Latenzen innerhalb ProTools

Latenzen innerhalb von Protools
(A. Wlodarski / F. Brinkmann)

Latenzen bei der Arbeit mit digitaler Audiotechnik können schnell störend werden, daher ist es empfehlenswert, sie genau zu kennen und zu wissen, wann und in welcher Größenordnung sie auftreten. Selbst bei einer Latenz von nur einem Sample können bereits Kammfiltereffekte auftreten. Die Aufgabenstellung war es daher, Latenzen, die innerhalb des Protools-Systems auftreten, zu untersuchen.

Die Messungen wurden mit einem Protools-Mix-System in der Software-Version 6 unter MacOS X durchgeführt. Als Quelle wurde ein Audiofile, bestehend aus einem Sample, verwendet, welches über verschiedene Signalwege geleitet wurde. Als Samplingfrequenz wurde durchgehend 44.100 Hz benutzt. Die Messungen wurden für Aufzeichnungen über

Bounce-to-Disk (ein File wird in Echtzeit inklusive allen Effekten interleaved oder multimono in einem bestimmten Soundfileformat {AIFF, Waf, mp3 etc.} von einem wählbaren Bus oder Ausgang zur Peripherie direkt auf ein wählbares Volume geschrieben),
Record durchgeführt (das aufzunemende Signal gelangt auf eine Audiotrack - von einem Bus kommend).

Dies sind zwei grundsätzlich verschiedene Aufnahmeverfahren, für die sich auch unterschiedliche Werte ergeben.

1. Messungen mit "Bounce To Disk" (BTD)

Nr	Signalweg	Latenz in Samples
1	A-Spur auf Audioausgang, dann BTD	0
2	A-Spur auf Bus, dann Bus-BTD	0
3	A-Spur über Bus/Aux auf Audioausgang, dann BTD	6
4	A-Spur über Bus zu Aux und weiteren Bus über weiteren Aux auf Audioausgang, dann BTD	6+6
5	Send (Post) auf Audioausgang, dann BTD	4
6	Send (Post) an Bus, dann Bus-BTD	4
7	Send (Post) über Bus an Aux, auf Audioausgang, dann BTD	6+4
8	Send (Pre) auf Audioausgang, dann BTD	0

Bounce To Disk an sich führt bei einfachen Signalwegen nicht zu Latenzen.
Bei Bounce To Disk ist das Hintereinanderschalten von Bussen nur möglich, wenn Aux-Kanäle zwischengeschaltet werden.

Ergebnis: bei Bounce To Disk entstehen Latenzen mit Aux-Kanälen generell von 6 Samples, bei Send von 4 Samples.

2. Messungen mit Record

Nr	Signalweg	Latenz in Samples
1	A-Spur über Bus auf weitere A-Spur, dort Rec	10
2	A-Spur über Bus auf weitere A-Spur über weiteren Bus auf dritte A-Spur, dort Rec	10+10
3	A-Spur über Bus auf Aux, über Bus auf andere A-Spur, dort Rec	10+6
4	A-Spur über Bus auf Aux, weiterer Bus an weiteren Aux, dann über 3. Bus auf andere A-Spur, dort Rec	10+6+6
5	A-Spur Send (Post) an Bus auf A-Spur, dort Rec	10+4
6	A-Spur Send (Post) an Bus über Aux an weiteren Bus auf A-Spur, dort Rec	20
7	A-Spur Send (Pre) an Bus auf A-Spur, dort Rec	10

Ergebnis: Eine Verallgemeinerung ist hier schwierig, da allein das Bus-Objekt unterschiedlich reagiert, je nachdem, ob es mit einer A-Spur oder einem Aux-Objekt verschaltet wird. Man sieht jedoch, dass der Recordvorgang um 10 Samples verzögert; es treten weitere Latenzen auf, wenn zusätzliche Summationen geschaltet sind (siehe 1., mit Auxwegen, sends)

3. Messung über Ein- und Ausgang

Bei dieser Messung wurde ein ADAT-I/O benutzt. Ein ADAT-Kabel vom Interface-Ausgang zu dessen Eingang brückt Eingang und Ausgang, um damit verbundene Latenzen des Interfaces selbst zu erfassen.

Nr	Signalweg	Latenz in Samples
1	A-Spur auf Ausgang, ADAT-Kabel, Eingang und Rec auf A-Spur	9
2	wie 1, aber BTD	9
3	A-Spur Insert (Pre) auf Ausgang, ADAT-Kabel, Eingang, dann Rec	3
4	A-Spur Insert (Post) auf Ausgang, ADAT-Kabel, Eingang, dann Rec	6
5	A-Spur Insert (Post) auf Ausgang, ADAT-Kabel, Eingang, Bus auf A-Spur, dort Rec	9
6	wie 4, aber BTD	9

Ergebnis: Bei einem Harware-Insert über die ADAT-Anschlüsse entsteht Post Fader eine Latenz von 9 Samples, Pre Fader eine Latenz von 6 Samples (natürlich zuzüglich der Latenz, die durch das jeweilige Gerät verursacht wird).

4. Insert von Plugins

Auch beim Einschleifen von Plugins über die Insert-Wege können Latenzen auftreten. In einem Protools-System können verschiedene Plugins genutzt werden. Hier nochmal die Erklärung der beiden verschiedenen Arten.

TDM
Digidesign's Time Division Multiplexing (TDM) technology is the foundation of the Pro Tools professional mixing environment, providing 24-bit mixing and real-time digital signal processing (DSP) capabilities. TDM plug-ins use the dedicated hardware of TDM systems, which offer easy expandability - you can add TDM plug-ins up to the DSP capacity of your system, no matter how many edits or how much automtion you have in a session. If you need more DSP, simply add another HD Accel card.

Real-Time AudioSuite (RTAS)
Real-Time AudioSuite plug-ins are host-based processors, using the computer's processing power to do their job. Functionally, RTAS plug-ins offer many of the real-time benefits of TDM plug-ins. They are fully automatable, their parameters can change in real time, and their effects are not permanently written to the audio file. Since they are host-based, RTAS plug-ins require trade-offs between track and plug-in count, edit density and amount of mix automation in a session.

(Quelle: www.digidesign.com)

Die Latenzen hängen ausschließlich vom verwendeten Plugin ab. Es gibt sowohl Plugins mit einer Latenz von wenigen Samples, als auch Plugins mit Latenzen von mehreren 1000 Samples.
Grundsätzlich kann man sagen, dass die meisten TDM-Plugins Latenzen von 3 - 4 Samples verursachen,
RTAS-Plugin verursachen keine direkten Latenzen auf den Audiokarten, da sie mit der Verzögerung des H/W-Buffers in der CPU auftreten.
Die Verzögerung lässt sich auch im Mixer anzeigen und konnte von unserern stichprobenartigen Test durchgehend bestätigt werden.