Cyfrowy sprzęt audio: Co to jest technologia cyfrowego przetwarzania sygnału DSP?

Branża audio znajduje się na etapie przejściowym od analogowego etapu audio do cyfrowego etapu audio. Dźwięk cyfrowy stał się nieuniknionym trendem rozwojowym audio. Produkty cyfrowe są obecnie szeroko stosowane w społeczeństwie. Wraz z nową generacją produktów technologia audio przesunęła się z tradycyjnej technologii analogowej na cyfrową.

Urządzenia cyfrowe, z których obecnie często korzystamy to: miksery cyfrowe, procesory cyfrowe, cyfrowe efekty karaoke itp.,

W każdym inteligentnym systemie cyfrowym procesor odpowiedzialny za przetwarzanie wszelkiego rodzaju danych jest rdzeniem centrum i nie jest wyjątkiem w systemie audio. W ostatnich latach, niezależnie od tego, czy profesjonalny sprzęt sceniczny, domowy czy samochodowy sprzęt audio, cyfrowy procesor dźwięku DSP (Digital Signal Processer) dokonał wielkiego rozwoju, technologia zmienia się z każdym dniem, a jej zastosowanie staje się coraz bardziej powszechne i popularne.

Pełna nazwa DSP to Digital Signal Processor, czyli technologia cyfrowego przetwarzania sygnału. Przetwarzanie sygnału cyfrowego to wykorzystanie komputerów lub specjalnego sprzętu przetwarzającego do zbierania, przekształcania, filtrowania, szacowania, wzmacniania, kompresji i identyfikacji sygnałów w postaci cyfrowej w celu uzyskania sygnału odpowiadającego potrzebom ludzi. Układ DSP odnosi się do układu, który może realizować technologię cyfrowego przetwarzania sygnału.

Zasada działania DSP polega na odbieraniu sygnałów analogowych i konwertowaniu ich na sygnały cyfrowe o wartości 0 lub 1. Następnie modyfikowanie, usuwanie i wzmacnianie sygnału cyfrowego oraz interpretowanie danych cyfrowych z powrotem na dane analogowe lub rzeczywisty format środowiska w innych układach systemowych.

W porównaniu z systemami przetwarzania sygnałów analogowych, systemy przetwarzania sygnałów cyfrowych oparte na układach DSP ogólnego przeznaczenia mają następujące zalety:

(1) Wysoka precyzja, silna zdolność przeciwzakłóceniowa i dobra stabilność. Na dokładność ma wpływ tylko błąd kwantyzacji, to znaczy ograniczona długość słowa, stosunek sygnału do szumu jest wysoki, a wydajność urządzenia jest niewielka. Jest mniej podatny na czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura i środowisko.

(2) Programowanie jest wygodne i łatwe do zaimplementowania złożonych algorytmów (w tym algorytmów adaptacyjnych). Chip DSP zapewnia szybką platformę obliczeniową, która może realizować złożone przetwarzanie sygnału.

(3) Sterowanie programowalne, gdy zmienia się funkcja i wydajność systemu, nie ma potrzeby przeprojektowywania, montażu i debugowania. Takich jak realizacja różnych filtrów cyfrowych (dolnoprzepustowy, górnoprzepustowy, pasmowy); komunikacja radiowa w różnych trybach pracy w radiu programowym; filtry i analizatory widma w instrumentach wirtualnych.

(4) Interfejs jest prosty, charakterystyka elektryczna systemu jest prosta, a przepływ danych przyjmuje standardowy protokół.

(5) Wygodna integracja.

(6) Może realizować funkcje, których nie można zrealizować za pomocą przetwarzania analogowego: faza liniowa, przetwarzanie z wieloma częstotliwościami próbkowania, kaskadowanie, łatwe przechowywanie itp .;

(7) Może być używany do sygnałów o bardzo niskiej częstotliwości.

Pojawienie się cyfrowych procesorów sygnałowych spowodowało pojawienie się i szybki rozwój technologii cyfrowego przetwarzania sygnałów. Jeśli chodzi o jakość dźwięku, po konwersji dźwięku cyfrowego poprzez konwersję analogowo-cyfrową/cyfrowo-analogową, im bliższa analogowej jakości dźwięku, tym lepsza. Wielka zaleta.

Ponieważ sygnały cyfrowe nie podlegają utracie i zakłóceniom, jak sygnały analogowe podczas transmisji, coraz więcej produktów audio korzysta z cyfrowych interfejsów wejściowych, takich jak odtwarzacze CD i DVD.

W funkcji sprzętu audio DSP jest głównie odpowiedzialny za regulację i korektę sygnału wejściowego i wyjściowego różnych kanałów, w tym ustawienie podziału częstotliwości pasma częstotliwości, ustawienie nachylenia punktu podziału, miksowanie, podział, odtwarzanie opóźnień i różne wyrównanie EQ Punkty częstotliwości itp. pozwalają użytkownikom rozwiązać problemy związane ze złymi efektami dźwiękowymi podczas odtwarzania dźwięku za pomocą tych regulacji i kształtować potrzebną formę dźwięku, aby uzyskać przyjemne odczucie słuchania, którego potrzebują.

Znajomi, którzy wiedzą trochę o profesjonalnym audio, od razu o tym pomyślą: czy te funkcje DSP nie są podobne do „miksera”? W rzeczywistości DSP w dużej mierze odgrywa rolę podobną do miksera. W porównaniu z tradycyjnymi mikserami, które elektronicznie korygują prąd sygnału za pomocą obwodów, DSP wykorzystuje cyfrowe chipy + oprogramowanie komputerowe do digitalizacji sygnału. Regulacja, mała powierzchnia, wygodna obsługa i dokładność regulacji jest często wyższa, a funkcje są bardziej wszechstronne i bogate, więc zakres zastosowania jest naturalnie szerszy. Na przykład w ostatnich latach, w dziedzinie profesjonalnego dźwięku scenicznego i dźwięku w salach, sprzęt DSP był stopniowo zastępowany W celu zdobycia udziału w rynku tradycyjnych konsolet mikserskich, niektóre nowo wprowadzane konsole mikserskie były często głęboko zintegrowane z oprogramowaniem DSP, które więcej odzwierciedla atrybuty konsol DSP.