음향:digital:latency
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| 음향:digital:latency [2025/04/07] – 바깥 편집 127.0.0.1 | 음향:digital:latency [2026/08/19] (현재) – 정승환 | ||
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| ======레이턴시====== | ======레이턴시====== | ||
| - | **Latency** : 지연 시간 | + | **Latency** : 지연 시간((레이턴시는 어떤 시스템에 당연히 존재하는 지연시간이란 의미로 사용되고, |
| 디지털 세상에서는 아날로그의 소리를 디지털로 바꾸거나, | 디지털 세상에서는 아날로그의 소리를 디지털로 바꾸거나, | ||
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| 우리가 소리를 듣는 데에는 위 그림처럼, | 우리가 소리를 듣는 데에는 위 그림처럼, | ||
| - | 우리가 DAW의 오디오 인터페이스 설정 등에서 볼 수 있는 Input, Output Latency는 이러한 BUS Latency와 ASIO Latency 값만을 합산해서 보여준다. 그리고 이러한 Input/ | + | 우리가 DAW의 오디오 인터페이스 설정 등에서 볼 수 있는 Input, Output Latency는 이러한 BUS Latency와 ASIO Latency 값만을 합산해서 보여준다. 그리고 이러한 Input/ |
| - | 만약, PCI 방식이나 PCIe 방식, Thunderbolt, | + | 만약, PCI 방식이나 PCIe 방식, Thunderbolt, |
| - | Thunderbolt의 경우 태생이 PCIe 방식에서 왔기 때문에, 이러한 비동기식, | + | Thunderbolt의 경우 태생이 PCIe 방식에서 왔기 때문에, 이러한 비동기식, |
| + | < | ||
| - | <WRAP centeralign box> | ||
| - | 단테 전용 칩으로 DMA 동작을 수행하기 때문에 엄청나게 낮은 레이턴시를 보장하는 Dante accel card</ | ||
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| 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. | 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> | + | <imgcaption 1 center|UA apollo Thunderbolt 레이턴시, |
| - | UA apollo Thunderbolt 레이턴시, | + | |
| - | <WRAP centeralign box> | + | <imgcaption 1 center|Scarlett 2i2 USB 레이턴시, |
| - | Scarlett 2i2 USB 레이턴시, | + | |
| 8차선 도로를 달리는 최고 속도 100km/h 차와, 2차선 도로를 달리는 최고 속도 100km/h 의 차를 생각하면 된다. 대역폭은 도로의 차선에 해당하고, | 8차선 도로를 달리는 최고 속도 100km/h 차와, 2차선 도로를 달리는 최고 속도 100km/h 의 차를 생각하면 된다. 대역폭은 도로의 차선에 해당하고, | ||
| 줄 55: | 줄 53: | ||
| 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 | + | 사실, 실제 |
| =====ASIO Buffer 만을 고려한 이론적인 레이턴시===== | =====ASIO Buffer 만을 고려한 이론적인 레이턴시===== | ||
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| 따라서 | 따라서 | ||
| - | **16분 음표 1개=0.07초=70ms** | + | **16분 음표 1개 = 약 0.083초 = 83.3ms** |
| 그래서 3.5ms의 레이턴시만 있어도 연주자에게는 5%의 오차이다.\\ | 그래서 3.5ms의 레이턴시만 있어도 연주자에게는 5%의 오차이다.\\ | ||
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| =====사람이 인식할 수 있는 레이턴시 한계는 15ms? | =====사람이 인식할 수 있는 레이턴시 한계는 15ms? | ||
| - | [[방송영상: | + | [[방송영상: |
| 보통 인터넷 등지에서 15ms, 20ms 에 대한 이야기가 많이 돌고 있는데, 이것은 화면의 프레임을 60fps 로 계산 할 때, 1 초를 60으로 나누면 1000/ | 보통 인터넷 등지에서 15ms, 20ms 에 대한 이야기가 많이 돌고 있는데, 이것은 화면의 프레임을 60fps 로 계산 할 때, 1 초를 60으로 나누면 1000/ | ||
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| ====하드웨어 모니터링==== | ====하드웨어 모니터링==== | ||
| - | [[오디오_프로덕션: | + | [[오디오_프로덕션:production: |
| 그에 비해 아예 아날로그 믹서 를 통해서 모니터링하고 녹음만 오디오 인터페이스로 한다던지, | 그에 비해 아예 아날로그 믹서 를 통해서 모니터링하고 녹음만 오디오 인터페이스로 한다던지, | ||
| 줄 117: | 줄 115: | ||
| 다만 하드웨어 모니터링은 오디오 인터페이스에서 자체적으로 들어오는 오디오 신호를 바로 모니터링으로 보내주는 것 이므로, DAW에서 사용되는 믹서나 플러그인 등과는 상관 없이 원래의 오디오 인터페이스에서 처리된 소리로만 들리게 된다.((오디오 인터페이스의 DSP 믹서의 자체적인 이펙터나 플러그인이 있으면 이것은 작동한다. 그래서 오디오 인터페이스의 자체 DSP 믹서에 추가로 컴프레서나 이퀄라이저가 있거나 전용 플러그인을 걸 수 있는 제품들이 선호되기도 한다.)) | 다만 하드웨어 모니터링은 오디오 인터페이스에서 자체적으로 들어오는 오디오 신호를 바로 모니터링으로 보내주는 것 이므로, DAW에서 사용되는 믹서나 플러그인 등과는 상관 없이 원래의 오디오 인터페이스에서 처리된 소리로만 들리게 된다.((오디오 인터페이스의 DSP 믹서의 자체적인 이펙터나 플러그인이 있으면 이것은 작동한다. 그래서 오디오 인터페이스의 자체 DSP 믹서에 추가로 컴프레서나 이퀄라이저가 있거나 전용 플러그인을 걸 수 있는 제품들이 선호되기도 한다.)) | ||
| - | **가급적, | + | **가급적, |
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| - | =====게임 모드===== | + | |
| - | TV 나 사운드 기기 등에서 게임 모드(Game Mode)라는 것을 지원하는 경우가 있다. 이것은 영상 장치나 오디오 장치가 내부적으로 DSP를 이용하여 화면이나 사운드에 자체 처리를 하고 있는 경우에, 이 기능을 끔으로써 자체 처리에 걸리던 시간(레이턴시)를 제거하여 빠르게 화면이나 사운드가 나올 수 있도록 하는 기능이다. | + | |
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| - | ======Latency====== | + | |
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| - | **레이턴시: | + | |
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| - | In the digital world, when converting analog sound to digital or vice versa, and when processing sound, time is required. This time delay is called latency. (In simple terms, it means sound is delayed.) | + | |
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| - | =====Roundtrip Latency===== | + | |
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| - | 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. | + | |
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| - | 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. | + | |
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| - | If you are using an audio interface that supports DMA (Direct Memory Access) through methods like PCI, PCIe, Thunderbolt, | + | |
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| - | PCIe and Thunderbolt interfaces, originating from the PCIe standard, often have the capability to handle DMA through their chipsets, which results in very low latency. However, USB interfaces can also achieve low latency if their USB controller chipset includes DMA functionality. Ethernet interfaces, on the other hand, depend on the presence of DMA support in the interface card that connects to the Ethernet audio protocol. | + | |
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| - | =====Bandwidth and Latency===== | + | |
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| - | Many people mistakenly assume that high-bandwidth connection methods like Thunderbolt automatically result in low latency. However, bandwidth is just the capacity of the connection and is not directly related to audio processing speed. | + | |
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| - | Consider it like comparing a car on an 8-lane highway to a car on a 2-lane road, both traveling at 100 km/hour. Bandwidth represents the number of lanes, but the speed remains the same at 100 km/hour. | + | |
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| - | =====Near Zero Latency===== | + | |
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| - | This term typically refers to latency that is nearly 0 milliseconds, | + | |
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| - | =====Latency in Virtual Instruments and Real Audio Recording===== | + | |
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| - | Latency varies depending on the situation: | + | |
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| - | - Virtual Instruments: | + | |
| - | - Software Monitoring of Audio Input: ASIO Input Latency + Plugin Latency + ASIO Output Latency. | + | |
| - | - Direct Audio Input Monitoring: Near Zero Latency. | + | |
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| - | 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. | + | |
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| - | Real-world instruments, | + | |
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| - | =====Theoretical Latency Considering ASIO Buffers===== | + | |
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| - | In an ideal audio interface with no additional latency beyond ASIO processing and no DSP plugins adding latency: | + | |
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| - | - At 44.1 kHz with 512 samples, latency is approximately 11 ms. For roundtrip latency, this becomes 22 ms. | + | |
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| - | - At 96 kHz with 512 samples, latency is approximately 5.3 ms. At 128 samples, it's around 1.3 ms for input or output alone. | + | |
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| - | These calculations show that even in an ideal scenario with no additional latency, a 128-sample buffer at 96 kHz still results in a minimum roundtrip latency of 2.6 ms. This makes achieving real-time monitoring challenging for lower buffer settings in most practical cases. | + | |
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| - | =====Real Performance and Latency===== | + | |
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| - | Music demands precision. For example, at a tempo of 180 BPM, a 16th note lasts 70 ms. So: | + | |
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| - | - 7 ms of latency represents a 10% error. | + | |
| - | - 14 ms is a 20% error. | + | |
| - | - 20 ms is a 30% error. | + | |
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| - | These errors can significantly affect the performance. This is where software monitoring falls short. | + | |
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| - | =====Is the Human Perceptible Limit for Latency 15 ms?===== | + | |
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| - | The commonly mentioned figures of 15 ms or 20 ms are based on screen frame rates of 60 fps (or 50 fps). | + | |
| - | The statement is discussing the fact that computer games or the refresh rate of monitor screens being at 60 frames per second (fps) means that when a game is running or when operations like mouse cursor movements are processed within approximately 16.6 milliseconds (ms), they can be displayed on the screen smoothly at the 60fps frame rate without any issues. | + | |
| - | + | ||
| - | In the context of audio, 16.6 ms (or 20 ms for 50 fps) is not acceptable. Even a 16.6 ms latency can result in noticeable delays and audio anomalies. | + | |
| - | + | ||
| - | =====Software Monitoring vs. Hardware Monitoring===== | + | |
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| - | ====Software Monitoring==== | + | |
| - | involves using DAWs with ASIO buffers for monitoring. While it offers the advantage of using DAW mixers and applying plugin effects to the monitored sound, achieving sub-2 ms latency is challenging. As buffer sizes increase, roundtrip latency also increases, limiting the feasibility of real-time monitoring. | + | |
| - | ====Hardware Monitoring==== | + | ======Reference====== |
| - | on the other hand, bypasses DAWs and relies on analog mixers, audio interfaces' | + | |
| - | In conclusion, for recording purposes, especially when minimal | + | * https:// |
| + | * https:// | ||
| - | --- //[[admin@homerecz.com|retronica]] 2019/09/19 07:21// | + | <WRAP info>---[[merefox@naver.com|merefox@naver.com]] - [[:user: |
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