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TECHNIQUE AUDIO STUDIO

 concernant les buffers audio, les "craquements" audio, la carte son et son pilote en audio pro numérique.

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Latence, carte son, pilote ASIO, réglage des buffers ... astuces et solutions
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Les problèmes de "buffer underruns" :
 
L'ordinateur n'était pas capable de lire plusieurs pistes audio simultannément car la tête de lecture
  du disque dur ne lisent qu'un seul fichier à la fois. Pour pouvoir lire plusieurs pistes audio en même
  temps, on utilise donc un buffer ou mémoire tampon - pré-chargeant les tronçons audio dans la RAM.
Le processeur demande au disque dur de lire à tour de rôle une portion de chaque fichier audio
  et de le placer dans cette mémoire tampon (Buffers). Il ne reste plus qu'à lire ce fichier simultanément
  de la mémoire tampon dans la carte son. Mais il faut remplir la mémoire tampon plus vite qu'elle ne
  se vide, sinon il va arriver des coupures que l'oreille perçoit comme des craquements
  (c'est trop rapide et un DC Offset important pouvant apparaître quand le fichier reprend la lecture).

Les responsables possibles :

 
La Carte-son (Carte Audio) : régler la taille des buffers audio: pas au minimum, juste au-dessus.
     Sinon chercher un compromis entre latence réduite et usage CPU léger.
Le Disque Dur : Le disque dur ne doit pas être trop fragmenté: défragmenter avant d'enregistrer.
     Il doit être capable de soutenir le flux important des données (lecture audio multipiste).
     Le disque dur doit être rapide et stable, en UDMA-133, USB-2.0 ou mieux, en firewire ou SCSI-3.
     Les disques durs rapides ont un tampon intégré de 8 ou 16 mo (au lieu de 2 mo).
     En 2011, avec un pilote ASIO, un bon CPU et 2 Go de ram, le cache du DD pourrait ne plus être utilisé.
Le Processeur : Le CPU doit être suffisamment puissant et déchargé pour pouvoir gérer les buffers
     multipistes et traiter en temps réel VSTi et plugins audio et ce, avec une latence acceptable.
     Minimum un pentium III 800 MHz avec Cubase SX v.1 pour 16/24 pistes audio (sans VSTi).
     En 2012, un processeur pentium core-2-duo 2 GHz ou + est conseillé pour Cubase 5.
     Attention, certains plugins audio et VSTi sont très gourmands en processeur.
Le bus PCI : La carte son PCI est connectée dans un port PCI, mais il se peut que le bus PCI soit partagé
     entre divers périphériques et des tâches de fond et que le flux réservé à la carte son soit "haché" par
     ces divers protocoles. Un PC audio doit être optimisé et exclusif pour l'audio, ça marche mieux.
     Si vous le pouvez, bloquez dans le BIOS un n° d'IRQ pour le réserver à la carte son.
Le bus USB : un port USB 2.0 ne doit cabler que la carte-son ou/et le disque dur audio USB, éventuellement
     souris/clavier et rien d'autre.
Le niveau d'entrée est trop fort et fait "cliper" l'enregistrement (saturation numérique) : régler le niveau !



Vérifier la Mise-A-Jour du pilote (driver)

AVANT TOUTE CHOSE, VERIFIEZ SI LE PILOTE DE VOTRE CARTE SON CORRESPOND BIEN A LA VERSION
    LA PLUS RESCENTE SUR LE SITE DE LA MARQUE (évitez les version Beta).
SI BESOIN, INSTALLEZ LA DERNIERE VERSION, c'est peut-être la solution.
Vérifiez aussi s'il y a une mise-à-jour du Firmware (l'OS gérant la puce de la carte son).




Latence et stabilité
 
Réglage de la latence de sa carte son... Le problème de la bufferisation, c'est la latence !
La latence est la conséquence directe de la bufferisation ! Pour pouvoir lire le fichier, il faut d'abord
  qu'il ait été lu depuis le disque dur et écrit dans le buffer, le temps que le buffer se remplisse,
  exprimé en millisecondes, est aussi appelé la latence.
 
Pour que la latence diminue, il faut diminuer la taille des buffers, ils seront donc plus rapides à remplir
  et à lire. Cela oblige à avoir un flux de données beaucoup plus stable (parfois le bus PCI bloque)
  et ça oblige le CPU à plus de disponibilité (il doit s'occuper de remplir et vider ces buffers beaucoup
  plus souvent et doit le faire sans attendre sous peine de laisser le buffer se vider).
Plus la latence est faible, plus le CPU va recevoir de messages de la carte son pour le prévenir qu'il
   doit remplir un nouveau buffer de son.  
 
CARTE-SON PCI:
La seule méthode que la carte son PCI a pour prévenir le buffer est de lancer une IRQ - Interupt ReQuest
   (requête d'interruption). Le CPU devrait interrompre à ce moment-là le travail en cours pour répondre
   à la carte son, cela signifie probablement un changement de tâche (il peut travailler sur une autre
   application ouverte à ce moment-là), et même pire, un changement de niveau de protection.
Pour faire simple, il existe plusieurs niveaux de fonctionnement pour différencier les tâches de l'OS +
   Drivers et les tâches lancées par l'utilisateur. Une IRQ ne peut être traitée que par l'OS ou un Driver.
Donc si le CPU bosse sur une tâche Utilisateur à ce moment-là, il devra changer de contexte pour
   passer en mode protégé OS, traiter l'IRQ, puis repasser en mode Utilisateur, ce qui prend beaucoup
   de temps. Ca ajoute donc encore à la latence et explique en partie pourquoi réduire la latence implique
   une plus grande consommation du processeur.


Réglages du Buffer et de la latence
 
Les derniers drivers WDM de la carte son marchent assez bien mais gênèrent une forte latence (28 ms).
Les derniers drivers ASIO sont plus performants, avec une faible latence, réglable.
 
Dans Cubase, observer si le vu-mêtre "performances" (touche F12) va dans le rouge lors des craquements.

Si le vu-mêtre Disque Dur va dans le rouge, il faut faire un "check-up" et éventuellement changer la
   valeur de la taille du buffer dans la configuration du Système Audio (dans VST).
Sur les anciens PC, essayer de désactiver le cache du disque dur IDE (propriétés du disque dur).
- Pour les disques durs USB qui rament, vérifier la présence des pilotes USB2.0 ou +.

Si le vu-mêtre
CPU frôle les 70%, désactiver les plugins audio, les reverbs et les VSTi connectés.
Si ça continue à craquer, changer la
carte son PCI de slot, en interchangeant de slot si besoin.
    (vérifiez avant que vous avez bien sélectionné le pilote ASIO dans Cubase, voir plus bas).
Si rien ne change, tenter une "vraie" désinstallation des anciens drivers (avec nettoyage manuel de la BDReg)
    et ré-installer le dernier driver ASIO dédié (ASIO2 de préférence) pour votre carte-son.

Si vous utilisez une carte son USB, vérifiez que vous avez installé le dernier pilote ASIO, ou mieux
   ASIO2 dédié, pour obtenir la plus faible latence.

> D'abord, vérifier que le driver sélectionné soit "
votre carte son ASIO" dans le champ "Périphérique ASIO".

> Vérifier
ensuite le temps de latence dans le panneau "Hardware Settings" du Panneau de Contrôle de
     la carte son. La latence peut être réglée au mieux (3 à 9 ms), et le Master Clock sur "Internal".

   Attention, la valeur minimale donne une plus faible latence et des craquements audio peuvent survenir:
                    c'est le CPU qui sature: chercher un compromis entre faible latence (12 ms maxi) et CPU soulagé.
                    Vous n'aurez pas ce problème avec un processeur Core2Duo 2 Ghz.

                      
              Cubase VST,  le pilote ASIO, le temps de latence en ms
                                        
                      
          et l'accès au réglage de latence > Panneau de Contrôle ASIO


   Dans Cubase
VST, menu Périphéric/Config. des Périph./Vstmultitrack > sélectionner le Pilote ASIO de votre carte son
                                  puis cliquer sur Panneau de controle > buffers à
48
ou 64 ko.

   Dans Cubase SX2, menu Périphériques/Config. des Périph./Vstmultitrack > sélectionner le Pilote ASIO de votre carte son
                                  puis cliquer sur > Tableau de bord > régler les DMA Buffers size sur 256 samples.


   Dans Cubase SX3, menu Périphériques/Config. des Périph./VST Audiobay > sélectionner le Pilote ASIO de votre carte son
                                  cliquer sur la ligne en-dessous VST Audiobay  > Tableau de bord > régler les Buffers sur 256.


   Dans Cubase 5, menu Périphériques/Config. des Périph./Système Audio VST > sélectionner le pilote ASIO de votre carte son
                             cliquer sur la ligne en-dessous Système Audio VST  > Tableau de bord > régler les Buffers sur 256.


   En 2012, sur un PC récent, essayez la valeur DMA Buffer size = 256 samples (évitez la valeur la plus basse: 128),
                  c'est la valeur la plus employée pour les cartes semi-pro (entre 150 et 500 euros).

                                       
                                                  l'accès au réglage du buffer et de la latence dans Cubase SX 3
                                          Latence d'entrée + Latence de sortie = Latence totale en millisecondes

    Attention, certains pilotes
ASIO peuvent engloutir 70% de la puissance du CPU,
         
dans ce cas, il faut changer de processeur (PIV core2duo), de PC ou de pilote plus léger.
     On peut éventuellement combiner une carte audio pro gourmande pour l'enregistrement de 16 pistes
         simultanées et synchronisées ... et une carte son plus légère pour les plugins audio et le mix.
     Les problèmes de Latence
ne concernent que l'enregistrement avec monitoring logiciel,
         cela ne concerne
pas la lecture des pistes audio, midi ou VSTi.
     Les cartes audio et leur pilote consomment peu de mémoire vive.


Pour régler les buffers audio, prennons un exemple concret
     
avec une carte audio PCI,  Delta 66 (4 in, 4 out + spdif) et son pilote ASIO dédié et récent (2012),
     disponible sur le site de M-Audio   lien
     > attention de bien choisir le bon pilote, selon la version de l'OS (ex: windows 7 64bit sp1).

     Voici comment se présente le pilote ASIO dédié Delta 66 et ses nombreux réglages:

               exemple

    
 Ici on a donc 4 buffers (1 par entrée mono analogique).
     
Dans DMA Buffer Size, on essaira les valeurs 128 ou 256 samples.
     On évitera 64 samples mais rien ne vous empèche de tester cette valeur.
 
     Pendant les tests dans Cubase, on activera la fenêtre Performance (F12) pour visualiser
         comment le processeur travaille : on choisira la valeur qui fait travailler le moins le CPU.
 
     Attention aussi au choix de la fréquence (Sampling Rate)  44.1,  48,  88.2 ou  96 kHz
         qui influe sur la latence et le CPU : on choisira la valeur qui fait travailler le moins le CPU.
         A 96 kHz, la latence sera plus faible mais reste à vérifier si le CPU reste tranquille.
         Selon la config de l'ordi, j'ai opté pour 44.1 ou 96 kHz avec les Buffers à 128 ou 256.
         Vérifier, pour chaque test, la latence exprimée en mS (voir plus haut).
 

     Profirez-en pour vérifier le calibrage des entrées/sorties audio selon l'environnement matériel
         (pédalier multi-fx, table de mixage, préampli dédié)  sur +4 dB (pro)  ou -10 dB (semi-pro).

     Pour Cubase 5 ou +, voici l'accés aux buffers > image


Enfin si vous ne disposez pas de pilote ASIO dédié, il vous reste la solution ASIO4ALL.
Si vous galérez avec le pilote de votre carte son (mis-à-jour), essa
yez le driver asio4all, gratuit ici
  qui pourra améliorer le temps de latence de la carte son basique (intégrée) donc sans driver ASIO,
  même s'il ne peut rivaliser avec un driver ASIO2
dédié et finalisé pour la carte son.


En ultime ressort, changez pour une carte audio pro
avec pilote ASIO2 dédié, de préférence en firewire
  (éventuellement USB 2.0) pour les configurations pro et enregistrement de 16 pistes simultanées.
Ainsi, votre PC Audio + Cubase ne devrait plus rien envier aux Mac+ProTools et leur stabilité.


"Pour moi, le plus important, c'est la qualité des prises de son pendant l'enregistrement,
  ainsi que la qualité des écoutes pendant les prises et au mixage".


Sur ce, je vous souhaite une bonne réflextion et d'excellents tests !
 
Jihef


liens:
Latence des plugins audio dans Cubase SX
DIRECT-MONITORING et LATENCE - Effets en Temps réel - Cubase

Les SECRETS de la BIBLIOTHEQUE de CUBASE SX /XL
Le pilote ASIO for ALL gratuit ici > asio4all.exe

             JIHEF 01.2002 - révision MAJ du 29.11.2013 - www.jihef.fr

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                                     De connivence avec l'ACI, « Association Contre l' Ignorance »
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