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음향:digital:latency [2024/12/24] – 바깥 편집 127.0.0.1음향:digital:latency [2025/04/13] (현재) – [Hardware Monitoring] 정승환
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 ======레이턴시====== ======레이턴시======
  
-**Latency** : 지연 시간+**Latency** : 지연 시간((레이턴시는 어떤 시스템에 당연히 존재하는 지연시간이란 의미로 사용되고, 딜레이는 어떤 시스템에서 사고에 의해 발생한 지연시간이란 의미로 사용된다.))
  
 디지털 세상에서는 아날로그의 소리를 디지털로 바꾸거나, 디지털을 아날로그로 변환할 때 시간이 걸리고, 사운드를 처리하는 데에 모두 시간이 걸린다. 그 시간을 레이턴시라고 한다.((쉽게 말해서 소리가 지연된다.)) 디지털 세상에서는 아날로그의 소리를 디지털로 바꾸거나, 디지털을 아날로그로 변환할 때 시간이 걸리고, 사운드를 처리하는 데에 모두 시간이 걸린다. 그 시간을 레이턴시라고 한다.((쉽게 말해서 소리가 지연된다.))
줄 9: 줄 9:
 =====Roundtrip Latency===== =====Roundtrip Latency=====
  
-우리가 소리를 듣는 데에는 위 그림처럼, A/D 컨버팅 과정에서 걸리는 시간, 하드웨어적으로 그 변환된 디지털 신호를 CPU에서 계산할 수 있도록 메인 메모리에 기록하는데 드는 시간(BUS input buffer latency), ASIO 에서 소리를 처리하는데 걸리는 시간(ASIO input latency)을 거쳐서 다시 ASIO에서 소리를 내보내고(ASIO Output Latency), 그 계산 처리 결과물을 메모리에서 기기로 다시 이동시키고(BUS Output Buffer Latency), 그 디지털 신호를 다시 아날로그 신호로 출력하는 D/A 컨버팅의 시간이 걸린다.+우리가 소리를 듣는 데에는 위 그림처럼, A-D 컨버팅 과정에서 걸리는 시간, 하드웨어적으로 그 변환된 디지털 신호를 CPU에서 계산할 수 있도록 메인 메모리에 기록하는데 드는 시간(BUS input buffer latency), ASIO 에서 소리를 처리하는데 걸리는 시간(ASIO input latency)을 거쳐서 다시 ASIO에서 소리를 내보내고(ASIO Output Latency), 그 계산 처리 결과물을 메모리에서 기기로 다시 이동시키고(BUS Output Buffer Latency), 그 디지털 신호를 다시 아날로그 신호로 출력하는 D-A 컨버팅의 시간이 걸린다.
  
-우리가 DAW의 오디오 인터페이스 설정 등에서 볼 수 있는 Input, Output Latency는 이러한 BUS Latency와 ASIO Latency 값만을 합산해서 보여준다. 그리고 이러한 Input/Output 레이턴시의 총합을 Roundtrip Latency라고 한다. ((A/D D/A에 따른 레이턴시는 합산 되지 않는다.)) 여기에 A/D, D/A 과정에 따른 레이턴시까지 합산한 값은, 실질적으로 측정 프로그램으로 측정해야 하며 Realworld Latency라고 한다.+우리가 DAW의 오디오 인터페이스 설정 등에서 볼 수 있는 Input, Output Latency는 이러한 BUS Latency와 ASIO Latency 값만을 합산해서 보여준다. 그리고 이러한 Input/Output 레이턴시의 총합을 Roundtrip Latency라고 한다. ((A-D D-A에 따른 레이턴시는 합산 되지 않는다.)) 여기에 A-D, D-A 과정에 따른 레이턴시까지 합산한 값은, 실질적으로 측정 프로그램으로 측정해야 하며 Realworld Latency라고 한다.
  
 만약, PCI 방식이나 PCIe 방식, Thunderbolt, Ethernet 또는 일부 USB 방식 등에서 DMA (Direct Memory Access)가 지원되어 CPU와 메모리에 직접적으로 디지털 신호를 보내고 받을 수 있는 오디오 인터페이스라면 BUS Input, Output Latency 는 없거나 매우 짧은 시간이다.((특정 오디오 인터페이스들이 아주 짧은 레이턴시가 가능한 이유, 또한 저가형 USB 오디오인터페이스들이 긴 레이턴시를 가지는 이유이기도 하다. DMA를 가능하게 하는 별도의 Chipset이나 기능이 없기 때문.)) 이러한 DMA 기능을 가진 오디오 인터페이스를 비동기식(Asynchronous)이라고 한다. DAW가 ASIO 데이터를 CPU 처리하는 동일한 시간에 작동하지 않고, 입력/출력에 입력되고, 나가는 오디오 데이터를 메모리에 미리미리 전달하여 처리하기 때문이다.  만약, PCI 방식이나 PCIe 방식, Thunderbolt, Ethernet 또는 일부 USB 방식 등에서 DMA (Direct Memory Access)가 지원되어 CPU와 메모리에 직접적으로 디지털 신호를 보내고 받을 수 있는 오디오 인터페이스라면 BUS Input, Output Latency 는 없거나 매우 짧은 시간이다.((특정 오디오 인터페이스들이 아주 짧은 레이턴시가 가능한 이유, 또한 저가형 USB 오디오인터페이스들이 긴 레이턴시를 가지는 이유이기도 하다. DMA를 가능하게 하는 별도의 Chipset이나 기능이 없기 때문.)) 이러한 DMA 기능을 가진 오디오 인터페이스를 비동기식(Asynchronous)이라고 한다. DAW가 ASIO 데이터를 CPU 처리하는 동일한 시간에 작동하지 않고, 입력/출력에 입력되고, 나가는 오디오 데이터를 메모리에 미리미리 전달하여 처리하기 때문이다. 
줄 24: 줄 24:
 =====대역폭과 레이턴시===== =====대역폭과 레이턴시=====
  
-많은 사람들이 Thunderbolt 같은 대역폭이 높은 연결방식이 당연히 레이턴시가 짧을 것이라고 생각하는 경우가 많다. 하지만 대역폭은 어디까지나 대역폭일 뿐이고 오디오 처리 속도와는 관련이 없다. 사실 아주 예전의 오디오 인터페이스들의 경우는 대역폭이 너무 낮아서 한번에 처리해야 할 비트레이트를 한번에 처리하지 못하고 두번, 세번에 걸쳐 전송하는 경우가 있었으나 지금의 인터페이스들의 전송 대역폭은 오디오 신호의 실시간 비트레이트보다 훨씬 높기 때문에 지금은 해당하지 않는다. 24-bit 96kHz 1채널(모노)의 비트레이트는 2.3Mbps 이고, 64채널을 동시 녹음시 2.3 x 64 = 147.2Mbps 이다. 이는 USB 2.0의 이론상 대역폭인 480Mbps(일반적인 USB 2.0 기기는 실제적으로는 70%(288Mbps) 정도의 성능을 내어준다고 한다.)에 못미친다.+많은 사람들이 Thunderbolt 같은 대역폭이 높은 연결방식이 당연히 레이턴시가 짧을 것이라고 생각하는 경우가 많다. 하지만 대역폭은 어디까지나 대역폭일 뿐이고 오디오 처리 속도와는 관련이 없다. 사실 아주 예전의 오디오 인터페이스들의 경우는 대역폭이 너무 낮아서 한번에 처리해야 할 비트레이트를 한번에 처리하지 못하고 두번, 세번에 걸쳐 전송하는 경우가 있었으나 지금의 인터페이스들의 전송 대역폭은 오디오 신호의 실시간 비트레이트보다 훨씬 높기 때문에 지금은 해당하지 않는다. 24bit 96kHz 1채널(모노)의 비트레이트는 2.3Mbps 이고, 64채널을 동시 녹음시 2.3 x 64 = 147.2Mbps 이다. 이는 USB 2.0의 이론상 대역폭인 480Mbps(일반적인 USB 2.0 기기는 실제적으로는 70%(288Mbps) 정도의 성능을 내어준다고 한다.)에 못미친다.
  
 <WRAP centeralign box>{{:음향:digital:20221025-165134.png|}}\\ <WRAP centeralign box>{{:음향:digital:20221025-165134.png|}}\\
줄 37: 줄 37:
 {{:음향:digital:20220319-185950.png}} {{:음향:digital:20220319-185950.png}}
  
-{{ youtube>dSIf4QGYs-c?large }}\\+{{ youtube>dSIf4QGYs-c?full }}\\
  
 =====Near zero latency===== =====Near zero latency=====
줄 53: 줄 53:
   * 오디오 인풋 다이렉트 모니터링 : Near Zero Latency   * 오디오 인풋 다이렉트 모니터링 : Near Zero Latency
  
-우리가 VSTi 등의 가상악기를 연주할 경우, MIDI 입력 레이턴시는 0ms에 가깝다. 오로지 ASIO Output Latency, D/A 레이턴시만이 악기의 소리의 오디오 출력에 관여하기 때문에, MIDI 시퀀싱이나 VSTi 연주 등에서는 일반적으로 ASIO Output Latency 만 고려하면 된다. ASIO input 레이턴시와는 관계가 없기 때문에, 입력되는 오디오에 대한 소프트웨어 모니터링을 하는 경우보다 절반 정도의 레이턴시만 고려하면 된다.+우리가 VSTi 등의 가상악기를 연주할 경우, MIDI 입력 레이턴시는 0ms에 가깝다. 오로지 ASIO Output Latency, D-A 레이턴시만이 악기의 소리의 오디오 출력에 관여하기 때문에, MIDI 시퀀싱이나 VSTi 연주 등에서는 일반적으로 ASIO Output Latency 만 고려하면 된다. ASIO input 레이턴시와는 관계가 없기 때문에, 입력되는 오디오에 대한 소프트웨어 모니터링을 하는 경우보다 절반 정도의 레이턴시만 고려하면 된다.
  
 사실, 실제 피아노의 경우에도 건반을 끝까지 누르고 나서 해머가 현을 때릴 때까지 약 5ms 정도의 레이턴시가 있다.((다만 피아노 제조사들도 이 레이턴시를 더 줄이기 위해 해머 액션을 계속 발전시켜왔다.)) 아마도 어느 정도 존재하는 ASIO Output latency 는 이와 비슷하게 셋팅될 것이다. 사실, 실제 피아노의 경우에도 건반을 끝까지 누르고 나서 해머가 현을 때릴 때까지 약 5ms 정도의 레이턴시가 있다.((다만 피아노 제조사들도 이 레이턴시를 더 줄이기 위해 해머 액션을 계속 발전시켜왔다.)) 아마도 어느 정도 존재하는 ASIO Output latency 는 이와 비슷하게 셋팅될 것이다.
줄 130: 줄 130:
 =====Roundtrip Latency===== =====Roundtrip Latency=====
  
-When we listen to sound, it goes through several stages, as shown in the image above. It starts with the time it takes during the A/D (analog to digital converting) process, then the time needed to record the converted digital signal into the main memory (Bus input buffer latency), the time for processing sound in ASIO (ASIO input latency), and then outputting sound from ASIO (ASIO Output Latency). Afterward, the calculated results are moved from memory back to the device (Bus Output Buffer Latency), and finally, the digital signal is converted back to an analog signal during the D/A (Digital to Analog Converting) process.+When we listen to sound, it goes through several stages, as shown in the image above. It starts with the time it takes during the A-D (analog to digital converting) process, then the time needed to record the converted digital signal into the main memory (Bus input buffer latency), the time for processing sound in ASIO (ASIO input latency), and then outputting sound from ASIO (ASIO Output Latency). Afterward, the calculated results are moved from memory back to the device (Bus Output Buffer Latency), and finally, the digital signal is converted back to an analog signal during the D-A (Digital to Analog Converting) process.
  
-The Input and Output Latency values you see in the audio interface settings in your DAW are the sum of Bus Latency and ASIO Latency values. The total latency, including the latency caused by the A/D and D/A processes, should be measured using dedicated measurement software and is referred to as Realworld Latency. +The Input and Output Latency values you see in the audio interface settings in your DAW are the sum of Bus Latency and ASIO Latency values. The total latency, including the latency caused by the A-D and D-A processes, should be measured using dedicated measurement software and is referred to as Realworld Latency. 
  
 If you are using an audio interface that supports DMA (Direct Memory Access) through methods like PCI, PCIe, Thunderbolt, Ethernet, or certain USB configurations, then Bus Input and Output Latency are either nonexistent or very short. This is because these interfaces can send and receive digital signals directly to and from the CPU and memory. Such audio interfaces are sometimes called asynchronous, as they don't operate at the same time as the DAW, but rather deliver and process audio data in advance for input and output. If you are using an audio interface that supports DMA (Direct Memory Access) through methods like PCI, PCIe, Thunderbolt, Ethernet, or certain USB configurations, then Bus Input and Output Latency are either nonexistent or very short. This is because these interfaces can send and receive digital signals directly to and from the CPU and memory. Such audio interfaces are sometimes called asynchronous, as they don't operate at the same time as the DAW, but rather deliver and process audio data in advance for input and output.
줄 156: 줄 156:
 - Direct Audio Input Monitoring: Near Zero Latency. - Direct Audio Input Monitoring: Near Zero Latency.
  
-When using virtual instruments or MIDI, MIDI input latency is almost 0 ms. The main concern is ASIO Output Latency, along with any D/A latency, which affects the audio output of the instrument. In most cases, you only need to consider ASIO Output Latency for MIDI sequencing and VSTi playback.+When using virtual instruments or MIDI, MIDI input latency is almost 0 ms. The main concern is ASIO Output Latency, along with any D-A latency, which affects the audio output of the instrument. In most cases, you only need to consider ASIO Output Latency for MIDI sequencing and VSTi playback.
  
 Real-world instruments, like a piano, also have inherent latency, typically around 5 ms, from the keypress to the sound being produced. ASIO Output Latency for instruments like pianos is usually set to achieve a similar latency. Real-world instruments, like a piano, also have inherent latency, typically around 5 ms, from the keypress to the sound being produced. ASIO Output Latency for instruments like pianos is usually set to achieve a similar latency.
줄 193: 줄 193:
  
 ====Hardware Monitoring==== ====Hardware Monitoring====
- on the other hand, bypasses DAWs and relies on analog mixers, audio interfaces' direct monitoring features, or built-in DSP mixers. It guarantees real-time (zero or near-zero) latency but plays back audio as processed by the audio interface, independent of DAW mixers or plugins. This is recommended for recording scenarios, as it enhances recording quality.+ on the other hand, bypasses DAWs and relies on analog mixers, audio interfaces' Direct Monitoring features, or built-in DSP mixers. It guarantees real-time (zero or near-zero) latency but plays back audio as processed by the audio interface, independent of DAW mixers or plugins. This is recommended for recording scenarios, as it enhances recording quality.
  
-In conclusion, for recording purposes, especially when minimal latency is crucial, using hardware monitoring or direct monitoring is recommended over software monitoring.+In conclusion, for recording purposes, especially when minimal latency is crucial, using hardware monitoring or Direct Monitoring is recommended over software monitoring.
  
  --- //[[admin@homerecz.com|retronica]] 2019/09/19 07:21//  --- //[[admin@homerecz.com|retronica]] 2019/09/19 07:21//
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 +{{tag>인터페이스 레이턴시}}
  
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