Thunderbolt Bağlantı ve Gecikme (Latency) Üzerine...

Transkript

1 Thunderbolt Bağlantı ve Gecikme (Latency) Üzerine... Bu yazının içeriği, Apple bilgisayarlarda gördüğümüz ve son dönemlerde PC lerde de yer alan Thunderbolt bağlantının, ses kartları ve müzik kayıt/mix yazılımları (DAW) üzerindeki etkileridir. Thunderbolt, Apple ve Intel in beraber çalışması sonucu ortaya çıkmış bir bağlantı türüdür ve 4x PCIe (PCI Express) ile birlikte Display Port u bir kabloda birleştiren yüksek hızlı bir arabirimdir. İlk başlarda tamamen optik/fiber kablo olarak tasarlansa da, kullanışlı olmayacağı ve çabuk arızalanacağı/kırılacağı için bakır/fiber hibrit bir kabloya dönülmüştür. USB, Firewire ve Thunderbolt bağlantılarda karşılaştığımız ve teknik anlamda bu bağlantı şekilleri ile ilgili bize fikir veren Bandwidth -yani veri transfer oranı dır. Bandwidth, 1 saniyede bir noktadan diğer bir noktaya ne kadar veri taşınabileceğini gösterir ve birim olarak da Mbps/Gbps (Mega/Gigabits-per-second) kullanılmaktadır. İlk jenerasyon Thunderbolt bağlantı, USB 3.0 ın 2 katı kadar bir bandwidth e sahiptir (10Gbps). Aşağıdaki grafikte USB ve Thunderbolt bağlantıların veri transfer hızlarını görebilirsiniz. THUNDERBOLT = PCI EXPRESS Thunderbolt, veri transferi anlamında aslında yeni bir teknoloji de değildir, kabaca PCI Express bağlantıdır da diyebiliriz. Yani bilgisayara arada USB de olduğu gibi çevirici çipler olmadan direkt olarak bağlantı yapmanın formülüdür ve dolayısı ile harici ünitelerde veri transferinin hızlandırıldığı bir bağlantı şeklidir. Her ne kadar amatör/yarı-profesyonel kullanım için ara kabloları yeterli ise de, profesyonel kullanım ortamları için biraz zayıf ve kullanışsız kalmaktadır. Tam da bu sebeple ses kartları konusunda çok önemli bir firma olan RME, MADIface XT model ses kartında USB 3 ve yapı olarak Thunderbolt tan çok daha sağlam olan PCIe bağlantı şeklini tercih etmiştir. Thunderbolt bağlantı kullanmak isteyenler ise çevirici kablolar ile hiçbir kayıp olmadan bu kartı Thunderbolt bilgisayarlarda kullanabilmektedirler.

2 RME MADIface XT (PCI Exp. Bağlantı) Thunderbolt Bağlantı BANDWIDTH Bizlerin en merak ettiği Latency (yani gecikme) konusuna girmeden önce bandwidth konusunu bir örnek ile açıklamak yerinde olacaktır; Bandwidth i otoban gibi düşünebilirsiniz. Örneğin; USB 2.0 dört şeritli bir otoban ise, Thunderbolt kırk şeritli bir otobandır. Bir otobanda örnek olarak 120km/saat hızla giden araçların sayısı arttıkça, trafiğin sıkışmaması için şerit sayısını artırmak gerekmektedir. Buradaki en önemli soru şudur; ses kayıdında trafik sıkışıyor mu??? Bu trafiği oluşturan araçları da kayıt yaptığımız ses kanalları olarak düşünelim. Örneğin; aynı anda 64-kanal bir kayıt yaptığınızda (yani 64-adet araç var ise) eğer USB 2.0 (yani 4 şeritli yol) bu kadar aracın belli bir zaman diliminde ve belli bir (gereken) hızda hiç bir sorun olmadan (yavaşlamadan) yol almasını sağlıyor ise (ki bu kanal sayısı kullandığımız ses kartının giriş/çıkışları ile belirlidir), USB 2.0 arabirimi (otobanı) fazlası ile yeterlidir. Kısaca, ses kayıdı konusunda USB 2.0, 64-kanal giriş ve 64-kanal çıkışı çok rahat bir şekilde destekleyebilecek bir arabirimdir ve aynı anda 64-kanal dan daha fazla 24-Bit 48kHz kayıt ve aynı anda yine 64-kanal dan daha fazla çıkış (mesela mixer e) yapmıyorsanız, USB 2.0 dan daha fazla bandwidth e sahip bir bağlantıya (örneğin Thunderbolt a) ihtiyaç duymamaktasınız. Yine RME ses kartlarından örnek verecek olursak; MADIface USB: Bilgisayarınıza aynı anda MADI olarak 64-kanal giriş/çıkış yapabilen bu ses kartı USB 2.0 bağlantı kullanmaktadır. Çünkü zaten tek bir MADI kablosu ile en fazla 64-kanal 24 Bit, 48kHz ses taşınabilmektedir ve bu kartın da üzerinde 1x MADI giriş/çıkış bulunmaktadır. Fazlası değil... Üretici firma doğal olarak bu kart üzerine USB 3.0 bile koymamıştır!.. RME MADIface USB 1x MADI giriş (64-kanal) 1x MADI çıkış (64-kanal) Bu arada konusu gelmişken hemen şunu ekleyeyim; RME mühendisleri kendi FPGA (yani kendi programladıkları) çipleri sayesinde ürettikleri ses kartlarından diğer firmalarınkine göre her arabirimde daha etkili ve performanslı sonuç almaktalar. Bu sebeple RME, mesela USB 2.0 da rahatlıkla 70-kanal giriş/çıkış elde edebiliyor. Diğer firmaların tamamı Texas Instruments, vs gibi hazır satılan USB (ve Firewire) çevirici çiplerini kullandıkları için ve bu çipler de audio optimized (ses için optimize) olmadığı için USB (ve/veya Firewire) arabirimlerden alabildikleri performans RME ye kıyasla çok daha düşük oluyor.

3 MADIface XT: Bu ses kartında ise 196 giriş ve 198 çıkış bulunmaktadır. Yani kart aynı anda bu kadar giriş ve çıkışı desteklemektedir ve USB 2.0 otobanı buna müsade etmemektedir. Bu sebeple RME bu ses kartında USB 3.0 bağlantısı kullanmaktadır. RME Madiface XT 3x MADI giriş (192-kanal) 3x MADI çıkış (192-kanal) 2x Analog giriş (Mic-pre/Line) 4x Analog out (2x Main, 2x Kulaklık) 1x AES giriş/çıkış (2-kanal XLR dijital ) 1x MIDI Fireface 802: 30-kanal giriş ve 30-kanal çıkış a sahip bu ses kartı için USB 2.0 gayet yeterlidir. Ayrıca, müzik sektöründe hala birçok bilgisayarda Firewire bağlantı olması ve kullanıcıların da bu bağlantıya alışık olması sebebi ile RME, yine sektörde çok beğenilmiş Fireface 800 ün yerine ürettikleri Fireface 802 de eski üründeki Firewire arabiriminlerini sabit kılıp (Firewire 400 ve 800), üzerine USB 2.0 eklemiştir. Ayrıca, bilgisayar mağazalarında bulabileceğiniz Firewire Thunderbolt kablosu ile Fireface 802 ses kartınızı direkt olarak Thunderbolt bağlantılara sahip MAC bilgisayarlara bağlamanız mümkün ve bu bağlantı esnasında hiçbir şekilde hız/veri/vs kaybı oluşmamaktadır. Ayrıca, RME ses kartlarının hem Windows, hem de MAC platformlarında çalıştığını düşünürsek, USB 2.0 bağlantının da bu ürüne eklenmiş olması, bazı ses kartlarında olduğu gibi sadece Firewire veya sadece Thunderbolt olmasından çok daha iyi bir seçenektir. Ürün hakkında daha detaylı bilgi almak için tıklayınız. Tam bu konunun ortasında RME Fireface 802 ile araya girmiş olmamın sebebi ise bir arkadaşımın RME Fireface 802 ses kartına neden Thunderbolt koymamışlar, firmaya yakışmadı demesidir RME nin mühendislerine de danışıp, öğrendiğim bu bilgileri de o arkadaşım vesilesi ile yukarıda sizlerle de paylaşmış oluyorum... LATENCY (gecikme) Msec (milisaniye) olarak değerlendirilen latency konusuna girmeden evvel kafanızda milisaniye değerleri anlamında bir fikir oluşması açısından gecikme örnekleri vermek istiyorum;

4 - İnsan kulağı 8-10msec altını seste gecikme olarak algılayamamaktadır. - Gözlerimizi açıp, kapama arasında geçen zaman dilimi 300msec civarındadır. - Bir davulcunun trampete vurduktan sonra sesi duyması arasında geçen zaman 2msec dir. - Bir piyanistin, piyano tuşuna vurduktan sonra o tuşun tellere vurması ve çıkan sesin piyanistin kulağına gelmesi arasında geçen zaman aşağı-yukarı 20msec dir. - Stüdyonuzda hoparlörleriniz ile sizin aranızdaki mesafe 1 metre ise, hoparlörden çıkan sesin size ulaşması için geçen zaman 3,4msec dir. Latency için bandwidth de herhangi bir sorun yaşanmadığı takdirde, ses sinyalinin bilgisayar içine girip, bilgisayarın içinde kat ettikleri yol sonrası çıkıp, bize tekrar ulaştığı zamana kadar geçen süredir diyebiliriz. Ses kayıdında latency nin evreleri şunlardır; Analog sinyalin dijitale çevrilmesi yani ses kartının AD katı (kabaca 1ms bir gecikme), ses kartından bilgisayar içine girene kadar geçen süre (yukarıda anlattığım bandwidth sorunu yaşanmadığı sürece USB, Firewire, Thunderbolt yani her arabirim için aynı diyebiliriz ve hesaba katmaya gerek yok), ve asıl önemli olan kısım bilgisayar içinde aldığı yol yani bilgisayarın bileşenleri ve hızı ki buna DAW, ses kartının sürücüleri, vs de dahil, tekrar bilgisayardan ses kartına gidiş (yine bandwidth sorunu olmadığı sürece arabirim farketmiyor) ve son olarak da kaydedilmiş dijital sinyalin analog sinyale çevrilmesi yani ses kartının DA katı (kabaca 1ms bir gecikme)... Tüm bu süreçte latency i asıl etkileyen yukarıda altını çizdiğim ve sinyalin bilgisayarın içine girdikten sonra karşılaştığı gecikmedir. Logic, Cubase, Protools, vs gibi yazılımların çok iyi çalıştığını ve latency konusunda başarılı olduklarını varsayarsak, geriye iki önemli konu kalıyor; 1. Bilgisayarın performansı (CPU, harddisk, RAM, vs) 2. Ses kartının sürücü performansı (drivers) Bu noktada yine RME ses kartlarına değinmeden geçemeyeceğim. RME firmasının ürünlerinde tüm sürücüleri (drivers) kendileri tasarladığı ve FPGA kullandıkları için tamamen ses için optimize edilmiş sürücüler ile karşılaşıyoruz. Diğer firmaların çoğu ürünlerin sürücü yazılımlarını başka firma veya kişilere vermektedir ve bu sebeple yeni sürüm sürücülerin çıkması ve/veya sürücü eksiklerinin giderilmesi ya çok ciddi zaman almaktadır, ya da belli bir zaman geçtikten sonra hiç üretilmemektedir. RME yi sektörde öne çıkartan en önemli özelliklerinden biri de aslında budur. Bir ses kartı alırken ilk bakılması gerekenler şunlardır; AD/DA kaliteleri ve sürücüleri... Örnek vermek gerekirse; RME nin 2001 senesinde çıkarttığı Digi 96/Pad model ses kartının sürücülerini 32-Bit Windows 7 de kullanmak isterseniz hala bulabilirsiniz ve çalışır. Aradan geçen 15 sene sonrasında... Sistemler 64-Bit e geçmemiş olsaydı, o karta sahip olan Windows 8-10 her ne ise hala kartını kullanabiliyor olacaktı Aşağıda yer alan ve üretici firmalarla bağlantısı olmayan bir siteden aldığım tabloda çeşitli arabirimleri ve aynı bilgisayarı kullanan ses kartlarının gecikme performanslarını detaylı şekilde görebilirsiniz. RME nin sürücülerinin ve genel tasarımının gecikme üzerine etkisini ve rakipleri arasında oluşan farkı bu tabloda rahatlıkla inceleyebilirsiniz. Tablodaki yüksek rakamlı kartlar, gecikme konusunda diğerlerine göre daha iyi performans gösteriyor. Ürünlerin en üstte bulunanları (ilk 5 kart ), bilgisayarın içine direkt takılan PCIe kartlardır.

5 FAZLA GECİKMEYİ NASIL ÖNLERİM? Güçlü Bir Bİlgisayar Öncelikle bilgisayar içinde alınan yolun uzun olması sebebi ile hızlı bir bilgisayara sahip olmanız ve bilgisayarınızı ses kayıdı/mix/vs yani audio için optimize etmeniz gerekmektedir. Internet üzerinde araştırırsanız, kullandığınız sisteme göre bu optimizasyonla ilgili birçok kaynağa ulaşabilirsiniz. Sağlam Sürücüler Daha sonra alacağınız ses kartınızın sürücü performansını yine internet üzerinden incelemeniz gerekmektedir. Yukarıdaki tablodan da görebileceğiniz gibi RME bu konuda rakiplerinden önde bir firmadır. Direct Monitoring Kayıt sırasında gecikmeyi önlemenin en güzel yolu da bazı ses kartlarında var olan Direct Monitoring özelliğini kullanmaktır. Direct Monitoring sayesinde bilgisayarınıza kaydettiğiniz sinyalin yine bilgisayar içinde zaman geçirdikten sonra ses kartınıza gidip, oradan dönüşünü duymak

6 yerine, direkt olarak ses kartınıza sinyal girer ve aynı sinyal bilgisayardan önce ses kartınızdan çıkar (mesela kulaklık çıkışından). Bu da asıl problem sebebi olan kayıt sırasında oluşan latency i tamamen yok etmek demektir. Bazı ses kartlarında rastladığınız Zero Latency, bu özelliğin o kartta olduğunu gösterir. Eğer bilgisayarınızın yavaş olması veya direkt olarak ses kartınızın sürücülerinin problemli olması sebebi ile oluşan ve müzisyen/solist/vs yi kayıt esnasında rahatsız eden bir gecikme varsa mutlaka direct monitoring ile çalışın veya öyle bir ses kartına sahip olunuz. Direct Monitoring kullanırken muhtemelen DAW üzerinde kayıt ettiğiniz kanalı mute etmeniz gerekecektir ki hem bu geciken ses, hem de direkt ses kartı üzerinden geçen ses gecikme ile birlikte müzisyen, vs nin kulağına gitmesin. RME ses kartlarının tamamında Direct Monitoring özelliği mevcuttur. Ayrıca, yine RME nin birçok ses kartında bulunan DSP tabanlı TotalMix FX softare mixer i ile istediğiniz kanalı, istediğiniz şekilde başka bir kanal (veya kanallara) yönlendirebilir, Zero Latency çalışabilir, hatta tüm bunlar gerçekleşirken dinlemeye (müzisyenin/solistin kulaklığına) veya direkt olarak kayıda yine bilgisayardan bağımsız olarak tamamen RME nin DSP sini kullanarak reverb, eq, compressor vs gibi plug-in leri insert edebilirsiniz, müzisyenler için farklı kulaklık mix leri yapabilirsiniz, vs... Youtube da TotalMix FX üzerine birçok video bulmanız mümkün. İncelemenizi tavsiye ederim.... Ve en başa dönüp, konuyu özetlersek; - Thunderbolt bağlantı şeklinin asıl bizi ilgilendiren Latency ile bir ilgisi yoktur. Ses kartı tercihinizi bağlantı şekline göre değil, ses kartının AD/DA ve sürücü kalitelerine göre seçmeniz sizin için daha hayırlı olacaktır. - Ses kartınız ile aynı anda 64-kanal giriş ve 64-kanal çıkış (toplam 128-kanal veya aşağısı) kayıt alıyor ve bir mixer e çıkış yapıyorsanız, hiçbir şekilde USB 2.0 veya Firewire 400 ün üzerinde bağlantı hızına ihtiyacınız yok. - Firewire, USB, vs arabirime sahip ses kartları için rahatlıkla makul fiyatlara Thunderbolt kablolar/çeviriciler bulabilirsiniz ve performans olarak bir kaybınız olmaz. Bilgisayarınızda sadece Thunderbolt yuvası var ise mutlaka Thunderbolt ses kartı almalıyım hissine kapılmayınız, çünkü bunun size herhangi bir artısı/eksisi yok. Dediğim gibi ses kartınızın AD/DA ve sürücü kalitesine odaklanın. - Apple ın yeni nesil Macbook larında sadece yeni çıkan USB-C bağlantısı olduğunu unutmayın... Yani Thunderbolt bağlantı formatı da çok kısa süre içinde değişecek ;) Barış Büyük Mix & Mastering Mühendisi