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Medições de latência de áudio

Latência é uma importante métrica de desempenho do sistema. Embora existam muitos tipos de métricas de latência de áudio , uma métrica útil e bem compreendida é a latência de ida e volta , definida como o tempo que leva para um sinal de áudio entrar na entrada de um dispositivo móvel e ser processado por um aplicativo em execução no aplicativo processador e saia da saída.

Latência de áudio de ida e volta no dispositivo

Figura 1. Latência de áudio de ida e volta no dispositivo: saída T - entrada T

Esta página fornece medições de latência de áudio de ida e volta para dispositivos Nexus / Pixel selecionados e versões da plataforma Android.

Por que medimos a latência

O Google mede e relata a latência para que os desenvolvedores de aplicativos Android tenham os dados de que precisam para tomar decisões informadas sobre a latência disponível em dispositivos reais. Ao compartilhar os números de latência para dispositivos Nexus e Pixel selecionados, esperamos encorajar toda a comunidade Android a medir, publicar e reduzir a latência em todos os dispositivos Android. Junte-se a nós em nosso compromisso de reduzir a latência de áudio!

Impacto do aplicativo na latência

O processamento de sinal pode adicionar os seguintes tipos de atraso à latência:

  • Algorítmico . Este atraso é inerente e não varia com a CPU. Um exemplo é o atraso adicionado por um filtro de resposta a impulso finito (FIR).
  • Computacional . Esse atraso está relacionado ao número de ciclos de CPU necessários. Por exemplo, a atenuação de um sinal é geralmente feita por uma operação de multiplicação que leva um número variável de ciclos dependendo da CPU.

Como medimos

Fizemos as medições listadas nesta página usando o dongle de loopback de áudio do Dr. Rick O'Rang e um teste de feedback de áudio (efeito Larsen) . As medições assumem que o processamento do sinal do aplicativo adiciona atraso algorítmico zero e atraso computacional quase zero.

Medimos a latência de ida e volta por meio do conector do fone de ouvido por vários motivos:

Latência de ida e volta via conector de fone de ouvido

Figura 2. Latência de ida e volta via conector de fone de ouvido: saída T - entrada T

  • Aplicativos musicais importantes (como guitarra e processamento de voz) usam o conector de fone de ouvido.
  • Medir a latência de ida e volta do microfone e do alto-falante no dispositivo pode ser complicado, pois é difícil evitar que um loop de feedback ao ar livre entre em oscilação descontrolada.
  • Os transdutores no dispositivo são pequenos e sacrificam a resposta de frequência para atingir seu tamanho pequeno. Para compensar, o processamento de sinal digital é aplicado, mas aumenta o atraso algorítmico para o caminho no dispositivo.

Há casos em que as latências do microfone e do alto-falante no dispositivo são importantes, mas geralmente são para uma direção, não para um trajeto completo. As técnicas para medir a latência unidirecional são descritas em Medindo a latência de saída e Medindo a latência de entrada .

Medidas de exemplo

As medidas listadas abaixo são específicas para um número de construção . Os dispositivos são listados em ordem aproximada de lançamento inicial e por versão de plataforma; você também pode ver as latências em um gráfico . O aplicativo de teste usa a API de áudio nativa do Android baseada no OpenSL ES.

Modelo Plataforma
versão
Construir
número
Taxa de amostragem
(Hz)
Tamanho do buffer
(frames)
Tamanho do buffer
(em)
Ida e volta
latência (ms)
± um buffer
Nexus One 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
Galaxy Nexus 4.0.1 ITL41D 44100 976 22,1 270
Galaxy Nexus 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

Figura 3. Latências de ida e volta