Audio-Latenzmessungen

Die Latenz ist eine wichtige Messgröße für die Systemleistung. Obwohl es viele Arten von Audiolatenzmetriken gibt, ist eine nützliche und gut verstandene Metrik die Round-Trip-Latenz , definiert als die Zeit, die ein Audiosignal benötigt, um in den Eingang eines Mobilgeräts einzudringen und von einer auf der Anwendung ausgeführten App verarbeitet zu werden Prozessor und beenden Sie die Ausgabe.

Roundtrip-Audiolatenz auf dem Gerät

Abbildung 1. Audio-Round-Trip-Latenz auf dem Gerät: T- Ausgang – T -Eingang

Auf dieser Seite finden Sie Round-Trip-Audiolatenzmessungen für ausgewählte Nexus-/Pixel-Geräte und Android-Plattformversionen.

Warum wir Latenz messen

Google misst und meldet die Latenz, sodass Entwickler von Android-Anwendungen über die Daten verfügen, die sie benötigen, um fundierte Entscheidungen über die verfügbare Latenz auf tatsächlichen Geräten zu treffen. Durch die Weitergabe von Latenzzahlen für ausgewählte Nexus- und Pixel-Geräte hoffen wir, die gesamte Android-Community dazu zu ermutigen, die Latenz auf allen Android-Geräten zu messen, zu veröffentlichen und zu reduzieren. Bitte unterstützen Sie uns bei unserem Engagement zur Reduzierung der Audiolatenz!

Auswirkungen der App auf die Latenz

Durch die Signalverarbeitung kann die Latenz durch folgende Verzögerungsarten erhöht werden:

  • Algorithmisch . Diese Verzögerung ist inhärent und variiert nicht je nach CPU. Ein Beispiel ist die Verzögerung, die durch einen FIR-Filter ( Finite Impulse Response ) hinzugefügt wird.
  • Rechnerisch . Diese Verzögerung hängt mit der Anzahl der erforderlichen CPU-Zyklen zusammen. Beispielsweise erfolgt die Dämpfung eines Signals normalerweise durch eine Multiplikationsoperation, die je nach CPU eine unterschiedliche Anzahl von Zyklen benötigt.

Wie wir messen

Wir haben die auf dieser Seite aufgeführten Messungen mit dem Audio-Loopback-Dongle von Dr. Rick O'Rang und einem Audio-Feedback-Test (Larsen-Effekt) durchgeführt. Messungen gehen davon aus, dass die Signalverarbeitung der Anwendung keine algorithmische Verzögerung und nahezu keine Rechenverzögerung hinzufügt.

Wir messen die Round-Trip-Latenz über den Headset-Anschluss aus mehreren Gründen:

Round-Trip-Latenz über Headset-Anschluss

Abbildung 2. Round-Trip-Latenz über Headset-Anschluss: T- Ausgang – T- Eingang

  • Wichtige Musikanwendungen (z. B. Gitarren- und Sprachverarbeitung) verwenden den Headset-Anschluss.
  • Das Messen der Umlauflatenz des Mikrofons und des Lautsprechers im Gerät kann mühsam sein, da es schwierig ist, zu verhindern, dass eine Rückkopplungsschleife im Freien in unkontrollierte Schwingungen gerät.
  • Geräteinterne Wandler sind klein und opfern den Frequenzgang, um ihre geringe Größe zu erreichen. Zum Ausgleich wird eine digitale Signalverarbeitung eingesetzt, die jedoch die algorithmische Verzögerung für den geräteinternen Pfad erhöht.

Es gibt Fälle, in denen die Mikrofon- und Lautsprecherlatenzen auf dem Gerät zwar eine Rolle spielen, diese beziehen sich jedoch in der Regel nur auf eine Richtung und nicht auf Hin- und Rückweg. Techniken zur Messung der unidirektionalen Latenz werden unter Messen der Ausgabelatenz und Messen der Eingabelatenz beschrieben.

Beispielmessungen

Die unten aufgeführten Maße gelten spezifisch für eine Build-Nummer . Die Geräte werden in der ungefähren Reihenfolge der Erstveröffentlichung und nach Plattformversion aufgelistet. Sie können Latenzen auch in einem Diagramm anzeigen . Die Testanwendung verwendet die native Android-Audio-API basierend auf OpenSL ES.

Modell Plattform
Ausführung
Bauen
Nummer
Beispielrate
(Hz)
Puffergröße
(Rahmen)
Puffergröße
(MS)
Rundfahrt
Latenz (ms)
± ein Puffer
Nexus Eins 2.3.6 GRK39F 44100 768 17.4 345
Nexus S 2.3.6 GRK39F 44100 1024 23.2 260
Nexus S 4.0.4 IMM76D 44100 1024 23.2 260
Nexus S 4.1.2 JZO54K 44100 880 20 210
Nexus Galaxie 4.0.1 ITL41D 44100 976 22.1 270
Nexus Galaxie 4.3 JWR66Y 44100 144 3.3 130
Nexus 4 4.2.2 JDQ39E 48000 240 5 195
Nexus 4 5.1 LMY47O 48000 240 5 58
Nexus 10 5.0.2 LRX22G 44100 256 5.8 36
Nexus 10 5.1 LMY47D 44100 256 5.8 35
Nexus 7
2013
4.3 JSR78D 48000 240 5 149
Nexus 7
2013
4.4 KRT16S 48000 240 5 85
Nexus 7
2013
5.0.2 LRX22G 48000 240 5 64
Nexus 7
2013
5.1 LMY47O 48000 240 5 55
Nexus 7
2013
6,0 MRA58K 48000 240 5 55
Nexus 5 4.4.4 KTU84P 48000 240 5 95
Nexus 5 5.0.0 LRX21O 48000 240 5 47
Nexus 5 5.1 LMY47I 48000 240 5 42
Nexus 5 6,0 MRA58K 48000 192 4 38
Nexus 9 5.0.0 LRX21L 48000 256 5.3 35
Nexus 9 5.0.1 LRX22C 48000 256 5.3 38
Nexus 9 5.1.1 LMY47X 48000 256 5.3 32
Nexus 9 6,0 MRA58K 48000 128 2.6 15
Nexus 6 5.0.1 LRX22C 48000 240 5 65
Nexus 6 5.1 LMY47I 48000 240 5 42
Nexus 6 6,0 MRA58K 48000 192 4 33
Nexus 5X 6,0 MDA89E 48000 192 4 18
Nexus 5X 8.0.0 OPR4.170623.020 48000 192 4 18
Nexus 5X 8.1.0 OPM2.171019.029.C1 48000 192 4 18
Nexus 6P 6,0 MDA89D 48000 192 4 18
Nexus 6P 8.0.0 OPR5.170623.014 48000 192 4 18
Nexus 6P 8.1.0 OPM5.171019.019 48000 192 4 18
Pixel 7.1.2 NHG47L 48000 192 4 18
Pixel 8.0.0 OPR3.170623.013 48000 192 4 18
Pixel 8.1.0 OPM1.171019.021 48000 192 4 18
Pixel XL 7.1.2 NHG47L 48000 192 4 18
Pixel XL 8.0.0 OPR3.170623.013 48000 192 4 18

Abbildung 3. Roundtrip-Latenzen