En digital signal prosessor ( DSP ) er en spesialisert type mikroprosessor chip som fungerer med lyd og andre typer signaler . Når programmert med riktig programvare , fungerer det som et signal filter . DSP - baserte filtre har bedre ytelse enn sine analoge motparter , og fordi programvaren definerer deres egenskaper , kan du programmere samme krets til å utføre mange forskjellige oppgaver. Ulike matematiske behandlinger, eller algoritmer , definere hvilken type filter DSP blir . DSP og algoritmer
en DSP -brikke ikke behandler analoge signaler direkte, en analog-til - digital omformer først omdanner signalene til en strøm av binære tall , hvert nummer som representerer en øyeblikkelig verdi ved et punkt i tid på en signalets bølge . DSP utfører beregninger på disse punkter , så en digital-til - analog krets svinger tallene tilbake til et analogt signal . DSP programvare består av algoritmer , eller matematiske trinn . IT-forskere har utviklet algoritmer som etterligner virkningen av analoge filtre , for eksempel equalizer og lav -pass typer, og har skapt algoritmer for filterfunksjoner umulig å oppnå med tradisjonelle analoge kretser . DSP utfører flere hundre millioner skritt per sekund , slik sofistikert signalbehandling i sanntid.
Kamfilter
En av de enkleste DSP algoritmer er for en funksjon kalt kam filter . En kam filter frekvensrespons kurve har en jevnt atskilt serie av spisse tinder ligner tennene av en kam og brukes for dramatiske jet plane lydeffekter og videobehandling for TV-signaler . Når du mate et signal til en analog forsinkelse krets og blande det forsinkede signal med den opprinnelige gir kombinasjonen konstruktiv og destruktiv interferens resulterer i kammen respons. For å gjøre dette med en DSP , legger en algoritme gjeldende verdi i det binære tallet bekk, s (m ) , med en tidligere verdi , s ( mn) . Tidsforskjellen , n , mellom nåværende og tidligere verdier er forsinkelsen . En CD , for eksempel, har 48 000 prøver per sekund , hvis n er 48 , 48 delt på 48 000 er en tusendel av et sekund, eller ett millisekund
Averaging Filter
.
en litt mer komplisert DSP algoritmen lager en funksjon kalt et gjennomsnitt filter . En gjennomsnittlig filteret fjerner tilfeldig støy , for eksempel hakkete og klikk, fra en lydkilde . Algoritmen tar gjennomsnittet av den aktuelle inngangsverdi , s ( m ) , og de siste n verdier , s ( m-1 ) og s (m -2) , for å s ( mn) . DSP utganger gjennomsnitt istedenfor inndata , s (m). Dette er et glidende gjennomsnitt , som verdien for m kontinuerlig øker til å behandle alle de binære verdiene for signalet strømmer gjennom DSP .
Low- pass-filter
low -pass filter tillatelser signaler under en cut -off frekvens , over denne frekvensen , fjerner filteret gradvis mer signal som frekvensen øker . Sin respons kurven har en nedfart , kalt roll off , som begynner på cut -off frekvens. En gjennomsnittlig filter har noen av de egenskapene en low-pass filter , selv om algoritmer eksistere som nærmere modellere en low-pass respons. DSP ingeniører har skrevet mange algoritmer for low- pass reaksjoner , inkludert sinc filter . Denne algoritmen trenger et tall for cut -off frekvens basert på sampling rate. Hvis cut- off frekvens er 500 hertz, for eksempel på en samplingsfrekvens på 48.000 hertz, 48 000 delt på 500 er 96 . For hvert nummer i DSP innspill bekk, multipliserer algoritmen 96 av to pi og prøven nummer, tar sinus av resultatet og deretter deler av pi ganger prøvenummer . DSP sender det endelige resultatet , og flytter til neste nummer i input stream .
