Erklärt: Was ist digitale Signalverarbeitung und wie wird sie in Audioprodukten verwendet?

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Auf den Begriff „digitale Signalverarbeitung“ (DSP) stoßen Nutzer am ehesten, wenn sie nach einem neuen Paar Ohrstöpsel, Heimkinosystemen oder anderen Produkten der Audioelektronik suchen. Einige mögen es für einen beiläufigen Begriff halten, der für das Marketing verwendet wird, aber DSP ist ein sehr kompliziertes Thema. Digitale Signalverarbeitung beinhaltet die Aufnahme eines Audiosignals (es kann ein beliebiges Signal sein, aber in diesem Fall ist es Audio) und die digitale Bearbeitung, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Es mag einfach klingen, aber die eigentliche Verarbeitung und die verwendeten Algorithmen können sehr komplex sein. Hier werden wir besprechen, was DSP bedeutet und wie es Ihre verbessern kann Audioprodukte.
Was sind digitale Signalprozessoren?
Wann immer Sie ein Audioprodukt wie Kopfhörer sehen, das mit „einem DSP“ beschrieben wird, bedeutet dies, dass das Gerät über einen eingebauten digitalen Signalprozessor verfügt. Dieser dedizierte Chip wird verwendet, um Audiosignale auf bestimmte Weise zu verarbeiten. Diese Chips sind häufiger in Geräten zu finden, die nicht unbedingt über integrierte Rechenleistung verfügen, wie z. B. Kopfhörer und Ohrhörer.
Kann DSP in anderen Geräten als Audioprodukten verwendet werden?
Die digitale Signalverarbeitung kann in mehreren anderen Geräten verwendet werden, darunter Smartphones und Computer. Da diese Geräte bereits mit eingebauten leistungsstarken Prozessoren ausgestattet sind, ist ein separater Chip für die digitale Signalverarbeitung oft nicht erforderlich. In Systemen mit herkömmlichen CPUs sind jedoch häufig DSP-spezifische Chips enthalten. Dies geschieht, wenn die Audiosignalverarbeitung in Echtzeit erfolgen muss und die optimierten Schaltkreise diese Art von Leistung verbessern können.
Wie werden sie verwendet?
Die digitale Signalverarbeitung wird hauptsächlich für komplizierte Aufgaben verwendet, kann aber auch einige einfache Aufgaben erledigen. Beispielsweise verwenden mehrere Audioplayer DSP, um massive Lautstärkesprünge zwischen Songs zu überwachen, während Benutzer eine bestimmte Musik-Playlist anhören.
Ein weiterer häufiger Anwendungsfall für DSPs ist die Analog-Digital-Wandlung und umgekehrt. Die Konvertierung erfolgt normalerweise in spezialisierten DSP-Chips – bekannt als a DAC oder AD/DA-Wandler – die speziell für diesen Zweck entwickelt wurden. Einige der teuren Konverter, die auf dem Markt erhältlich sind, können auch reale Audiosignale in digitale Signale umwandeln.
Der wichtigste und wahrscheinlich häufigste Anwendungsfall von DSP ist die Rauschunterdrückung. Die digitale Signalverarbeitung in Kombination mit externen Mikrofonen auf dem Audiogerät unterdrückt die Geräusche um die Benutzer herum, um deren Audioerlebnis zu verbessern.
Apfel verwendet DSP, um das Gegenteil zu tun. Der Transparenzmodus, wie der Technologieriese diese Funktion nennt, verwendet dieselben Mikrofone, um den Ton zu verstärken, anstatt ihn aufzuheben, wodurch Benutzer ihre Umgebung leichter hören können.
Die digitale Signalverarbeitung wird auch in digitalen Equalizern verwendet. Wann immer eine Musik-App auf Ihrem Telefon oder Computer Ihnen erlaubt, die Equalizer einzustellen, ist sie für die digitale Signalverarbeitung verantwortlich. DSP verstärkt oder senkt die Amplitude bestimmter Frequenzen digital, wenn der Benutzer einen Schieberegler einstellt.
Mehrere moderne Heimkinosysteme enthalten ein System, das verschiedene Einstellungen automatisch anpasst, um sicherzustellen, dass der Klang für die Größe und Form des Raums des Benutzers optimiert ist. DSP legt sogar das Timing für jeden Lautsprecher fest, damit der Ton den Benutzer perfekt synchron erreicht.
Wie wichtig ist es für die Benutzer?
Die digitale Signalverarbeitung kann sich in manchen Fällen als unerlässlich erweisen. Benutzer sollten bestimmte Aspekte der Audioprodukte wie — die Art der digitalen Signalverarbeitung oder den Hersteller des darin enthaltenen DSP-Chips genau beachten, bevor sie ein Gerät kaufen. Im Fall von Kopfhörerverstärkern oder A/V-Receivern erleben Benutzer bessere Klänge, wenn das Gerät über qualitativ hochwertigere AD/DA-Wandler verfügt. Der Unterschied zwischen den im Gerät verwendeten Komponenten wird jedoch nur Audio-Enthusiasten auffallen.
Die Qualität sowohl des DSP-Chips als auch der darauf ausgeführten Algorithmen macht einen großen Unterschied bei der Geräuschunterdrückung. Nicht alle Geräuschunterdrückungen sind gleich effizient, daher müssen Benutzer beim Kauf von Ohrstöpseln oder Kopfhörern aufpassen. Wenn Sie außerdem Lust auf einige neue Funktionen haben, wie z. B. Onboard-EQ in Kopfhörern oder verschiedene Klangmodi bei Bluetooth-Lautsprechern und A/V-Receivern, sollten Sie sich des im Inneren verwendeten DSP bewusst sein, bevor Sie Kaufentscheidungen treffen.

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