Latency in de geluidsketen

[metalteacher]

Aangekaart met wat voorbeelden door Musicxtra tijdens de sub testdag rijzen bij mij weer allemaal nieuwe vragen. Ik hoop interessant genoeg voor een nieuw topic. Blijkbaar treden er met de gehele digitalisering allerlei nieuwe problemen op met betrekking tot het opstapelen van latency. Als ik Sander goed begrepen heb treden er op de volgende plaatsen latency op:
Digitale mengtafel
In-ear monitoren
Draadloze microfoon
Processoren al dan niet in de versterker verwerkt

Als ik het goed begrijp treden er in de crossovers verschillende latency tijden op afhankelijk van het gekozen filter en kunnen deze oplopen tot 8ms.
In een digitale mengtafel schommelt dit rond de 2ms, maar als je limiters gebruikt kan dit ook oplopen tot 6ms. Een versterker met ingebouwde limiters kent ditzelfde probleem.

In hoeverre is al die latency een probleem. En wat zijn de tips en truukjes om het beheersbaar te houden.

En ook niet vergeten de latency tussen het verlaten van de speaker en het bereiken van het oor, met name van belang voor monitoren. Ik begrijp dat dit ook al snel 5 a 6 ms is.

[showband]

Je hebt drie soorten van dit probleem:
1) faseproblemen door electrische bewerkingen. Een in fase gedraaid signaal gedraagt zich bij toevoeging aan een totaal alsof hij in tijd is verschoven. Een toonregeling, preampstage, scheidingsfilter enz
Je kunt het ook als effect gebruiken. (phaser)

2) tijdvertraging door fysieke redenen.
Mechanisch zie je dat bij de afstand tussen weergevers of opnemers. De wisselwerking die je bijvoorbeeld al hebt als je een subje en een topje op elkaar zet. Daar waar het frequentiespectrum overlapt beinvloed het elkaar.
Maar ook bij het plaatsen van twee microfoons bij een geluidsbron. enz Fysieke afstand.
betere ontwerpen en processing kunnen dit probleem een stuk kleiner maken. Maar je zal nooit zonder deze verschijnselen geluid horen. Behalve als je een massaloze, pulserende punt weet te vervaardigen.
Je kunt het ook als effect gebruiken. (flanger. chorus enz)

3) De derde is de werkelijke tijd die een computerproces nodig heeft om iets te bewerken.
Als je een signaal van analoog naar digitaal omzet, bewerkt, en vervolgens weer analoog omzet. Dan zul je vertraging oplopen.
Hoe meer/complexer de processen je tegenkomt hoe langer die vertraging zal worden.
Een digitale WiFi zender aan je microfoon of gitaar geeft gemiddeld 0.17mSec tot 0.3mSec vertraging. Dat is vergelijkbaar met een paar meter van je versterker af op het toneel gaan staan spelen.
Een draadloze analoge set heeft hier geen last van. Vandaar dat de meeste in-ears nog allemaal analoog zijn.
Vertraging op monitors maakt dat vocalisten de toon anders zullen gaan horen. En kneitervals kunnen gaan zingen of zelfs totaal de weg kwijt gaan raken. (toen de eerste digi echo's uitkwamen zaten monitormensen waar ik de naam niet van zal noemen diva-vocalisten waarvan ik de naam niet zal noemen soms te zieken door een echo op hun monitor te zetten. Later werden dat harmonizers. en nu dwaal ik af )

Als je dus een line6 microfoon in een digitaal stageblok prikt. De uitgang van de digimixer door een digitale EQ haalt. En dan in een digitale speakerprocessor steekt. Dan kan de totale looptijd van de berekeningen behoorlijk oplopen. Zeker bij goedkopere spullen.
Processorcapaciteit maakt spullen duur.
Als je met een (1) sharcprocessor alle compressors aanzet, 24bits/96KHz verwerking doet en nog eens 32kanalen fink bewerkt loos wil laten gaan dan is dat eigenlijk niet helemaal een goed idee.

Vandaar dat zelfs de duurste mixers nog uiteindelijk kunnen crashen of bijgeluiden genereren.

Daartegenover staan de analoge tafels die als ze te goedkoop zijn opgezet bij veel inputs weer tegen hun voeding aan gaan lopen. Een analoge behringer met werkelijk 24 kanalen live gaan gebruiken werkt dan ook gewoon niet. Maar bij een 24 kanaals van 600 euro nieuw rekenen ze er volgens mij op dat niemand 24 microfoons kan betalen.... (dus veel klachten hoor je niet)

laptops misbruiken om via plugins je livemix op te leuken is wegens de latency live meestal geen goed idee.

[Timo Beckman]

Betreffende de "latency" die optreed door filter hellingen binnen processoren (high/low/allpass) dit is niet echt een probleem maar iets waar je rekening mee moet houden bij de fase alignment van een pa systeem .
(http://timobeckmangeluid.wordpress.c...s-group-delay/)

Ik heb systemen gemeten met een aantal phase wraps waar je eng van werd (en hoop ze dus niet al te vaak tegen te komen daar het wel een aantal uitdagingen geeft op het moment dat eea gecombineerd moet worden met andere systemen) en ben systemen tegen gekomen waar de fase eng recht is (meyer d&b nexo maar dan wel de nieuwere systemen op meyer na dit is altijd al "fase recht" geweest) .

Op het moment dat er een fir filters gebruikt worden kan die latency erg snel hoog oplopen naarmate het fir filter lager toegepast wordt . (ik heb ooit een latency van +20ms voorbij zien schieten op een wat lagere frequentie vanuit een crown amp die de mogelijkheid tot fir filtering had geen idee meer welke freq en welke amp).
De ev proc. kon dit wel een stuk sneller maar was nog steeds zo'n 3 a 4 ms. Wat dat betreft kies ik dan nog steeds voor de truck die meyer toepast in zijn systemen maar dan wel digitaal ipv analoog (iets waar meyer ook mee aan de gang is sinds de mina array en leo array . Wat ik aan fase plots gezien heb vanuit amerika betreffende leo is echt eng recht qua fase en frequentie . Wat frequentie respons zou ik zeker minder recht uitkomen op zo'n groot systeem als leo daar dit echt te hard kan om een rechte frequentie respons na te streven maar ook dit is smaak van de system tech en de bezoekende band tech).

(even een side track . Ik heb op een dynacord setje ooit de micro op 1mt afstand gezet (gemeten met een meet lint) . De synchronisatie delay die ik vervolgens via smaart kreeg lag op om en nabij de 9ms wat betekent dat er om en nabij de 6ms delay in de processor zat wat ik best veel vind bij een klein setje)
Hoge latency tijden vanuit processors hoeft geen probleem te zijn in de grote zalen maar kan voor problemen zorgen in de kleine zalen zeker als het 20ms betreft .

Wat de latency in de digi speel dozen betreft zeker met betrekking tot plug-ins hier valt mee te werken maar je zult hier terdege rekening mee moeten houden .
Een combi wave rack/sd tafel kan prima werken als je een group aanmaakt waar alle kanalen doorheen lopen die geen plug-in nodig hebben en vervolgens deze group dus vertragen met de latency die alle kanalen met plug-in oplopen door die plug-in(s) . Doe je dit dan kun je behoorlijk wat problemen verwachten qua klank (gaat om zeep door kamfilters van uit je tafel)

[MusicXtra]

Latency is op zich niet zo'n probleem mits het voor alles gelijk is, een mengtafel die meer latency heeft op kanalen waar veel processing op los is gelaten dan op kanalen die 1 op 1 naar de master gaan is niet wenselijk.
Probleem wat ik aankaartte is dat artiesten soms problemen krijgen met hun timing, beginnend bij de draadloze microfoon, dan de monitor tafel en tot slot nog de in-ear. Met een beetje pech kan dit zomaar dik boven de 10 ms uitkomen.
Zelfde geldt voor DJ's die veel van het geluid van de FOH terugkrijgen, hier kan de latency zelfs nog veel hoger oplopen, logisch dat het dan lastig gaat worden een strakke mix van twee platen in elkaar te draaien.
Ff voor het makkelijker rekenen; een speaker op een afstand van 3,4 meter hoor je 10 ms later dan dat het geluid uit de speaker komt, dus ga ervan uit dat de gemiddelde floor monitor al 5 ms latency toevoegd.
Nu denk ik dat onze hersenen in staat zijn het met een conventionele monitor te compenseren en dat ze met in-ears veel meer moeite hebben op dat vlak.

[PvG]

Nu denk ik dat onze hersenen in staat zijn het met een conventionele monitor te compenseren en dat ze met in-ears veel meer moeite hebben op dat vlak.

Probleem met in-ears is dat het een erg clean/dry signaal op je oren zet waardoor kamfilter effecten erg sterk zijn (tot volledige uitdoving van bepaalde frequenties). Bij gebruik van een vloermonitor is er altijd wat roomreverb/reflecties waardoor de uitdoving nooit 100% is. Een beetje reverb op in-ears zou moeten helpen.

[SPS]

Probleem met in-ears is dat het een erg clean/dry signaal op je oren zet waardoor kamfilter effecten erg sterk zijn (tot volledige uitdoving van bepaalde frequenties). Bij gebruik van een vloermonitor is er altijd wat roomreverb/reflecties waardoor de uitdoving nooit 100% is. Een beetje reverb op in-ears zou moeten helpen.

Heb op een cursus draadloos en in-ear zelfs geleerd, dat het verstandig is, om op een in-ear zoveel delay te zetten dat het ongeveer gelijk valt met een eventueel floortje voor z'n snuffert.

[MusicXtra]

Dat zou het maar zo kunnen zijn, wat ook meespeelt is dat het niet natuurlijk is dat je je hoofd kunt draaien zonder dat er iets veranderd in het geluid.
Het blijft dus allemaal erg onnatuurlijk en onze oortjes nemen veel meer waar dan alleen maar wat er in de monitor gestopt wordt.

[showband]

*anekdotisch alert*
ik speel al sinds de eighties dingen met MiDigitaar. Dan heb je op de synth/sample stukken zo veel vertraging dat ik in de eigties een DM500 delay op mij gitaar zette om hem een beetje gelijk te laten lopen... Anders vielen de noten zo ver uit elkaar dat het totaal niet werkte. */anekdotisch alert*

Met pitch to midi heb je al een halve sinus vertraging bij de detectie. Met midi heb je meestal ook nog een gruwelijke latency. En zeker modules uit de eighties zijn zo traag als een zuidamerikaanse ambtenaar. Vandaar dat DJ's en rappers no steeds met Akai hardwaredoosjes werken

[metalteacher]

Wat mij enigzins verbaasd is dat fabrikanten deze latency tijden niet opnemen in de technische gegevens. Ik denk dat zo onderhand dit toch wel een noodzaak begint te worden als je de klant goed wil informeren over het samenstellen van de juiste geluidsketen. Tweede ding wat ik mij afvroeg: Zitten hierin ook ontwikkelingen? zijn er fabrikanten die zich bewust zijn van dit probleem en er oplossingen voor proberen te zoeken waardoor de latencytijden verkort kunnen worden?

[MusicXtra]

Eerder zingen en sneller drummen is de oplossing.
Alles hangt samen met de processor snelheid, wanneer die sneller worden zal de latency afnemen, maar nul zal die nooit worden.

[renevanh]

Op veel losse apparaten zie je die gegevens wel voorbij komen. Processors e.d. zijn vaak (al dan niet in de handleiding) voorzien van een 'only 2ms latency' of 'ultrashort 2ms latency' kreet. (getallen geheel fictief).
Bij complexere producten als een digitale mixer is dat lastiger, want het hangt erg af van wat je met het kanaal doet. Een gate geeft minder latency dan een compressor, parametrische EQ en de-esser gecombineerd.
Volgens mij trekken alle digimixers dat in de bussen allemaal weer recht zodat alle kanalen dezelfde latency hebben als het traagste kanaal (anders zou het een mooie bende worden) en daar merkt je publiek in de zaal weinig van. Er is altijd al een natuurlijke latency geweest - ook met analoge apparatuur - tussen het moment dat de drummer op z'n snare slaat en je dat uit de PA hoort. Die latency is met digitale apparatuur ietsje langer, maar nog steeds amper merkbaar/hoorbaar.

Voor monitors echter... zie bovenstaande reacties.

[PvG]

Er is altijd al een natuurlijke latency geweest - ook met analoge apparatuur - tussen het moment dat de drummer op z'n snare slaat en je dat uit de PA hoort. Die latency is met digitale apparatuur ietsje langer, maar nog steeds amper merkbaar/hoorbaar.

Sterker nog: enkele ms delay op de PA is sowieso wenselijk omdat de band (drummer, gitaaramps, ...) enkele meters achter de PA staan. Waarom zou digitaal "cleaner" klinken... :-)

[jadjong]

Volgens mij trekken alle digimixers dat in de bussen allemaal weer recht zodat alle kanalen dezelfde latency hebben als het traagste kanaal (anders zou het een mooie bende worden)

Eeuh, nee. Alleen de Midas serie en een verdwaalde Venue doet dit. Als je het aan zet. De vraag is of je er druk om moet maken. 4ms verschil tussen drummer en gitarist lijkt veel, maar als die gitarist over een podium van 20m rent speelt hij of zij ook nooit gelijktijdig met die stilzittende drummer.

[PvG]

Eeuh, nee. Alleen de Midas serie en een verdwaalde Venue doet dit. Als je het aan zet. De vraag is of je er druk om moet maken. 4ms verschil tussen drummer en gitarist lijkt veel, maar als die gitarist over een podium van 20m rent speelt hij of zij ook nooit gelijktijdig met die stilzittende drummer.

Dat klopt gezien vanuit de gitarist, maar iemand in het publiek wil wel graag het geluid uit de gitaar amp op hetzelfde moment horen als uit de PA. Voor de geluidstech is het dan wel handig als hij weet hoeveel latency elk kanaal sowieso heeft en hoeveel hij er extra moet bijdraaien om de afstanden op het podium te compenseren. Ik kan je uit ervaring vertellen dat enkele meters (3-6m ~ 10-20ms) op een niet heel groot podium al heel veel uitmaakt (= het verschil tussen een grote brei en een verstaanbaar koor). Voor elke bron die noemenswaardig podium geluid produceert, moet je dan de afstand tot de PA compenseren en als je dan ook nog wedges verspreid op het podium hebt liggen wordt het een hele leuke uitdaging om alle delays goed te krijgen.

Ik denk dus dat je je er wel druk over moet maken.

[RayM]

Voor elke bron die noemenswaardig podium geluid produceert, moet je dan de afstand tot de PA compenseren en als je dan ook nog wedges verspreid op het podium hebt liggen wordt het een hele leuke uitdaging om alle delays goed te krijgen.

Dan heb ik veel delayapparaten nodig in een analoge situatie.....