Niedrige Latenz für dein Audio Interface - Wie geht das?

Latenz entsteht, weil dein Signal verschiedene analoge und digitale Komponenten durchläuft, die jeweils eine bestimmte Zeit für die Verarbeitung deines Signals benötigen und daher eine Verzögerung verursachen. Diese Verzögerung summiert sich und führt zu einer Gesamtverzögerung zwischen dem Audioeingang (z. B. einem Mikrofoneingangssignal) und dem Ausgang (Lautsprecher). Dieser Gesamtwert wird als Roundtrip-Latency (RTL) bezeichnet.

Faktoren, die sich direkt auf deine Latenzleistung auswirken:

• Audiotreiber
• Konnektivität der Audioschnittstelle (USB 2.0, Thunderbolt, etc.)
• Buffergröße und CPU-Leistung
• Abtastrate (Sample Rate)

Audiotreiber - ASIO und Core Audio

Ein Audiotreiber verwaltet deine Audiosignale von der Aufnahme bis zur Wiedergabe und die Kommunikation zwischen deinem Computer und deinem Audiointerface. Deshalb brauchst du einen Audiotreiber, um ein Audiointerface zu benutzen.

Ein besserer Audiotreiber führt zu einer besseren Latenzleistung. Die Empfehlung des Herstellers deines Audio-Interfaces führt in der Regel zu den besten Ergebnissen.

Wenn dein Audio-Interface und dein Computer einen effizienten Audiotreiber verwenden, dann wird sich auch die Latenzzeit deutlich verbessern.

Windows-Computer verwenden oft einen ASIO-basierten Treiber. Einige Hersteller bieten spezielle Audio-Interface-Treiber für Windows an, die die Latenzzeit deutlich verbessern. Mac-Computer verwenden den speziellen Core Audio-Treiber.

Before we go into too much detail: Unless you process A LOT of input signals simultaneously, a USB 2.0 bus has enough capacities for signal audio processing at low latencies.

Ja, ein Thunderbolt-Anschluss KANN zu einer besseren Latenzleistung führen, aber das liegt nicht an seiner höheren Geschwindigkeit*.

*40 Gbps im Vergleich zu USB 2.0 mit "nur" 480 Mbps

Der eigentliche Grund dafür ist die Art und Weise, wie die Thunderbolt-Technologie Daten verarbeitet. Thunderbolt ermöglicht es angeschlossenen Geräten, direkt mit dem Speicher deines Computers zu kommunizieren, wodurch die üblichen Engpässe für eine schnelle Datenübertragung beseitigt werden.

Lange Rede, kurzer Sinn: Bevor du dich mit den verschiedenen Anschlüssen beschäftigst, solltest du sicherstellen, dass dein Audio-Interface mit einem soliden Audiotreiber ausgestattet ist.

Mehr über Thunderbolt erfährst du hier.

Buffer und CPU-Leistung sind miteinander verbunden, also lass uns beide zusammen betrachten.

Was ist ein Buffer? Ein Buffer "kauft Zeit" für die CPU, indem er den Datenstrom verzögert und eine Latenzzeit erzeugt.

Du kannst die Buffergröße in den Einstellungen deiner DAW oder deines Audiointerfaces festlegen.

Niedrige Buffergrößen führen zu einer hohen CPU-Belastung, hohe Buffergrößen zu weniger CPU-Belastung.

Wenn wir aufnehmen, wollen wir das, was wir tun, (fast) in Echtzeit hören.

Stell dir vor, du spielst ein Instrument und es gibt immer eine Lücke zwischen dem, was du spielst und dem, was du hörst.

Das willst du bestimmt nicht.

Bei der Aufnahme brauchen wir niedrige Latenzen, weil wir vermeiden wollen, dass wir eine Verzögerung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangssignal hören. Die meisten Menschen bemerken Latenzen unter 10 ms nicht oder empfinden sie nicht als störend, so nachzulesen hier.

Wenn du die Roundtrip-Latenz unter 10 ms hältst, solltest du in den meisten Aufnahmesituationen keine Probleme haben.

Wenn du einen modernen Computer hast, stelle deine Puffergröße auf den niedrigsten Wert für die geringste Latenz ein und mache eine Aufnahme.

• Überprüfe, ob es während deiner Aufführung zu Aussetzern kommt
• Höre dir deine Aufnahme an
• Vergewissere dich, dass die Aufnahmedatei in Ordnung ist
• Wenn du Aussetzer oder seltsame Geräusche feststellst, erhöhe die Puffergröße und wiederhole den Vorgang.

Bitte beachte: Je größer das Projekt wird, je mehr Kanäle du verwendest und je mehr Plugins oder virtuelle Instrumente du benutzt, desto mehr CPU-Leistung wird beansprucht. Das ist auch der Grund, warum wir beim Mischen einen anderen Ansatz wählen.

Die meisten Audio Interfaces verfügen über eine direkte Abhörfunktion, mit der du dein Eingangssignal direkt an den Kopfhörerausgang schicken kannst, bevor die digitale Verarbeitung dein Signal verzögert.

Wenn du diese Funktion aktivierst, kannst du dein Playback (mit nur der Ausgangslatenz) und dein Eingangssignal gleichzeitig hören. 

Der Vorteil des direkten Monitorings ist, dass die Latenzzeit nahezu null ist. Der Nachteil ist, dass du nur dein trockenes Eingangssignal hörst. 

Das kann unangenehm sein, wenn du Gitarren direkt am Audio-Interface aufnimmst oder wenn du es gewohnt bist, Gesang mit etwas Hall oder Kompression aufzunehmen. 

Aber für die Aufnahme von Drums finde ich das Direct Monitoring sehr praktisch. Warum? Weil Drums einen vergleichsweise hohen Attack haben und daher deine Performance unter hoher Latenzzeiten sehr leidet. Diese Verzögerung macht deine Drummer:in hundertprozent wahnsinnig. 

Normalerweise beginnen wir mit dem Mixing, nachdem wir unsere Spuren aufgenommen haben. In der Mixing-Phase wollen wir weitere Plugins für Effekte, Eq, Kompression usw. einsetzen, aber wir brauchen kein "Echtzeit"-Monitoring.

Alles, was wir in dieser Hinsicht tun, verbraucht CPU-Leistung, und mit ein paar Hall- und Verzögerungseffekten auf unseren Spuren kann es zu Aussetzern bei der Wiedergabe unserer Aufnahmesession kommen. In diesem Fall ist unsere Puffergröße zu klein und unsere CPU kann nicht mithalten.

Da wir beim Mischen nichts in "Echtzeit" spielen oder hören müssen, können wir die Puffergröße für eine optimale Leistung einfach erhöhen.

Tipps zur Leistungsverbesserung

Wenn deine Ressourcen immer noch zu gering sind, gibt es Möglichkeiten, deine CPU-Leistung für das Abmischen (und Aufnehmen) freizugeben.

• Schließe alle anderen Anwendungen außer deiner DAW, um RAM und CPU freizugeben
• "Friere" die Spuren in deinem Projekt ein, um Ressourcen freizugeben, vor allem die, auf denen viele Plugins laufen.

Da die Buffergröße in Samples gemessen wird und die Samplerate in der Frequenz (wie viele Samples pro Sekunde genommen werden), kannst du die Latenzzeit in Millisekunden (ms) aus diesen beiden Werten berechnen. 

Puffergröße / Abtastrate = Latenzzeit

Probieren wir es aus. 

Eine Abtastrate von 48 kHz ist ideal für Musikaufnahmen und Podcasts. Wir streben in diesen Szenarien eine geringe Latenz an und wählen einen kleinen Puffer von 64 Samples. Da Hz = 1/s und wir unsere Latenz in ms angeben wollen, ist die Berechnung ganz einfach. 

64 / 48 = 1,3 (Latenz in ms) -> Warum ist sie so niedrig?

1. Diese Berechnung berücksichtigt nur eine Bufferstufe. 

2. Andere Komponenten im Verarbeitungspfad können zusätzliche Latenzzeiten verursachen. 

3. Du kannst sehen, dass eine höhere Abtastrate zu geringeren Latenzen führt. 

Höhere Abtastraten erzeugen größere Dateien und belasten daher dein System, insbesondere den Arbeitsspeicher deines Computers, während der Aufnahme und Wiedergabe. 

Hier sind einige Messungen unseres CONNECT 6 Audiointerfaces, die von Julian Krause durchgeführt wurden. Wenn du auf der Suche nach einem neuen Audio-Interface bist, solltest du dir auf jeden Fall seinen YouTube-Kanal ansehen. 

Wie erwähnt, solltest du bei der Aufnahme kurze Latenzzeiten anstreben. Bei der Postproduktion braucht dich die Latenz nicht zu kümmern. 

Wenn du eine optimale Latenz-Performance anstrebst, solltest du diese einfache Liste beachten

1. Installiere den empfohlenen Treiber für dein Audio-Interface
2. Verwende geringe Buffer für die Aufnahme
3. Verwende große Buffer für das Mischen

Wir hoffen, dieser Artikel war hilfreich. Wenn du weitere technische Fragen hast, schick uns eine Nachricht. Wir helfen dir gerne weiter.