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A latência de áudio do Android foi significativamente reduzida em 4 anos

O Android passou por muitas melhorias ao longo dos anos. Na maioria das vezes, porém, prestamos atenção àqueles que são visíveis à primeira vista – aparência, serviço e novas funções. Normalmente, as maiores mudanças acontecem “sob o capô” e muitas vezes desempenham um papel importante. Uma dessas mudanças é a melhoria do atraso do áudio, que foi bastante reduzido nos últimos quatro anos.

O atraso é importante

Vamos falar brevemente sobre o que é atraso de áudio. Este é o tempo – geralmente medido em milissegundos – entre a entrada/transmissão de um sinal de áudio e sua saída/reprodução. Isso é influenciado por muitos fatores, como conversão digital para analógico, buffer ou processamento de sinal digital.

Parece que, como esses valores são tão pequenos que são medidos em milissegundos, não devemos prestar atenção a eles. Nada mais errado. Cada um de nós tem uma tolerância diferente, mas mesmo pequenos atrasos podem ser críticos em certos cenários. Em primeiro lugar, estamos falando de sistemas de som ou transmissões ao vivo no rádio e na televisão. O atraso excessivo do áudio pode degradar a qualidade do conteúdo que você recebe, reduzindo assim a interatividade, por isso é extremamente importante mantê-lo o mais baixo possível.

Google reduziu latência de áudio no Android

Em seu blog do Google vangloria-se resultado de seu trabalho. Nos últimos 4 anos, várias ações foram tomadas para melhorar o problema descrito. Esses esforços foram coordenados de perto com os fabricantes de hardware, levando a melhorias significativas no ecossistema do dispositivo. A latência média dos smartphones Android mais populares caiu abaixo de 40ms, valor que atende aos requisitos dos aplicativos de tempo real.

Comparação da latência média de áudio nos smartphones Android mais populares em 2017 e 2021 (fonte: Google)
Comparação da latência média de áudio dos smartphones Android mais populares em janeiro de 2017 e 2021
(fonte: Google)

A queda de 109 ms para 39 ms deve ser impressionante. Pode-se dizer que isso é natural e decorre dos progressos que se fazem todos os anos, mas o problema é um pouco mais complexo. É crucial olhar para dados um pouco mais detalhados para entender quanto trabalho duro teve que ser feito.

Atraso de áudio nos smartphones Android mais populares em 2017 (fonte: Google)
Atraso de áudio nos smartphones Android mais populares em janeiro de 2017 (fonte: Google)

Olhando para os dados de 2017, vemos duas coisas interessantes. A diferença entre o melhor e o pior dispositivo é muito grande. Também é interessante que naquela época os aparelhos mais populares eram produzidos pela Samsung. Portanto, estamos falando de um fabricante, que deve ser fácil de coordenar e estabilizar o problema discutido em um nível semelhante em muitos de seus smartphones. Não foi o caso, porém a propagação da latência foi tão alta quanto 222 ms.

Atraso de áudio nos smartphones Android mais populares em janeiro de 2021 (fonte: Google)
Atraso de áudio nos smartphones Android mais populares em janeiro de 2021 (fonte: Google)

Comparando com os dados deste ano, podemos ver que esta dispersão foi reduzida em até 8 vezes – para o nível de apenas 28 ms. Parece ainda mais impressionante quando olhamos para os dispositivos da lista. Temos aqui representantes não só da Samsung, mas também da Huawei, Oppo, Vivo e Xiaomi. Essa taxa é, portanto, mais diferenciada, o que mostra o quão importante foi a cooperação do Google com os fabricantes.

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O que você está lendo acima é sobre atraso de áudio clássico envolvendo entrada de áudio, processamento de áudio e saída de áudio. Na era dos dispositivos inteligentes, no entanto, estamos lidando cada vez mais com a geração de som com base nos eventos de toque na tela. Isso é o que se torna o sinal de entrada neste caso.

Isso leva a mais problemas, pois a latência introduzida ao tocar na tela é de cerca de 20ms (valores típicos para dispositivos Android modernos). Isso é 4 vezes mais do que o normal para uma entrada de áudio clássica. Portanto, para estimar o atraso entre tocar na tela e ouvir o som, precisamos adicionar 15 ms ao valor do gráfico.

Considerando os números acima, isso significa que esse tipo de valor médio nos smartphones Green Robot mais populares ainda é menor do que o necessário para a maioria das aplicações de áudio em tempo real.

Qual é o próximo?

Apesar da redução significativa da latência de áudio no ecossistema Android, o Google continua trabalhando. Estima-se que não seja necessária mais de 20 ms de latência para aplicativos profissionais de áudio Android. A meta de longo prazo, no entanto, permanece 10ms. Talvez as próximas mudanças sejam no próximo Android 12. Estou extremamente satisfeito que os americanos não parem de tentar nos fornecer a melhor experiência final.

O problema descrito também é importante em mais um ponto. O streaming de música sem fio agora é extremamente popular e, claro, isso gera mais atrasos. Talvez o trabalho contínuo do Google, assim como iniciativas como o Snapdragon Sound, em breve torne a transmissão de som sem fio ainda menos diferente da com fio.

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