Digitaltechnik - Latenz?

[DerOnkel]

Wie könnte man an die exakten Zahlen kommen, um so die Latenzen zu vergleichen/abzuschätzen?

Zwei Möglichkeiten:

1. Gerätespezifikation des Herstellers anfordern
2. Messen

Zu 1:

Habe gerade das Manual des Digitech GNX-2 gelesen. Diesbezügliche Angaben sind nicht enthalten. Ich unterstelle daher mal, daß die Latenz so gering ist, daß die Abarbeitung der Algorithmen innerhalb einer Abtastperiode erfolgen kann. Bei 44,1 kHz dauert einen Periode immerhin 22,67 µs. Unterstellt man dem DSP einen Takt von 20MHz so kann er in dieser Zeit immerhin 453 Maschinenzyklen ausführen. Bei 40 MHz wären es dann 907.


Erst wenn mehr als diese Anzahl von Maschinenzyklen erforderlich sind, entsteht eine effektive Verzögerung unseres Signals. Würden wir dem gesamten System eine Verzögerung von 10 Abtastperioden gestatten (226,7 µs) so wären 4535 (9070) Maschinenzyklen möglich. Das sollte in den meisten Fällen ausreichen und dürfte IMOH noch nicht hörbar sein.

Zu 2:

Wer ein Oszilloskop zur Verfügung hat, kann das System mit einem Sinus füttern und Eingangs- und Ausgangssignal auf dem Schirm darstellen. Auf diese Weise kann die zeitliche Verzögerung für die verschiedenen Algorithmen bestimmt werden. (Merke: ein Ossi gehört in jeden Gitarrenkoffer )

Ulf

 

[floisnuts]

ich sags nur ungern aber das ist ziemlich OffTopic!!!!!

Wahrscheinlich meinte er "leitgeschwindigkeit"

 

[RAGMAN]

Dass es bei digitaler Nachbildung von Amps, Effekten, was auch immer, Latenzzeiten gibt, liegt in der Natur der Sache, nur: wie weit ist diese hörbar? Ich höre diese am POD zB beim besten Willen nicht. Meine Frage ist also: Wie groß sind diese Latenzzeiten? Und gibt es bei analogem Gerätwerk auch eine Verzögerung, die über die Lichtgeschwindigkeit des Stromes im Gerät hinausgeht (abgesehen jetzt von der Latenz bedingt durch die Schallgeschwindigkeit - Abstand des Standpunktes von der Box)?

Danke
PS: (ich schaue in Richtung Ulf )

Also eine Latenzzeit ist bei den (guten) AMPs nicht zu hören. Ich spiele selber den VETTA und habe auch den Zentera damals gründlich getestet.
Spielgefühl und Sound ist wie bei anderen Röhren- oder Transitoramps und Effektgeräten.

RAGMAN

 

[Slaughthammer]

ich hab mal versucht was recht schnelles mit gedoppeltem recording aufm PC aufzunehmen. da war meine latenzzeit bei ca 2 ms. es war dadurch unmöglich eine einigermaßen synchrone 2. spur aufzunehmen. kam immer nur matsch raus. (und nein, das lag nicht an mir, wenn ich analog aufnehme geht das nämlich...)

 

[DerOnkel]

ich hab mal versucht was recht schnelles mit gedoppeltem recording aufm PC aufzunehmen. da war meine latenzzeit bei ca 2 ms. es war dadurch unmöglich eine einigermaßen synchrone 2. spur aufzunehmen. kam immer nur matsch raus. (und nein, das lag nicht an mir, wenn ich analog aufnehme geht das nämlich...)

Dann liegt zwischen meiner Abschätzung und Deinem Erfahrungswert noch ein Faktor 10. Da kann man also noch ein paar Algorithmen mehr einschalten

Ulf

 

[thomas.h]

Da muss ich rechtgeben, wenn ich am PC Guitarrig verwende, habe ich eine Latenzzeit von 1-2ms. Und das hört man gewaltig, vor allem bei schnelleren Sachen. Kanns sein, dass der PC einen mit der Zahl bescheißt?

 

[DerOnkel]

Da muss ich rechtgeben, wenn ich am PC Guitarrig verwende, habe ich eine Latenzzeit von 1-2ms. Und das hört man gewaltig, vor allem bei schnelleren Sachen. Kanns sein, dass der PC einen mit der Zahl bescheißt?

Glaube ich nicht. Aber ein PC ist kein DSP! Gerade wenn man ein System wie Windows 2000 oder XP benutzt ist das eigentlich ein Garant für große Latenzen. Das System verbrät halt eine ganze Menge CPU-Zeit für andere Dinge und hat auch noch das Recht dazu. Das bedeutet, daß ein PC im Grunde genommen nicht das richtige Werkzeug für Audioanwendungen in Echtzeit ist.

Ulf

 

[thomas.h]

Das wurde mir klar, vielleicht ist die Technik einmal so weit, dass Softwareampmodelling funktioniert, aber im Moment nocht nicht.
Bleibt also nur, dass der PC mich mit "Latenz: 2ms" bescheißt, oder?

 

[wary]

Da muss ich rechtgeben, wenn ich am PC Guitarrig verwende, habe ich eine Latenzzeit von 1-2ms. Und das hört man gewaltig, vor allem bei schnelleren Sachen. Kanns sein, dass der PC einen mit der Zahl bescheißt?

also meinem bisherigen Wissens nach, sollen angeblich erst Werte ab 10ms (+-2) warnehmbar sein. Was hast Du denn für eine Soundkarte und Treiber? Selbst eine perfekt aus Asio zugeschnittene Karte hat oft noc 4-5, was auch eigentlich kein Problem darstellen sollte. Das die angezeigte Latenzzeit evtl. schlicht falsch ist, kann ich mir schon vorstellen, wär mal interessant wie diese Werte die das ausgespuckt werden entstehen... also ob die Software eine MEssung macht, wie groß tatsächlich die aktuelle VErzögerung ist, oder ob einfach Standardwerte (AsioTreiber + Soundkarte XY = 4ms z.B.) angezeigt werden.... würd mich mal interessieren, muss mich da mal schlau machen

 

[DerOnkel]

Das wurde mir klar, vielleicht ist die Technik einmal so weit, dass Softwareampmodelling funktioniert, aber im Moment nocht nicht.
Bleibt also nur, dass der PC mich mit "Latenz: 2ms" bescheißt, oder?

So ein hartes Wort für ...

Der PC kann eben nicht schneller. Obendrein dürfte die Latenz auch noch variabel sein. Manipulation an der Auslagerungsdatei, Virenscanner automatisch starten,...

Ulf

 

[RAGMAN]

ich denke mann kann hier lange hin und her rechnen..

Wichtig ist es doch ob mann soetwas beim spielen merkt oder gar hört...

Und ich denke mal das Problem haben (wenn überhaupt) nicht nur die Modeller sondern z.B. auch viele Effektgeräte...



RAGMAN

 

[Namenlos]

Hallo,
ich hab mal rumgerechnet (ist leicht übertrieben) bei 5m Abstand zu den Boxen braucht der Schall schon 15ms von daher sollten die Verzögerungen unkritisch sein. Bei Problemen mit dem Timing "bescheißt" der PC wahrscheinlich . 2ms bei Guitar Rig merke ich nicht wenn ich nahe am PC bin. Ich benutze übrigens nur eine alte SB Live und die KX Driver (Cpu 2Ghz Amd, entspricht ca.2400+).

Grüße

Achja Effektgeräte sollten das Problem garnicht kennen, die sind zu 95% Analog (Ausnahmen sind diverse Line6 Teile).

 

[guitargeorge]

Wie schon gesagt... der PC ist überhaupt nicht spezialisiert dafür...

die soundkarte mag zwar schnell sein mit ein-/ausgabe... aber wenn der rest nicht zusammenstimmt, nützt das gar nichts...

- der PCI-bus... ist wesentlich langsamer als das restliche PC innenleben... außerdem muss sich die soundkarte den bus mit allen anderen geräten teilen, zb. netzwerkkarte, tv-karte, etc...

- hierarchien... der pc verfügt über interrupts, die hierarchisch abgearbeitet werden, sollte etwas uur wichtiges vom prozessor oder von der grafikkarte wo hinmüssen... dann kann sich die soundkarte hinten anstellen...

- dasselbe beim betriebssystem... wenn windows-interne prozesse oder höherpriore prozesse systemressourcen anfordern, dann kriegen sie diese... auch gleich priore prozesse behindern die soundauswertung...

- das problem ist, das das ganze system genutzt werden muss, nicht nur die soundkarte... speicher brauchst du vom ram u. festplatte... ebenso brauchst du rechenleistung von der cpu usw... das ist alles mit anderen prozessen beschäftigt... und lässt vieles links liegen, wenn was anscheinend wichtigeres daherkommt...

die optimale lösung für ein digitaltechnikgestütztes, pc-basierendes system wär ein PC, der mit einer eigenen recordingSW bootet... also statt windows dann eben ein modeling und recording programm... damit haben andere dienste gar keine chance dazwischenzufunken... heißt natürlich, dass man nix anderes machen kann... ich denke bei den heutigen rechnern würde das schon ausreichen, um wirklich keine hörbaren latenzzeiten zu produzieren...

die beste, auf dem nahezu gleichen system basierende lösung sind HDD-recorder... die kosten natürlich auch dementsprechend... und die kann man vor allem nicht für andere sachen einsetzen... denn da spart man sich natürlich alles überflüssiges... das man eh ned braucht...


ps.
damit ich heut auch noch klugscheissen darf:
das parallele abarbeiten in DSPs wird vor allem durch pipelining realisiert... d.h. es wird etw. gerechnet, und gleich danach wird auf leitung 2 was gerechnet... sobald leitung 1 fertig ist, wird das ergebnis freigegeben... leitung 2 hat auch schon fertig und rechnet mit beiden ergebnissen weiter... also ist jede pipeline (hört man ja so gern bei grafikkarten, nur keiner weiß wirklich, was es issss)... auf das ergebnis der vorhergehenden angewiesen... um eine kontinuierliche auslastung und gleichmäßige abarbeitung zu gewährleisten braucht man vor allem viiieeel cache und einen klugen algorithmus, der das wahrscheinlich gleich benötigte schon mal aus dem speicher holt und dann schnell dem cpu zur verfügung stellen kann... (bei den neueren pc-cpus liegt der wert über 90%!!! die sind übrigens nur mehr äußerlich von neumann-architektur... innerlich auch schon havard...)

hazards entstehen vor allem bei programmsprüngen... sollte man durch nicht vorhersehbare ereignisse (benutzereingaben... anderes ampmodeling ausgewählt...) plötzlich alles anders rechnen müssen, so muss alles, was ich schon gerechnet hab verworfen werden... und alles für die neue aufgabe erst geladen werden... hier kann es auch bei effektgeräten sehr wohl noch zu verzögerungen kommen... da hier nicht nur die parallele abarbeitung von vorn beginnen muss (die ja die rechenleistung beinahe "vervielfachen" kann)... sondern auch die daten noch nicht im cache liegen, sondern erst aus dem langsameren hauptspeicher geladen werden müssen...

so... alle nicht informatiker könnens wieder vergessen... alle mitinformatiker können mir jetzt sagen, wos i vergessn hob...

und alle: nicht vergessen... E = m * c² !!!
Und so lange meine gitarre keine elektronen mit (beinahe) lichtgeschwindigkeit ausspuckt... wird mich jack bauer auch nicht verfolgen

Und ja... zum elektronen anstoss... der geht natürlich auch nur mit beinahe lichtgeschwindigkeit... ein kleiner vergleich... stellt euch mal vor, ein stock aus z.b. holz von der erde bis zum mond... wenn ihr auf der erde den stock 1 cm raufschiebt, dann würde er sich am mond erst sekunden oder sogar minuten danach bewegen... da jedes atom das nächste verdrängen muss...

mfg guitargeorge

 

[Pathgrinder]

Und ja... zum elektronen anstoss... der geht natürlich auch nur mit beinahe lichtgeschwindigkeit... ein kleiner vergleich... stellt euch mal vor, ein stock aus z.b. holz von der erde bis zum mond... wenn ihr auf der erde den stock 1 cm raufschiebt, dann würde er sich am mond erst sekunden oder sogar minuten danach bewegen... da jedes atom das nächste verdrängen muss...

mfg guitargeorge

Das halte ich mal für übertrieben, oder ich kann es mir nicht vorstellen:screwy: . Stell dir doch mal das Kugel-Schaukel-Modell vor. Da es sich ja um einen Festkörper handelt, der ja in sich schon ne ziemlich hohe Packungsdichte hat, heißt die Atome sitzen eng auf eng beieinander, ist die Ausbreitungsgeschwindigeit ja quasi ungedämpft, was den Impuls ja ausmacht, siehe Lichteinschaltbeispiel von der Onkel und Bild.
Jetzt stellt sich mir die Frage, eigentlich kann ja nix schneller als die Lichtgeschwindigkeit sein, also müsste bei Widerlegung meiner Behauptung der Stock beim durchlaufen des Impulses ja gestaucht werden(also schwingen Atome minimal mit), um am Ende wieder entspannt zu sein, um somit die Endhöhe erreicht zu haben. Ich merke gerade, die Packungsdichte beträgt ja auch nicht 100% im Gitterverband, sondern Maximal 74% je nach Gitteranordnung.
Kann mich jemand Impuls-festes(guitar george) da mal aufklären, ob meine eigene Widerlegung richtig ist ?

 

[DerOnkel]

[OT]
Dein Kugelmodell gibt die Verhältnisse beim Ladungsträgertransport quasi perfekt wieder, da es eben nicht einem festen Körper entspricht. Die einzelnen Kugeln sind voneinander unabhängig. In einem festen Körper sind die Atome relativ ortsgebunden, da eine starke Wechselwirkung zwischen Ihnen besteht.

Der Effekt, den guitargeorge in seinem Beitrag beschreibt, mag in gewisser Weise auftreten, seine Ursache wird aber eher in der Elastizität des festen Körpers Holz zu suchen sein! Der Stock ist als Modell für den Ladungsträgertransport daher ungeeignet.

Die Sache mit dem Impuls ist so zu verstehen, daß sich sofort alle Kugeln in Bewegung setzten, wenn ich die erste anschiebe. In meinem Kugel-Röhren-Modell ist das sehr anschaulich. Alle Kugeln erfahren also gleichermaßen eine Beschleunigung. Eine eventuell vorhandene Elastizität soll an dieser Stelle mal vernachlässigt werden.

Klar ist ebenfalls, daß die Geschwindigkeitsänderung der einzelnen Kugeln nicht beliebig groß sein kann. Soll die Beschleunigung in Nullzeit, also quasi unmittelbar erfolgen, so begrenzt uns die Physik sofort. Die Beschleunigung lautet:

a=(v1-v0)/(t1-t0)
​

Für "unmittelbar" gilt dann t1-t0=0. Damit wird die Beschleunigung dann unendlich groß, egal wie groß die beiden Geschwindigkeiten sind! Das impliziert dann einen unendlichen Energiebedarf für diese Beschleunigung, was natürlich nicht möglich ist. Damit ist ebeso klar geworden, daß ein Körper niemals Lichtgeschwindigkeit erreichen kann, denn er hätte dann eine unendliche kinetische Energie!
[/OT]

Aber vieleicht sollten wir diese Diskussion an einer anderen Stelle fortsetzen, da sie eindeutig OT ist und zum Thema Latenz nichts sinnvolles beitragen kann oder

Ulf

 

[hamerfreak]

also meinem bisherigen Wissens nach, sollen angeblich erst Werte ab 10ms (+-2) warnehmbar sein. . .

Nein ! Definitiv nicht, alle meine Erfahrung mit Delays sagt mir, dass man schon 2 - 5 ms deutlich merkt !

 

[Namenlos]

Nein ! Definitiv nicht, alle meine Erfahrung mit Delays sagt mir, dass man schon 2 - 5 ms deutlich merkt !

Hallo,
bei einem Delay hat man auch eine Vergleichssignal. Es geht um das bemerken von einer Verzögerung beim Spielen.
Davon mal abgesehen:
Ich habe hier zwar keine Erfahrungen, aber ich denke ich höre ein Delay von 2ms auch raus - so ein Phaser ist ja auch recht charakteristisch. Laut dieser Seite ( http://www.tonstudio-braunschweig.de/tutorials/effekte/delayfx.php ) hat ein Phaser ein Delay von 2ms ein Flanger noch mehr. Auf die 10ms würde laut der Seite ein Chorus passen. Leider ist die GeoFX seite nicht online, das ist eine sichere Quelle.

Grüße

 

[Pathgrinder]

@deronkel: thx für die Aufklärung, deine Posts sind wie immer gold wert.