6. Was ist Latenz?

Die Übertragung der Daten über den Bus braucht eine gewisse Zeit, es gibt eine Verzögerung zwischen dem Moment, an dem die Soundkarte einen Samplewert bereitstellt und an dem dieser Wert im Programm eintrifft (vermittelt durch den Treiber) oder umgekehrt. Diese Verzögerung bezeichnet man als Latenz.

Verkompliziert wird die Sache dadurch, dass streng geregelt sein muss, wer wann was über den Bus schicken darf, damit nichts verloren oder durcheinander geht. Das schluckt etwas Rechenleistung. Zudem muss für die serielle Übertragung von FireWire und USB eine Sicherheitsreserve eingebaut werden, die das Abreißen des Datenstroms in gewissen Grenzen abfangen kann. Dafür werden so genannte Samplepuffer zwischengeschaltet, die immer eine gewisse Menge des Datenstroms vorrätig halten, um eine Lücke zu verhindern. Diese Puffer erhöhen die Latenz (übliche Werte sind hier im Bereich von 64 bis 512 Samples angesiedelt). Vorteil PCI: Dank paralleler Übertragung und hoher Datentransferrate kann der Puffer hier i.d.R. kleiner eingestellt werden als bei USB- oder Firewireinterfaces, wodurch die Latenz verringert wird.

Doch nicht nur die Datenübertragung ist latenzbehaftet, auch die ADC- und DAC-Bausteine benötigen für die Wandlung eine gewisse Zeit, was sich um ca. 1ms bis 1,5ms bewegt – wahrlich nicht viel, aber Kleinvieh macht bekanntlich auch Mist. Der Letzte im problematischen Bund der Latenzen ist die Audiosoftware bzw. der Prozessor des Computers: Der muss so schnell rechnen können, dass innerhalb der Pufferzeit des gesamten Systems der nächste Wert zur Wandlung bei der Soundkarte eintrifft bzw. beim Aufnehmen von der Karte abgeholt werden kann. Kommt es hier zur Lücke, fehlt den Wandlern die Information, bzw. es wird das anstehende Sample der Aufnahme nicht gespeichert, was in beiden Fällen zum gleichen Ergebnis führt: Es knackst.

Zusätzliche Latenz kann durch Plug-ins im Audioprogramm entstehen. Längst nicht alle Plug-ins erzeugen wahrnehmbare Latenz. Ein Look-Ahead-Kompressor muss aber z.B. erst Pegel messen, bevor er weiß, ob er regeln muss. An solchen Latenzen kann auch der flotteste Soundkartentreiber nichts ändern.

Latenz
Latenz

Wann und wen stört die Latenz?

Dass es zu diesen Verzögerungen kommt, muss nicht zwingend in jeder Situation ein Nachteil sein. Solange das Ohr keinen Vergleich zum latenzunbehafteten (Direkt-)Signal hat, spielt die Verzögerung überhaupt keine Rolle. Das ist z.B. beim rechnerinternen Abmischen der Fall, wenn nur noch Spuren wiedergegeben werden – ob nach dem Drücken auf Play eine Verzögerung von 23 ms auftritt oder nicht, spielt keine Rolle. Man kann sogar die Latenz gezielt hochschrauben, um mehr Rechenleistung zur Verfügung zu haben (der Prozessor hat dann mehr Zeit, bis das nächste Sample zur Soundkarte geschickt werden muss).

Störend wird die Latenz, sobald ein Bezug zwischen Eingabe und Ausgabe besteht. Spielt man einen virtuellen Synthesizer, der auf dem Computer berechnet wird, spürt man jede größere Verzögerung, die zwischen dem Tastendruck auf dem Keyboard und dem ausgelösten Klang auftritt. Auch ein Sänger, der sich im eigenen Kopfhörer mit einer leichten Verzögerung hört, wird sich nicht wohl fühlen, da sich das Direktsignal, dass er u.a. über seine Schädelknochen hört mit dem zeitversetzten Signal auf dem Kopfhörer überlagert. In diesem Fall kann aber leicht mittels Direct-Monitoring Abhilfe geschaffen werden. Der Sänger bekommt einfach ein analog oder direkt hinter dem Wandler abgegriffenes Signal, und hört sich somit nahezu verzögerungsfrei. Dieses sogenannte Directmonitoring gehört mittlerweile zu Standardausstattung von Audiointerfaces.

Extrem kleine Latenzen (unter ca. 10ms) braucht man also nur beim Einspielen von virtuellen Klangerzeugern oder wenn Directmonitoring nicht möglich ist. Bei Verwendung von Ampmodelingsoftware zum einspielen von Gitarren ist die Latenz z.B. auch nicht so kritisch. Die Latenz von 10ms entspricht bei einer Schallgeschwindigkeit von 343 m/s etwa einer Strecke von 3,5m. Also eine Verzögerung die für bühnenerfahrene Gitarristen kein Problem darstellen sollte.

Was ist ein DSP?

Ein DSP ist ein digitaler Signalprozessor. So ein Bauteil kann verschiedene Aufgaben übernehmen. Die einfachste Variante ist das Routing von Signalen. Wenn man ein Directmonitoring mit Stereoeingang und Stereoausgang realisieren möchte, ist das relativ einfach mit einer analogen Schaltung machbar. Wenn man jedoch z.B. vier Ein- und Ausgänge hat, wird es sehr aufwändig das analog zu lösen. In diesem Fall möchte man ja die Möglichkeit haben beliebige Eingangssignale frei auf jeden Ausgang schicken zu können. In der Praxis werden hierfür die Digitalsignale hinter den Wandlern abgegriffen und in einen DSP geschickt. Dieser ermöglicht die unterschiedlichen Verknüpfungen und lässt sich i.d.R. vom Computer aus mit einer Software bedienen. Fast alle Interfaces mit mehreren Ein- und Ausgängen arbeiten mit DSPs.

In den letzten Jahren sind die DSPs immer leistungsfähiger geworden. Mittlerweile gibt es einige Interfaces, die auf ihrem DSP auch Effekte wie Equalizer, Kompressoren oder Hall berechnen können. Dies geschieht wie auch das Directmonitoring nahezu latenzfrei, da die Audiodaten nicht durch den Samplepuffer des Computers geschleust werden müssen. Es ist wichtig zu wissen , dass die genannten DSP-Effekte i.d.R. nicht als hochwertige Mixeffekte gedacht, sondern eher als Monitoreffekt, der also nicht mit aufgenommen wird, sondern dem Musiker einen angenehmeren Sound auf dem Kopfhörer verschaffen soll.

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    1. Die Gewinnspiele werden von der Thomann GmbH, Geschäftsführer: Hans Thomann, Hans-Thomann-Straße 1, 96138 Burgebrach, Deutschland, durchgeführt.
  2. Teilnahme

    1. Teilnahmeberechtigt sind nur volljährige Personen.
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  3. Ausschluss vom Gewinnspiel

    1. Mitarbeiter der Thomann GmbH sowie deren beteiligten Kooperationspartner sowie deren Angehörige sind von der Teilnahme ausgeschlossen.
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    3. Die Sachpreise werden von der Thomann GmbH oder einem von ihm beauftragten Dritten per Spedition, Paketdienst oder Post an die vom Gewinner anzugebende Postadresse versendet.

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Audiointerfaces im ‹berblick

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