Руководство новичка по цифровой обработке сигналов (DSP) | Ресурсы
Что такое DSP?Цифровые сигнальные процессоры (DSP, Digital Signal Processors) принимают на вход предварительно оцифрованные физические сигналы, например, звук, видеоизображение, показания температуры, давления и положения, и производят над ними математические манипуляции. Внутренняя структура цифровых сигнальных процессоров специально разрабатывается таким образом, чтобы они могли очень быстро выполнять такие математические функции, как “сложение”, “вычитание”, “умножение” и “деление”.
Сигналы необходимо обработать так, чтобы информация, которую они содержат, могла быть отображена графически, проанализирована или преобразована в полезный сигнал иного типа. В реальном мире обнаружение сигналов, соответствующих физическим явлениям, таким как звук, свет, температура или давление, и манипуляции ими осуществляется аналоговыми компонентами.
Для иллюстрации этой концепции рассмотрим приведенную ниже блок-схему, на которой показано, как цифровой сигнальный процессор используется в составе MP3 аудиоплеера. В фазе записи аналоговый звуковой сигнал поступает в систему от приемника или иного источника. Этот аналоговый сигнал преобразовывается в цифровой сигнал при помощи аналого-цифрового преобразователя и передается в цифровой сигнальный процессор.
Информация, формируемая цифровым сигнальным процессором, может быть использована компьютером, например, для управления системами безопасности, телефонами, домашними кинотеатрами или сжатием видеоизображений. Сигналы могут подвергаться сжатию (компрессии) для более быстрой и эффективной передачи из одного места в другое (например, в системах телеконференций для передачи речи и видеоизображений по телефонным линиям). Сигналы также могут подвергаться дополнительной обработке для повышения их качества или предоставления информации, которая изначально недоступна для восприятия человеком (например, в задачах эхокомпенсации в мобильных телефонах или компьютерного улучшения качества изображений).
Поскольку цифровой сигнальный процессор является программируемым, он может быть использован в самых разнообразных задачах. При создании проекта вы можете написать собственное программное обеспечение или использовать программное обеспечение, обеспечиваемое компанией Analog Devices или сторонними компаниями.
Более подробную информацию о преимуществах применения цифровых сигнальных процессоров при обработке сигналов реального мира вы можете найти, прочитав первую часть статьи Цифровая обработка сигналов 101 – Вводный курс в проектирование систем цифровой обработки сигналов, которая называется “Зачем нужен цифровой сигнальный процессор?”
Цифровой сигнальный процессор/DSP
Современные сигнальные процессоры обеспечивают более высокую производительность; это отчасти объясняется как технологическими, так и архитектурными достижениями, такими как более низкие правила проектирования, двухуровневый кэш быстрого доступа, схемы DMA (E) и более широкая система шин.
Не все ЦСП обеспечивают одинаковую скорость, и существует много видов сигнальных процессоров, каждый из которых лучше подходит для конкретной задачи, варьируясь по цене от 1,50 до 300 долларов США.
«Texas Instruments» производит ЦСП серии C6000, которые имеют тактовые частоты 1.2 GHz и снабжают отдельные команды и кэши данных. Они также имеют 8 MiB кэш 2-го уровня и 64 канала EDMA. Топовые модели способны выполнять до 8000 MIPS (миллионы команд в секунду), использовать VLIW (очень длинные машинные команды), выполнять восемь операций за такт и совместимы с широким спектром внешних периферийных устройств и различных шин (PCI/serial/etc). Чипы TMS320C6474 имеют по три таких ЦСП, а чипы нового поколения C6000 поддерживают обработку с плавающей точкой и фиксированной точкой.
Компании «Freescale» выпускает многоядерные семьи ЦСП, MSC81xx. MSC81xx базируется на архитектуре процессоров «starcore», основанной и последний MSC8144 ЦСП совмещает четыре программируемых SC3400 «starcore», основанные на ЦСП ядере.
Каждое ядро Sc3400 StarCore ЦСП имеет тактовую частоту 1 ГГц.
«XMOS» производит многоядерную многопоточную линию процессоров, хорошо подходящую для операций ЦСП, они производяьтся с различными скоростями в диапазоне от 400 до 1600 MIPS. Процессоры имеют многопоточную архитектуру, которая позволяет использовать до 8 потоков в реальном времени на ядро,, что 4-ядерные устройства поддерживают до 32 потоков в реальном времени. Потоки связывают между собой буферизованными каналами, которые достигают 80 Мбит/с. устройства легко программируются на языке C и направлены на преодоление разрыва между обычными микроконтроллерами и FPGA.
«CEVA, Inc» производит и лицензирует три различных семейства ЦСП. Возможно, самым известным и наиболее широко распространенным является семейство ЦСП CEVA-TeakLite, классическая архитектура на основе памяти, с 16-битной или 32-битной шириной слов и одиночными или двойными компьютерами Mac. Семейство CEVA-X DSP предлагает комбинацию архитектур VLIW и SIMD, причем различные чипы семейства предлагают двойные или четырехъядерные 16-разрядные компьютеры Mac.
«Analog Devices» производят ЦСП, основанные на SHARC. Они представлены в диапазоне от 66 MHz/198 MFLOPS (миллионов операций с плавающей запятой в секунду) до 400 MHz/2400 MFLOPS. Некоторые модели поддерживают множественные мультипликаторы и ALU, команды SIMD и специфические аудио компоненты и периферийные устройства. Семейство «Blackfin» для встраиваемых цифровых сигнальных систем сочетает в себе функции ЦСП и процессоров общего назначения. В результате эти процессоры могут запускать простые операционные системы, такие как µCLinux, velocity и Nucleus RTOS, работая с данными в реальном времени.
«NXP Semiconducts» производят основанные на технологии ЦСП TriMedia VLIW, оптимизированные для обработки аудио и видео. В некоторых продуктах ядро ЦСП скрыто в виде фиксированного функционального блока в SoC, но NXP также предоставляет ряд гибких одноядерных медиапроцессоров..jpg)
«CSR» производит семейство SoC Quatro, которое содержит один или несколько пользовательских ЦСП изображений, оптимизированных для обработки данных изображений, документов для сканеров и копировальных аппаратов.
«Microchip Technology» производит ЦПС PIC24. Введенный в 2004, PIC созданы как ЦСП и микроконтроллер для управление мотором и электропитанием. цпPIC работает на скорости до 40 MIP, и имеет поддержку 16-битной фиксированной точки MAC, обратный бит и модульную адресацию, а также DMA.
Большинство ЦСП используют арифметику с фиксированной точкой, потому что в реальной обработке сигналов дополнительный диапазон, обеспечиваемый плавающей точкой, не требуется, и существует большое преимущество в скорости и стоимости из-за снижения аппаратной сложности.
Как правило, ЦСП являются специализированными интегральными схемами; однако функциональность ЦСП также может быть достигнута с помощью программируемых на местах микросхем стробирующих матриц (FPGA).
Встроенные универсальные RISC-процессоры становятся все более ЦСП-подобными по функциональности. Например, процессоры OMAP3 включают ARM Cortex-A8 и C6000 DSP.
Новый тип ЦСП, предлагающая слияние функций ЦСП и функции ускорения H/W, становится основной тенденцией. К таким модемным процессорам относятся ASOCS ModemX и CEVA XC4000.
В мае 2018, «Huarui-2» разработанный научно-исследовательским институтом Нанкина прошел утверждение.
Скоростью обработки — 0.4 TFLOPS, чип может достигнуть лучших результатов, чем самые популярные сейчас ЦСП. Проектная группа начала создавать «Huarui-3», который имеет скорость обработки на уровне TFLOPS и поддержку искусственного интеллекта.
BM2114dsp – Цифровой процессор звука
В этом материале мы рассмотрим модуль цифровой обработки сигналов звуковой частоты BM2114dsp, предназначенный для построения высококачественных аудиосистем и их точной настройки под пространство прослушивания.
Он способен полностью раскрыть потенциал любого усилителя и акустической системы, преобразить звук как профессиональных, так и бюджетных динамиков. Модуль можно с успехом использовать для построения домашних кинотеатров, систем оповещения, студий звукозаписи, обеспечения качественного звука в автомобиле и квартире, а также просто для удовлетворения потребностей любителей качественного звука.
Основные технические характеристики модуля BM2114dsp:
| Разрядность внутренней обработки сигнала | 56 бит |
| АЦП – разрядность, отношение сигнал/шум | 24 бита, 100дБ |
| ЦАП – разрядность, отношение сигнал/шум | 24 бита, 104дБ |
| Аналоговые линейные входы | 2-канальный вход, 1 вольт RMS, разъем RCA |
| Аналоговые линейные выходы | 4-канальный выход, 1 вольт RMS, разъем RCA |
| Разъем передачи данных (питания) | USB |
| Кроссовер | 6 – 48 дБ/октава, с выбором типа фильтра |
| Эквалайзер | Параметрический (количество каналов задается пользователем) |
| Временные задержки | до 1024 семпла шаг 1 семпл |
| Регулировка уровня сигнала для любого канала | независимо |
| Питание | 5В 100мА |
| Программное обеспечение | Analog Devices SigmaStudio™ |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм | 89х62х25 |
Модуль построен на микросхеме ADAU1701.
Эта микросхема, разработанная фирмой Analog Devices, является полной однокристальной аудиосистемой с 28-/56-битным DSP (Digital Signal Processor), включающей в себя аналого-цифровые (АЦП, ADC), цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП, DAC), контроллеры интерфейса управления, шин I2C и SPI, а также систему PLL (ФАПЧ – фазовая автоподстройка частоты задающего генератора). Обработка звука включает в себя функции выравнивания (эквалайзер), усиления басов, обработки многополосной динамики, разделения частот (кроссовер), компенсации задержки и громкоговорителей, расширения стереобазы. Питание микросхемы осуществляется постоянным напряжением 3,3В.
Рис.1 Структурная схемы чипа ADAU1701:
Обработка звукового сигнала может быть использована для компенсации искажений, вносимых реальным окружением, свойствами среды прослушивания, размещением и ограничениями звукоизлучающих устройств. В конечном счете, обработка сигнала в ADAU1701 приводит к существенному улучшению качества звука, тем самым приближая результат к high-end студийному оборудованию.
Большая часть обработки выполняется в полном 56-битном режиме (с двойной точностью), что приводит к отличным результатам даже при низком уровне входного сигнала.
Модуль является полностью программируемым DSP. Для программирования используется программное обеспечение SigmaStudio™ с графическим интерфейсом, который позволяет визуально, в виде блоков и трасс, настраивать пути прохождения и способы обработки сигналов. При этом используются такие блоки, как фильтры, динамические процессоры, регуляторы уровня, а также интерфейс управления расположенными на плате модуля вводами-выводами общего назначения (GPIO), предназначенными для подключения внешних элементов регулировки: кнопок, переменных резистор, а также внешних АЦП, ЦАП и индикаторных светодиодов. Внешние элементы позволяют изменять параметры обработки сигнала при автономной работе без подключения к компьютеру.
Результатом программирования в SigmaStudio™ является код, который может быть загружен в постоянное запоминающее устройство микросхемы ADAU1701 и запущен при включении питания.
Для преобразования аналогового сигнала в цифровой и обратно в микросхеме используются сигма-дельта АЦП и ЦАП, что позволяет достичь высоких параметров преобразователей. Два АЦП и четыре ЦАП обеспечивают динамический диапазон 98,5 дБ. Каждый АЦП имеет THD+N (коэффициент нелинейных искажений + шум) на уровне -83 дБ, каждый ЦАП имеет THD+N на уровне -90 дБ.
Для программирования модуль подключается к компьютеру с помощью USB-разъема типа B, от которого он получает питание 5В. Питание 5В также можно подать на выводы 5V-IN и GND разъема PLS на плате. В качестве интерфейса USB использован микроконтроллер CY7C68013A фирмы Cypress с внешней памятью программ. Он способен поддерживать высокоскоростной обмен данными по стандарту USB. Драйвер входит в состав SigmaStudio™ и устанавливается при инсталляции программы. В операционной системе Windows (мы использовали Windows 7) модуль определяется в диспетчере устройств как Analog Devices USBi (programmed).
Для работы программы SigmaStudio™ не является обязательным подключение модуля к компьютеру.
Вначале можно разработать и скомпилировать проект, а затем подключить модуль и загрузить в него код.
Разберем, как нужно включать модуль в состав звуковых систем.
Рис.2, 3 Внешний вид модуля BM2114dsp
На два входа модуля подается стереосигнал от источника, а с четырех выходов (в общем случае) снимается обработанный аудиопроцессором сигнал для дальнейшего усиления и подачи на акустические системы. Обращаем ваше внимание на то, что для каждого выхода нужен отдельный канал усиления. Приведем несколько типичных примеров построения аудиосистем.
Рис.4 Пример построения двухполосной стерео аудиосистемы
Рис.5 Пример построения трехполосной стерео аудиосистемы с субвуфером на основе двух модулей BM2114dsp
Рис.6 Пример построения четырехполосной стерео аудиосистемы на основе двух модулей BM2114dsp
Для защиты высокочастотных динамиков рекомендуется подключать их через пленочный конденсатор. Емкость конденсатора в микрофарадах рассчитывается по формуле C=1000000/(2*3.
14*R*F), где R-сопротивление ВЧ-динамика в омах, F-частота в герцах. Частота выбирается в 3-4 раза ниже частоты раздела. Для недорогих динамиков можно использовать конденсаторы типа К73-16, К73-17.
При подключении внешних устройств к контактам GPIO есть некоторые особенности, которые следует обязательно учитывать.
Все устройства нужно подключать только при отключенном питании.
При подключении внешних устройств первым нужно подключать вывод GND (Земля).
Внешние устройства подключаются к контактам MPx напрямую. Контакты рассчитаны на работу с логическими уровнями 3,3В. Они не имеют защиты от помех, перенапряжения и переполюсовки. Соединительные провода, ведущие к внешним устройствам, должны быть как можно короче.
К модулю можно подключить четыре стерео АЦП и четыре стерео ЦАП. Внешние звуковые АЦП и ЦАП подключаются по шине I2S – одному из стандартных интерфейсов последовательной шины, использующейся для соединения цифровых аудиоустройств.
Назначение сигналов в шине I2S:
– BCLK (Bit clock line) – тактовая частота для данных;
– LRCLK (Word clock line) – частота дискретизации, равная 48кГц;
– SDATA (Данные, 2 канала).
Устройства на шине I2S могут работать в режимах Master или Slave (Ведущий или Ведомый). Только одно из подсоединенных устройств может работать в режиме Master. В режиме Master используются выводы MP10 и MP11. В режиме Slave – выводы MP4 и MP5.
Кроме того, контакты GPIO могут работать в режиме обычного (не звукового) АЦП.
В следующих материалах мы рассмотрим основы программирования в визуальной среде Analog Device SigmaStudio™, а также реализацию звуковых устройств на основе модуля BM2114dsp и других звуковых модулей Мастер Кит.
цена, фото, описание, характеристики / ГК «ВИАТЕК»
Семейство цифровых сигнальных процессоров Crestron® Avia использует компоненты высочайшего качества и компетентность инженеров ветеранов звуковой индустрии для представления революционной звуковой платформы, которую легко интегрировать и настраивать. Она обладает всеми возможностями и качеством запросов дизайнеров топовых звуковых систем – дополненные интуитивным графической рабочей средой, позволяющей быстро получить выдающиеся результаты.
Привносит качественный звук в любое место для встреч, зал суда, спортивные помещения или молельные дома, требующие высококачественную, профессиональную обработку звукового сигнала. Хороший процессор цифровой обработки звукового сигнала должен обеспечивать выдающуюся обработку, микширование и маршрутизирование всех типов звуковых сигналов с твсеобъемлющим набором управления и регулировок для управления состоянием и качеством звука каждого сигнала. До сегодняшнего дня продукты цифровой обработки звуковых сигналов были ограничены по выполняемым функциям и гибкости, либо слишком сложными и требующими больших временных затрат. Avia – ответ Crestron на эти озабоченности.
ПО Avia Audio Tool
Быстрая настройка и регулировка системы происходит благодаря ПО Avia Audio Tool. Его понятный, современный пользовательский интерфейс является рабочим местом, по которому можно перемещаться легко и интуитивно. Avia Audio Tool позволяет проводить настройку и работу вживую через USB или ЛВС подключение или ”виртуальные цифровые сигнальные процессоры” могут быть настроены вне системы и загружены локально или удаленно.
Интеграция Crestron Control®
Avia обладает встроенной возможностью интеграции с системой управления Crestron, что позволяет значительно сократить количество необходимого прпограммирования. Она даже делает ненужным большую часть работы по дизайну пользовательского интерфейса сенсорной панели, путем выбора компонентов в Avia Audio Tool и экспортирования их в виде файла SmartGraphics™, содержащего готовые к использованию органы управлнения и шкалы SmartObject® для сенсорной панели. По факту, вместе с различными кнопками и ползунками, Avia поддерживает до 32 шкал уровня режима реального времени, одновременно работающими на сенсорной панели. С минимальным применением программирования, системный интегратор может снабдить своего заказчика решением управления сенсорной панелью, настроенное под нужды заказчика и имеющее от нескольких предустановок и регулировки уровня до полной виртуальной панели микширования.
Особенности:
- Спроектирован для предоставления исключительного профессионального качества звука с более быстрым и легким внедрением
- Готов к работе сразу после распаковки с широчайшими вариантами настройки
- Архитектура линий гибридных каналов
- Настраиваемые входы и выходы
- Восемь встроенных вспомогательных шин
- Ясное и интуитивное ПО
- Настройка и регулировка в режиме реального времени
- Работа вне системы или вживую через Ethertnet или USB
- Нативная интеграция с сиcтемой Crestron для беглого программирования
- Преобразователи, предусилители и линейные усилители высочайшего качества
- Двенадцать микрофонных/линейных входов сигнала с диапазоном регулировки усиления 66 дБ
- Восемь симметричных линейных выходов сигнала +24 дБ
- Встроенный универсальный блок питания
- Занимает одиночное место в 19-дюймовой стойке
Звуковое оборудование Crestron (США), артикул: DSP-1280 – фото, технические характеристики, условия доставки по Москве и России.
Для того, чтобы купить цифровой сигнальный процессор crestron dsp-1280 в ВИАТЕК, достаточно заполнить форму онлайн заказа, позвонить по телефону: +7 (495) 225-81-60 или написать на e-mail: [email protected].
Внимание: звуковое оборудование crestron (сша), артикул: dsp-1280 сертифицирован для продажи в России. Описание на сайте носит информационный характер и может отличаться от описания, предоставленного в технической документации производителя (Crestron). Производитель оставляет за собой право изменять конструкцию, технические характеристики, внешний вид, комплектацию товара без предварительного уведомления продавца. Данное описание не является публичной офертой.
Процессор цифровой обработки сигналов | Computerworld Россия
Определение
Процессор цифровой обработки сигналов (digital signal processor — DSP) — это специализированный программируемый микропроцессор, предназначенный для манипулирования в реальном масштабе времени потоком цифровых данных.
DSP-процессоры широко используются для обработки потоков графической информации, аудио- и видеосигналов.
Любой современный компьютер оснащен центральным процессором и только немногие — процессором цифровой обработки сигналов (DSP — digital signal processor). Центральный процессор, очевидно, представляет собой цифровую систему и обрабатывает цифровые данные, поэтому на первый взгляд неясна разница между цифровыми данными и цифровыми сигналами, то есть теми сигналами, которые обрабатывает DSP-процессор.
К цифровым сигналам, в общем случае, естественно отнести все потоки цифровой информации, которые формируются в процессе телекоммуникаций. Главное, что отличает эту информацию, — она не обязательно заносится в память (и поэтому может оказаться недоступной в будущем), следовательно, обрабатывать ее нужно в режиме реального времени.
Число источников цифровой информации практически неограниченно. Так, например, загружаемые файлы в формате MP3 содержат цифровые сигналы, собственно и представляющие звукозапись.
В некоторых камкодерах выполняется оцифровка видеосигналов и их запись в цифровом формате. В дорогих моделях беспроводных и сотовых телефонов перед передачей также производится преобразование голоса в цифровой сигнал.
Вариации на тему
DSP-процессоры принципиально отличаются от микропроцессоров, образующих центральный процессор настольного компьютера. По роду своей деятельности центральному процессору приходится выполнять объединяющие функции. Он должен управлять работой различных компонентов аппаратного обеспечения компьютера, таких как дисководы, графические дисплеи и сетевой интерфейс, с тем чтобы обеспечить их согласованную работу.
Это означает, что центральные процессоры настольных компьютеров имеют сложную архитектуру, поскольку должны поддерживать такие базовые функции, как защита памяти, целочисленная арифметика, операции с плавающей запятой и обработка векторной графики.
В итоге типичный современный центральный процессор поддерживает несколько сот команд, которые обеспечивают выполнение всех этих функций.
Следовательно, нужен модуль декодирования команд, который позволял бы реализовывать сложный словарь команд, а также множество интегральных схем. Они, собственно, и должны выполнять действия, определяемые командами. Иными словами, типичный процессор в настольном компьютере содержит десятки миллионов транзисторов.
DSP-процессор, напротив, должен быть «узким специалистом». Его единственная задача — изменять поток цифровых сигналов, и делать это быстро. DSP-процессор состоит главным образом из высокоскоростных аппаратных схем, выполняющих арифметические функции и манипулирующих битами, оптимизированных с тем, чтобы быстро изменять большие объемы данных.
В силу этого набор команд у DSP куда меньше, чем у центрального процессора настольного компьютера; их число не превышает 80. Это значит, что для DSP требуется облегченный декодер команд и гораздо меньшее число исполнительных устройств. Кроме того, все исполнительные устройства в конечном итоге должны поддерживать высокопроизводительные арифметические операции.
Таким образом, типичный DSP-процессор состоит не более чем из нескольких сот тысяч транзисторов.
Являясь узкоспециализированным, DSP-процессор отлично справляется со своей работой. Его математические функции позволяют непрерывно принимать и изменять цифровой сигнал (такой, как звукозаписи в MP3 или запись разговора по сотовому телефону), не тормозя передачу информации и не теряя ее. Для повышения пропускной способности DSP-процессор оснащается дополнительными внутренними шинами данных, которые обеспечивают более быстрый перенос данных между арифметическими модулями и интерфейсами процессора.
Зачем нужны DSP-процессоры?
Специфические возможности DSP-процессора в части обработки информации делают его идеальным средством для многих приложений. Используя алгоритмы, основанные на соответствующем математическом аппарате, DSP-процессор может воспринимать цифровой сигнал и выполнять операции свертки для усиления или подавления тех или иных свойств сигнала.
В силу того что в DSP-процессорах значительно меньше транзисторов, чем в центральных процессорах, они потребляют меньше энергии, что позволяет использовать их в продуктах, работающих от батарей.
Крайне упрощается и их производство, поэтому они находят себе применение в недорогих устройствах. Сочетание низкого энергопотребления и невысокая стоимость обусловливает применение DSP-процессоров в сотовых телефонах и в роботах-игрушках.
Впрочем, спектр их применения этим далеко не ограничивается. В силу большого числа арифметических модулей, наличия интегрированной на кристалле памяти и дополнительных шин данных часть DSP-процессоров могут использоваться для поддержки многопроцессорной обработки. Они могут выполнять сжатие/распаковку «живого видео» при передаче по Internet. Подобные высокопроизводительные DSP-процессоры часто применяются в оборудовании для организации видеоконференций.
Внутри DSP
Приведенная здесь диаграмма иллюстрирует строение ядра процессора Motorola DSP 5680x. Раздельные внутренние шины команд, данных и адресов способствуют резкому повышению пропускной способности вычислительной системы. Наличие вторичной шины данных позволяет арифметическому устройству считать два значения, перемножить их и выполнить операцию накопления результата за один такт процессора.
Поделитесь материалом с коллегами и друзьями
| Входы |
2 – балансное аудиомоно, разъем XLR 3-pin (розетка) 1 – микрофонный RTA, разъем XLR 3-pin (розетка) 1 – цифровое аудио AES/EBU, разъем XLR 3-pin (розетка) 1 – сеть PRONET разъем etherCON RJ45 (розетка) |
| Выходы |
6 – балансное аудиомоно, разъем XLR 3-pin (вилка) 2 – проходные аналоговых входов: балансное аудиомоно, разъем XLR 3-pin (вилка) 1 – сеть PRONET разъем etherCON RJ45 (розетка) |
| Порты | 1 – USB, тип B (розетка) |
| Импеданс входной | > 10 кОм |
| Тип входов-выходов | электронно-балансные |
| Уровень усиления |
на входе: −30…+6 дБ (шаг 0,2 дБ) на выходе: −30…+15 дБ (шаг 0,2 дБ) |
| Максимальный уровень сигнала | +20 дБн |
| Диапазон воспроизводимых частот | 20 Гц – 20 кГц (±0,5 дБ) |
| Динамический диапазон | > 110 дБ (невзвешенный, 20 Гц – 20 кГц) |
| КНИ | < 0,015 % (1 кГц, +18 dBu) |
| Фильтры | Бесселя, Баттерворта, Линквица — Райли |
| Крутизна среза | 6, 12, 18, 24, 48 дБ на октаву |
| Задержка вносимая | 600 мс максимально с шагом 21 мкс |
| Цифровая обработка | 40-разрядный DSP с плавающей точкой |
| Разрядность АЦП | 24 бита |
| Разрядность ЦАП | 24 бита |
| Задержка ЦАП/АЦП | 1,68 мс (аналоговый вход — аналоговый выход, 48 кГц) |
| Частота дискретизации аудио | 48 кГц |
| Управление | USB (по протоколу PRONET) |
| Фронтальный дисплей | LCD, 192х32, графический |
| Питание | сеть ~80–250 В, 50/60 Гц |
| Габаритные размеры (ШxГxВ) | 482 x 295 x 44 мм |
| Масса | 4,1 кг |
Характеристики | Преимущества |
| Диапазон обработки от 8 до 32 Гбит/с | Поддерживает перспективные стандарты связи 100G и аналогичные технологии для физических каналов со скоростями до 32 Гбит/с |
| Стандартный корректор с 4 отводами (дополнительно с 9 отводами) | Динамический диапазон +/– 20 дБ по 4 стандартным отводам и опциональные модели с фильтрацией по 9 отводам, поддерживают широкий ряд функций разработки. |
| Модели с фильтром пропускания верхних частот | Предназначены для моделирования сигнала предыскажений или непрерывной временной линейной коррекции. |
| Модели с фильтром пропускания нижних частот | Поддерживают эмуляцию каналов или объединительной платы. |
| Универсальное усиление сигнала | Применяется усиление 20 дБ с низким уровнем шума к любому дифференциальному сигналу. |
| Операции исключения влияния измерительных цепей каналов или объединительных плат | Отображение глазковых диаграмм и компенсация влияния потерь в длинных кабелях или соединениях. |
| Переменное усиление 0–2,7 В с возвратом к нулю | Точное регулирование выходного уровня позволяет дифференцированно генерировать сигнал от 0 (возврат к нулю) до 2,7 В. |
| Автономная работа | Используется на BERTScope или пользовательском ПК в автономном режиме и поддерживает широкий ряд рабочих моделей. |
| Фиксированная задержка для отводов | Не требует использования внешнего сигнала тактовой частоты. |
| Пропускание джиттера | Позволяет беспрепятственно пропускать базовую синусоидальную, случайную и детерминированную составляющие джиттера от входа до выхода. |
| Конфигурируемый пользователем DDJ | Точное моделирование потерь в канале позволяет выполнять мелкоструктурный синтез DDJ. |
| Импорт S-параметра | Позволяет пользователям определять характеристики каналов LE320 в форме приближенных значений по загруженному пользователем файлу Touchstone физической системы. |
DQDX | AudioControl
dqdx-top
ЦИФРОВОЙ СИГНАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР С ЭКВАЛАЙЗЕРОМ, КРОССОВЕРОМ И ЗАДЕРЖКОЙ СИГНАЛА
Обеспечение идеального акустического выравнивания водителя определенно имеет свои проблемы в автомобиле.
В домашнем аудио, как правило, довольно легко просто переместить динамик вперед или назад, влево или вправо, чтобы убедиться, что вы слышите оба динамика одновременно. В автомобиле мы обычно зацикливаемся на местах расположения динамиков, которые нам предоставил производитель автомобиля. Обычно это создает целый ряд проблем при добавлении мощности усилителя, новых динамиков и сабвуферов. Вот почему так важны задержка сигнала и выравнивание. Эквалайзер помогает сочетать все ваши новые компоненты вместе, чтобы они звучали великолепно, а задержка сигнала помогает всему этому великолепному звуку достигать вас, водителя одновременно!
Разработанный для максимального качества звука и улучшенных звуковых характеристик, DQDX – это новейший процессор AudioControl с функцией задержки сигнала.Этот процесс корректирует различное расположение динамиков в автомобиле.
AudioControl DQDX позволяет любителям музыки по-настоящему «взять под контроль» свой звук и получить незабываемые впечатления.
ОСОБЕННОСТИ
- Бесплатное приложение iOS Mobile Tools с модулем задержки DQ-61
- Удобная задержка сигнала для управления акустическим выравниванием между левым и правым каналами, а также передним и сабвуферным каналами
- Индивидуальные регуляторы эквалайзера для переднего, заднего каналов и каналов сабвуфера для простой, но точной настройки системы
- Полностью регулируемый электронный кроссовер Linkwitz-Riley, 24 дБ / октава
- PFM (согласование программной частоты) Дозвуковой фильтр
- Шесть каналов входов линейного уровня RCA
- ACR-3 Dash Control Remote позволяет управлять уровнем сабвуфера и обходом обработки
- Регуляторы дискретного входа и выхода с индикаторами отсечения
- Выход дистанционного включения обеспечивает 12-вольтовый триггер для включения усилителя
- Встроенный розовый шум для простой настройки задержки сигнала и эквалайзера, а также настройки системы
- Bulletproof 5 лет гарантии (при установке авторизованным дилером AudioControl)
ВХОДЫ
- Входы предусилителя: 3 (6 каналов)
- Входное сопротивление: 20 кОм
ВЫХОДЫ
- Выходы предусилителя: 3 (6 каналов)
- Максимальный выходной уровень: 7.
5Vrms - Выходное усиление: ± 12 дБ
- Выходное сопротивление: 150 Ом
5VrmsПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
- Общее гармоническое искажение: 0,01%
- Частотный диапазон: 10 Гц-22 кГц
- Частоты эквалайзера (спереди / сзади): 125 Гц, 175 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 8 кГц
- Частоты эквалайзера (суб): 31,5 Гц, 40 Гц, 50 Гц, 63 Гц, 80 Гц, 100 Гц, 125 Гц
- Частота PFM: по выбору 20 Гц или 30 Гц
- Частота кроссовера: 50-500 Гц по выбору
- Тип кроссовера: 24 дБ / октава Linkwitz-Riley
- Максимальная задержка сигнала (влево / вправо): 10 мс
- Максимальная задержка сигнала (передний / дополнительный): 35 мс
КОНТРОЛЬ
- Пульт ДУ
- Дистанционный выход 12 В постоянного тока (всегда активен, когда устройство включено)
ОБЩЕЕ
- Источник питания: ШИМ-переключение с высоким запасом мощности
- Потребляемый ток: 350 мА
- Рекомендуемый номинал предохранителя: 2A
ВЕС И РАЗМЕРЫ
- Размеры: 9. 25 дюймов (ширина) x 5,75 дюйма (глубина) x 1,25 дюйма (высота)
- Вес: 3,0 фунта (1,4 кг)
25 дюймов (ширина) x 5,75 дюйма (глубина) x 1,25 дюйма (высота)В КОРОБКЕ: DQDX, пульт ACR-3, разъемы питания и динамика, руководство, гарантия
AC-BT24 | AudioControl
ac-bt24-beauty
ac-bt24-top
ac-bt24-side
ac-bt24-pins
ac-bt24-low-angle
Bluetooth® стример и программатор
AC-BT24 обеспечивает потоковую передачу аудио высокого разрешения по Bluetooth® (поддержка aptX HD) и программирование для продуктов AudioControl DSP с дополнительным портом.Stream передает звук напрямую на DSP-процессоры серии DM, усилители серии D или подключается через Bluetooth и приложение DM Smart DSP для первоначального программирования и настройки.
AC-BT24 также позволяет осуществлять беспроводное управление AudioControl DM-RTA через приложение DM-RTA для iOS и Android.
ОСОБЕННОСТИ
- Потоковое аудио высокой четкости с низкой задержкой
- Поддержка aptXTM HD
- Потоковое аудио 24 бит / 48 кГц с устройств с кодеком aptX
- Беспроводное программирование DSP через приложение DM Smart DSP ™ для iOS / Android
- Одновременное потоковое аудио и программирование DSP
- Совместим с: DM-810, DM-608, D-6.1200, Д-4.800, Д-5.1300, ДМ-РТА
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ПОРТ
AC-BT24 подключается к продуктам AudioControl с помощью встроенного дополнительного порта, что позволяет передавать аудио высокого разрешения непосредственно в DSP, а также настраивать и программировать DSP. Дополнительный порт обеспечивает питание AC-BT24, которое затем можно подключить к телефону или планшету с поддержкой Bluetooth.
блютуз
- Версия: 4. 2
- aptX HD совместимый
- Интерфейс UART
2ВЫХОД
- Выходной каскад с двойным дифференциалом, класс AB
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
- Соотношение сигнал / шум: 96 дБ
- Максимальная скорость передачи данных: 3 Мбит / с (обычно 1,6 Мбит / с)
- Рабочий диапазон: 10+ метров (в зависимости от окружающей среды)
ОБЩЕЕ
- Требования к питанию: обеспечивается дополнительным портом
ВЕС И РАЗМЕРЫ
- Размеры: 1.4 “Д x 1,0” Ш x 0,5 “В
- Вес: 9 г (0,3 унции)
В КОРОБКЕ: AC-BT24, карта быстрого запуска, гарантия
Руководство для начинающих по цифровой обработке сигналов (DSP) | Дизайн-центр
Что такое DSP?
Цифровые сигнальные процессоры (DSP) принимают реальные сигналы, такие как голос, аудио, видео, температура, давление или положение, которые были оцифрованы, а затем математически обрабатывают их.
DSP разработан для очень быстрого выполнения математических функций, таких как «сложение», «вычитание», «умножение» и «деление».
Сигналы необходимо обрабатывать, чтобы содержащуюся в них информацию можно было отображать, анализировать или преобразовывать в другой тип сигнала, который может быть полезен. В реальном мире аналоговые устройства обнаруживают такие сигналы, как звук, свет, температура или давление, и манипулируют ими. Преобразователи, такие как аналого-цифровой преобразователь, затем принимают реальный сигнал и преобразуют его в цифровой формат единиц и нулей.Отсюда DSP берет на себя цифровую информацию и обрабатывает ее. Затем он возвращает оцифрованную информацию для использования в реальном мире. Это делается одним из двух способов: в цифровом или аналоговом формате с помощью цифро-аналогового преобразователя. Все это происходит на очень высоких скоростях.
Чтобы проиллюстрировать эту концепцию, на схеме ниже показано, как DSP используется в аудиоплеере MP3.
Во время фазы записи аналоговый звук вводится через ресивер или другой источник.Этот аналоговый сигнал затем преобразуется в цифровой сигнал аналого-цифровым преобразователем и передается на DSP. DSP выполняет кодирование MP3 и сохраняет файл в памяти. Во время фазы воспроизведения файл берется из памяти, декодируется DSP, а затем преобразуется обратно в аналоговый сигнал через цифро-аналоговый преобразователь, чтобы его можно было выводить через акустическую систему. В более сложном примере DSP будет выполнять другие функции, такие как регулировка громкости, эквализация и пользовательский интерфейс.
Информация DSP может использоваться компьютером для управления такими вещами, как безопасность, телефон, системы домашнего кинотеатра и сжатие видео. Сигналы могут быть сжаты, чтобы их можно было быстро и более эффективно передавать из одного места в другое (например, телеконференции могут передавать речь и видео по телефонным линиям). Сигналы также могут быть усилены или обработаны для улучшения их качества или предоставления информации, не воспринимаемой людьми (например, эхоподавление для сотовых телефонов или компьютерные медицинские изображения).
Хотя реальные сигналы можно обрабатывать в их аналоговой форме, цифровая обработка сигналов обеспечивает такие преимущества, как высокая скорость и точность.
Благодаря тому, что DSP программируется, он может использоваться в самых разных приложениях. Вы можете создать собственное программное обеспечение или использовать программное обеспечение, предоставленное ADI и ее третьими сторонами, для разработки решения DSP для приложения. Для получения более подробной информации о преимуществах использования DSP для обработки реальных сигналов, пожалуйста, прочтите Часть 1 статьи из Analog Dialogue под названием: Зачем использовать DSP? Цифровая обработка сигналов 101 – вводный курс по проектированию систем DSP.
Семинары и Интернет-конференции по процессорам SHARC | Education
Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, а другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг.
Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.
Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:
- Строго необходимые файлы cookie:
- Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
- Аналитические / рабочие файлы cookie:
- Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
- Функциональные файлы cookie:
- Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
- Целевые / профилирующие файлы cookie:
- Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Что такое DSP? – SoundGuys
xdevsНесмотря на то, что он существует уже несколько десятилетий, аудиоиндустрия начинает применять DSP в качестве следующей важной функции в аудиопродуктах. Apple AirPods Pro, Sony 360 Reality Audio и даже динамики Amazon Echo – все они начинают добавлять DSP в свое оборудование, так что же это такое? И, кроме того, что изменится в потребительском восприятии звука?
Что такое DSP?
DSP означает цифровой сигнальный процессор, что говорит само за себя.Эта технология используется в наушниках, смартфонах, интеллектуальных колонках, студийном аудиооборудовании, автомобильных развлекательных системах и многом другом. На самом деле это краеугольный камень современной аудиопродукции.
Вы, вероятно, знакомы с идеей процессора из ЦП компьютера, который спроектирован как многоцелевой процессор. DSP – это процессор, предназначенный для обработки цифровых сигналов, таких как аудио. Они предназначены для выполнения математических функций, таких как сложение и вычитание, на высокой скорости с минимальным потреблением энергии.
МикросхемыЕсли устройство обрабатывает звук, оно почти гарантированно имеет встроенный DSP.
DSP бывают разных размеров, цен и характеристик. Масштабирование до многоканальных процессоров в автомобилях и профессионального студийного оборудования, вплоть до крошечных микросхем с низким энергопотреблением для интеллектуального распознавания голоса динамиков. Они используются для ускорения выполнения алгоритмов, связанных со звуком, при меньшем потреблении энергии, чем обычный процессор.
Например, в вашем смартфоне есть DSP для декодирования файлов MP3, усиления низких частот вашей музыки, выполнения математических расчетов для активного шумоподавления и распознавания вашего голоса, когда вы говорите «Привет, Google!».Блоки DSP также находятся внутри беспроводных наушников для преобразования кодеков Bluetooth обратно в аналоговые сигналы и динамики домашнего кинотеатра для декодирования потоков данных в объемное звучание. Если он обрабатывает звук, в нем почти наверняка есть DSP.
Как DSP навсегда изменит вашу музыку для прослушивания
ЦСПважны, потому что они являются неотъемлемой частью современного аудиооборудования, от наушников до ЦАП, автомобильных динамиков и профессионального оборудования. Высококачественный DSP предоставит вам вычислительную мощность для высококачественных эффектов, от эквалайзеров на устройстве до распознавания голоса, активного шумоподавления и возможностей объемного звука.Премиальные DSP также требуют очень мало энергии, что продлевает время автономной работы ваших устройств для более длительного прослушивания.
Однако возможности DSP не являются тем, что вы найдете во многих, если таковые имеются, спецификациях. В наушниках DSP объединены с возможностями чипа Bluetooth, в то время как другие устройства часто предоставляют возможности ADC, DAC и управления динамиками вместе с DSP на одном чипе. Вместо того, чтобы искать спецификации обработки, возможности DSP проявляются в других возможностях продукта, подобных упомянутым выше.
AirPods Proот Apple используют DSP для настройки характеристик наушников в соответствии с размером вашего уха.
Например, Apple AirPods Pro используют разновидность DSP для измерения слухового прохода, а затем регулируют производительность наушников для оптимизации качества звука. Кроме того, Sony 360 Reality Audio должна отображать ваше ухо и настраивать его сигнал, чтобы добиться своего волшебства.
Даже заядлые ботаники-аудиофилы, такие как наши сотрудники, используют блоки DSP сторонних производителей для таких вещей, как правильная работа полочных колонок, наушников и даже калибровка систем виртуального объемного звучания, включенных в такие продукты, как Sennheiser Ambeo Soundbar.Используя блок DSP с подходящим микрофоном, вы можете измерить выходной сигнал вашего звукового оборудования в любой среде и автоматически скорректировать выходной сигнал, чтобы он звучал так, как вы хотите.
По сути, используя современный DSP, вам больше не нужно надеяться, что ваше аудиооборудование будет звучать хорошо, вы можете заставить его в любой момент , заставив электронику компенсировать недостатки на лету. Это большой отход от прошлого, поскольку раньше использование DSP-боксов было прерогативой только любителей или одержимых.Уже нет.
Чем ЦСП отличается от ЦП?
Это технический момент, так что пристегнитесь. Чтобы быстро охватить основы, любой процессор построен на нескольких основных принципах. А именно: декодеры, которые преобразуют код в операции, которые сообщают процессору, что делать, регистры и память для хранения операций и данных, а также исполнительные блоки для обработки математики и перемещения данных. Это так называемая архитектура процессора.
Используя современный DSP, вам больше не нужно надеяться, что ваше аудиооборудование будет звучать хорошо, вы можете заставить его в любой момент сделать это, заставив электронику компенсировать недостатки
Ключевым моментом, который необходимо понять, является то, что вы можете построить исполнительный модуль для выполнения одной или нескольких из широкого диапазона математических операций.То, для чего вы собираетесь создавать эти устройства, зависит от желаемого варианта использования и бюджета мощности. Простая упаковка всех возможных вариантов была бы чрезвычайно расточительной с точки зрения размера и энергопотребления. Обычные ЦП включают исполнительные блоки для таких основных вещей, как сложение, вычитание, умножение и деление, но не ускоряют более редкие и сложные аппаратные операции.
Вкратце, DSP оптимизирован для наиболее распространенных задач, используемых в рабочих нагрузках цифровой обработки сигналов. Список включает в себя математику с плавающей запятой, операцию по модулю, арифметику с насыщением, операции умножения-накопления (MAC) и объединенного умножения-сложения (FMA).Эти функции часто требуются в фильтрах, преобразованиях Фурье, кодировании кодеков и других алгоритмах DSP. Цифровые сигнальные процессоры обычно создаются для параллельного выполнения ряда этих операций (суперскалярная архитектура) для гораздо более быстрой обработки с более низкими тактовыми частотами, чем у типичного ЦП.
Разработчик.Qualcomm Внутри смартфонов вы найдете компоненты ЦП, ЦСП и ГП, расположенные бок о бок, каждый из которых используется для решения определенных задач. DSP обрабатывает звук, например, распаковывает музыку или активирует голосового помощника.
ЦСПтакже используют высокооптимизированные системы памяти. Поскольку аудиосэмплы зависят от времени, они вводятся и выводятся из DSP с использованием циклических буферов или буферов FIFO. Архитектура памяти DSP оптимизирована для этого строго упорядоченного потока данных, в отличие от процессоров, которые используют повторно назначаемые блоки памяти, где конкретное расположение регистра часто менее важно. В этом смысле архитектуры DSP представляют собой упорядоченный конвейер, в то время как процессоры часто работают в гораздо большей степени неупорядоченно. Таким образом, DSP также в значительной степени полагаются на прямой доступ к памяти (DMA), который перемещает данные в и из буферов через равные промежутки времени, не затрачивая времени на обработку.Вы также не часто найдете это используемым в процессорах общего назначения.
В целом, ЦСП оптимизированы в двух ключевых областях по сравнению с ЦП общего назначения. Они ускоряют обычные математические операции DSP в аппаратном обеспечении и имеют особую архитектуру памяти, предназначенную для потоков данных в реальном времени. Конечный результат – более быстрая и эффективная обработка звука и некоторых других типов данных.
Почему стоит обратить внимание
В 2020 году намного больше крупных компаний начнут осознавать преобразующую силу правильно используемого DSP.От точного создания 3D-звука до автоматической оптимизации музыки и включения следующего поколения аудиокодеков Bluetooth – все более интенсивные разработки в области DSP кардинально изменят то, как мы слушаем.
Хотя это может быть медленным процессом, и большинству людей потребуется пара лет, чтобы увидеть эти улучшения, никогда не было более захватывающего времени, чтобы увидеть, куда пойдет личное аудио.
Нужен ли мне цифровой сигнальный процессор?
Обработка сигналов не является чем-то новым для автомобильной аудиосистемы.В 80-х у нас были автономные эквалайзеры, кроссоверы и даже устройства сдвига фазы – все они были разработаны, чтобы помочь установщику улучшить звучание вашей автомобильной аудиосистемы. В последнее время акцент в обработке аудиосигналов сместился с аналоговой на цифровую. Сейчас доступны десятки автономных процессоров цифровых сигналов и даже больше усилителей со встроенной технологией DSP. Давайте посмотрим, почему вы можете захотеть включить или добавить цифровой сигнальный процессор в свою аудиосистему.
Что делает DSP?
Вкратце, DSP использует микроконтроллер, который разработан специально для управления аудиосигналами в цифровой области.Практически все устройства DSP на рынке включают кроссоверы, эквалайзеры и функции задержки сигнала, которые мы можем использовать для оптимизации производительности вашей звуковой системы.
Как узнать, нужен ли мне DSP?
Если у вас есть усилитель в автомобильной аудиосистеме, тогда ваша стереосистема может выиграть от цифрового сигнального процессора. Все автомобили, грузовики, внедорожники, мотоциклы, лодки и даже квадроциклы имеют отражения и резонансы, которые изменяют звук, который мы слышим из динамиков. Слушать выступающего в выставочном зале – это совсем не то, что слушать того же докладчика в автомобиле или грузовике.Почему? Акустика помещения разная.
Эквалайзер автомобильной аудиосистемы
На простейшем уровне DSP можно рассматривать как прославленный, но чрезвычайно точный регулятор тембра. Когда вы объединяете функции процессора с измерениями анализатора в реальном времени, должным образом обученный техник может значительно улучшить тональный баланс и точность вашей аудиосистемы. Вокал и инструменты будут звучать больше так, как если бы вы присутствовали на живом выступлении, а не при прослушивании записи.Опытные техники могут использовать стереофонический эквалайзер для улучшения характеристик постановки и визуализации вашей звуковой системы, помогая еще больше повысить реалистичность прослушивания.
Важность точных кроссоверов
5-канальный усилитель может питать всю активную систему.Ни один динамик не может точно покрыть весь слышимый частотный диапазон и обеспечить достаточный выходной сигнал для создания приятного прослушивания. Таким образом, автомобильные аудиосистемы состоят из нескольких динамиков, каждый из которых предназначен для работы в определенном диапазоне частот.Твитеры обрабатывают высокочастотную информацию, обычно выше 3 кГц. Среднечастотные драйверы обрабатывают большую часть вокала и работают в диапазоне от 100 Гц до 3 кГц. Низкочастотные динамики и сабвуферы покрывают низкочастотную информацию ниже 100 Гц. Пригодность драйвера для определенного диапазона частот зависит от его размера и конструкции.
Когда мы проектируем аудиосистему, в идеале мы можем выделить канал усилителя для каждой колонки. В трехполосной системе выше мы могли бы использовать пяти- или шестиканальный усилитель для питания низкочастотных динамиков, среднечастотных динамиков и высокочастотных динамиков.Функции кроссовера, встроенные в ручку DSP, разделяют аудиосигнал на полосы частот, подходящие для каждого из этих динамиков.
Преимущества задержки сигнала
Продолжим наш пример трехполосной системы. Во многих системах высокочастотные динамики устанавливаются в верхней части двери, в панели паруса, в приборной панели или на передней стойке. Среднечастотные динамики в подобной системе обычно имеют диаметр 6,5 дюймов и устанавливаются на заводской двери. Наконец, вуферы обычно требуют кожуха и устанавливаются в багажнике, грузовом отсеке или под задним сиденьем пикапа.Расстояние между слушателем и каждым динамиком разное, как и разница между левым и правым динамиками. Эти различия в длине пути приводят к тому, что мы сначала слышим ближайшего говорящего, что заставляет наш разум думать, что он является источником большей части того, что мы слышим.
Возможности задержки сигнала DSP позволяют специалисту, настраивающему систему, задерживать сигнал, идущий к ближайшим динамикам, так что звук из всех динамиков одновременно поступает в место прослушивания.При правильном исполнении музыка в автомобиле будет исходить из пространства между динамиками, а не из самих динамиков. Если ваши динамики установлены в оптимальных местах, эта виртуальная звуковая сцена должна охватывать всю ширину лобового стекла и точно размещать каждого исполнителя и инструмент внутри этой звуковой сцены.
Что еще может делать DSP?
Многие DSP предлагают контроллеры, которые управляют уровнями громкости и могут переключать предустановки.Большинство сигнальных процессоров на рынке позволяют хранить несколько конфигураций системы.Если вам нужна мелодия для одноместного места для прослушивания, а затем для другого, когда в вашем автомобиле есть друзья, специалист по настройке может их создать. Если у вас кабриолет, вам может потребоваться отдельная конфигурация аудиосистемы для использования, когда верх опущен.
Многие процессоры имеют несколько входов, и многие из них включают параметры потоковой передачи Bluetooth в качестве дополнительного источника звука. Если у вас есть исходный блок, установленный на заводе, но вам нужна возможность потоковой передачи музыки с медиаплеера или смартфона, ваш установщик может настроить систему с несколькими предустановками, каждая с выделенным источником сигнала.
Дорогие ли цифровые сигнальные процессоры?
Ну и да, и нет. Процессоры хорошего качества начинаются от 400 долларов плюс установка и требуют как минимум часа для настройки в большинстве автомобилей. Если у вас сложная многоканальная система, вам может потребоваться DSP с большим количеством входных и выходных каналов и дополнительное время для настройки системы в вашем автомобиле.
Что касается улучшений аудиосистемы, то вложение от 600 до 1000 долларов в процессор даст прирост производительности, который намного превосходит аналогичные вложения в более совершенные динамики, усилители или сабвуферы.Если у вас уже есть отличная аудиосистема, добавление DSP и настройка системы профессионалом улучшат все аспекты ее производительности.
Испытайте цифровой сигнальный процессор сегодня
Если вы планируете модернизацию аудиосистемы или у вас уже есть система в вашем автомобиле, зайдите в ближайший специализированный магазин по продаже аксессуаров для мобильных устройств и спросите, есть ли у них цифровой сигнальный процессор на дисплее или в магазине. демонстрационный автомобиль, который вы можете прослушать. В некоторых магазинах даже есть предустановки, настроенные для демонстрации того, как каждый шаг процесса настройки улучшает производительность вашей звуковой системы.Как только вы услышите, на что способен DSP, трудно не захотеть его купить!
Сопутствующие товарыЦифровой сигнальный процессор | Computerworld
В каждом современном компьютере есть микропроцессор, но не во многих есть процессор цифровых сигналов (DSP). Поскольку ЦП представляет собой цифровое устройство, он четко обрабатывает цифровые данные, поэтому вы можете задаться вопросом, в чем разница между цифровыми данными и цифровым сигналом. В основном, сигнал относится к связи, то есть к непрерывному потоку цифровых данных, которые могут не сохраняться (и, следовательно, могут быть недоступны в будущем) и которые должны обрабатываться в реальном времени.
Цифровые сигналы могут поступать практически отовсюду. Например, в загружаемых файлах MP3 хранятся цифровые сигналы, представляющие музыку. Некоторые видеокамеры оцифровывают генерируемые ими видеосигналы и записывают их в цифровом формате. А более совершенные беспроводные и сотовые телефоны обычно преобразуют ваш разговор в цифровой сигнал перед его трансляцией.
Вариации на тему
DSP заметно отличается от микропроцессора, который служит центральным процессором настольного компьютера.Работа процессора требует, чтобы он был универсалом. Он должен управлять работой различных компонентов компьютерного оборудования, таких как жесткий диск, графический дисплей и сетевой интерфейс, чтобы они работали вместе для выполнения полезных задач.
Эта гибкость означает, что настольный микропроцессор является сложным – он должен поддерживать такие ключевые функции, как защита памяти, целочисленная арифметика, арифметика с плавающей запятой и обработка векторных и графических изображений.
В результате типичный современный ЦП имеет в своем репертуаре несколько сотен инструкций для поддержки всех этих функций.Для этого требуется, чтобы он имел сложный блок декодирования команд для реализации большого словаря команд, а также множество внутренних логических модулей (называемых исполнительными блоками , ), которые реализуют назначение этих команд. В результате типичный настольный микропроцессор содержит десятки миллионов транзисторов.
Напротив, DSP создан для того, чтобы быть специалистом. Его единственная цель – изменить числа в потоке цифрового сигнала – и сделать это быстро. Цепи DSP состоят в основном из высокоскоростного арифметического оборудования и оборудования для обработки битов, которое может быстро изменять большие объемы данных.
Как следствие, его набор команд намного меньше, чем у настольного микропроцессора – возможно, не более 80 инструкций. Это означает, что DSP требуется только упрощенный блок декодирования команд и меньшее количество внутренних исполнительных блоков. Более того, любые присутствующие исполнительные блоки ориентированы на высокопроизводительные арифметические операции. Таким образом, типичный DSP состоит всего из нескольких сотен тысяч транзисторов.
Как специалист, DSP очень хорош в своем деле.Его близорукая ориентация на математику означает, что DSP может непрерывно принимать и изменять цифровой сигнал, такой как музыкальная запись в формате MP3 или разговор по мобильному телефону, без задержки или потери данных. Для повышения пропускной способности процессоры DSP имеют дополнительные внутренние шины данных, которые помогают быстрее передавать данные между арифметическими устройствами и интерфейсами микросхем.
Кроме того, DSP может использовать гарвардскую архитектуру (поддерживающую полностью физически отдельные области памяти для данных и инструкций), поэтому выборка и выполнение программного кода чипом не мешает его операциям обработки данных.
Зачем нужны DSP?
Возможности обработки данных DSP делают его идеальным для многих приложений. Используя алгоритмы, основанные на математике связи и теории линейных систем, DSP может принимать цифровой сигнал и выполнять операции свертки для улучшения или уменьшения определенных характеристик этого сигнала.
Некоторые алгоритмы свертки позволяют DSP обрабатывать входной сигнал так, чтобы в обработанном выходе появлялись только желаемые частоты, реализуя то, что называется фильтром.
Вот реальный пример: переходный шум часто проявляется в виде высокочастотных всплесков сигнала. DSP может быть запрограммирован на применение фильтра, который блокирует такие высокие частоты из обработанного вывода. Это может устранить или минимизировать влияние такого шума, например, на разговор по мобильному телефону. DSP могут применять фильтры не только к аудиосигналам, но и к цифровым изображениям. Например, DSP можно использовать для увеличения контрастности МРТ.
DSP можно использовать для поиска определенных паттернов частот или интенсивности в сигнале.По этой причине DSP часто используются для реализации механизмов распознавания речи, которые обнаруживают определенные последовательности звуков или фонем. Эту возможность можно использовать для установки системы громкой связи в автомобиле или для того, чтобы роботизированная собака вашего ребенка реагировала на голосовые команды.
Поскольку у них гораздо меньше транзисторов, чем у ЦП, DSP потребляют меньше энергии, что делает их идеальными для продуктов с батарейным питанием. Их простота также делает их недорогими в производстве, поэтому они хорошо подходят для дорогостоящих приложений.Сочетание низкого энергопотребления и низкой стоимости означает, что вы часто можете найти DSP как в сотовых телефонах, так и в этом роботизированном питомце.
На другом конце спектра некоторые DSP содержат несколько модулей арифметического выполнения, внутреннюю память и дополнительные шины данных, что позволяет им выполнять многопроцессорную обработку. Такие DSP сжимают видеосигналы в реальном времени для передачи через Интернет и могут распаковывать и восстанавливать видео на принимающей стороне. Эти дорогие и высокопроизводительные DSP часто используются в оборудовании для видеоконференцсвязи.
Томпсон – специалист по обучению в Metrowerks. Свяжитесь с ним по адресу [email protected].
|
