Audiolatenz: Was ist damit gemeint und wie kann man sie beseitigen?

Audiolatenz mag für einige ein wenig unverständlich erscheinen, ist aber für jeden, der sich mit Musikproduktion, Podcasting, Streaming oder anderen Aktivitäten beschäftigt, die eine Audioverarbeitung in Echtzeit erfordern, von entscheidender Bedeutung. Was also ist Audiolatenz? Warum ist sie so wichtig, und wie kann man sie kontrollieren?

Das Erkennen und Verstehen der Audiolatenz, der häufigsten Ursache für viele Audioprobleme, hilft Ihnen, Probleme bei der Arbeit mit Ton zu vermeiden. Keine Sorge, Audiolatenz muss nicht gleich eine Katastrophe sein! Es gibt Lösungen.

Was ist eine Audiolatenz?

Laut Definition ist die Audiolatenz eine Zeitverzögerung zwischen dem Moment, in dem ein Audiosignal erzeugt wird, und dem Moment, in dem es gehört oder aufgenommen wird. Mit anderen Worten, es ist die Zeit, die der Ton braucht, um von der Quelle zum Empfänger zu gelangen, gemessen in Millisekunden.

Warum ist das so wichtig?

Für Musiker

Ein Musiker, der eine Note spielt, muss in der Lage sein, den Ton ohne nennenswerte Verzögerung zu hören. Wenn der Ton nicht in Echtzeit übertragen wird, bringt dies den Künstler in eine anstrengende Situation, die jeden Live-Auftritt extrem schwierig und frustrierend macht.

Für Streamer und Podcaster

Das Hauptproblem für Streamer und Podcaster ist, dass sie meistens Video- und Audioproduktion kombinieren. Dies verkompliziert den Prozess, was zu Audiolatenz und nicht mehr synchronem Ton und Bild führen kann, was das Erlebnis des Publikums stark beeinträchtigt. Auch das Sprechen und Hören der eigenen Stimme in einem Headset mit einer gewissen Latenz macht die Sache sehr schwierig.

Für Video-Gamer

Bei Spielen, die schnelle Reaktionszeiten erfordern, ist eine geringe oder gar keine Latenz erforderlich, um die Audio-Rücklaufzeit zu verringern. Audio ist auch ein wesentlicher Bestandteil einiger Spieltypen, insbesondere bei FPS-Spielen. Andere Spiele, wie z. B. Rollenspiele, erfordern eine ideale Audiolatenz für ein hochwertiges Erlebnis.

Wodurch entsteht Audiolatenz?

Warum kommt es zu Audiolatenz? Hierfür sind mehrere Faktoren verantwortlich.

Der erste ist die digitale Signalverarbeitung. Jeder Prozess der Umwandlung von einem analogen in ein digitales Signal und umgekehrt führt zu Latenzzeiten. Stellen Sie sich Ihren Sound wie ein Paket vor, das zugestellt werden muss.

Zunächst wird das Paket produziert und an ein Sortierzentrum geschickt, das es wahrscheinlich an eine weiteren Zwischenstation weiterleitet, bevor es schließlich bei Ihnen ankommt. Jeder dieser Schritte braucht Zeit. Das Gleiche gilt für den Audiobereich: Sie erzeugen einen Ton über ein Mikrofon, das Informationen an eine Audioschnittstelle überträgt. Letztere durchläuft dann weitere Schritte (z. B. Vorverstärker, Wandler), bevor sie das Signal an den Computer weiterleitet. Alle diese Schritte benötigen eine gewisse Zeit. Natürlich dauert es nicht Tage, wie bei einer Paketzustellung, sondern nur ein paar Millisekunden.

Entscheidend ist, dass die Latenz umso höher ist, je mehr Schritte Sie in den Prozess der Tonübertragung einbauen. Im vorherigen Beispiel haben wir beim Computer aufgehört. Stellen wir uns aber vor, dass wir den Ton über Lautsprecher übertragen wollen. Dann müssten Sie weitere Schritte hinzufügen, was unweigerlich die Audiolatenz erhöhen würde.

Die Audioschnittstelle spielt eine äußerst wichtige Rolle bei der Übertragung des Audiostreams und beeinflusst die Gesamtlatenzzeit. Denn einige Audioschnittstellen haben längere Prozesszeiten als andere. Das bedeutet, dass es wichtig ist, ein Audio-Interface mit der geringstmöglichen Latenz zu wählen!

Auch die verwendete Audioverarbeitungssoftware kann eine Quelle für Latenz sein. Je nach ihrer Komplexität und ihren Algorithmen kann es zu zusätzlichen Verzögerungen kommen. Prüfen Sie zum Beispiel, ob die von Ihnen verwendeten Plug-ins die Latenz verlängern.

Außerdem kann auch Ihre Netzwerkverbindung ein Latenzfaktor sein. Bei der Online-Audioübertragung spielt die Stabilität des Netzwerks eine entscheidende Rolle.

Was ist eine wahrnehmbare Audiolatenz?

Latenzen werden in der Regel in Millisekunden (ms) gemessen. Eine Latenzzeit von 10 ms oder weniger gilt als nicht wahrnehmbar, während eine höhere Latenzzeit spürbar ist.

In ähnlicher Weise werden Audiosignale auch in Form der „Abtastrate“ gemessen, die in Hertz (Hz) ausgedrückt wird. Im Allgemeinen ist die am häufigsten verwendete Frequenz 44.100 Hz.

Hertz steht für die Anzahl der Male, die das kontinuierliche elektrische Signal (unsere Stimme) in kleine Stücke zerlegt wird, um eine digitale Darstellung unserer Stimme zu erzeugen. Diese Teilstücke werden an einen so genannten „Puffer“ gesendet, in dem die Sample-Frequenzen gespeichert werden. Dies ist das Sortierzentrum aus unserem früheren Beispiel mit den Paketen, und hier kann Zeit verloren gehen, was zu Latenzzeiten führt.

Was macht eine gute Audiolatenz aus?

Eine gute Audiolatenz liegt unter 10 ms, denn in diesem Fall ist das menschliche Gehirn in der Lage, diese kleine Verzögerung problemlos zu kompensieren! Erstaunlich, oder?

10 ms ist jedoch die Obergrenze. Wenn Sie diesen Wert überschreiten, wird die Verzögerung deutlich spürbar und kann problematisch werden. Je weiter Sie diesen Wert unterschreiten, desto besser ist die Tonwiedergabe.

Wenn Sie z. B. über ein Headset mit einer Latenzzeit von mehr als 10 ms sprechen, klingt das nicht gut, da Ihr Gehirn nicht unterscheiden kann, ob Sie tatsächlich sprechen oder eine Aufnahme hören.

Bei Gesang oder einer Live-Rede (z. B. Stream, Podcast, Radio) ist diese Lücke so störend, dass Sie Gefahr laufen, über Ihre eigenen Worte zu stolpern. Das ist nicht lustig.

Audiolatenz unter Windows vermeiden

Woher wissen Sie nun, ob Sie über eine optimale Audiolatenz verfügen oder nicht? Dazu müssen Sie sich Ihre Hard- und Software genauer ansehen.

1. Halten Sie Ihre Hardware und Software auf dem aktuellsten Stand: Stellen Sie sicher, dass Ihre Audioschnittstelle, Software und Peripheriegeräte korrekt installiert und auf dem neuesten Stand sind.
2. Musik: In der Musikwelt verwenden Musiker/Produzenten in der Regel Soundkarten mit ASIO-Treibern, wenn sie DAW- oder DJ-Software unter Windows verwenden. ASIO ist ein professioneller Audiotreiber für Windows, mit dem Sie in der Regel kleinere Puffergrößen einstellen können, was die Latenzzeit verringert. Die ASIO-Leistung ist im Allgemeinen stabil, erfordert jedoch einen leistungsstarken Computer, dessen Prozessor nicht übertaktet ist und der nur auf Audioaufgaben ausgerichtet ist. Das bedeutet, dass ASIO nicht mit Streaming kompatibel ist (und auch nicht für Videospiele, OBS und so weiter verwendet wird).
3. Streaming: Beim Streaming können Sie nicht die ASIO-Treiber Ihrer Schnittstelle verwenden, da Videospiele und andere Software, die Sound erzeugen, in der Regel nicht ASIO, sondern native Windows-Treiber (in DirectSound und Wasapi) unterstützen. Leider sind die nativen Treiber zwar effektiv, aber nicht für Live-Audio geeignet.Wenn Sie daher in den erweiterten Optionen Ihres Mikrofons unter Windows das Kästchen „Auf das Gerät hören“ aktivieren, hören Sie eine Verzögerung. Das gleiche Ergebnis erhalten Sie, wenn Sie Ihr Mikrofon in einer Voice-Chat-App wie Discord testen.
   

Um Latenzen zu vermeiden, empfiehlt es sich, so wenig Audioschnittstellen und Software wie möglich für die Signalverarbeitung zu verwenden (siehe oben). Je weniger Umwandlungs- und Verarbeitungsschritte Sie haben, desto weniger Latenz werden Sie hören.

Wenn Sie z. B. in ein USB-Mikrofon sprechen und das Signal dann an eine Software zur Stimmveränderung senden, dann die Audioquellen durch eine andere Software trennen und dann Ihre Stimme durch ein USB-Gamer-Headset hören, fügen Sie Ihrem Signal viele Umwandlungsschritte und damit Latenz hinzu.

Um auf unser Beispiel mit den Paketen zurückzukommen: Es ist effizienter, ein einziges großes Paket über eine einzige sichere Zustellplattform zu versenden als mehrere Pakete, die über verschiedene Bearbeitungszentren verstreut sind. Diese Pakete können auf dem Weg dorthin leichter mal verloren gehen, um dann am Ende zwar am selben Ort, aber niemals zur selben Zeit zugestellt zu werden…

Latenz verringern

Wir können es nicht oft genug betonen: Die Wahl einer guten Audioschnittstelle mit niedriger Latenzzeit ist von entscheidender Bedeutung. Die Verwendung hochwertiger Audioschnittstellen und effizienter Verbindungskabel kann die Latenzzeit erheblich reduzieren.

Und was ist das Geheimnis latenzfreier Schnittstellen? Das Mixen direkt in der Schnittstelle durch einen digitalen Signalprozessor (DSP).

Jetzt fragen Sie sich wahrscheinlich, was die beste Audioschnittstelle mit niedriger Latenz ist. Der Stream 200 XLR ist eine gute Wahl!

Dank einer Soundkarte mit integriertem DSP, die einen XLR-Eingang, eine Leitung, ein optisches Gerät und bis zu fünf Computerquellen ( Game, Chat, Musik, System und Aux) direkt in den Controller mischt, erhalten Sie ein Audioschnittstellen-Streaming der Spitzenklasse.

Der Stream 200 XLR verfügt außerdem über eine zweifache Mix-Funktion: eine für den Ersteller und die andere für das Publikum, alles latenzfrei und mit voneinander unabhängigen Einstellungen.

Und jetzt kommt das Beste
Die gemessene Latenzzeit zwischen dem Eingang einer der acht Quellen und den Lautsprecher- oder Kopfhörerausgängen beträgt dank des klangorientierten DSP etwa 3 ms.
Diese für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbare Latenz garantiert ein angenehmes Mix- und Hörerlebnis.

Und da das Mixen nicht auf Ihrem Computer stattfindet, wird dessen Rechenleistung nicht beansprucht! Die Hercules Stream Control-Software verbraucht im Durchschnitt weniger als 1 % Ihrer CPU.

Ihr PC wird es Ihnen danken!

Großartiger Sound für alle!

Wie Sie gerade gesehen haben, können Sie mit den richtigen Tools und Einstellungen die Latenzzeit verringern und sich auf das Wesentliche konzentrieren: Ihre Kreativität und Performance.