Audio Delay

Auf der Seite Headset Funkdelay habe ich das Thema Verzögerungen bei Funkheadsets thematisiert und auf Audiolaufzeit die ganze Thematik der Verzögerung beschrieben. Diese Verzögerung lässt sich mit einfachen Mitteln sogar zumindest "vergleichend" müssen.

Messaufbau

Benötigt wird ein Testsignal, was über eine bekannte Audioquelle wiedergegeben wird. Das kann ein einfache Audio-Datei sein, die man über den Lautsprecher wieder gibt und deutliche "Peaks" hat. Dieses wird per Audacity als eine Spur ausgegeben. Ich habe einfach mal "Lärm" gemacht und daraus ein Audiosignal gebaut, welches insgesamt in 2 Sekunden Länge 10 Bursts a 0,1Sek hat. So sieht das dann aus:

Dieses Signal wird mit Audacity ausgegeben. Sicherlich etwas "stressig" für den ein oder anderen Lautsprecher aber die scharfen Kanten sind gut um die Start und Endepunkte zu erkennen. Dieses Signal wird nun vom Mikrofon des Headsets aufgenommen und mit Audacity wieder aufgezeichnet. Hier eine Testaufnahme meines Lenovo T510 mit dem eingebauten Lautsprecher und Mikrofon

Wie schon auf Headsetaudio Ergebnisse sehen Sie auch hier die ca. 0,5Sek lange "Einschwingphase", in der gar nichts aufgenommen wird, aber dann kommen die Signale an. Wenn wir den Abstand von Lautsprecher zum Mikrofon (ca. 10cm) vernachlässigen, dann sind die Signale ziemlich genau 0,04s (40ms) verzögert.

Diese 40ms setzen sich natürlich aus der Verzögerung durch die D/A-Wandlung für den Lautsprecher und die A/D-Wandung vom Mikrofon bis zum PC zusammen. Ich nehme bei einer Standard Soundkarte (Conexant 2058SS) an, dass beide Wege gleich verzögern, dann verliert eine Aufnahme in eine Richtung ca. 20ms, die in der Folge quas abzuziehen" ist.. Dies gilt natürlich nur für meine Audioausgabe. Wenn Sie solche Messungen wiederholen wollen, dann müssen Sie ihre eigenes System erst mal selbst ausmessen.

Mit dem Mikrofon des Headset geht man dann in die Nähe des Lautsprechers und nimmt zeitgleich mit Audacity das Signal wieder auf. Die Messung kann natürlich auch umgekehrt erfolgen, indem der Ton aus dem Headset-Lautsprecher ausgegeben und z.B. mit einem anderen Mikrofon aufgenommen wird.

Es kommt bei dieser Messung nicht auf die Höhe des Pegel an. Interessant ist nur wann das Signal ankommt.

Einschränkungen

Allerdings müssen Sie bei der Bewertung immer beachten, dass dies keine absolute quantitative Messung ist, da auch ihr Aufbaue eine gewisse Latenzzeit haben. Allerdings dürfte zumindest bei klassischen Lautsprechern und Mikrofonen die Latenzzeit geringer als bei USB-Geräten, wenngleich auch nicht Null. Die Messwerte können also nur

Ich habe absichtlich den PC Lautsprecher genutzt, denn zum einen kann ich nicht jedes Headset-Mikrofon bis zum Headset-Lautsprecher biegen und die guten Headsets machen schon selbst eine Echo-Unterdrückung um die eigene Tonausgaben aus der Aufzeichnung heraus zu rechnen.

Ein paar Messungen

Um die unterschiede sichtbar zu machen, habe ich verschiedene Headsets und Geräte ausgemessen. Bei allen Messungen habe ich das Signal über den PC-Lautsprecher ausgegeben und mit dem Headset-Mikrofon aufgenommen. Bei einigen Headsets musste ich natürlich erst die Verbindung aufbauen, d.h. im Headset war das Freizeichen des Lync zu hören, was die Messung aber nicht beeinflusst haben sollte. Bei allen Zeiten wurden 20ms für die angenommene Verzögerung der Wiedergabe "abgezogen".

Headset Bild Verzögerung
(-20ms)
Bemerkung

Notebook Mikrofon

20ms

So schlecht schlägt sich mein Notebook gar nicht. Die Verzögerung ist relativ gering.

Auch scheint das Mikrofon auch sehr "Laut" aufzunehmen.

Jabra MT5390

80ms

Mein erstes Headset nutzt Bluetooth als Funkübertragung. Es dauert also schon fast 80ms bis das Signal vom Mikrofon auch durch eine Software auf dem PC weiter verarbeitet werden kann.

Im Gegensatz zum Notebook-Mikrofon ist aber gut zu erkennen, dass hier wohl eine Lautstärkedrossel zum Tragen kommt. Das Signal ist deutlich "schwächer".

Jabra 6430

80ms

Das zweite Jabra in der Runde steuert die Aufnahme kräftiger aus aber scheint noch ein kleines bisschen mehr zu verzögern. Knapp 90ms benötigt das Signal.

Jabra Speak 410

45ms

Das Jabra Speak 410 Konferenztelefon ist direkt per USB angebunden. Es ist ein gutes Beispiel, dass eine direkte "Kabelverbindung" deutlich weniger Verzögerungen mit sich bringt als eine Funkstrecke.

Sennheiser SP 20 ML

40ms

Auf dem gleichen Niveau mit dem Jabra 401 liegt auch das Sennheiser Speakerphone SP20ML 40ms scheint so die kürzeste Verzögerung einer USB-Anbindung zu sein.

Microsoft Cinema HD

46ms

Für Videokonferenzen habe ich eine Microsoft Lifecam HD auf dem Monitor. Auch dort ist ein Mikrofon verbaut, welches ich direkt vor dem PC-Lautsprecher als Aufnahmequelle genutzt habe.

Jabra Pro 9470

61ms

Das Highend Headset Jabra Pro 9470 nutzt DECT zur Übertragung und ist mit 61ms zwar etwas langsamer als eine direkte USB-Verbindung aber setzt sich schön von Bluetooth-Übertragungen ab.
Interessant hier ist die deutlich geringere Aussteuerung der Aufnahme. Das Headset scheint sehr effektiv hier eine Störgeräuschunterdrückung zu machen bzw. Übersteuern zu verhindern.

Microsoft LX3000

37ms

Mit erstaunlich wenig Verzögerung kommt das LX3000 daher.

Weitere Headsets und Geräte addiere ich bei Gelegenheit.

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