Co to jest DSP?

DSP, czyli procesor dźwiękowy lub procesor DSP (z ang. digital signal processor). Jest to grupa procesorów, która służy do cyfrowej obróbki sygnałów. Dzięki nim dźwięk, który wydobywa się z głośników będzie bardziej realistyczny, o wyższej jakości i bez zakłóceń. W tych procesorach zastosowane są przetworniki o dużej mocy obliczeniowej i bardzo niskie opóźnienia. Pozwalają one na modyfikację brzmienia, ale bez utraty na jakości. Jeżeli sygnał pierwotnie jest analogowy, wówczas przed DSP muszą zostać skonwertowane na postać cyfrową. Procesory sygnałowe możemy podzielić na stałoprzecinkowe (ang. fixed-point DSP) i zmiennoprzecinkowe (ang. floating-point DSP).

Główne elementy DSP

Procesory DSP powstały w architekturze Harvard, aby przyspieszyć możliwość przepływu dużej ilości danych. Główne elementy procesora sygnałowego to rdzeń (CPU), koprocesor DMA, pamięci i obwody współpracy z zewnętrznym środowiskiem. Jego rdzeń zaś złożony jest z szyn adresowych, szyn danych, kontrolera programu, jednostki generacji adresu (AGU), interfejsu do emulacji oraz jednostki arytmetyczno - logicznej danych (ALU).

Ścieżka, którą musi przejść sygnał w procesorze DSP:

1. sygnał analogowy 
2. przetwornik analogowo - cyfrowy 
3. procesor sygnałowy 
4. przetwornik cyfrowo - analogowy 
5. sygnał analogowy 

Co zmienia zastosowanie DSP? 

DSP - poprawia jakość sygnału usuwając zakłócenia i zniekształcenia, zmienia reprezentację sygnału, czyli zmienia rozdzielczość bitową, dostosowuje parametry sygnału do określonych zastosowań - kompresja dynamiki, korekcja barwy dźwięku, normalizacja, wytwarza efekty specjalne np. pogłos, kompresuje dane. 

W latach 70 - tych moc maszyn cyfrowych były bardzo ograniczone, koniecznością było przetwarzanie wsadowe danych cyfrowych. W dzisiejszych czasach cyfrowe przetwarzanie dźwięku może odbywać się wsadowo i w czasie rzeczywistym, właśnie dzięki procesorom sygnału DSP oraz specjalistycznego oprogramowania uruchamianego na mikrokomputerach. 

Należy jednak pamiętać, że zastosowanie samego DSP to nie wszystko. Procesory pomogą poprawić jakość sygnału, usunąć zniekształcenia, ale tylko przy dobrej jakości głośnikach. Kiedy posiadamy kiepskie głośniki, to zamontowanie DSP nic nie zmieni.  

W naszym sklepie oprócz podstawowych nawigacji i stacji multimedialnych, posiadamy również sprzęt z wbudowanym DSP. 

Gdzie stosuje się procesor DSP? 

Procesory stosuje się między innymi do poprawy dźwięku i wykorzystania dużej mocy do stworzenia realistycznych efektów jak na koncercie. Pojawiły się jako pierwsze działające układy do przetwarzania dźwięków mowy. Pierwsze urządzenie przypominające DSP zostały wyprodukowane już w 1979 roku. Do systemów audio, które posiadamy w domu, procesory DSP zostały zamontowane dopiero w 2016 roku. 

Procesory DSP można stosować w różnych systemach nagłaśniających. W kinach domowych, głośnikach, ale przede wszystkim w samochodach. Niektóre nowsze modele mają wbudowany ten system. W starszych modelach samochodów niestety trzeba zrobić to na własną rękę. Oczywiście korzystając z usług osób, które się na tym znają. 

Kiedy stosujemy DSP w budowie kolumn głośnikowych, możemy wykorzystać je przy konstrukcji aktywnych zwrotnic głośnikowych. Zwrotnice aktywne to jedna z koncepcji podziału pasma akustycznego dla różnych głośników. Jest ona ulokowana przed wzmacniaczem mocy i wymaga zewnętrznego zasilacza. W przypadku stosowania zwrotnic aktywnych sygnał wychodzący na przykład z odtwarzacza CD, jest dzielony na poszczególne tory, później każdy z nich jest wzmacniany we właściwym wzmacniaczu, z którego leci prosto na głośnik. 

DSP znalazły swoje zastosowanie również w wielu innych urządzeniach, które spotykamy na co dzień. Między innymi są to odtwarzacze CD, telefony komórkowe, modemy, kontrolery napędów dysków oraz - odchodzące powoli w niepamięć - faksy.

Co daje zamontowanie DSP?

Przede wszystkim sprawia, że jakość głosu jest lepsze niż wcześniej oraz sygnał radiowy się polepsza. W zależności od tego, ile głośników mamy w naszym samochodzie możemy wybrać model, który będzie wykorzystywał cały potencjał nagłośnienia. Procesory służą do precyzyjnych ustawień systemu audio w aucie. Dzięki im rozbudowanym możliwościom, nie ma ograniczeń regulacji i ustawień. Co możemy ustawić? Pasmo przenoszenia każdego głośnika, głośność, pasmo przenoszenia i czasowe opóźnienia specjalne dla subwoofera, głośność całego systemu, korektory graficzne, opóźnienia czasowe. Ten mały system jest w stanie zmienić użytkowanie auta. Możemy w drodze do pracy, poczuć się jak na jednym z koncertów swojego ulubionego zespołu. 

Czym DSP różni się od innych procesorów?

Procesory sygnałowe DSP oferują wysoką wydajność dzięki swoim atrybutom, którymi różnią się od innych procesorów. Posiadają zintegrowany wewnętrzny koprocesor DMA i RAM dla jednoczesnych operacji, wykonywanych przez CPU i układy wejścia / wyjścia. W jednym cyklu mogą wykonywać równoległe mnożenie z akumulacją. Mają zamontowane przetworniki o dużej mocy obliczeniowej, a co za tym idzie - niskie opóźnienia. Posiadają także generatory adresu ze specjalizowanymi trybami. Wyróżnia je także wydajny zestaw instrukcji z jednocyklowymi równoległymi operacjami matematycznymi i sprawna realizacja pętli. Dzięki swoim możliwościom mogły stać się częścią korektorów dźwięku i modyfikować brzmienia bez utraty na jakości, co jest szczególnie ważne zwłaszcza w kinach domowych i odtwarzaczach muzyki.