Ein digitaler Signalprozessor (DSP) ist ein spezieller Typ von Mikroprozessor -Chip, der mit Audio-und andere Arten von Signalen arbeitet . Wenn mit der richtigen Software programmiert , wirkt es als ein Signalfilter . DSP - basierte Filter haben eine bessere Leistung als ihre analogen Pendants , und weil Software definiert ihre Eigenschaften , können Sie die gleiche Schaltung zu programmieren, um viele verschiedene Aufgaben zu erfüllen. Verschiedene mathematische Behandlungen oder Algorithmen , definieren die Art des Filters wird die DSP . DSP und Algorithmen
DSP -Chip verarbeitet keine analogen Signale direkt , eine Analog-zu- Digital-Wandler wandelt die ersten Signale in einen Strom von binären Zahlen , wobei jede Zahl, die einen momentanen Wert an einem Punkt, in der Zeit auf ein Signal der Welle. Der DSP führt Berechnungen auf diese Punkte dann einen Digital -Analog-Schaltung wandelt die Zahlen wieder in ein analoges Signal . Die DSP -Software besteht aus Algorithmen oder mathematische Schritte . Computer- Wissenschaftler haben Algorithmen , die die Wirkung von analogen Filtern, wie Equalizer und Tiefpass- Arten imitieren entwickelt und kreiert Algorithmen für Filterfunktionen unmöglich, mit herkömmlichen analogen Schaltungen zu erreichen. Der DSP führt mehrere hundert Millionen Schritte pro Sekunde , so dass anspruchsvolle Signalverarbeitung in Echtzeit.
Kammfilter
Eine der einfachsten DSP-Algorithmen für eine Funktion namens Kammfilter . Ein Kammfilter der Frequenzgang eine gleichmäßig beabstandete Reihe von scharfen Spitzen ähnlich den Zähnen eines Kamms und für dramatische Flugzeug Audio-Effekte und Videoverarbeitung für TV-Signale verwendet . Wenn Sie ein Signal in ein analoges Verzögerungsschaltung und mischen das verzögerte Signal mit dem Original , erzeugt die Kombination konstruktive und destruktive Interferenz , was zu dem Kamm Antwort. Um dies mit einem DSP Zweck fügt ein Algorithmus den aktuellen Wert der Binärzahl Strom , s ( m ) mit einem vorhergehenden Wert , s (mn) . Der Zeitunterschied , n, zwischen dem aktuellen und vorherigen Werten ist die Verzögerung . Eine Compact Disc, zum Beispiel, hat 48.000 Samples pro Sekunde ; wenn n 48, 48 durch 48.000 geteilt ist ein Tausendstel einer Sekunde, oder einer Millisekunde
Averaging Filter
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etwas komplizierter DSP Algorithmus erzeugt eine Funktion namens eine Mittelung Filter. Eine Mittelung Filter entfernt Rauschen , wie Zischen , Knacken und Klicks von einer Audioquelle . Der Algorithmus ist der Durchschnitt aus dem Eingangswert , s ( m) , und die letzten n Werte , s ( m-1 ) und S ( m -2) , um s (mn) . Der DSP gibt die durchschnittliche anstelle des Eingangssignals , S ( m). Dies ist ein gleitender Durchschnitt , wie der Wert für m kontinuierlich erhöht , um alle binären Werte für das Signal , das durch den DSP zu verarbeiten.
Low- Pass Filter
Tiefpass- Filter ermöglicht Signale unterhalb einer Grenzfrequenz , oberhalb dieser Frequenz , wobei das Filter schrittweise entfernt mehr Signals , wenn die Frequenz zunimmt. Die Kennlinie weist eine Abwärtsneigung , die so genannte abrollen , beginnend bei der Grenzfrequenz . Eine Mittelung Filter hat einige der Merkmale eines Low-Pass- Filter, wenn Algorithmen, genauer modellieren einen Tiefpass- Antwort gibt. DSP -Ingenieure haben viele Algorithmen für Tiefpass- Antworten geschrieben , darunter die sinc -Filter. Dieser Algorithmus benötigt eine Zahl für die Grenzfrequenz von der Abtastrate basiert. Wenn der Grenzfrequenz 500 Hz , beispielsweise mit einer Abtastrate von 48.000 Hertz 48.000 dividiert durch 500 ist 96 . Für jede Zahl in der DSP die Input-Stream , multipliziert der Algorithmus 96 durch zwei pi und der Probe Nummer, nimmt den Sinus des Ergebnisses und dann dividiert durch pi mal die Probe Nummer. Die DSP gibt das endgültige Ergebnis und bewegt sich auf die nächste Zahl in der Input-Stream .
