unterbrochen werden, was sich als „Knackser“ oder sonstige Störgeräusche bemerkbar macht. Um diese Lücken zu schließen, wird im Arbeitsspeicher eine vorgegebene Größe an Audiomaterial zwischengespeichert und danach kontinuierlich an die Aufnahmesoftware weitergegeben. Jetzt wird auch klar warum das Puffern Zeit kostet. Je größer der Puffer gewählt wird, desto größer die Latenzzeit, allerdings auch die Zuverlässigkeit der Datenweitergabe.

Der Asio-Trick

Dank der Firma Steinberg gibt es einen Asio-Treiberstandard. Heutzutage wird mit fast jeder Soundkarte so einer mitgeliefert. Aber selbst wenn kein offizieller Asio-Treiber für die jeweilige Hardware verfügbar ist, kann man immer noch auf die kostenlos verfügbare Asio4all Software zurückgreifen, die für alle Soundkarten funktionieren soll. Im Gegensatz zu herkömmlichen Windowstreiber versucht die Asio-Technologie gezielt Latenzzeiten gering zu halten und dabei auch mit geringen Puffergrößen das Signal Störungsfrei zu übertragen.

Die gesamte Latenz setzt sich also zum Einen aus der Puffergröße und zum Anderen aus Hardwarespezifischen Verzögerung zusammen. Der Asio-Treiber rechnet sich im idealfall seine Latenz aus diesen beiden Werten aus. Mittlerweile sollten alle gängigen DAWs die schon aus den Kinderschuhen raus sind, diesen Wert vom Asio-Treiber empfangen können um so die Verzögerung wieder auszugleichen.

Dieser Idealfall trifft aber nicht immer zu. Es gibt auch Hardware Hersteller die ihre spezifische Verzögerung ihrer Software nicht implementieren wodurch trotz automatischer Korrektur, eine bemerkbare Latenz bestehen bleibt. Aber kein Grund zu verzweifeln! Viele DAWs besitzen eine manuelle Korrekturfunktion, welche sich zur automatischen Korrektur hinzufügt. Auch manche Treiber wie zB.: der ASIO4ALL bieten diese Möglichkeit. Man kann sich im zweiten Fall natürlich dem Idealwert nur annähern, aber immerhin.
 
Unter Windows sind mit WDM Kernelstreaming praktisch die gleichen Latenzwerte wie mit ASIO Treibern möglich. Das haben aber nicht alle DAWs implementiert, entwickelt soweit ich mich erinnere von Cakewalk zusammen mit Microsoft. Samplitude kann es auch nutzen, sicher noch ein paar andere Anwendungen. Der Nachfolger ist jetzt WASAPI.

Unter Mac OS9 gab es auch noch ASIO, seit OSX heisst der Standard hier CoreAudio und garantiert von Haus aus niedrige Latenzzeiten.
 
um die hardwarespezifischen latenzen die unabhängig von der eingestellten puffergröße konkreter zu benennen:

wandlerlatenzen -> hier gibt es gravierende unterschiede. ein aktuelles babyface z.b. ist mit rd. 1ms A/D und 0.6ms DA recht flott (siehe Seite 75 http://www.rme-audio.de/download/bface_e.pdf ) ... andere, vor allem ältere wandler brauchen für die gleiche tätigkeit pro seite schonmal mehr als 2ms.

in der praxis heißt das, das ein anderes interface mit langsameren wandlern bei gleicher buffer-size 3-4ms länger benötigt. das entspricht ungefähr ner buffererhöhung von 64 auf 256 ... bzw. 1m weiter weg.

die unterschiedlichen wandlerlatenzen werden auch dann relevant wenn man parallele analogspuren summiert (egal ob digital oder analog).
drittanbieter wählen deshalb teilweise den weg, dass sie exakt die gleichen latenzen wie die originalhardware haben und sich auch wie ein herstellereigenes produkt anmelden (siehe lynx aurora an ner pro tools hd karte)
 
Einige Mixer Chips in Audio-Interfaces haben z.T. erhebliche Latenzzeiten von manchmal über 2 ms.
 
So weit ich das mitbekommen habe, gibt es einige mehr hardwarespezifische Gründe für Latenzen, darum hab ich auch nichts konkretes gennant. Aber ich habe auf die Schnelle auch keine Werte gefunden an die ich mich lehnen konnte, also kann es durchaus sein dass die Wanderlatenzen auch einen größeren Teil ausmachen.

Ist es bei Audio-Interfaceherstellern üblich, dass sie ihre spezifischen Latenzwerte angeben, damit der User die Möglichkeit hat ggf. manuelle Korrekturen vorzunehmen?
 
Jede schöne Definition beginnt mit: Latenz stammt vom lateinischen „latens“ und bedeutet verborgen – mich allerdings verwirrt diese Info mehr, als sie mich lehrt.

Genauer gesagt handelt es sich um das Partizip des Verbs latere. Es bedeutet also soviel wie versteckt/verborgen sein.

Während der Latenzzeit bleibt das Signal also verborgen. Macht doch Sinn.
 
Ist es bei Audio-Interfaceherstellern üblich, dass sie ihre spezifischen Latenzwerte angeben, damit der User die Möglichkeit hat ggf. manuelle Korrekturen vorzunehmen?

leider nein. rme stellt da eher die ausnahme da, zumindest wär es mir in der sub1000 euro klasse noch nie irgendwo untergekommen.

aber zum glück kann man ja immer selber nachmessen.
 
naja je nachdem was man messen will enweder loopback zurück in die daw oder mit nem zweiten rechner aufzeichnen und durch den ersten schleifen.

selbst ist der mann! heißt ja nicht umsonst ton-ingenieur...
 
Also vom Ton-Ingenieur bin ich nicht weit entfernt :p
Das Thema ist mir noch ein wenig zu steil, aber die Daten lassen sich sicher vorerst irgendwo im Internet auftreiben.
 
es gibt von Centrance ein Tools das misst theoretische Latenz bei Puffegrösse X und Sample Rate Y und die reale:
http://centrance.com/downloads/ltu/

gibt der Hersteller im ASIO Treiber nicht die reale Latenz an ist das schlicht schlampig, unpräzuse und führt jegliche Latenzkompensation in der DAW ad absurdum
 
gibt der Hersteller im ASIO Treiber nicht die reale Latenz an ist das schlicht schlampig, unpräzuse und führt jegliche Latenzkompensation in der DAW ad absurdum

Da stimm ich dir zu, sollte eigentlich ein selbstversändliches Qualitätsmerkmal sein.
 
wobei das in vielen fällen auch gar nicht genau erfolgen kann. wenn man z.b. einen anderen wandler per aes/adat anschließt.... da kann der asio-treiber-hersteller nichts dafür.
 
wobei das in vielen fällen auch gar nicht genau erfolgen kann. wenn man z.b. einen anderen wandler per aes/adat anschließt.... da kann der asio-treiber-hersteller nichts dafür.
Sollte der nicht einen eigenen Treiber haben?
 
Über die Geräte ID kann man individuelle Werte anpassen, M-Audio hatte einen MIDI Treiber für was weiß ich 20 Interfaces und Keyboards, und je nach ID wurden dem Gerät entweder nur 1 MIDI In zugewiesen oder 8 und jedes Keyboard mit Anzahl der Tasten wurde auch identifiziert.
Im Vergleich der USB Audio Treiber der für viele Noname MIDI Interfaces oder Billig Keyboards zum Einsatz kommt steht halt nur USB Audiogerät da.
Das gleiche gilt für Audio Interfaces.
Viele Hersteller programmieren des ASIO Treiber auch selbst. Es gibt aber auch Entwicklerfirmen die programieren ASIO Treiber für Interfaces und der Hersteller kann dann entscheiden ob der den so nimmt 64 Samples = 1,45ms bei 44,1kHz oder ob er sagt, so jetzt passen wir den noch an mit den Wandlerwerten, mit den Protokollwerten für FireWire oder USb, mit den Mixerlatenzzeiten etc. Alles eine Frage der Kosten.
 
Wow sehr interessant! Darf ich Fragen wie man an solche insider Infos herankommt?
 
Welche Information genau ?

Das jedes Gerät eine Geräte ID hat oder dass Windows 98 nur 10 Multimedia Geräte und XP 32 solche Geräte verwalten konnte und dass man das über die Geräte ID in der Registrierung wieder zurpcksetzen kann ? Keine Ahnung vielleicht 15 Jahre mit Windows zu tun so in etwa.

Das man die Latenzzeit im Treiber ausweisen kann dass die DAW ensprechend einen Latenzausgleich vornehmen kann. Keys Bericht von vor ein paar Jahren.

Dass manche Hersteller die Latenzwerte ernst nehmen - gleicher Keys Bericht.

Dass manche Hersteller ASIO Treiber nicht selbst programmieren: eigene Werbung von anderer Software dieser Entwickler.

Theoretische minimale Latenz (einfach) bei 64 Samples und 44,1kHz Abtastrate ? 64 geteilt durch 44100 mal 1000.
 
wobei das in vielen fällen auch gar nicht genau erfolgen kann. wenn man z.b. einen anderen wandler per aes/adat anschließt.... da kann der asio-treiber-hersteller nichts dafür.
Sollte der nicht einen eigenen Treiber haben?

nö, wenn ich nen prism wandler per aes an eine rme karte anschließe bleibt ja trotzdem die rme im rechner treiberseitig relevant.

der müsste in diesem fall einen einstellbaren offset haben im treiber oder/und eine einmessroutine.
 
Dass manche Hersteller ASIO Treiber nicht selbst programmieren: eigene Werbung von anderer Software dieser Entwickler.

Genau diese habe ich vorallem gemeint, danke. Solche Infos kann ma ja nicht einfach auf Wikipedia nachlesen.

Manchmal bin ich schon erstaunt welches Know-How sich hier im Forum bündelt.
nö, wenn ich nen prism wandler per aes an eine rme karte anschließe bleibt ja trotzdem die rme im rechner treiberseitig relevant.

der müsste in diesem fall einen einstellbaren offset haben im treiber oder/und eine einmessroutine.

Puh, da steig ich wieder mal aus^^
 

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