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Latência: O inimigo oculto

01.09.2017

Latência é tempo. Quando escutamos algo, mas escutamos atrasado, temos latência, isso é bem simples. A latência não é tão nova mas um tanto desconhecida, é como um ator invisível e perigoso que se tornou protagonista na inclusão das tecnologias digitais. Nossos companheiros dos estúdios de gravação dizem que a conhecem bem, tentam controla-la de todas as maneiras possíveis. Na realidade , investem grandes quantias de dinheiro em hardwares específicos que tenham baixa latência e este é um elemento claro no julgamento da compra, mas , e no mundo do ao vivo ? temos latência? Claro que sim.. 

 

Existe latência (atraso) em toda conversão A/D e D/A: em toda. Nos estúdios a principal dor de cabeça é tentar garantir que não se tenham conversores com latências diferentes e que os sinais cheguem exatamente no mesmo tempo— isto é difícil,  mas não impossível. É necessário escolher  e, normalmente, subordinar os resultados aos limites que apenas a latência impõe (por exemplo, utilizar diferentes prés analógicos em um mesmo conversor A/D multicanal, aplicar atraso em todos para o valor mais crítico ou ajustar manualmente após cada gravação). No ao vivo este problema é mais ou menos resolvido ao utilizar o mesmo conversor em todos os canais de entrada e saída, dessa forma a latência será exatamente a mesma para absolutamente todos os canais… em principio.

 

A latência pode ser medida em amostras (samples). Assim , ao saber que os conversores de nosso equipamento têm uma latência de 512 samples, podemos saber que, no melhor dos casos, o atraso será de 0,023s (multiplicamos por 2 esses 512 samples -entrada e saída- e dividimos o resultado pela frequência da amostra utilizada; por exemplo, 44,1 kHz).

0,023s ou 23ms?  São todos aceitos ? Depende.

 

Se realizarmos uma simples mixagem com esse dispositivo já saberemos que o que entra na entrada analógica sairá 23ms mais tarde pela saída analógica. Daí vamos para um recinto acústico normal. 23ms poderia ser traduzido como 9 metros, quer dizer, é como se comparando isso com uma configuração 100% analógica tivéssemos as caixas 9 metros mais distantes. Podemos melhorar esta latência tão exagerada? Claro.

 

Os 512 samples utilizados neste exemplo anterior são geralmente os mesmos utilizados em computadores nos estúdios de gravação. Na realidade, nossa console de áudio para live é nada mais é que um computador específico para tarefas de áudio, com latências nos seus conversores A/D e D/A bem menores. Como exemplo, uma simples medição nos permite comprovar que uma Digico SD tem somente 0,09ms de latência entre seu SD Rack local, enquanto que uma CL5 a latência é de 1,98ms na própria console (entrada/saída). Problema resolvido? Claro que não.

 

Cada vez que entra em jogo um DSP ou uma parte dele, sempre, absolutamente sempre, sempre se realizará uma ordem matemática que para ser perfeita demanda o preço de um novo atraso, uma nova latência. Por exemplo, no caso de uma Avid S3L-X, cada plugin que insertamos em qualquer canal acrescentará 2 samples de atraso simplesmente por ‘ativar’ o rack de efeitos, e 3 samples adicionais por cada um dos slots utilizados. Na verdade, não são só 5 samples a latência que se acrescenta ao canal, mas cada plugin, dependendo de sua finalidade, terá um novo valor de latência. Por exemplo, o plugin Time Adjuster (aplica atrasos no sinal) adiciona 7 samples a mais. Isso quer dizer que se minha intenção é atrasar o sinal em 20 samples, tenho que na realidade ajustar o plugin para que atrase somente 8 samples (8+7+2+3=20). Feliz manual do usuário!!!

 

Mas, o que ocorre se eu fizer uma compressão paralela num canal de bumbo por exemplo ? pegamos o canal 1 processado e o enviamos a saída master, enquanto no canal 2 acrescentamos o mesmo sinal do bumbo mas com processamento diferente tendo para isso a ajuda de um determinado plugin. Como esse procedimento é mais complexo que o Time Adjuster citado anteriormente, sua latência é superior e, acrescenta 5 samples como já haviamos mencionado e faz com que o sinal processado chegue ao bus de saída máster 20samples atrasado. Se a console trabalha em 48 kHz, esses 20 samples significam um atraso de 0,4 ms, quer dizer, 13,88cm que poderíamos traduzir como metade do comprimento de onda de um sinal de 1.25KHz.  Consegue ver?  A soma dos 2 canais fará com que pelo menos toda frequência de 1.25KHz seja anulada.Quem mixa aqui: você ou a latencia? Levando em conta que, após o processamento, ambos os sinais não são mais idênticos, os problemas que agora aparecem são de fase, dessa forma atacam mais do que uma simples frequência.

 

Há 3 maneiras de solucionar este problema:

 

  1. A primeira é recorrer a plugins que incorporem uma opcão de processamento paralelo, como o Pro Compressor da Avid que trás a opção de ajustar o sinal comprimido e somar ao sinal limpo ,conseguindo assim o mesmo efeito da compressão paralela, este pluguin utiliza uma combinação de sinais coerentes e em tempo.

  2. A segunda é utilizando a função de compensação de atraso (delay compensation), uma opção que nem todas as consoles incorporam e cuja tarefa é estar atento a todos esses processos que podem causar a faseamento e atraso (insisto: atraso) nos canais correspondentes, somente nos canais correspondentes. Às vezes, aceitamos que o bumbo e a sua compressão paralela (a soma dos dois canais) chegam 0,4ms depois da caixa que não possui compressão paralela (ainda que sejam sons diferentes), em vez de recorrer a terceira opção:

  3. Atrasar tudo, absolutamente tudo, estará atrasado mas em  tempo. Lembre-se que estes 0.4ms serão somados aos atrasos das conversões e outros processamentos.

 

Esta é a única coisa que podemos fazer, por exemplo na Yamaha CL5. Lembre-se ela tem uma latência média entre entrada e saída de 1,98ms medidos na mesma console (não em um RIO, que atinge atrasos entre 3,06 e 4,0 ms à medida que configuramos a rede DANTE).

 

O problema nesta console é que ela não possui compensação de atraso. Se ainda estamos interessados ​​em insertar o bumbo em paralelo a um compressor de sua série Portico, teremos um atraso adicional de 0,27ms.

 

Embora seja quase 33% menor do que na Avid S3L-X, tudo o que temos aqui é um problema de fase em freqüência mais alta. Talvez não seja um problema para um bumbo , mas imagine isso em uma caixa ou, pior, nas vozes.

 

Não tendo a possibilidade de mixar ambos os sinais e a opção de compensação de atraso, há um truque muito antigo que é a única coisa que podemos fazer neste caso: use um segundo slot por onde enviaremos todos os outros sinais e insira o mesmo plugin, mas sem que este atue  (Ou pelo menos o bumbo que não terá compressão, mas que deve ser misturado com o comprimido). Pode parecer uma boa notícia porque, de fato, o tempo perdido é ainda menor do que no exemplo anterior, mas isso significa duplicar os recursos.


As medições de latência não são dados que o fabricante normalmente oferece em suas especificações técnicas. Mantendo-nos na CL5, cada vez que nos voltamos para algumas de suas características, adicionamos mais atrasos ao sinal (por exemplo, usando matrix ou subgrupos). A inserção de um rack analógico externo indubitavelmente envolve a concorrência de mais dois conversores digitais (o primeiro D/A e o segundo A/D), o que adiciona ao nosso canal um atraso vertiginoso de 3.73 ms.


Se, além disso, quisermos inserir algo como um Waves sem hardware específico, devemos adicionar a latência da conversão A/D e D/A do cartão que usamos e ter atenção a todo o atraso de processamento que será adicionado no rack virtual da Waves. Por algum motivo, a Waves oferece conversores mais rápidos e servidores específicos (mais poderosos e rápidos). Mesmo sem a conjunção do Waves, retornamos ao habitual: é muito estes 3,73 ms?

 

Você deve saber calcular e começar a entender por que às vezes uma console  parece ser mais "brilhante" do que outras: geralmente porque você realizou um processo que, com essa console, você não deveria executar ou, no mínimo, deveria resolver antecipadamente.

 

Vamos também pensar que isso acontece quando decidimos usar processadores digitais: existem novos conversores e novas latências que estão se juntando à nossa cadeia. É por isso que a interconexão digital está se tornando relevante e necessária, embora também não seja a panaceia, ela reduz não apenas os problemas da perda nas conversões, mas também as latências associadas às conversões D/A e A/D que não são mais necessárias.

 

 

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