Audiovertraging (latency/latentie): wat is het en hoe kunt u het elimineren?

Audiovertraging lijkt misschien een grijs gebied voor sommigen, maar het is uiterst belangrijk onderwerp voor iedereen die geïnteresseerd is in muziekproductie, podcasting, streaming of elke andere activiteit die real-time audioverwerking vereist. Dus wat is audiovertraging? Waarom is het zo belangrijk en hoe krijgt u het onder controle?

Het identificeren en begrijpen van audiovertraging, de veelvoorkomende oorzaak van menig probleem met geluid, helpt u problemen te voorkomen en op te lossen bij het werken met geluid. Maar maakt u zich geen zorgen, audiovertraging is geen catastrofale gebeurtenis. Er zijn oplossingen.

Wat is audiovertraging?

De definitie van audiovertraging is een vertraging tussen het moment dat een audiosignaal wordt gemaakt en het moment dat het wordt gehoord of opgenomen. Met andere woorden, het is de tijd die het geluid nodig heeft om van de bron naar de ontvanger te reizen, gemeten in milliseconden.

En waarom is dat zo belangrijk?

Voor musici

Een artiest die een noot speelt, moet het geluid zonder merkbare vertraging kunnen horen. Als geluid niet in realtime wordt verzonden, dwingt dit de artiest tot een extra inspanning die elke live-uitvoering extreem moeilijk en frustrerend maakt.

Voor streamers en podcasters

Het kernprobleem voor streamers en podcasters is dat ze vaak video- en audioproductie combineren. Dit bemoeilijkt het proces en kan leiden tot audiovertraging en het niet meer synchroon lopen van beeld en geluid waardoor de ervaring van hun publiek sterk wordt beïnvloed. Ook het spreken en horen van de eigen stem in een headset met enige vertraging maakt zaken erg lastig.

Voor gamers

Games die snelle reactietijden nodig hebben, moeten weinig tot geen vertraging ondervinden om geluid zo snel mogelijk te kunnen ontvangen. Audio is ook een essentieel onderdeel in bepaalde soorten gameplay, vooral in FPS-games. Tot slot vereisen andere games zoals RPG-games perfecte audiovertraging om de kwaliteitservaring te kunnen bieden.

Wat veroorzaakt audiovertraging?

Waarom treedt audiovertraging op? Er spelen verschillende factoren een rol.

Het begint met de digitale verwerking van geluid. Elk proces van het omzetten van geluid van een analoog signaal naar een digitaal signaal, en omgekeerd, zal leiden tot vertraging. Stel geluid voor als een pakje dat moet worden bezorgd.

Eerst wordt het pakje geproduceerd en verzonden naar een sorteercentrum dat het waarschijnlijk nog weer aan een andere tussenpersoon doorgeeft voordat het uiteindelijk bij u arriveert. Elk van deze stappen kost tijd. Dat geldt ook in de audiowereld: u maakt een geluid in een microfoon die deze informatie doorstuurt naar een audio-interface. Daarna volgen weer andere stappen (bijv. voorversterker, omzetter) voordat het signaal naar de computer wordt verzonden. Al deze stappen nemen een beetje tijd in beslag. Het duurt natuurlijk geen dagen, zoals het bezorgen van een pakje, maar wel een paar milliseconden.

Het belangrijkste om te onthouden is dat hoe meer stappen u toevoegt aan uw geluidsoverdrachtsproces, hoe groter de vertraging zal zijn. In het vorige voorbeeld stopten we bij de computer. Maar stel dat we het geluid ook nog op onze speakers willen ontvangen. Dan moet u nog meer stappen toevoegen, waardoor de audiovertraging onvermijdelijk groter zal worden.

De audio-interface speelt een zeer belangrijke rol bij het verzenden van de audiostream en beïnvloedt de algehele vertraging. Dit komt omdat sommige audio-interfaces langere verwerkingstijden hebben dan andere. Het is dus van het grootste belang een audio-interface te kiezen met de kleinst mogelijke vertraging.

Ook kan de gebruikte audioverwerkingssoftware een bron van vertraging zijn. Afhankelijk van de complexiteit en gebruikte algoritmen kan er extra vertraging optreden. Het is bijvoorbeeld een goede gewoonte om de plug-ins die u gebruikt te controleren om te bepalen of ze de vertraging vergroten.

Ook uw netwerkverbinding kan nog een vertragingsfactor zijn. Als het gaat om het online versturen van audio, speelt netwerkstabiliteit een cruciale rol.

Wanneer is een audiovertraging merkbaar?

Vergeet niet dat vertraging meestal wordt gemeten in milliseconden (ms). Een vertraging van 10 ms of korter wordt als onmerkbaar beschouwd. Is de vertraging langer dan is deze merkbaar.

Audiosignalen worden ook gemeten in termen van “samplefrequentie“, uitgedrukt in hertz (Hz). Over het algemeen is 44.100 Hz de meest gebruikte samplefrequentie.

De samplefrequentie is het aantal keren dat het continue elektrische signaal (onze stem) in kleine stukjes wordt gesneden om er een digitale weergave van onze stem van te maken. Deze stukjes worden naar een “buffer” gestuurd, waar de samplefrequenties worden opgeslagen. Dit is het sorteercentrum van onze eerdere pakjesmetafoor, en hier kan tijd verloren gaan, waardoor vertraging ontstaat.

Wat wordt beschouwd als een acceptabele audiovertraging?

Een goede audiovertraging is korter dan 10 ms omdat het menselijk brein een dergelijke korte vertraging gemakkelijk kan compenseren. Fantastisch, toch?

Maar 10 ms is wel de bovengrens. Als de vertraging langer duurt dan deze 10 ms, wordt deze te merkbaar en kan dit enkele problemen veroorzaken. Hoe dieper de vertraging onder deze waarde duikt, hoe beter het geluidsrendement.

Als u uzelf bijvoorbeeld hoort spreken in een headset met een vertragingsniveau van meer dan 10 ms, klinkt het geluid vreemd omdat uw hersenen niet kunnen bepalen of u aan het praten bent of naar een opname aan het luisteren bent.

In het geval van zang of live spraak (bijv. stream, podcast, radio) is deze vertraging zo lastig dat u het risico loopt over uw eigen woorden te struikelen. Dat is niet leuk.

Het vermijden van audiovertraging in Windows

Hoe weet u nu of u een optimale audiovertraging hebt of niet? U moet uw hardware en software nader gaan bestuderen.

1. Houd uw hardware en software up-to-date: Zorg ervoor dat uw audio-interface, software en randapparatuur correct zijn geïnstalleerd en zijn bijgewerkt.
2. Muziek: In de muziekwereld gebruiken musici/producers meestal geluidskaarten met ASIO-drivers bij hun DAW- of DJ-software in Windows. ASIO is een audiodriver van professioneel niveau voor Windows waarmee u meestal kleinere buffergroottes kunt instellen, wat de vertraging helpt verminderen. De prestaties van ASIO zijn in het algemeen stabiel, maar vereisen een krachtige computer waarvan de processor niet is overgeklokt en zich alleen maar bezig hoeft te houden met audiotaken. Dat betekent dat ASIO niet compatibel is met streaming en ook niet wordt gebruikt in games, OBS, enzovoort.
3. Streaming: Tijdens het streamen kunt u de ASIO-drivers van uw interface niet gebruiken, omdat games en andere software die geluid produceren in het algemeen niet ASIO ondersteunen maar native Windows-drivers (in DirectSound en Wasapi). Hoewel deze native drivers hun werk goed doen, zijn ze helaas niet geschikt voor live audio. Dat is de reden waarom u een vertraging hoort als u het vakje “Luister naar het apparaat” hebt aangevinkt in de geavanceerde opties van uw microfoon in Windows. U krijgt hetzelfde resultaat bij het testen van uw microfoon in een voicechat-app, zoals Discord.

Een andere tip om vertraging te voorkomen, is om zo min mogelijk audio-interfaces en software te gebruiken om een signaal te verwerken, zoals hierboven getoond. Hoe minder conversie- en verwerkingsstappen er zijn, hoe minder vertraging u gaat horen.

Als u bijvoorbeeld in een USB-microfoon spreekt en daarna het signaal naar software stuurt die de stem verandert, vervolgens de audiobronnen via een andere software scheidt en daarna naar uw stem luistert op een USB-gamerheadset, voegt u veel conversiestappen toe en daarmee vertraging toe aan uw signaal.

Als we onze pakjesmetafoor er weer bijhalen, dan is het efficiënter om één groot pakket via één beveiligd bezorgplatform te verzenden dan meerdere pakjes apart via een ander distributiecentrum die daarom onderweg gemakkelijker verloren kunnen gaan en uiteindelijk op dezelfde plaats worden afgeleverd, maar nooit op hetzelfde moment…

Vertraging verkleinen

We kunnen het niet vaak genoeg zeggen: het kiezen van een goede audio-interface met korte vertraging is essentieel. Het gebruik van hoogwaardige audio-interfaces en efficiënte verbindingskabels kan de vertraging aanzienlijk verkleinen.

En het geheim van vertragingsvrije interfaces? Mixen in de interface zelf via een digitale signaalprocessor (DSP).

Dus nu vraagt u zich waarschijnlijk af wat de beste audio-interface met lage vertraging is. De Stream 200 XLR is een kwaliteitskeuze.

Dankzij een geluidskaart met een geïntegreerde DSP om de controller rechtstreeks te mixen met een XLR-ingang, een lijningang, een optisch apparaat en maximaal vijf computerbronnen (Game, Chat, Music, System en Aux), krijgt u audio-interface streaming van het hoogste niveau.

Daarnaast bevat de Stream 200 XLR een dubbele mixfunctie: één voor de maker en een andere voor het publiek, beide vertragingsvrij en onafhankelijk van elkaar in te stellen.

En nog iets… De vertraging gemeten tussen de ingang van een van de acht bronnen naar de speakers of koptelefoonuitgangen is ongeveer 3 ms dankzij de speciale DSP-audioprocessor.
Onmerkbaar voor het menselijk gehoor, garandeert dit niveau van vertraging een comfortabele mix- en luisterervaring.

En aangezien er niets wordt gemixt op uw computer, wordt de verwerkingskracht gespaard voor andere taken. De Hercules Stream Control-software gebruikt gemiddeld minder dan 1% van de CPU-kracht op uw computer.

Uw PC zal u dankbaar zijn.

Fantastisch geluid voor iedereen

Zoals u vandaag hebt gezien, kunt u de vertraging verkleinen met de juiste tools en instellingen, zodat u zich kunt concentreren op wat er echt toe doet: creëren en optreden.