Latency (Gecikme)

[InvisibLe]

Latency, ses sinyalinin bir cihaza (ses kartının veya ses modülünün girişine) girmesi ile çıkışında belirmesi arasındaki zaman farkıdır, milisaniyeler ile ölçülür.

Zannedildiğinin aksine Latency'nin RAM büyüklüğü ile alakası yoktur, daha doğrusu belli bir seviyeden sonra alakası yoktur. Latency AD ve DA'ların ve işlemcinin önündeki Buffer denen dijital bilgiyi biraraya getirip paketler halinde bir sonraki birime aktarmaya yarayan hafıza devrelerinin büyüklüğü ve işlem hızı ile alakalıdır.

Tahmin edeceğiniz gibi ses sinyali girişe analog olarak gelir, orada Analog-Dijital Konvertör (AD) dediğimiz birim bu analog sinyali bir örneklemeye tabi tutar ve 1'ler 0'lar cinsinden dijital bilgiye çevirir. Sonra bu bilgiler kaydedilmek üzere Hard disk'e veya işlenmek üzere diğer plug-in dediğimiz ses şekillendiricilere yönlendirilir. Bu arada bilgisayara giren sesi duymak isteyeceğimizden bu dijital bilgiler AD'lerden bu birimlere doğru yol alırken bir kopyası çıkarılır ve sistemin içine yüklü software mixer denen yazılım modülünün kontrol ettiği ses kartının iç routing sistemi üzerinden yine ses kartının çıkışına gönderilir. Tabii bu AD / DA çevirimler ve transfer esnasında ses doğal olarak bir gecikmeye uğrar. Buna işte "latency" ("late"ness - gecikme) diyoruz.

10 milisaniye üzerindeki gecikme müzisyeni çalarken şaşıracak kadar ciddi şekilde rahatsız eder. 7ms ve altındaki gecikme farkedilir ama rahatsız etmez, 5ms ve altı ise genelde çok dikkat edilmedikçe farkedilmez. Windows işletim sistemi ve bilgisayarın mekanik sınırlamaları sebebi ile gecikmeyi 1.5ms'nin altına düşürmek ise teknik olarak imkânsızdır, hatta 1.5ms latency bile bilgisayarın CPU'sunu oldukça büyük bir yük altına sokar. Mevcut bilgisayarların çoğu için 2-3ms latency elde edilebilecek en ideal gecikmedir denebilir.

Bu latency olayını devre dışı bırakmak için ses bilgisini software mikseri by-pass ederek direkt göndermek maliyeti arttıran ekstra devreler kullanılmadıkça mümkün değildir, yoksa bu sefer de bilgisayarın içinde halihazırda kayıtlı bulunan ses bilgilerini çıkışa göndermek mümkün olmaz. Yani her halükarda bu ses bu yollardan geçip çıkışa gitmek zorunda. Buralarda da "buffer" denen, gelen dijital bilgi cümlelerini paketler halinde bir yerden diğer yere aktaran birimler vardır. Bunları kepçeye benzetebiliriz. Kepçe ne kadar büyükse dolma zamanı o kadar uzundur ama bir defada çok bilgi taşıdığı için içeri bilgi akışında bir kesinti olduğunda bu kesinti çok büyük oranda olmadıkça çıkışa yansımaz. Eğer kepçe küçük ise bu sefer de dolma zamanı kısadır, bilgiyi çabucak öbür tarafa aktarır ama bu sefer de en ufak bir kesintide öbür tarafa bu kesintiyi yansıtır (drop-out).

Latency'e etki eden iki unsur DMA buffer boyutu ve DMA buffer hızıdır. Hız arttıkça latency düşer ama buffer boyutu arttıkça latency de artar. Hız arttıkça CPU yükü artar, buffer boyutu arttıkça CPU yükü düşer.

Buffer büyüklüğü ve transfer hızının ideal olarak dengeye geldiği noktayı bulmak gerekir, zira buffer boyutu arttıkça latency artar, latency'i düşürebilmek için bu sefer de buffer bilgi aktarma hızını arttırmak gerekir. Bu da ha bire ileri geri çalışmaktan CPU yükünü arttırır. Latency'i düşürmek için buffer boyutunu küçültmek yoluna gidilirse bu sefer de birim zamanda taşınabilecek miktarı azalacağından (yani bandwidth daralacağından) aynı anda okunup yazılabilen kanal sayısı düşer.

Eğer CPU yükünü azaltmak için buffer boyutu küçük tutulursa bufferlar çok daha rahat olarak hızlı çalışabilir hale gelirler, zira bir defada daha az bilgi taşımak zorundadırlar ama bu sefer de sistemde araya girebilecek serseri mayın işlemleri çok iyi kontrol etmek, hatta mümkünse alayından kurtulmak gerekir (Networking, Messenger, Internet, Instant Updater, Antivirus, görüntü güzelleştirici animasyonlar, HD Indexing, ekran koruyucu vs.).

Burada da ses kartının AD ve DA'larının ön ve arkasındaki buffer'ların boyutu ve ne kadar hızlı çalışabildiklerinin önemi ön plana çıkar. Bunlar ne kadar büyük ve kaliteliyse latency ve çevirimde hata oranı düşer ama fiyat da aynı oranda artar (SoundBlaster'lar neden ucuz oluyor bilin bakalım, hmmm ).

Bunları aşmanın bir başka yolu, teknolojisi sebebiyle biraz daha pahalı olmakla beraber zero-latency direct monitoring denen özelliğe sahip bir ses kartına yürümektir. Bu tip kartlarda sistemin içindeki software mixer'in işlevi kartın üzerine taşınmıştır. Kart, AD'lerden geçip dijitale çevirilen sesi tekrar software mixer'den geçirip içeriden gelen ses bilgileri ile karıştırıp tekrar DA konvertörlere vermekle uğraşmaz. İçerideki ses zaten dışarıya çıkmaktadır, girişteki sesi de AD'lerin önünden bir ayırıcı ünite ile alıp kendi mixer'inde içeriden gelen sesle karıştırıp monitör çıkışına verir. İçeriden gelen ses ile dışarıda üretilen ses arasında zaten bir zaman farkı olmadığından kullanıcı bu AD'lerden geçme esnasında oluşan latency'i duymaz. Kayıt için kullandığınız yazılım da zaten "latency compensation" denen olay ile bu gecikmeyi hesaplayıp tazmin ettiğinden, dışarıdan gelen ses programın içine yerleştirilirken latency miktarınca hafifçe öne doğru kaydırılıp içeride halihazırda kayıtlı olan ses bilgileri ile senkronize hale getirilir.