Что такое звуковые процессоры или DSP (процессор цифровых сигналов)? Это группа процессоров, используемых для цифровой обработки сигналов. Благодаря им звук, исходящий из динамиков, будет более реалистичным, качественным и без искажений. В этих устройствах используются преобразователи с высокой вычислительной мощностью и очень низкой задержкой.
- Что такое звуковой процессор — цифровая обработка сигналов
- Основные компоненты DSP
- Звуковые процессоры — что меняет использование DSP?
- Где используется процессоры цифровой обработки сигналов?
- Звуковые процессоры — каковы преимущества установки?
- Чем отличается звуковой процессор DSP от других процессоров?
Что такое звуковой процессор — цифровая обработка сигналов
Они позволяют изменять звук, но без потери качества. Если сигнал изначально аналоговый, то перед DSP его необходимо преобразовать в цифровой. Сигнальные процессоры можно разделить на DSP с фиксированной точкой (fixed-point DSP) и DSP с плавающей точкой (floating-point DSP).
Основные компоненты DSP
Звуковые процессоры DSP были разработаны в гарвардской архитектуре для ускорения обработки больших объемов данных. Основными элементами сигнального процессора являются ядро (CPU), сопроцессор DMA, память и схемы сопряжения с внешней средой. Ядро, в свою очередь, состоит из адресных шин, шин данных, программного контроллера, блока формирования адреса (AGU), интерфейса для эмуляции и блока арифметической логики данных (ALU).
Путь, по которому должен пройти сигнал в звуковом процессоре DSP:
- аналоговый сигнал
- аналого-цифровой преобразователь
- процессор сигналов
- аналогово-цифровой преобразователь
- аналоговый сигнал
Звуковые процессоры — что меняет использование DSP?
Звуковой процессор — улучшает качество сигнала за счет устранения помех и искажений, изменяет представление сигнала, то есть изменяет битовое разрешение, настраивает параметры сигнала для конкретных приложений — динамическое сжатие, коррекция тона, нормализация, создает специальные эффекты, например реверберацию, сжимает данные.
В 1970-х годах возможности цифровых машин были очень ограничены, и пакетная обработка цифровых данных была необходимостью. В настоящее время цифровая обработка сигналов может выполняться как в пакетном режиме, так и в реальном времени, благодаря процессорам сигналов DSP и специализированному программному обеспечению, работающему на микрокомпьютерах.
Но нужно помнить, что использование только DSP – это еще не все. Процессоры помогут улучшить качество сигнала и убрать искажения, но только при наличии качественных динамиков. Если у нас плохие колонки, то установка звукового процессора ничего не изменит.
Где используется процессоры цифровой обработки сигналов?
Процессоры используются, среди прочего, для улучшения звука и использования высокой мощности для создания реалистичных концертных эффектов. Они появились как первые рабочие системы обработки звуков речи. Первый аппарат, подобный устройству цифровой обработки сигналов, был выпущен в 1979 году. Тем не менее, звуковые процессоры, которые мы имеем сейчас дома, появились в аудиосистемах только в 2016 году.
Звуковые процессоры DSP могут использоваться в различных аудио системах. В домашних кинотеатрах, колонках, но особенно часто они встречаются в автомобилях. В некоторых новых моделях это устройство уже встроена на заводе. В старых моделях автомобилей, к сожалению, это придется делать самостоятельно. Разумеется, воспользовавшись услугами знающих специалистов.
Когда мы используем DSP в создании акустических систем, мы можем использовать его в комплекте активных кроссоверов для акустических систем. Активные кроссоверы — это одна из концепций разделения акустического диапазона для разных громкоговорителей. Они располагаются перед усилителем мощности и требуют внешнего источника питания. С помощью активных кроссоверов сигнал, поступающий, например, из CD-проигрывателя, разделяется на отдельные пути, затем каждый путь усиливается в реальном усилителе, откуда он поступает непосредственно в акустику.
Цифровая обработка сигналов DSP также используются во многих других устройствах, с которыми мы сталкиваемся каждый день. К ним относятся проигрыватели компакт-дисков, мобильные телефоны, модемы, контроллеры дисковых накопителей и – постепенно устаревающие – факсы.
Звуковые процессоры — каковы преимущества установки?
Прежде всего, он улучшает качество голоса и радиосигнала. В зависимости от количества динамиков в автомобиле мы можем выбрать модель, которая будет использовать весь потенциал звуковой комплекса. Процессоры применяются также для тонкой настройки аудиосистемы в автомобиле. Благодаря их широким возможностям, регулировки и настройки не имеют ограничений.
Что мы можем настроить? Частотную характеристику каждого динамика, громкость, частотную характеристику и специальные временные задержки для сабвуфера, громкость всего аудио-устройства, графические эквалайзеры, временные задержки. Эта маленькая конструкция способна преобразить звуковой потенциал автомобиля. Во время поездки ощущается такой эффект прослушивания, как будто вы присутствуете на живом концерте.
Чем отличается звуковой процессор DSP от других процессоров?
Сигнальные процессоры DSP обеспечивают высокую производительность благодаря своим атрибутам, которыми они отличаются от других процессоров. Они имеют встроенный внутренний сопроцессор DMA и RAM для одновременного выполнения операций, выполняемых центральным процессором и схемами ввода/вывода. Они могут выполнять параллельное умножение с накоплением за один цикл. Они оснащены навесными преобразователями с высокой вычислительной мощностью и, следовательно, низкой задержкой.
Они также оснащены генераторами адресов со специализированными режимами. Кроме того, их отличает эффективный набор инструкций с параллельными математическими операциями за один цикл и эффективная реализация циклов. Благодаря своим возможностям они смогли стать частью эквалайзеров и модифицировать звуки без потери качества, что особенно важно в домашних кинотеатрах и музыкальных проигрывателях.