آشنایی با پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) و کاربرد آن

به هدفون ها، سیستم های سینمای خانگی یا هر تعداد لوازم الکترونیکی صوتی نگاه کنید، اصطلاح «پردازش سیگنال دیجیتال» (DSP) را خواهید دید. بیایید بررسی کنیم که این اصطلاح در واقع به چه معناست و چه کاری با صدای شما انجام می دهد.

مبانی پردازش سیگنال دیجیتال

برای اصطلاحی که به طور معمول در بازاریابی استفاده می شود، DSP یک موضوع بسیار پیچیده است. در سطح پایه، تمام پردازش سیگنال دیجیتالی این است که یک سیگنال را گرفته و به صورت دیجیتالی آن را دستکاری کرده تا به نوعی نتیجه دلخواه برسد. این ساده به نظر می رسد، اما پردازش واقعی و الگوریتم های مورد استفاده می تواند فوق العاده پیچیده باشد. یک کار ساده مانند افزایش حجم صدا ممکن است نسبتاً ساده باشد، اما چیزی مانند حذف نویز تطبیقی کار بسیار سخت تری است.

گاهی اوقات محصولی مانند هدفون را می بینید که به عنوان “DSP” توصیف می شود. در این مورد، مقدار اولیه مخفف یک پردازنده سیگنال دیجیتال است. همه این بدان معنی است که محصول دارای تراشه ای است که به روش های خاصی برای پردازش سیگنال های صوتی اختصاص داده شده است. داشتن یک تراشه DSP در دستگاه‌هایی که لزوماً انتظار ندارید پردازش داخلی داشته باشند، مانند هدفون، رایج‌تر است. پردازش سیگنال دیجیتال در بسیاری از مکان‌های دیگر مانند گوشی یا رایانه شما استفاده می‌شود، اما از آنجایی که این دستگاه‌ها قبلاً پردازنده‌های قدرتمندی در خود دارند، اغلب نیازی به یک تراشه جداگانه اختصاص داده شده برای پردازش سیگنال دیجیتال نیست.

حتی در سیستم هایی با پردازنده های سنتی، گهگاه تراشه های مخصوص DSP را مشاهده خواهید کرد. این به این دلیل است که پردازش سیگنال صوتی باید در زمان واقعی اتفاق بیفتد، بنابراین مدارهای بهینه شده می توانند این نوع عملکرد را بهبود بخشند.

کاربردهای رایج برای پردازش سیگنال دیجیتال

پردازش سیگنال دیجیتال قادر به انجام کارهای خارق العاده است، اما کاربردهای ساده ای نیز دارد. به عنوان مثال، هنگامی که به یک لیست پخش موسیقی گوش می دهید، بسیاری از پخش کننده ها از DSP استفاده می کنند تا اطمینان حاصل کنند که جهش های حجم زیادی بین آهنگ ها وجود ندارد.

تبدیل آنالوگ به دیجیتال و تبدیل دیجیتال به آنالوگ یکی دیگر از موارد استفاده رایج برای DSP است. اغلب، این تبدیل در یک تراشه DSP تخصصی که به طور خاص برای این منظور ساخته شده است، که به عنوان مبدل DAC یا AD/DA شناخته می‌شود، بسته به اینکه آن را فقط یک طرفه تبدیل می‌کند، انجام می‌شود. تبدیل سیگنال های صوتی دنیای واقعی به سیگنال های دیجیتال به خودی خود یک هنر است، بنابراین مبدل های گران قیمتی را در بازار پیدا خواهید کرد.

یکی از کاربردهای DSP که احتمالاً با آن مواجه می شوید و به طور منظم به آن توجه می کنید، حذف نویز است. ترکیبی از میکروفون های خارجی روی هدفون و پردازش سیگنال دیجیتال صداهای اطراف شما را خنثی می کند. طرف دیگر همان سکه که از DSP نیز استفاده می کند، همانطور که اپل آن را می نامد، حالت شفافیت است. این از همان میکروفون هایی استفاده می کند که حذف نویز را ممکن می کند، اما به جای حذف آن، صدا را تقویت می کند و به شما امکان می دهد راحت تر صدای اطراف خود را بشنوید.

دیجیتال EQ یکی دیگر از کاربردهای رایج برای پردازش سیگنال دیجیتال است. اگر تا به حال از یک برنامه موسیقی در تلفن یا رایانه خود استفاده کرده اید که به شما امکان تنظیم EQ را می دهد، این پردازش سیگنال دیجیتال در عمل است. هنگامی که یک نوار لغزنده را تنظیم می کنید، پردازش به صورت دیجیتالی دامنه فرکانس های خاص را تقویت یا کاهش می دهد.

چه زمانی DSP برای شما مهم است؟

پرسیدن اینکه چه زمانی پردازش سیگنال دیجیتال مهم بوده، ممکن است یک سوال عجیب به نظر برسد، اما مواقعی وجود دارد که بسیار مهم است. برای صدا، جنبه های خاصی از محصولات وجود دارد که باید به نوع پردازش سیگنال دیجیتال یا سازنده تراشه DSP توجه زیادی داشته باشید. همانطور که قبلا ذکر شد، اگر یک آمپ هدفون یا گیرنده A/V خریداری می کنید، هر چه مبدل های AD/DA کیفیت بهتری داشته باشند، صدای بهتری خواهند داشت.

حذف نویز حوزه دیگری است که کیفیت تراشه‌های DSP و الگوریتم‌های اجرا شده روی آن‌ها تفاوت زیادی ایجاد می‌کند. همه حذف نویزها یکسان ایجاد نمی شوند، بنابراین باید هنگام خرید هدفون یا هدفون دقت کنید. در عین حال، EQ داخلی در هدفون یا حالت‌های مختلف صدا در بلندگوهای بلوتوث و گیرنده‌های A/V چندان مهم نیستند. در بسیاری از موارد، اینها در وهله اول ویژگی های جدیدی هستند، بنابراین کیفیت پردازش استفاده شده برای این ویژگی ها نیازی به تاثیرگذاری زیادی در تصمیمات خرید شما ندارد.