¿Qué es la latencia en el audio?

 ¿Qué es latencia?

En el mundo del audio, nos encontramos con un término frecuente pero no siempre comprendido: la latencia.

La latencia es un retraso que se genera debido al procesamiento digital de señales (DSP). Un ejemplo práctico es cuando tocamos un instrumento virtual (VSTi) en una DAW (Pro Tools, Logic Pro, FL Studio, etc.). Cuando tocamos una nota, el sonido no se genera inmediatamente, sino que tarda un tiempo en hacerlo y entonces lo podemos escuchar. Este retraso es la latencia y se suele medir en milisegundos (ms).

Si la latencia es alta (más de 20 ms), puede ser muy desconcertante para el músico, pues sentirá que el instrumento "no responde" adecuadamente a su ejecución. Por otro lado, una baja latencia (menos de 5 ms) no suele ser perceptible para los músicos y pueden interpretar de manera normal su instrumento. 

Los cantantes también pueden pasarla mal con altas latencias, pues si se monitorean a través de un sistema digital (por ejemplo, una DAW), entonces escucharán su voz retrasada, lo cual puede distraerlos mucho.

Esta latencia no está relacionada con la velocidad del sonido o cuánto tarda en viajar la onda sonora a nuestros oídos. Más bien depende de la velocidad de procesamiento de la computadora o equipo de audio. 

Para entender mejor este fenómeno, veamos lo que pasa al tocar una nota en un instrumento virtual.

¿Por qué se genera la latencia?

Cuando tocamos una nota, el instrumento virtual va generando audio digital en forma de cadenas de bits (ej. 10010101 11010100, etc.). Entonces, el CPU de la computadora va procesando estos grupos de bits en bloques. 

Para esto, el sistema "almacena" dichos bloques en una memoria temporal llamada buffer. Una vez que el buffer se llena, entonces todo ese bloque de bits pasa al convertidor digital-análogo (DAC) y puede salir por los altavoces o audífonos en forma de audio analógico. 

Este buffer no puede quedar vacío, pues de hacerlo, no habría datos para generar audio y se escucharían silencios abruptos o "clicks" en el audio. Por lo tanto, el CPU debe procesar los bits suficientemente rápido para siempre tener datos en el buffer.

¿Cómo ajustar la latencia?

El tamaño del buffer es crucial para controlar la cantidad de latencia. La medida de un buffer suele ser el número de muestras o samples que puede almacenar. Por ejemplo: 64, 128, 256 o 512 muestras.

Si el buffer es grande (512 muestras o más), el CPU tendrá más tiempo para procesar el audio, podrá trabajar de manera menos forzada y se reducirá el riesgo de vacíos o clicks. Sin embargo, un buffer grande generará más latencia.

Por otro lado, un buffer pequeño (64 muestras o menos), nos puede brindar latencias muy bajas, pero el CPU tendrá que trabajar al máximo para mantener los datos necesarios y evitar caídas del audio. No todos los CPUs son capaces de esto. Además, estas condiciones harán que la computadora se caliente más y que requiera más energía.

Como vemos, no existe una solución perfecta. El mejor resultado será un compromiso entre latencia aceptable y capacidad del CPU. Entre más potente sea la computadora, podremos tener menor latencia. Pero si el CPU no es muy potente, entonces tendremos que conformarnos con latencias mayores. 

Por lo general, el usuario puede ajustar el tamaño del buffer en las preferencias de audio de la DAW. La idea es hacer pruebas reduciendo el tamaño del buffer lo más que se pueda, hasta que la DAW nos mande un mensaje de advertencia de que el CPU ya no alcanza a trabajar tan rápido. Esto también dependerá de la cantidad de plugins o procesadores que estemos usando en ese momento.

También es común hacer ajustes según lo que estemos trabajando. Por ejemplo, cuando grabamos, necesitamos la menor latencia posible para que los músicos se escuchen mejor. En estos casos, podemos usar el buffer lo más pequeño que soporte el sistema y se recomienda no usar demasiados plugins.

Sin embargo, cuando estamos mezclando o masterizando no necesitamos latencias tan bajas. En estos casos, podemos agrandar el buffer para que el sistema soporte más procesadores, que es algo necesario al mezclar. 

¿Existen sistemas sin latencia?

Es importante aclarar que la latencia es un efecto de todos los sistemas de audio digital. Incluso una mixer digital profesional genera latencia. Sin embargo, está diseñada para reducir la latencia al mínimo. 

Por otro lado, los sistemas analógicos NO presentan latencia. Debido a esto, muchas interfaces de audio suelen tener la opción de "monitoreo sin latencia". En estos casos, podemos escuchar el audio analógico que está entrando a la interfaz sin tener problemas de retraso en el monitoreo.

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